Pfe-Akpan - Elaboration Des Protocoles de TP de Metrologie Des Pressions Du Crefsem [PDF]

Zitiervorschau

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

RAPPORT DE FIN DE STAGE

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LARECHERCHE SCIENTIFIQUE

Centre REgional de Formation Supérieure En Métrologie (CREFSEM) Année académique : 2016 - 2017

RAPPORT DE STAGE POUR L’OBTENTION DE LA LICENCE EN METROLOGIE THEME :

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

Durée du stage : du 12 juin au 12 septembre 2017

Réalisé par : AKPAN Vigninou Simplice Franck Technicien Métrologue

ENCADREUR PEDAGOGIQUE Docteur KRA Essi K. Francis Enseignant à INPHB/DFR-GME REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

TUTEUR DE STAGE ASSEMIEN N’Guetta Modeste Maitre- Assistant à l’INPHB DFR-GME I

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DEDICACES

A DIEU de grandeur Incommensurable qui n’a jamais cessé de me faire des merveilles ; A ma femme Irène DJODOTE et mes enfants Owhenn, Aquilas et Eva qui ont accepté souffrir afin que le père que je suis soit détenteur de ce diplôme ; A mes ainés : Emmanuel, Ambroise, Yves, Bernard, Ernest, Gervais, Clémentine et Ginette qui sans eux cette formation ne pourrait avoir lieu.

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REMERCIEMENTS Mes sincères remerciements vont à l’endroit de la direction du Centre REgional de Formation Supérieure En Métrologie (CREFSEM). Nous tenons à remercier tout d’abord le directeur général du CREFSEM, Professeur Georges LOUM, pour sa patience et surtout pour sa confiance, ses remarques et ses conseils, sa disponibilité et sa bienveillance qu’il nous a accordés tout au long de cette formation. Nous remercions également le directeur des études du CREFESM, Monsieur Modeste ASSEMIEN, qui a fourni les outils nécessaires, afin que nous ayons des cours de qualité. Votre compétence professionnelle incontestable ainsi que vos qualités humaines vous valent le respect de tous. Vous êtes et vous serez pour nous l’exemple de rigueur et de droiture dans l’exercice de notre profession. Nous voudrions aussi adresser toute notre gratitude à Monsieur DJOMADE Victor le technicien et à madame la secrétaire GUEU Nadège qui ne cesse de nous accueillir avec tendresse et nous traite comme cela se doit lorsque nous avons un problème administratif. Veuillez, chers membres de l’administration trouver dans ce travail, l’expression de mes considérations, de mes sincères reconnaissances et de mon profond respect. Je ne pourrai oublier mon encadreur Pédagogique le Docteur KRA Essi K. Francis qui malgré ses contres temps a fait tous les efforts possibles afin que ce travail soit réel et concret. A tous nos enseignants qui nous ont initié aux valeurs authentiques, en signe d’un profond respect. Nous exprimons vivement notre sincère remerciement envers tous les collègues et amis, qui nous ont apporté leur support moral et intellectuel tout au long de ce travail. Ils nous ont grandement facilité notre travail. Que le Dieu tout puissant vous comble de ses riches bénédictions.

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AVANT PROPOS Promouvoir l’excellence en formant des techniciens supérieurs et des ingénieurs compétents, capables de répondre aux exigences des entreprises, tel est l’objectif de l’Institut National Polytechnique de Félix HOUPHOUET BOIGNY (INP-HB) de Yamoussoukro. Créé le 4 septembre 1996 à la suite de l’arrêté ministériel N° 96-678, l’INPHB est une grande école publique née de la fusion de l’IAB (Institut Agricole de Bouaké), l’ENSA (Ecole Nationale Supérieure d’Agronomie), l’ENSTP (Ecole supérieure des Travaux Publics), l’INSET (Institut National Supérieur de l’Enseignement Technique), EDP (Ecole Doctorale Polytechnique), et des centres régionaux de formation. L’INP-HB regroupe en son sein une école de classes préparatoires et sept (7) autres écoles et habrite quatre (4) centres régionaux de formation qui sont situées sur trois(3) sites différents qui sont : ➢ INP NORD: 

ESA (Ecole Supérieure d’Agronomie),



EFCPC (Ecole de Formation Continue et de Perfectionnement des Cadres),



EDP (Ecole Doctorale Polytechnique).

➢ INP SUD: 

ESMG (Ecole Supérieure des Mines et Géologie),



ESTP (Ecole supérieure des Travaux Publics),



EP (Ecole Préparatoire).

➢ INP CENTRE: 

ESCAE (Ecole Supérieure de Commerce et D’Administration de l’Entreprise)



ESI (Ecole Supérieure d’Industrie).

➢ CENTRE RÉGIONAUX DE FORMATION 

DESCOGEF (Diplôme d’Etudes Supérieures de Comptabilité et Gestion Financière de l’UEMOA),



CREFSEM (Centre Régional de Formation Supérieure en Métrologie),



CEA-MEM (Centre d’Excellence Africain Mine et Environnement Minier)

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SOMMAIRE

DEDICACES..............................................................................................................i REMERCIEMENTS ...................................................................................................................................... ii AVANT PROPOS .......................................................................................................................................... iii LISTE DES FIGURES ................................................................................................................................... v LISTE DES TABLEAUX .............................................................................................................................. vi RESUME ...................................................................................................................................................... vii ABSTRACT ................................................................................................................................................. viii INTRODUCTION .......................................................................................................................................... 1 CHAPITRE 1 PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ............................................................ 3 1.1 – PRESENTATION DE L’INP-HB ............................................................................................................ 4 1.2-PRESENTATION DE CREFSEM ............................................................................................................. 6 1.3-PRESENTATION DU LABORATOIRE DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM ........ 8 CHAPTRE 2 GENERALITES SUR LA METROLOGIE DES PRESSIONS ................................................ 15 2.1. NOTIONS DE BASE EN METROLOGIE DES PRESSIONS .............................................................. 16 2.2-PROCEDURE INTERNE D’ETALONNAGE ET DE VERIFICATION............................................... 19 CHAPITRE 3 TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS ......................................... 29 3.1-PRESENTATION DES EQUIPEMENTS DE PRESSION DU LABORATOIRE DE CREFSEM ...... 30 3.2 – PROCEDURE DE REALISATION DES TRAVAUX PRATIQUES ................................................... 32 3.3 - MANOMETRE DE REFERENCE NUMERIQUE ............................................................................... 37 3.4 –TRAVAUX PRATIQUES COMPARATEUR DE PRESSION PNEUMATIQUE P5510 ..................... 40 3.5 –TRAVAUX PRATIQUES COMPARATEUR DE PRESSION HYDRAULIQUE P5514 ..................... 45 3.6 – TRAVAUX PRATIQUES CALIBRATEUR DE PRESSION PORTABLE 3130 ................................. 50 3.7 – TRAVAUX PRATIQUES POMPE A MAIN 700HTP2 ........................................................................ 54 CONCLUSION ............................................................................................................................................. 59

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LISTE DES FIGURES Figure 1.1 Comparateur de pression pneumatique P5510..........................................................7 Figure 1.2 Comparateur de pression hydraulique P5514............................................................8 Figure 1.3 Calibrateur de pression pneumatique portable 3130.................................................9 Figure 1.4 Pompe à main 700HTP2..........................................................................................10 Figure 1.5 Jauge de pression 2700G.........................................................................................11 Figure 2.1- Schéma des différentes pressions...........................................................................15 Figure 3.1 schéma annoté du manomètre de référenc...............................................................30 Figure 3.2 schéma de la mise en place des piles.......................................................................32 Figure 3.3 schéma annoté du comparateur de pression pneumatique.......................................33 Figure 3.4 montage de l’adaptateur au manomètre et au test port...........................................34 Figure 3.5 - schéma annoté du comparateur P5514..................................................................37 Figure 3.6 - Schéma du comparateur P5514 avec manomètres montés....................................37 Figure 3.7 - Schéma annoté du calibrateur de pression portable..............................................41 Figure 3.8 - schéma du calibrateur portable avec accessoires..................................................41 Figure 3.9 - schéma annoté d’une pompe à main.....................................................................45 Figure 3.10 – Schéma de la pompe à main avec accessoires....................................................45

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LISTE DES TABLEAUX Tableau 3.1 - Fiche technique du manomètre de référence 2700G.........................................32 Tableau 3.2 – fiche technique du comparateur de pression pneumatique P5510.....................33 Tableau 3.3 – Inscription des valeurs de pression générées par le P551..................................36 Tableau 3.4– Fiche technique du comparateur de pression hydraulique P5514.....................37 Tableau 3.5 Inscription des valeurs de pression générées par le P5514...................................40 Tableau 3.6– Fiche technique du calibrateur de pression portable 3130................................42 Tableau 3.7 – Inscription des valeurs de pression générées par le 3130..................................44 Tableau 3.8 Fiche technique de la pompe à main700HTP2.....................................................46 Tableau 3.9 Inscription des valeurs de pression générées par le 700HTP2..............................47

