Manomètres numériques et analogiques

Les manomètres numériques et analogiques sont des instruments de mesure de la pression des fluides (gaz, liquides, vapeur) dans les installations industrielles, hydrauliques, pneumatiques, de CVC, oléohydrauliques, de procédé chimique, agroalimentaire et pharmaceutique. Ils couvrent des pressions allant du vide (mbar) jusqu’à plusieurs centaines de bar pour les applications haute pression, avec des exactitudes typiques de 0,025 % P.E. pour les références primaires jusqu’à 0,5 % pour les instruments industriels standard. Les modèles analogiques (à cadran mécanique avec tube de Bourdon ou membrane) et les modèles numériques (à capteurs piézorésistifs ou capacitifs et afficheur LCD) sont largement complémentaires dans les applications industrielles.

Manomètres analogiques

Les manomètres analogiques utilisent des éléments sensibles mécaniques : le tube de Bourdon (tube métallique courbe qui se déforme sous l’effet de la pression, avec une tringlerie reliée à l’aiguille), la membrane (pour les basses pressions et les pressions différentielles) et la capsule (pour les pressions basses à moyennes). Ils sont robustes, autonomes (sans alimentation électrique), économiques et très répandus dans toute l’industrie. Les classes d’exactitude typiques sont de 0,5 %-1,6 % P.E. pour les modèles industriels et de 0,25 % P.E. pour les modèles de précision. Les diamètres de cadran courants sont 50, 63, 80, 100 et 150 mm, selon la lisibilité requise et la place disponible.

Manomètres numériques

Les manomètres numériques intègrent des capteurs électroniques (piézorésistifs à membrane silicium, capacitifs à membrane céramique, résonnants pour la haute précision), une électronique d’amplification et de linéarisation et un afficheur LCD numérique ou graphique. L’exactitude des modèles professionnels atteint 0,025 %-0,1 % P.E., avec des étendues élargies (un seul instrument peut couvrir une large gamme de pressions). Les fonctions avancées comprennent : l’enregistrement des valeurs max/min/moy, l’enregistreur de données, les sorties USB/Bluetooth/WiFi, les seuils GO/NOGO, les sorties analogiques (4-20 mA, 0-10 V) et numériques (RS-485 Modbus, HART, Profibus) pour l’intégration dans les systèmes industriels, et la conversion d’unités (bar, psi, kPa, mmHg, mmH2O, atm).

Types de pression

Les manomètres se distinguent par le type de pression mesurée : relative (par rapport à la pression atmosphérique, la plus répandue dans l’industrie) ; absolue (par rapport au vide, pour les applications de laboratoire et les systèmes sous vide) ; différentielle (entre deux points, pour les filtres, la ventilation, le niveau). Les manomètres pour applications spéciales sont certifiés pour : la sécurité intrinsèque ATEX en atmosphères explosives ; l’hygiène en pharmaceutique et en agroalimentaire (tri-clamp, EHEDG, FDA – avec surfaces polies et géométries sans rétention) ; la résistance chimique avec membranes en PTFE/Hastelloy/titane ; la haute température, avec remplissage à la glycérine ou au silicone pour amortir les vibrations.

Applications

Les applications industrielles sont quasi universelles : installations hydrauliques et oléohydrauliques (contrôle de la pression de service des pompes, vannes, actionneurs et vérins) ; pneumatiques (réseaux d’air comprimé d’usine) ; procédés chimiques et pétrochimiques (contrôle de la pression des réacteurs, colonnes de distillation et conduites) ; CVC (installations de climatisation, de ventilation et de chauffage) ; froid industriel (groupes manométriques pour fluides frigorigènes) ; secteur agroalimentaire et pharmaceutique (avec manomètres sanitaires pour nettoyage NEP/SEP) ; automobile et poids lourds (manomètres pour pneumatiques, huiles, fluides) ; essais de laboratoire.

Étalonnage

L’étalonnage des manomètres s’effectue avec : des balances de pression (bancs à poids morts, référence primaire – masses étalonnées sur un piston dans un cylindre, la pression correspondant au poids divisé par la surface) ; des calibrateurs de pression portatifs (avec pompe manuelle ou électrique et capteur de référence de classe élevée) ; des générateurs de pression automatiques (à régulation PID, pour le laboratoire). Les périodicités d’étalonnage typiques sont annuelles pour les manomètres industriels, semestrielles pour les manomètres de précision et à la demande pour les références primaires. Les certificats ISO 17025 sont exigés pour les applications à exactitude certifiée.

Normes de référence

Les principales normes sont : EN 837-1, 2, 3 (manomètres à tube de Bourdon, à membrane, à capsule) ; ASME B40.100 (États-Unis – manomètres industriels) ; OIML R109 (manomètres réglementés) ; CEI 61326 (CEM pour les instruments électroniques) ; EN 60079 pour les applications ATEX ; ASME PCC-1 pour les manomètres sur installations sous pression. Les inspections périodiques des manomètres de sécurité sont prescrites par la réglementation de sécurité des équipements sous pression (en Italie, le D.M. 329/2004 relatif aux équipements sous pression).