Étanalogé D'un Manomètre [PDF]

Zitiervorschau

2 année gènie civil

Étalonnage d’un manomètre

TP MDF N°2

Introduction :

Le manomètre à étalonner est du type de Bourdon, le plus répandu en pratique. Le mécanisme de l’appareil est parfaitement visible à travers le cadran transparent , voir (la figure 1).Un tube manométrique à paroi mince de section ovale forme un arc de cercle de 270 degrés. Le tube est fixé rigidement à l’extrémité où l’on applique la pression à mesurer. L’autre est scellée et libre de se mouvoir. Quand la pression est admise dans le tube manométrique, ce dernier a tendance à ce redresser. Le mouvement de l’extrémité libre est transmis à un mécanisme qui entraîne une aiguille devant une échelle graduée. Le déplacement de l’aiguille est proportionnel à la pression appliquée. La sensibilité du manomètre est fonction du matériau et des dimensions du tube de Bourdon. On peut réaliser des manomètres de ce type couvrant des gammes de pression très variées. Pour vérifier la précision d’un manomètre de Bourdon, on utilise une balance manométrique composée d’un piston cylindrique lié à un plateau pouvant se déplacer dans un cylindre. En chargeant des masses marquées sur le plateau du piston, on transmet ainsi une pression par le fluide du cylindre. L’appareil utilisé dans ce cas fonctionne avec l’eau, en pratique on emploie le plus souvent de l’huile hydraulique But de TP : Le but du présent TP est de vérifier l’exactitude de mesure d’un Manométre type Bourdon, en comparant les lectures de l’appariel avec les valeurs réelles des pressions provoquées par un piston Le déroulement de l’expérience : La figure 1 donne le schéma de principe de la balance manométrique d’étalonnage, composée d’un piston cylindrique guidé dans un cylindre étanche. Le piston peut être chargé de masses marquées pour produire la pression désirée. La pression est transmise par le fluide au manomètre à étalonner par un tuyau souple et transparent. Pour remplir le cylindre de la balance manométrique, il suffit de démonter le piston et de verser de l’eau jusqu’au trou du trop plein. Pour purger les bulles d’air prises dans le tube transparent, il suffit de pencher l’appareil et de tapoter le tube. Si une petite quantité d’air reste dans l’appareil, elle n’aura aucune influence sur la manipulation. Seule une quantité d’air importante peut se révéler gênante en se comprimant sous l’effet de la pression, ce qui amènerait le piston à venir en contact avec le fond du cylindre. Après cette opération de remplissage, on remonte le piston an vérifiant qu’il peut se mouvoir dans le cylindre. On peut maintenant placer des masses marquées sur le plateau du piston, et relever les pressions correspondantes indiquées par le manomètre. On relève les résultats en augmentant le nombre de masses puis en réduisant le nombre des masses. Pour éviter que le piston ne colle dans le cylindre, il est conseillé de le faire tourner légèrement à la main avant de lire la pression sur le manomètre. Pour obtenir de bons résultats, le cylindre doit être vertical. On relèvera la valeur du poids et de la section du piston.

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Étalonnage d’un manomètre

TP MDF N°2

Tupe de Bourdon Piston

Cylindre

Masses

La figure 1

Manipulation : Tout d’abord il faut enlever le piston de l’appareil, remplir le cylindre avec de l’eau et éliminer toutes les bulles d’air bloquées dans le tuyau transparent qui lie le piston au Manomètre, ensuite laisser le piston trouver ça position d’équilibre. S’assurer que le cylindre est bien verticale, et commencer a placer les masses en huit fois jusqu’à la masse totale de(6.7Kg). Placer les masser progressivement, la pression doit être lue pour chaque incrément de masse. Pour éviter le collage du piston, il faut le faire tourné légèrement lorsqu’on ajoute une masse. Aprés avoir atteint la masse totale, faite la manipulation dans l’ordre inverse et noter à chaque fois les couples pression/masse. Travail à effectuer : On a : Pr : pression réelle Pr = (m.g/S) 10-3 KN/m2 Mt : masse totale du piston g : la gravité 9.81 m/s² S : la section du piston (donné s= 315 mm² = 0.315 m²)

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TP MDF N°2

Augmentation de pression

Masse ajoutée

Masse totale

pression réelle

Kg

Kg

KN/m2

KN/m2

1 0.5 1 1 1 1 1 0.2

1 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 6.7

31.14 46.71 77.86 109.0 140.14 171.14 202.43 208.66

29 42 70 105 135 168 197 200

Lecture Manomètre

Erreur relative

Diminution de pression Lecture Manomètre

% 6.87 10.08 10.09 3.69 3.66 1.92 2.68 4.15

% 6.87 5.80 3.67 3.66 3.46 4.75 6.14 4.15

KN/m2

29 44 75 105 145 163 190 200

1. les tracer la courbe: Pl=F(Pr) pour Augmentation de pression

210 180 150

Pl

120 90 60 30 0 0

30

60

90

120

150

180

210

Pr

2. les tracer la courbe: Pl=F(Pr) pour Diminution de pression

210 180 150

Pl

120 90 60 30 0 0

30

60

90

120

Pr

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150

180

Erreur relative

210

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TP MDF N°2

3. Discuter: Nous notons que la valeur mesurée pour augmenter la pression supérieure ou égale à la valeur mesurée pour diminuer la pression Nous notons que la déclaration est une fonction croissante et que la déclaration mile (1) est égal à environ déclaration mile (2)

Solution Supplémentaires: 1. Les améliorations proposées sont les suivantes: -Augmenter la taille du piston. -Augmentez le volume du cylindre. -Placer le tube de bourdon sous la forme d'un panneau électronique. 2. Les changements nécessaires du piston: -Augmenter la taille du piston. -Augmentez le volume du cylindre. -Augmenter la taille du tube de bourdon. Conclusion : On déduit qu’il y a une différence de pression lors de la charge et la décharge des masses sur le piston, cette variation de pression est provoquée par l’erreur d’hystérésis et elle est égal à la moitié de l’écart maximale sur les deux valeurs de pression (P croissante, P décroissante) donc elle est exprimé par pourcentage de l’étendue de mesure.

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