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RESUME Un comparateur de pression fournit la même pression contrôlée à la fois à une jauge de référence et à un dispositif testé pour l'étalonnage. Le P5510 est idéalement adapté à la charge de travail d'étalonnage pneumatique à basse pression .Ce comparateur possède double pression / aspiration, conception de banc de montage, pompe à main intégrée comme source de pression / vide, vanne à pointeau haute qualité pour un contrôle fin etc. Les jauges de pression de référence série 2700G fournissent les meilleures performances de mesure de leur catégorie dans un dispositif robuste, facile d’utilisation et économique. Grâce à la précision améliorée des mesures, ces jauges peuvent être utilisées dans de nombreuses applications. Elles sont idéales pour étalonner les appareils de mesure de pression tels que les contacteurs, les jauges, les capteurs et les transmetteurs de pression. Le P5514 est un instrument qui permet de vérifier des instruments de mesure de pression en fonction de gabarits d'essai, d'indicateurs ou de capteurs principaux. Cette pompe d'épreuve hydraulique constitue une solution rapide et simple pour vérifier des instruments de mesure de pression allant jusqu'à 700 bar. Le calibrateur de pression pneumatique portable 3130 est idéal pour étalonner les capteurs, les transmetteurs, les jauges de pression, ainsi que les appareils similaires. Il contient tout le nécessaire pour générer, contrôler et mesurer la pression, ainsi que pour lire la sortie de l’appareil testé. Le dispositif Fluke 700HTP-2 est une pompe à pression hydraulique manuelle conçue pour générer des pressions d’étalonnage pouvant atteindre 10 000 psi/690 bar. Le modèle 700HTP-2 utilise de l’eau distillée ou de l’huile hydraulique à base minérale comme source pour l’étalonnage des dispositifs d’entrée haute pression tels que les émetteurs de pression ou les jauges de pression. Le laboratoire du CREFSEM est équipé de ces matériels pour la formation pratique de ses étudiants afin qu’ils soient compétitif sur le terrain. Avant l’utilisation de ces équipements, des consignes de sécurité et des modes opératoires doivent être maitrisés pour ne pas créer d’éventuels dommages à l’instrument et à l’utilisateur. Des procédures d’étalonnage interne sont élaborées pour en son temps ces procédures soient respectées afin de garantir la fiabilité des matériels.

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ABSTRACT A pressure comparator supplies the same controlled pressure to both a reference gauge and a device tested for calibration. The P5510 is ideally suited for low pressure pneumatic calibration work. This comparator has dual pressure / suction, mounting bench design, integrated hand pump as pressure / vacuum source, high quality needle valve for fine control etc. The 2700G series reference pressure gauges provide the best measuring performance in a robust, easy-to-use and cost-effective device. Thanks to the improved accuracy of measurements, these gauges can be used in many applications. They are ideal for calibrating pressure measuring devices such as contactors, gauges, sensors and pressure transmitters. The P5514 is an instrument that can be used to check pressure measurement instruments based on test templates, indicators or main sensors. This hydraulic test pump is a quick and simple solution for testing pressure measuring instruments up to 700 bar. The 3130 Pneumatic Pressure Calibrator is ideal for calibrating sensors, transmitters, pressure gauges, and the like. It contains everything needed to generate, control and measure the pressure, as well as to read the output of the tested device The Fluke 700HTP-2 is a manual hydraulic pressure pump designed to generate calibration pressures of up to 10,000 psi / 690 bar. Model 700HTP-2 uses distilled water or mineral-based hydraulic oil as a source for calibrating high-pressure input devices such as pressure transmitters or pressure gauges. The CREFSEM laboratory is equipped with these materials for the practical training of its students so that they are competitive on the ground. Before using these devices, safety instructions and operating procedures must be mastered in order to avoid possible damage to the instrument and to the user. Internal calibration procedures are developed for these procedures at the time to ensure the reliability of the equipment.

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INTRODUCTION Les appareils de pression fournissent les mesures essentielles aux systèmes de contrôle des usines de transformation. Les performances des instruments de pression sont souvent cruciales pour optimiser l'exploitation de l'usine ou le bon fonctionnement des systèmes de sécurité. Selon le vocabulaire international de la métrologie (VIM), la métrologie est la science des mesurages et de ses applications. La Métrologie comprend tous les aspects théoriques et pratiques de la mesure et touche à tous les domaines de la vie et secteurs d’activités. La métrologie est très importante pour assurer la qualité des biens et services et pour optimiser les processus de fabrication. La Fonction Métrologie est une composante de l’assurance qualité. Un organisme tel qu’une entreprise fabrique, teste, contrôle des produits (ou service) à partir de processus de fabrication, d’essais, d’analyse, etc. Les produits doivent satisfaire aux attentes exprimées des clients, donc être conformes à des exigences (normes, spécifications internes). C’est à partir de résultat de mesure que tout organisme, chaque jour prend des décisions relatives à ces produits, ces processus. Au résultat de mesure correspond une incertitude de mesure qui doit être compatible à l’exigence spécifiée (tolérances) du produit : d’où la nécessité de la métrologie dans tous les systèmes ou interviennent les mesures. Pour qu’une mesure soit fiable, l’opérateur est l’un des éléments de source d’erreur donc il doit forcément savoir manipuler le matériel, savoir prendre des mesures dans les conditions spécifiées et faire tous les calculs afférant afin de garantir la fiabilité des mesures. Pour cela, il est nécessaire que l’opérateur se fasse former et cette formation est au tant théorique que pratique ; et dans le but d’avoir une compétence en métrologie que je me suis fait former au CRESFEM qui est doté de laboratoire des travaux pratiques pour la formation pratique de ses étudiants. Lors de mon stage dans le laboratoire des pressions, le thème qui m’a été soumis s’intitule : MISE EN PLACE DU LABORATOIRE DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM.

Afin de bien cerner tous les contours et d’une gestion optimum du temps alloué à ce thème, nous avons été soumis à des travaux préalables qui concernent le recensement des équipements de pression, l’établissement de la fiche technique de chaque équipement et de la codification de tout le parc de la métrologie des pressions ; des contraintes comme la

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description du fonctionnement de chaque équipement, l’établissement des consignes de sécurité et les modes opératoire de chaque équipement ; des livrables qui définiront les modes opératoires de chaque équipement, les procédures internes d’étalonnage et ou de vérification et l’établissement de quatre travaux pratiques. Sur les pages suivantes, après avoir présenté la structure d’accueil au chapitre1 et des généralités sur métrologie des pressions au chapitre2, nous vous parlerons des travaux pratiques de métrologie des pressions au chapitre3

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CHAPITRE 1

PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL

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1.1 – PRESENTATION DE L’INP-HB Promouvoir l’excellence en formant des techniciens supérieurs et des ingénieurs compétents, capables de répondre aux exigences des entreprises, tel est l’objectif de l’Institut National Polytechnique de Félix HOUPHOUET BOIGNY (INP-HB) de Yamoussoukro. Créé le 4 septembre 1996 à la suite de l’arrêté ministériel N° 96-678, l’INPHB est une grande école publique née de la fusion de l’IAB (Institut Agricole de Bouaké), l’ENSA (Ecole Nationale Supérieure d’Agronomie), l’ENSTP (Ecole supérieure des Travaux Publics), l’INSET (Institut National Supérieur de l’Enseignement Technique), EDP (Ecole Doctorale Polytechnique), et des centres régionaux de formation. Notre école de formation en métrologie CREFSEM est basée sur le site du sud et a son laboratoire sur le site du centre dans l’un des locaux du Département de Formation de Recherche du Génie Electrique et Electronique DFRGEE. CREFSEM, le centre de formation dont nous sommes issus, est chargé de la formation des techniciens supérieurs et des ingénieurs dans le domaine de la métrologie. Pour mieux réussir la formation de ses auditeurs, le directeur associe à la formation théorique des projets internes. Ces projets internes visent à préparer les auditeurs à la soutenance des projets de fin d’étude pour la validation des diplômes.

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1.1.1-ORGANIGRAMME DE L’INP-HB Direction Générale

Directions Générales Adjointes

Direction des Ressources Humaines

ESMG

ESTP

ESCAE

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Secrétariat Général

ESA

EFCPC

ESI

EP

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1.2-PRESENTATION DE CREFSEM Dans l’objectif de former des professionnels capables de répondre aux besoins des administrations et des entreprises dans la sous-région en science de la mesure, l’Union Economique et Monétaire Ouest Africaine (UEMOA) a mis sur pied le Centre Régional de Formation Supérieure En Métrologie (CREFSEM) en partenariat avec l’Institut National Polytechnique Felix Houphouët-Boigny (INP-HB) de Yamoussoukro, référence régionale dans le domaine de la formation professionnelle depuis 1996. Dans ce centre, la formation comporte une partie théorique constituée de cours magistraux, des travaux dirigés mais aussi une autre partie pratique effectuée dans les laboratoires multi grandeurs mises en place par l’administration du CREFSEM, complétée par des visites d’entreprise, des séminaires, des conférences, des études de cas et des projets professionnels. Ce centre dispose trois classes pour la préparation à l’obtention de trois diplômes à savoir : - Licence professionnelle en métrologie qui équivaut au technicien supérieur en métrologie (BAC+3). - Master II en métrologie légale qui équivaut à l’ingénieur métrologue option légale (BAC+5); - Master II en métrologie industriel qui équivaut à l’ingénieur métrologue option industrie (BAC+5). Pour être admis dans ce centre pour le niveau ingénieur métrologue, il faut être titulaire au moins de BAC+4, et pour le niveau technicien supérieur, il faut être titulaire au moins de BAC+2. Pour chacun des diplômes, la formation dure un an et concerne les cadres privées et de l’administration, ingénieurs et techniciens, managers et responsables de laboratoire, étudiants et diplômés.

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1.2.1-ORGANIGRAMME DU CREFSEM

Direction Générale gg

Direction des Etudes E

Assistant Secrétariat

Laboratoire

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Filières

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1.3-PRESENTATION DU LABORATOIRE DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM Le laboratoire de métrologie des pressions du CREFSEM dispose en son sein trois générateurs de pression dont un générateur de pression pneumatique, un générateur de pression hydraulique et une pompe hydraulique à main ; un calibrateur de pression pneumatique portable ; trois manomètres numérique de référence.

1.3.1-LE COMPARATEUR DE PRESSION PNEUMATIQUE P5510 La figure 1.1 nous montre la photo du comparateur de pression pneumatique P5510.

Figure 1.1-Photo du comparateur de pression pneumatique Un comparateur de pression fournit la même pression contrôlée à la fois à une jauge de référence et à un dispositif testé pour l'étalonnage. Le P5510 est adapté à la charge de travail d'étalonnage pneumatique à basse pression. Le comparateur de pression P5510 lorsqu'il est combiné avec les jauges de pression de référence 2700G devient une alternative aux testeurs de poids lourds traditionnels qui couvre une gamme de charge de travail. Pour plus de commodité, le P5510 est regroupé avec des jauges de pression de référence 2700G sélectionnées pour étalonnage de pression de banc. Ces calibreurs de pression fournissent la précision, la fiabilité et la capacité pour étalonner les jauges de cadran, les jauges d'essai numériques et les transmetteurs de pression. REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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La précision du calibreur est égale à la précision de la jauge de référence 2700G utilisée: ± 0,02% de la pleine pression de pression positive ou ± 0,05% de la pleine échelle pour le vide. Plage de pression de 0 à 300 psi (20 bar); Plage de vide de 0 à 800 mbar. Ce comparateur de pression pneumatique est conçu pour tester des instruments de mesure de pression contre des instruments de contrôle de base. Cet instrument fournit un contrôle précis pour les exigences d'étalonnage importantes et comprend de nombreuses fonctionnalités trouvées dans la gamme populaire de testeurs pneumatiques.

1.3.2-LE COMPARATEUR DE PRESSION HYDRAULIQUE P5514 La figure 1.2 nous montre la photo du comparateur de pression hydraulique P5514.

Figure 1.2-Photo du comparateur de pression hydraulique Ces instruments permettent de vérifier des instruments de mesure de pression en fonction de gabarits d'essai, d'indicateurs ou de capteurs principaux. Ces pompes d'épreuve hydrauliques constituent une solution pour vérifier des instruments de mesure de pression allant jusqu'à 700 bars. Génération de pression allant jusqu'à 700 bars, une conception pour banc d'essai, un fonctionnement avec une gamme de liquides et une presse à vis pour contrôler précisément la pression. Ces séparateurs liquide/liquide se connectent directement au port de test d’une balance manométrique hydraulique ou d’une pompe de test de comparaison. Un diaphragme flexible sépare les liquides, protégeant ainsi l’appareil d’étalonnage de toute contamination, et permet d’étalonner l’appareil dans son liquide de fonctionnement spécifique. REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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Pour étalonner des jauges avec le raccord de pression situé à l’arrière (par exemple, des jauges montées sur panneau) dans leur position de fonctionnement correcte, un adaptateur d’angle doit être utilisé. L’adaptateur utilise les adaptateurs de jauge standard et positionne les jauges à 90º. La pression de fonctionnement maximale de cette unité est de 10 000 psi (700 bar). Cet adaptateur se monte directement sur le port de test de l’étalonneur et permet l’étalonnage simultané de deux instruments ou la connexion d’un instrument de test de référence. La pression de fonctionnement maximale est de 10 000 psi (700 bar). Cet outil est conçu pour supprimer rapidement et réparer de façon cohérente l’aiguille d’un manomètre

1.3.3-LE CALIBRATEUR DE PRESSION PORTABLE 3130 La figure 1.3 nous montre la photo du calibrateur de pression pneumatique portable 3130

Figure 1.3-Photo du calibrateur portable 3130 La pompe motorisée interne constitue une alternative aux pompes manuelles qui demandent du temps et une intervention humaine. Pour les applications qui nécessitent la mise sous pression d’un grand volume, le dispositif 3130 permet d’établir une connexion à une source d’alimentation en gaz externe, telle que de l’air de travail comprimé. La pression peut être réglée à l’aide du volume variable. Le dispositif 3130 présente un capteur de pression embarqué avec une pleine échelle de 2 MPa (300 psi, 20 bar) et une précision de ± 0,025 % du relevé + 0,01% à pleine échelle REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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(inclut la précision, la stabilité sur un an, l’incertitude de la référence d’étalonnage et les effets de la température). En outre, il peut être utilisé avec les modules de pression série 700P de Fluke pour améliorer les performances de mesure sur toute la plage. Le dispositif 3130 offre des fonctionnalités de mesure électrique pour étalonner les transmetteurs et capteurs de pression, y compris sur des mesures de 4 à 20 mA ou de 0 à 30 V c.c. En outre, il fournit une alimentation 24 V c.c. pour faire fonctionner l’appareil testé et peut générer un courant de 4 à 20 mA. Le dispositif 3130 est conçu dans un boîtier renforcé avec un stockage interne pour l’alimentation, les connexions d’essai et les raccords. Il inclut également une pile NiMH (Nickel-Métal Hydride) rechargeable, qui permet un fonctionnement d’environ 50 heures. En cas d’utilisation de la pompe interne, la pile est suffisante pour fournir jusqu’à 100 cycles d’étalonnage à 300 psi. La batterie se recharge en branchant tout simplement l’aide de l’adaptateur secteur universel fourni.

1.3.4-POMPE A MAIN700 HPT-2 La figure 1.4 nous montre la photo de la pompe à main 700HPT

Figure 1.4-Photo de pompe à main Le dispositif Fluke 700HTP-2 est une pompe à pression hydraulique manuelle conçue pour générer des pressions d’étalonnage pouvant atteindre 10 000 psi/690 bar. Il est conçu pour une utilisation avec les modules haute pression de la gamme Fluke-700 tels que les

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modèles Fluke-700P09, 700P29, 700P30 et 700P31. Idéal pour l’étalonnage lorsqu’il est connecté à un module haute pression Fluke via le port de référence. Le modèle 700HTP-2 utilise de l’eau distillée ou de l’huile hydraulique à base minérale comme source pour l’étalonnage des dispositifs d’entrée haute pression tels que les émetteurs de pression ou les jauges de pression. Le dispositif 700HTP-2 favorise un ajustement de course variable, permettant à l’utilisateur de varier le volume et la pression par course, il possède une molette vernier de réglage de pression intégral pour un ajustement fin de la pression. La connexion directe aux modules de pression consolide deux éléments distincts en un lors de l’étalonnage et des tests de pression. Deux ports de pression ¼ de pouce NPT, un pour référence (module ou jauge de pression) et l’autre pour UUT. Compatible avec la soupape de sécurité de pression Fluke-700PRV en option, conçue pour protéger les modules de pression contre les dommages liés à une surpression. Le dispositif Fluke 700HTP-2 a un amorçage amélioré, un mécanisme amélioré de limitation de course. Il est à remarquer que l’utilisateur doit fournir un tuyau équipé de raccords d’extrémité appropriés pour appliquer la pression du port UUT à l’unité d’étalonnage en cours de test, comme le kit de tuyaux Fluke-700HTH-1. Il possède un adaptateur NPT ¼ pouce à NPT ¼ pouce permettant de connecter le port de jauge de référence sur le corps de la pompe au raccord femelle NPT 1/4 des modules de pression Fluke 700P29, P30 et P31 ; deux adaptateurs femelles NPT ¼ pouce à BSP ¼ pouce et un raccord NPT en T ¼ pouce (installé).

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1.3.5-LE MANOMETRE NUMERIQUE DE REFERENCE 2700G La figure 1.5 nous montre la photo du manomètre de référence 2700G

Figure 1.5- Photo de Jauge de référence numérique Les jauges de pression de référence série 2700G fournissent les meilleures performances de mesure de leur catégorie dans un dispositif robuste. Grâce à la précision des mesures, ces jauges peuvent être utilisées dans de nombreuses applications. Elles sont utilisées pour étalonner les appareils de mesure de pression tels que les contacteurs, les jauges, les capteurs et les transmetteurs de pression. En outre, elles peuvent être utilisées comme étalon de contrôle ou pour obtenir des mesures de processus avec enregistrement des données. Le dispositif 2700G possède une interface facile à utiliser qui permet de configurer la vitesse d’échantillonnage, la valeur de tare, l’atténuation et l’intervalle d’arrêt automatique, ainsi que de réinitialiser les valeurs de pression minimum et maximum. Elle affiche également la durée de vie restante de la batterie. Il est possible de choisir parmi 21 unités de mesure standard proposées, notamment bar, inH2O, kPa, MPa et psi. En outre, le menu superviseur peut être utilisé pour paramétrer une unité de mesure personnalisée. Afin de garantir l’exactitude des mesures, chacune des fonctions ci-dessus peut être verrouillée à partir du menu superviseur.

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La jauge de pression de référence 2700G peut être combinée aux pompes de test de comparaison série P5500 de Fluke Calibration pour obtenir un système complet d’étalonnage de pression. La conception unique de la prise d’essai de la série P5500 permet une connexion avec serrage à la main du dispositif 2700G sans utiliser de ruban

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CHAPITRE 2

GENERALITES SUR LA METROLOGIE DES PRESSIONS

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2.1. NOTIONS DE BASE EN METROLOGIE DES PRESSIONS 2.1.1- LA METROLOGIE GENERALE La métrologie est la science de la mesure (ou des mesurages) et de ses applications. Elle comprend tous les aspects théoriques et pratiques des mesurages et défini les principes et les méthodes permettant de garantir et de maintenir la fiabilité des mesures résultants des processus de mesure.

2.1.1.1-Quelques définitions (VIM)  Le

mesurage :

Le

mesurage

est

un

processus

consistant

à

obtenir

expérimentalement une ou plusieurs valeurs que l'on peut raisonnablement attribuer à une grandeur  Le mesurande : Le mesurande est la grandeur que l'on veut mesurer  La mesure : La mesure est la valeur de la grandeur obtenue après mesurage  Processus de mesure : Un processus de mesure est l’ensemble d’opérations effectuées pour déterminer la valeur d’une quantité 

Incertitude de mesure : Une incertitude de mesure est un paramètre non négatif qui caractérise la dispersion des valeurs attribuées à un mesurande, à partir des informations utilisées.

2.1.2-LA METROLOGIE DES PRESSIONS La pression est la force par unité de surface qu’exerce un fluide ou un solide sur celle-ci.il s’agit d’une grandeur scalaire dont l’unité dans le système international d’unités (SI) est le pascal (Pa), lequel correspond à force d’un newton par mètre carré. Elle s’exerce perpendiculairement à la surface considérée.

P=

𝐹 𝑆

Eq 1

P : pression absolue en (Pa) ; F : force normale (N) exercée sur la surface S (m2).

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Quantitativement,

la

pression

est

la

seconde

grandeur

physique

mesurée

industriellement après la température. Les unités de pression les plus utilisées dans l’industrie et les laboratoires sont le bar pour les pays francophones et le Psi pour les anglo-saxons. 2.1.2.1- Les différents types de pressions Il convient de distinguer les types de pression suivants : pression absolue, pression relative, pression différentielle, pression statique, pression dynamique, pression totale, pression hydrostatique. -

Le vide

Le vide est une pression inférieure à la pression atmosphérique. Le vide parfait correspond théoriquement à une pression absolue nulle. Il ne peut être atteint, ni dépassé. Quand on s’en approche, on parle alors de vide poussé. -

La pression atmosphérique ou barométrique

C’est la Couche d’air qui environne le globe terrestre. La pression atmosphérique varie avec la température et l’altitude (position par rapport à la mer). La pression moyenne au niveau de la mer, à 0° C, est de 1,013 bar. Soit 760 mm Hg. -

La pression absolue

C’est une pression, positive, mesurée par rapport au vide absolu, par exemple la pression atmosphérique est une pression absolue. -

La pression relative ou effective

C’est une pression, positive ou négative, exprimée par rapport à la pression atmosphérique. C’est l’écart entre la pression réelle absolue et la pression atmosphérique.

Pr = Pabs - Patm.

Eq2

- Si elle est négative, elle est appelée dépression. - Si elle est positive, elle est appelée surpression. On dit qu’un appareil est en pression lorsque la pression enregistrée est supérieure à la pression atmosphérique. Exemples : la pression de refoulement d’un ventilateur, la pression d’une chambre à air de pneu, l’eau est refoulée dans le tube en U, vers la branche qui est placée à l’air libre. On dit qu’un appareil est en dépression lorsque la pression enregistrée est inférieure à la pression atmosphérique.

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Exemples : -

Dépression d’un ventilateur à l’aspiration ;

-

Dépression à l’aspiration d’une cheminée ;

-

L’eau est aspirée dans le tube en U, vers la branche qui est reliée à l’appareil.

Les notions de pression et de dépression doivent être complétées par : -

Pression différentielle : La pression différentielle est la différence entre deux pressions, dont l’une sert de référence. Une pression différentielle peut prendre une valeur négative.

-

Pression de service ou pression dans la conduite : La pression de service est la force normale par unité de surface exercée sur une surface par un fluide s’´écoulant parallèlement à la paroi d’une conduite.

Figure 2.1- Schéma des différentes pressions -

Pression (hydro) statique

A l’intérieur d’une colonne de fluide, se crée une pression due au poids de la masse de fluide sur la surface considérée. C’est la force exercée par unité de surface sur une surface par un fluide s’écoulant parallèlement à la paroi d’une conduite -

Pression (hydro) dynamique ou pression due à des forces extérieures

Le déplacement d’un fluide à une vitesse V dans une canalisation crée une pression p appelée pression dynamique.

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2.1.2.2-Principe et technologie Une sonde de pression (ou capteur de pression) est un dispositif destiné à convertir les variations de pression en variations de tension électrique. Lorsque la sonde est reliée à un système numérique, les variations analogiques sont d'abord converties en signaux numériques binaires par un convertisseur analogique numérique avant d'être transmises à l'ordinateur de contrôle et de gestion. L’unité de pression fournie par la sonde peut être exprimée en différentes unités, telle que bar, pascal, etc. Un capteur est un organe de prélèvement d’information qui élabore à partir d’une grandeur physique, une autre grandeur physique de matière différente (tres souvent électrique). Cette grandeur représentative de la grandeur prélevée est utilisable à des fins de mesure ou de commande.

2.2-PROCEDURE INTERNE D’ETALONNAGE ET DE VERIFICATION 2.2.1 - PROCEDURE INTERNE D’ETALONNAGE La pression est avec la température le paramètre le plus mesuré sur les procédés. Les capteurs doivent être régulièrement contrôlés et étalonnés afin de garantir leurs performances. Une opération qu’il faut mener avec des calibrateurs raccordés aux étalons nationaux. Pour être prises en compte par la version 2000 des normes ISO 9000, ces opérations doivent être planifiées et renouvelées régulièrement. 2.2.1.1 - Objet La présente procédure a pour objet de définir les modalités générales d'intervention ou d'inspection, pour l'évaluation de la conformité des équipements sous pression et des ensembles pour une bonne utilisation et un rendement meilleur. L'évaluation de la conformité est réalisée selon l'un des modules définis dans l'annexe 2 du décret 99-1046 pour la catégorie de l'équipement ou de l'ensemble. Ces modules permettent de s’assurer que pendant les phases de conception, de fabrication, de contrôle, d’essais et d’inspection, les équipements

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concernés sont fabriqués conformément aux exigences essentielles de sécurité de l’annexe 1 du même décret. 2.2.1.2 - Conception de l’enceinte d’étalonnage L’enceinte doit etre conçue de sorte que la distribution de gaz dans le volume de mesurage soit suffisamment uniforme dans l’espace et stable dans le temps. L’enceinte d’étalonnage doit avoir un volume égal au moins 20 fois le volume total de tous les barometres et de la tuyauterie raccordant l’enceinte au manomètre. La température moyenne spatiale de l’enceinte d’étalonnage doit etre de 23° ± 3°C pendant l’étalonnage, et il convient que la température moyenne ne varie pas de plus de 1K. 2.2.1.3 - Tuyauterie reliant les manomètres à l’enceinte d’étalonnage Afin de minimiser le déséquilibre de la distribution moléculaire (pression) dû à la sorption, au pompage et dégazage du manomètre, les canalisations raccordant l’enceinte d’étalonnage aux manomètres doivent être aussi courtes que possible, posséder un diamètre au moins égal à la surface ouverte de la bride d’entrée du manomètre. Dans le cas où l’appareil sous test ou le manomètre de référence impose une charge calorifique importante sur l’enceinte d’étalonnage, on peut augmenter la longueur de canalisation afin de réduire la conductance thermique. 2.2.1.4 - Système de vide et d’entrée de gaz La pression de base, dans l’enceinte d’étalonnage doit être inférieure à un dixième de la pression la plus basse, atteinte pour un étalonnage, telle que déterminée par le manomètre de référence. Les incertitudes les plus basses dues à l’effet de la pression de base peuvent être obtenues si la valeur de la pression de base est inférieure à la limite de résolution de l’instrument sous test et/ou du manomètre de références.il est fortement conseillé d’établir une pression de base inférieure à la limite de résolution de l’instrument sous test et/ou du manomètre de référence si cette limite de résolution est supérieure à 1 mPa. L’utilisation d’un système de pompage de débit rejetant en continu dans l’atmosphère les

gaz pompés est recommandée. En l’absence de pompe de débit, il faudra s’assurer que la vitesse de pompage effective reste pendant toute la durée de la procédure d’étalonnage. Tout reflux important d’huile dans la chambre à vide doit être exclu.

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Il convient de surveiller les pressions de base et résiduelle à l’aide d’un manomètre supplémentaire. 2.2.1.5 - Gaz d’étalonnage Il est recommandé d’utiliser de l’azote pur à au moins 99,9 % comme gaz d’étalonnage. D’autre gaz présentant la même pureté, et même des mélanges gazeux bien définis, peuvent également être utilisé pour l’étalonnage. Lorsque la pression est inférieure à 100 Pa, les gaz ne doivent pas adhérer nettement à la surface. Les vapeurs ne doivent pas se condenser dans les conditions régnant l’enceinte d’étalonnage. 2.2.1.6 - Thermomètres et conditions ambiantes Il faut utiliser des thermomètres présentant une incertitude élargie globale (k = 2) inférieure ou égale à 0,5 K. La température de l’enceinte d’étalonnage doit être mesurée au moyen de thermomètres en contact thermique adéquat avec elle. La température autour de l’instrument sous test et du manomètre de référence doit être déterminée au moyen de thermomètres correctement positionnés et protégés du rayonnement La température ambiante doit être de (23 ± 3)°C, et il convient qu’elle ne varie pas de plus de 1K au cours de l’étalonnage. Si un écart de plus de 1K est inévitable, il faudra s’assurer que les contributions à

l’incertitude

dues

aux

dérives

de

température

sont

évaluées

correctement.

2.2.1.7 - Manomètre de référence Le manomètre de référence doit être soit un manomètre étalonné (cas normal), traçable à un étalon à vide primaire ou national, soit un instrument de mesurage absolu (cas rare), traçable aux unités SI et auquel une incertitude de mesure peut être attribuée. Dans le premier cas, le manomètre de référence doit disposer d’un certificat d’étalonnage conforme à l’ISO/CE 17025 :2005, 5.10. Il est recommandé que le manomètre de référence présente une limite de résolution et une incertitude de mesure inférieures ou égales à celles de l’instrument sous test, quand bien même étalonné comme étalon primaire. Il convient que le manomètre de référence soit étalonné conformément à la présente norme internationale pour le type de gaz qui sera utilisé pour l’étalonnage. Si le relevé du manomètre de référence dépend de l’espèce de gaz, il doit être étalonné pour le type de gaz qui sera utilisé pour l’étalonnage.

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2.2.1.8 - Procédures d’étalonnage Lors de l’utilisation des manomètres, il faut suivre les instructions du fabricant à la lettre. Si, lors d’utilisation ultérieure, une routine est établie à chaque fois qu’une valeur de pression est relevée, répéter cette routine pour l’étalonnage. Il faut toujours utiliser le manomètre de référence conformément aux instructions du fabricant et/ou aux informations données par le certificat d’étalonnage. Après l’installation complète de l’instrument sous test et du ou des manomètres de référence, et une fois tout le système d’étalonnage prêt, il faut pomper en aspirant dans l’enceinte d’étalonnage. Un étuvage peut être nécessaire pour atteindre une pression de base en accord avec les exigences énoncées en système de vide et d’entrée de gaz. Il convient de mettre les manomètres sous tension lorsque la pression dans l’enceinte d’étalonnage atteint les conditions de fonctionnement associées à ces manomètres (après étuvage durant la phase de refroidissement). Laisser les manomètres et leur dispositif opérationnel se réchauffer et se stabiliser. Le temps de stabilisation dépend du type de manomètre et de l’incertitude requise. Certains types de manomètres nécessitent un dégazage à certaine pressions. Il est recommandé d’effectuer cette opération au cours de cette période de stabilisation. Si des capteurs sont maintenus sous vide par un clapet d’isolement, ce dernier ne devra être ouvert que quand la pression dans l’enceinte d’étalonnage sera descendue en dessous de la valeur de pression attendue dans le capteur et/ou à pleine échelle du manomètre. Continuer à pomper en aspirant jusqu’à atteindre une pression de base. Avant de commencer l’étalonnage, enregistrer la pression de base et tous les relevés à zéro des manomètres. Ces enregistrements pourraient devenir obsolètes en cas d’étalonnage par enchainement descendant ; c’est pour cette raison qu’il convient de réaliser des étalonnages par enchainement de pression ascendant. Si des étalonnages par enchainement descendant doivent également être effectués, il est à noter que la pression de base et son incertitude pourraient jouer un rôle important. Mesurer la pression de base dans les mêmes conditions d’enceinte à vide que durant l’étalonnage, avec par exemple les vannes correspondant à l’instrument sous test et au manomètre de référence en position ouverte. Déterminer la première de base pression d’étalonnage soit statiquement, soit par équilibre stationnaire comme suit. 2.2.1.9 - Méthode statique

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Le terme statique signifie que la vanne vers le système pompage est fermée, et que le gaz est admis dans l’enceinte dans l’enceinte d’étalonnage jusqu’à ce que la valeur de pression requise soit atteinte. On enregistre donc à nouveau la pression de base après fermeture de la vanne vers le système de pompage et avant admission du gaz en cas de différence avec les enregistrements effectués. Si la pression augmente en raison du dégazage, et si la désorption dans l’enceinte d’étalonnage dépasse un dixième de la pression d’étalonnage la plus basse 5 minutes après la fermeture de la vanne, utiliser plutôt la méthode de l’équilibre stationnaire. La valeur de pression cible doit être atteinte dans une fourchette déterminée (en accord avec le client). Si une fourchette n’a été spécifiée, la valeur de pression réalisée doit se trouver à ± 5 % de la valeur de pression cible convenue. 2.2.1.10 - Méthode de l’équilibre stationnaire La vanne vers le système de pompage reste entièrement ouverte ou est partiellement fermée. Le gaz est admis dans l’enceinte d’étalonnage jusqu’à ce que la valeur requise soit atteinte. La valeur de pression cible doit être atteinte dans une fourchette déterminée (en accord avec le client). Si une fourchette n’a été spécifiée, la valeur de pression réalisée doit se trouver à ± 5 % de la valeur de pression cible convenue. La pression indiquée par les manomètres doit être stable dans le temps et ne pas varier de plus de 0.5 % en 2.5 minutes. Si, par exemple, la stabilité dans le temps spécifiée ne peut pas être atteinte, les enregistrements peuvent être faits dans l’ordre suivant : manomètre de référence, puis l’instrument sous test, puis manomètre de référence, à des intervalles de temps égaux. La moyenne des deux relevés sur manomètres de référence doit être utilisée pour comparaison avec l’instrument sous test. Lorsque la pression est inférieure à 1 mPa, il peut être particulièrement difficile d’observer une variation de 0.5 % en 2.5 minutes, étant donné la faible résolution du manomètre. Dans ce cas, il suffit d’obtenir une stabilité de pression avec une variation de pression inférieure à la résolution de l’instrument sous test. Dans les deux méthodes, les enregistrements

du

manomètre de référence et de l’instrument sous test doivent se faire simultanément, à des moments aussi proches que possible. Les informations suivantes doivent être enregistrées avant et pendant l’étalonnage : -

identification du ou des manomètres de référence et des instruments sous test, y compris le type de manomètre, le fabricant et le numéro de série des capteurs et des dispositifs opérationnels associés ;

 date d’étalonnage ; REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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 température ambiante ;  température de l’enceinte d’étalonnage ;  gaz d’étalonnage ;  pression de base ;  détails de réglage des manomètres, y compris les réglages des dispositifs opérationnels associés ;  détails nécessaires concernant l’installation des manomètres (orientation du capteur, position sur l’enceinte d’étalonnage et, s’il y à lieu type de canalisation utilisé pour le capteur, type de bride, etc.) ;  nom de l’ingénieur chargé de l’étalonnage ;  tableau des résultats, y compris les relevés des manomètres de référence et des instruments sous test. Si seul le capteur est étalonné, il faudra s’assurer que toutes les dispositions et conditions sont enregistrées afin que l’usager du capteur étalonné puisse effectuer les mesurages de la même manière que pendant l’étalonnage. Une fois les mesurages effectués à la pression cible finale, pomper le système en aspirant pour vérifier qu’aucune fuite, absorption importante, contamination des parois ou défaillance du système de pompage, ne s’est produite pendant l’étalonnage. Le système doit atteindre la pression de base ou 1/1000 de la pression finale d’étalonnage en 10 minutes, si cela est compatible avec la vitesse de pompage et le volume total de l’enceinte. Si, contre toute attente, le système a besoin de plus de 10 minutes, le système d’étalonnage doit être reconditionné (par exemple essai de fuite, essai de pompage, purge, étuvage) et l’étalonnage répété. 2.2.1.11 - Evaluation des mesures Les informations suivantes doivent être générées pour chaque liste de pression d’étalonnage, à partir des enregistrements de mesure :  pression d’ étalonnage équivalant à la moyenne des relevés de manomètre de référence corrigés suivant le certificat d’étalonnage et les autres corrections nécessaires pour les conditions en présence au cours de l’étalonnage ;  relevés d’instrument sous test indiqués (et éventuellement valeurs moyennes des mesurages répétés) corrigés par relevé à zéro ;

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 grandeur à déterminer par l’étalonnage (erreur de relevé, facteur de correction, coefficient de sensibilité, par exemple, en volte/pascals, etc.) ;  incertitude du mesurande au moment de l’étalonnage déterminée conformément indiqué dans incertitude de mesure. Il est parfois possible de déterminer un mesurande unique en faisant une moyenne sur une plage de pression plus étendue, comme le coefficient d’accommodation efficace d’un manomètre à rotor, ou la constante ou la sensibilité d’un manomètre à ionisation.

2.2.1.12 - Incertitude de mesure L’incertitude- type, de la grandeur déterminée par étalonnage, par exemple erreur de relevé, facteur de correction, coefficient de sensibilité, doit être calculée conformément au guide ISO/CEI 98-3. Les contributions suivantes à l’incertitude peuvent être substantielles. a) Incertitude de la pression de base due à l’imprécision du mesurage et à la dérive dans le temps. b) Incertitude de la pression d’étalonnage due à une distribution inégale de densité et de vitesse des molécules de gaz au niveau de la bride d’entrée de l’instrument sous test et du ou des manomètres de référence. L’incertitude-type (relative) de ces effets peut être évaluées à u = 0,3 % pour des pressions inférieures à 100 Pa et à u = 0,1 % pour des pressions supérieures ou égales à 100 Pa. c)

Incertitude

de

la

pression

d’étalonnage

due

à

la

dérive

dans

le

temps.

d) Incertitude de mesure du manomètre de référence. Outre la valeur d’incertitude donnée par le certificat d’étalonnage, les éléments suivants peuvent contribuer à cette incertitude : instabilité à long terme du manomètre, dispersion de sa résolution, dispersion des valeurs indiquées, imprécision du mesurage du décalage, dérive du décalage, effet des conditions ambiantes, différences de température ambiante de l’enceinte d’étalonnage lors de son utilisation comme étalon de référence et après étalonnage, dérive de température et influences réciproques possibles des manomètres. e) Incertitude des relevés indiqués de l’instrument sous test due à la dispersion de la résolution, à la dispersion des valeurs indiquées, à l’imprécision de mesurage du décalage, à la dérive du décalage, à la dérive de température durant l’étalonnage et aux influences réciproques possibles des manomètres. f) Incertitude due à la présence d’impuretés dans le gaz d’étalonnage.

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g) Répétabilité des mesures. Une pratique courante consiste à indiquer dans le certificat d’étalonnage l’incertitude élargie U = ku, où k = 2. Pour une distribution normale, cela équivaut à un intervalle de confiance de 95 %. 2.2.1.13 - Certificat d’étalonnage Le certificat d’étalonnage doit être généré conformément à l’ISO 17025. En outre, il faut y inclure des informations suivantes, en particulier pour les étalonnages de manomètres à vide conformément présents norme internationale: - identification du ou des manomètres de référence et des instruments sous test, y compris le type de manomètres, le fabricant et le numéro de série des capteurs et des dispositifs opérationnels associés ; - température ambiante, y compris sa variation et son incertitude au cours de l’étalonnage ; - température de l’enceinte d’étalonnage, y compris sa variation et son incertitude au cours de l’étalonnage ; - gaz d’étalonnage ; - pression de base ; - détails de réglage des manomètres, y compris les réglages des dispositifs opérationnels associés ; - détails nécessaires concernant l’installation des manomètres (orientation du capteur, position sur l’enceinte d’étalonnage et, s’il y à lieu type de canalisation utilisé pour le capteur, type de bride, etc.) ; - détails nécessaires concernant les conditions environnementales (pression atmosphérique, humidité, etc.) ; Modèle mathématique de la grandeur déterminée par l’étalonnage.

2.2.2 - PROCEDURE DE VERIFICATION 2.2.2.1 - Identification de l'appareil de mesure Cette procédure écrite s'applique à l'appareil de mesure suivant : Nom : Modèle : REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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No de série : Pour un minimum de deux mesures, il faut comparer l'étalonnage de l'appareil de mesure à la formule théorique à l'aide de la procédure qui suit. Pour chaque mesure, il faut faire fonctionner l'appareil de mesure pendant une période déterminée. On génère la pression en se servant de l’appareil dont l'exactitude a été vérifiée. En suit on Compare les mesures réelles et les mesures théoriques. On Note enfin ces valeurs sur la fiche de vérification de l'exactitude de l'appareil de mesure 2.2.2.2 - Limites critiques réglementaires L’appareil de mesure est jugé capable de produire des mesures correctes lorsqu'ils conviennent à l'échelle de mesure à mesurer et que la procédure de vérification confirme ce qui suit : 2.2.2.3 - Exactitude L'appareil de mesure sera jugé exact si l'écart par rapport à la pression réelle est inférieur à 0,025 % du relevé ±0,01% à pleine échelle ou que l'écart ne dépasse pas la quantité débitée par un changement d'un échelon dans le réglage du cadran. 2.2.2.4 - Mesures correctives Si les résultats de la vérification initiale de l'appareil de mesure dépassent les limites critiques, le fabricant devrait prendre les mesures suivantes : Procéder à un examen de l'utilisation de l'appareil de mesure jusqu'au rétablissement de l'exactitude à l'intérieur des limites critiques (il se peut qu'il faille faire appel à une entreprise d'entretien d'appareils de mesure). Procéder à l'examen de toutes les mesures effectuées ou utilisés qui sont susceptibles d'être touchés par les anomalies constatées dans le fonctionnement de l'appareil de mesure. Une fois les réparations effectuées et les modifications apportées, l'exactitude de l'appareil devrait être à nouveau vérifiée. 2.2.2.5 - Documents et registres Les documents et registres suivants sont requis : Documents démontrant que l'équipement convient à l'usage auquel il est destiné (p. ex., spécifications). REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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2.2.2.6 - Registres d'étalonnage Fiches de vérification de l'exactitude des appareils de mesure. Par exemple, pressions spécifiques homologuées, pressions spécifiques de produits mesurés à l'aide d'un autre appareil de mesure etc. 2.2.2.7 - Registre de l'entretien et des réparations Registre des mesures correctives applicables lorsqu'on juge qu'un appareil de mesure dépasse une limite de tolérance.

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3.1-PRESENTATION DES EQUIPEMENTS DE PRESSION DU LABORATOIRE DE CREFSEM Comme nous vous l’avons annoncé tantôt, au cours de notre stage, nous avons été soumis à des contraintes entre autres l’inventaire des matériels de pression. Effectivement on ne peut pas vouloir faire la mise en place d’un laboratoire sans faire l’inventaire. Mais comme l’inventaire ne se trouve pas dans notre livrable, nous allons juste vous présenter les équipements et donner quelques renseignements les concernant. Nous avons : -

Comparateur de pression pneumatique P5510 ;

-

Comparateur de pression hydraulique P5514 ;

-

Calibrateur de pression pneumatique portable 3130 ;

-

Pompe à main 700HTP2 ;

-

Manomètre de référence 2700G et 700G

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3.2 – PROCEDURE DE REALISATION DES TRAVAUX PRATIQUES 3.2.1 - OBJECTIFS Nos objectifs pour l’élaboration de ces travaux pratiques sont de : - Fournir aux étudiants des techniques propres à l'évaluation et à l'identification des besoins métrologiques. - Fournir aux étudiants(es) les outils pour évaluer la variabilité des mesures en fonction des exigences. - Initier les étudiants à mettre en pratique la théorie vue au cours dans le cadre d'exercices et des travaux pratiques. - Comprendre et identifier les sources d'erreur et d’incertitude dans le phénomène du mesurage. - Apprendre à sélectionner, utiliser et gérer les appareils de mesure propres à une vérification donnée. - Connaître les techniques existantes permettant d'effectuer une étude statistique de reproductibilité et de répétabilité pour un processus de mesure donné. - Comprendre les principes fondamentaux en étalonnage des instruments de mesure. - Rédiger un rapport de mesure. - La résolution d'exercices et des problèmes.

3.2.2 - CALCUL D’INCERTITUDE Pour la détermination des sources d’incertitudes nous avons utilisé la procédure de NF 130025 d’Août 1999. 3.2.2.1 - Détermination Des Sources D’incertitude - Classe et tolérance d’un instrument de mesure Si vous disposez de la notice d’un instrument de mesure, ou d’informations le concernant, vous connaissez la classe de l’instrument et sa tolérance t (notée ±t). (G) =

𝑡 √3

Eq3

Exemple : tolérance d’une burette graduée de classe A, de 25 ml : ± 0,030 ml. REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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L’incertitude-type due à l’utilisation de cet instrument de mesure est alors donnée par : (G) =

0,030 √3

= 0,01732 𝑚𝑙

incertitude-type sur le mesurande instrument de mesure de classe connue et de G, due à une tolérance ± t. - Défauts de fidélité d’un instrument de mesure Ils sont à prendre en compte si vous ne disposez pas de sa classe, donc de sa tolérance, et si cet instrument est très sensible, car alors il est peu fidèle. C’est le cas lorsqu’en répétant un grand nombre de fois la même mesure, on ne trouve pas le même résultat. 3.2.2.2 - Protocole expérimental Il faut donc prendre un grand nombre de mesures successives, dans les mêmes conditions (conditions de répétabilité), c’est à dire : • réduction au minimum des variations dues à l’observateur • même mode opératoire de mesure (donc par exemple mettre l’instrument de mesure hors tension entre chaque mesure et recommencer le réglage du zéro) • même observateur • même équipement de mesure, utilisé dans les mêmes conditions • même lieu • répétition durant une courte période de temps. Bien réfléchir au mode opératoire de chaque mesure ! Il ne s’agit pas de plusieurs lectures. On réalise là un mesurage du mesurande G. Dresser un tableau des résultats. 3.2.2.3 - Résultat du mesurage Si les valeurs mesurées ne sont pas toutes identiques, l’instrument n’est pas fidèle. On en prend la moyenne : c’est le résultat du mesurage du mesurande G, noté g.

g=

∑𝒏 𝒊=𝟏 𝒏𝒊 𝑵

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Eq4

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ni : mesures effectuées ; N : nombre de mesure Incertitude-type sur G, due aux défauts de fidélité de l’instrument

u = F

𝛔 𝐧−𝟏 √𝐧

= √

∑𝐧𝐢=𝟏(𝐠𝐢−𝐠)²

Eq5

𝐧−𝟏

σn : incertitude-type sur le mesurande G, due aux défauts de fidélité de l’instrument de mesure ; n : nombre de mesures effectuée ; σ n – 1 : écart type de la série des valeurs mesurées : g i : résultat de la ième mesure. 3.2.2.4 - Estimation de l’incertitude-type liée à la résolution de l’instrument C’est l’incertitude-type due à la lecture de l’affichage. Si vous connaissez la classe de l’instrument, elle n’est pas à prendre en compte. La détermination de cette composante de l’incertitude-type ne nécessite pas d’effectuer plusieurs mesures. Soit dg la variation du mesurande G qui correspond à la variation d’une unité du dernier chiffre affiché (donc par exemple 0,1 mg pour une balance à 0,1 mg près). La norme donne alors pour l’incertitude-type sur le mesurande G due à la lecture de l’affichage :

u = R

𝑑𝑔 √12

Eq6

incertitude-type sur le mesurande G due à la résolution de l’instrument de mesure (c’est-àdire à son affichage). Cette expression provient des mathématiques statistiques. Exemple de la balance :

u

R

(m) =

𝟎,𝟏 √𝟏𝟐

= 𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟖𝟕 𝒎𝒈.

3.2.2.5 - Estimation de l’incertitude-type liée à l’étalonnage de l’instrument L’instrument de mesure a été étalonné avec des étalons, de valeurs g étalon. Ces valeurs sont mesurées et donc connues avec une certaine incertitude, plus faible que celle souhaitée pour le mesurande G.

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Exemple : dans le cas d’une balance et de la mesure d’une masse m, les étalons sont des masses marquées étalons. Soit g étalon le résultat de la mesure de l’étalon le plus proche de g. Soit u (g étalon ) l’incertitude-type sur g étalon. Alors l’incertitude-type u E (g) sur le mesurande G, due à l’étalonnage de l’instrument de mesure est tout simplement: uE (g) = u (g étalon)

Eq7

- Définitions complémentaires On classe les incertitudes-type en 2 catégories (on dit à nouveau « type ») : • Les incertitudes-type de type A quand l’opérateur a fait toute une série de mesures. • Les incertitudes-type de type B quand l’opérateur ne fait qu’une mesure : on imagine que la série de mesures a été faite par le constructeur (par exemple). - Calcul mathématique de l’incertitude Il se fait en 2 temps : il faut calculer les incertitudes-type dues à chaque source d’incertitude, puis les « composer » pour en déduire l’incertitude-type sur le mesurande G. Le physicien en déduit l’incertitude recherchée. - Calcul des incertitudes-type dues à chaque source d’incertitude Ce calcul dépend de la source d’incertitude considérée comme vu en 3.2.2.1 - Calcul de l’incertitude-type sur le mesurande En mathématiques statistiques, ce sont les variances qui s’ajoutent. Ici, ce sont donc les incertitudes-type au carré qui s’ajoutent :

u²(G) = ∑ uj2 (G)

Eq8

u(G) : incertitude-type sur le mesurande G ou incertitude-type composée. uj(G) : incertitude-type sur le mesurande G due à la source d’incertitude j.

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- Calcul de l’incertitude élargie C’est l’incertitude du physicien et on l’appelle aussi « incertitude » tout court! k est assimilable au coefficient de Student disponible dans la table de Student : il varie selon le nombre de mesures n et le niveau de confiance. Typiquement on utilise les niveaux de confiance 95% et 99% : on retient le plus souvent 95%. U(G) = k u(G) u(G) : incertitude-type composée sur G U(G) : incertitude élargie (ou incertitude) sur G k : facteur d’élargissement Ceci veut dire que, si g est le résultat de la mesure, alors la valeur vraie, qui est on le rappel inconnue, à 95 % (ou 99 %) de chances de se trouver dans l’intervalle de confiance : Dans

vos

travaux

pratiques,

sauf

indications

contraires,

on

prend

k=2.

- Méthode de mesure Deux méthodes sont proposées, la méthode 1 n’est généralement pas employée quand la plus faible incertitude d’étalonnage est exigée par le client : - méthode 1 : réaliser au moins 3 séries, par pression croissante et/ou décroissante, comportant au moins 5 points de pression répartis régulièrement sur l’étendue de mesure. Pour les balances possédant une double étendue de mesure, réaliser au moins 5 points de pression sur chaque étendue de mesure ; le résultat de l’étalonnage est la pression équivalente à la masse appliquée ; - méthode 2 : réaliser de 3 à 5 séries, par pression croissante et/ou décroissante, comportant au moins 6 points de pression, le premier point étant la valeur minimale ou maximale de l’étendue de mesure et les autres points étant répartis sur la totalité de l’étendue ; le résultat de l’étalonnage est la section effective de l’ensemble piston-cylindre.

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3.3 - MANOMETRE DE REFERENCE NUMERIQUE 3.3.1 - MODE OPERATOIRE DU MANOMETRE DE REFERENCE

1 7

8

2

3

6

4

5

Figure 3.1 Photo annoté du manomètre de référence

1. Appuyer pour allumer l'appareil. Appuyer de nouveau sur ce bouton pour mettre l'appareil hors tension. 2. Réinitialiser l'affichage En mode Configuration, appuyer sur ce bouton pour avancer dans les menus. 3.

Le bouton MIN MAX permet d'enregistrer les valeurs de pression minimale et maximale, puis de les sauvegarder en mémoire. Appuyer sur ce bouton pour afficher la valeur (MAX). Appuyer de nouveau sur ce bouton pour afficher la valeur (MIN). Après 2 secondes, le manomètre revient à l'affichage en direct. Pour effacer les valeurs MIN et MAX de la mémoire, maintenir le bouton enfoncé pendant 2 secondes jusqu'à ce que l'écran indique «CLr

4. Appuyer sur ce bouton pour accéder aux menus de réglage et de configuration. 5. Appuyer sur ce bouton pour procéder à une sélection. Lorsque l'appareil n'est pas en mode Configuration, appuyer sur ce bouton pour activer le rétro-éclairage. Appuyer de nouveau sur ce bouton pour désactiver le rétro-éclairage. REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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6. Connecteur NPT 7. Affichage de la pression 8. Unités d'ingénierie

3.3.2 - CONSIGNES DE SECURITE DES MANOMETRES DE REFERENCE NUMERIQUE 1. N'utiliser cet appareil que pour l'usage prévu. Dans le cas contraire, la protection garantie par ce produit pourrait être altérée. 2.

Il ne faut pas utiliser le produit à proximité d'un gaz explosif, de vapeurs, dans un environnement humide ou mouillé, et ne pas utiliser l'appareil et le désactiver s'il est endommagé.

3. Retirer les piles si le produit n'est pas utilisé pendant une longue durée, ou s'il est stocké à des températures inférieures à 50 °C. Si les piles ne sont pas retirées, des fuites pourraient endommager le produit. 4. Afin de ne pas fausser les mesures, veiller à remplacer les piles lorsque le voyant de batterie faible s'allume. 5.

Le cache des piles doit être fermé et verrouillé avant toute utilisation du produit.

6. Pour éviter tout dommage au niveau de l'appareil ou de l'équipement testé : -

L'écran affiche « OL » lorsque la source de pression dépasse le seuil défini pour l'appareil. La source de pression doit être retirée immédiatement.

-

Ne pas appliquer plus que le couple maximum spécifié. Couple maximum spécifié : 20 Nm.

7. Pour éviter tout risque d'incendie ou de blessure, il ne faut pas utiliser l'appareil avec des substances inflammables. 8. Cet appareil n'est prévu que pour une installation dans des zones offrant une protection adéquate contre l'introduction de corps étrangers solides ou d'eau pouvant compromettre la sécurité. 9. Pour l’entretien de l’appareil, il faut le nettoyer avec un chiffon doux humidifié à l'eau ou à l'eau légèrement savonneuse. 10. Pour éviter d'endommager l'appareil, ne pas utiliser de solvants ou de produits nettoyants abrasifs.

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11. Pour garantir la sécurité lors de l’utilisation et de l’entretien du produit, il faut Faire réparer le produit avant utilisation si les batteries fuient. 12. S'assurer que la polarité des piles est respectée afin d'éviter les fuites. Faire réparer l'appareil par un réparateur agréé. Pour remplacer les piles 1.

Retirer le couvercle des appareils.

2. Utiliser un tournevis cruciforme pour desserrer la vis qui verrouille le couvercle du logement des piles. 3. Retirer le couvercle du logement des piles. 4. Remplacer les trois piles AA. 5. Remettre en place le couvercle du logement des piles. 6. Serrer la vis qui verrouille le couvercle du logement des piles.

7. - Remettre l'appareil dans son étui. un réparateur agréé. Figure 3.2 schéma de la mise en place des piles

Figure 3.2 Illustration de la mise en place des piles

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3.3.3 - CARACTERISTIQUES DE L’EQUIPEMENT Matériel : Manomètre de référence Marque : Fluke Type : 2700G31 N° Série : 3672107 et 3791432 Température de fonctionnement Température de stockage Humidité Plage de mesure Dimension Précision

N° Inventaire : Date de mise en service : Affectation : laboratoire Responsable : 0 à 50°C (32 à 122°F) -20 à +70°C (-4 à +158°F) 10% à 90% d’humidité relative 100 KPa à 70 MPa 12,7 x 11,4 x 3,7cm 0,02% à pleine échelle

Tableau 3.1 - Fiche technique du manomètre de référence 2700G

3.4 –TRAVAUX PRATIQUES COMPARATEUR DE PRESSION PNEUMATIQUE P5510 3.4.1 - PRESENTATION DE L’EQUIPEMENT Ce comparateur de pression est conçu pour tester les instruments de mesure de pression par rapport au manomètre de référence 2700G qui offre une solution complète d'étalonnage.

4 1-Double fonction vide/pression

1

2-Pompe manuelle intégrée comme source de pression/vide. 3-Robinet à pointeau haute qualité offrant un contrôle précis.

3

4-Adaptateur pour port de test ne nécessitant aucune clé ou bande PTFE.

2

Figure 3.3 Photo annoté du comparateur de pression pneumatique P5510

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3.4.2 - CARACTERISTIQUE DE L’EQUIPEMENT Le tableau 3.2 nous renseigne sur les caractéristiques du P5510 Matériel : comparateur pneumatique Marque : Fluke Type : P5510 – 2M N° Série : 72788 Plage de pression Dimensions de l’instrument Poids de l’instrument Plage du vide Gamme de vide

N° Inventaire : Date de mise en service : Affectation : laboratoire Responsable : 0 à 300 psi (20 bars) 240 x 330 x 180 mm 3,5 kg 0 à 800 mbar 0 à 915 mbar 90% de vide

Tableau 3.2 – fiche technique du comparateur de pression pneumatique P5510

3.4.3 - CONSIGNES DE SECURITE Pour prévenir un dommage possible de l’équipement ou un préjudice personnel, il faut suivre les instructions suivantes : 1. Utiliser des gaz comprimés peut créer à l’environnement, une matière étrangère combustible. 2. Les

précautions de sécurité du système pression, sont applicables à tous les

indicateurs de pression. 3. Il faut faire très attention durant le test car il faut s’assurer que toutes les connections pneumatiques sont proprement et étroitement faites à priori avant d’appliquer la pression. 4. Tout personnel doit protéger ses yeux pour prévenir les préjudices. 5. Assurer que tous les dispositif de l’appareil sont intérieurement nettoyés et débarrassés de toute souillure avant la connexion pour le test. 6. La souillure d’un grain peut endommager le piston sensible monté, la valve placée et la pompe vissée. 7. Ne pas utiliser téflon/PTFE bande sur ces raccordements. 8. Clés ou les équipements semblables, ne sont pas trop recommandés. 9. Avant l’assemblage, assurer qu’il y a des joints appropriés du test port. 10. Lors de la maintenance et de l’entretien, si le système est infecté par saleté ou humidité, l’instrument doit être démonté et nettoyé REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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3.4.4 - MODE OPERATOIRE DE L’EQUIPEMENT La figure 3.4 nous montre la procédure de connexion du manomètre sous test à l’équipement

Figure 3.4 Photo du montage de l’adaptateur au manomètre et au test port

3.3.4.1 - Montage de l’adaptateur sur l’instrument à vérifier 1. Visser l’adaptateur de jauge convenable entièrement sur l’instrument à vérifier. 2. Visser le montage vers le bas du comparateur, dans le sens opposé à celui de l’aiguille d’une montre, sur le port comparateur. 3. Pour ajuster la position de la face de l’afficheur, tenir l’adaptateur de jauge et tourner l’instrument, dans le sens opposé à celui de l’aiguille d’une montre, ainsi ça fait face en avant. 4. Tenir l’instrument solide, tant que l’adaptateur de jauge est en rotation, dans le sens opposé à celui de l’aiguille d’une montre, jusqu’à ce qu’il soit sorti vers le bas sur l’anneau 3.3.4.2 - Opération « générer le Vide » Tourner la sélectrice valve devant le panneau sur soit vide ou pression et ensuite, opérer comme décrit en section vide, et pression. 3.3.4.3 – Précaution Assurer que la sélectrice valve est correctement positionnée, avant l’opération de pompage à main, pour éviter de potentiel dommage, qui pourrait être causé par l’action de presser du vide du dispositif sensible.

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a) -assurer que la valve vide est fermé – Ne pas trop serrer, car un dommage peut survenir à la place du vide robinet ; b) - Pour générer du vide dans le système, utiliser la pompe à main jusqu’à ce que la lecture voulue soit atteinte ; c) - Attendre quelque temps pour que le système se stabilise avant de prendre la lecture, surtout après large variation dans le système pression. Le changement brusque de pression, causera une hausse ou baisse du système de température, qui causera un changement de la lecture de l’instrument, comme un gaz dans le système, s’élargi ou rétrécie ainsi augmente ou diminuant la pression. d) - Pour le point supérieur du vide, répéter plus de 2 (deux) fois pour la suite e) - Pour le point inférieur, ouvrer et fermer doucement la valve vide, autoriser de l’air dans le système. f) - Après la calibration, toujours équilibrer le système pression par l’ouverture doucement de la vide valve. 3.3.4.4 – Génération de la Pression a) - Assurer que le vide robinet est fermé – Ne pas trop fermer car un dommage peut survenir à la place du vide robinet ; b) - Pour augmenter le système pression, utiliser la pompe à main jusqu’à ce que la lecture voulue soit atteinte ; c) - Attendre quelque temps pour que le système soit stable avant de prendre la lecture surtout après large variation dans le système pression ; d) - Pour le point supérieur de la pression, répéter plus de 2 (deux) fois pour la suite e) - Pour réduire le système pression, ouvrir et fermer doucement le vide robinet, jusqu’à ce que la pression voulue soit atteinte ; f) - Avant de prendre une lecture, attendre quelque moment pour que le système se stabilise comme avant. g) - Après la calibration, il faut toujours décharger le système pression, par l’ouverture doucement du vide robinet. h) - Durant l’opération, pas d’air dans le montage de la pompe, à travers le port supérieur dans la pompe cylindre lorsque le piston est élevé ; et vider par le point inférieur lorsque le piston est poussé vers le bas.

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Etape 1 : Procéder au montage de l’équipement. Etape 2 : Méthode de Mesure Elle consiste à faire des mesures et à faire la comparaison entre l’étalon et l’instrument sous test tout en déterminant les écarts Tableau 3.3 – Inscription des valeurs de pression générées par le P5510

Nbre de 1 mesure Etalon/bar 1,00 UUT/bar Ecarts/bar

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

Etape 3 : Détermination de l’incertitude d’étalonnage Méthode de type A Pour estimer la répétabilité, on effectue une série de 10 mesurages à l’aide d’un manomètre étalon dans les mêmes conditions, et on procède aux calculs suivants : 1- Compléter le tableau ci-dessus et remplir le 2- Calcul de la moyenne ; 3- Calcul de l’incertitude expérimentale Méthode de type B -1ère Possibilité : L’erreur peut être donnée par le certificat d’étalonnage du manomètre de référence. -2ème Possibilité : Les normes définissent des classes dans lesquelles on trouve l’erreur maximale tolérée pour la pression correspondante, et on procède aux calculs suivants : 

Calcul de la référence u1



Calcul de la résolution u2



Calcul des variances de u1 et u2



Calcul de l’incertitude type composé uc



Calcul de l’incertitude de mesure um



Déterminer le budget global ou bilan d’incertitude de mesure

NB : Pour les données manquantes consulter le certificat d’étalonnage en annexe

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3.5 –TRAVAUX PRATIQUES COMPARATEUR DE PRESSION HYDRAULIQUE P5514 3.5.1 - PRESENTATION DE L’EQUIPEMENT 7

6

1 – Réservoir 2 – Support de la pompe 3 – Poigné 4 - Bouton 5 – Fine ajustement 6 – Port test 7 - Valve

1

5 4

3

2

Figure 3.5 - Photo annoté du comparateur P5514

1-Génération de pression allant jusqu'à 700 bar 2-Conception pour banc d'essai 3-Fonctionnement avec une large gamme de liquides 4-Presse à vis pour contrôler précisément la pression

Figure 3.6 - Photo du comparateur P5514 avec manomètres montés

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3.5.2 - CARACTERISTIQUES DE L’EQUIPEMENT Tableau 3.4 – Fiche technique du comparateur de pression hydraulique P5514 Matériel : comparateur hydraulique Marque : Fluke Type : P5514 – 70M N° Série : 72786 Plage de pressions Dimensions de l’instrument Poids de l’instrument Volume du réservoir Gamme de vide Déplacement de la presse à vis

N° Inventaire Date de mise en service : Affectation : laboratoire Responsable : 0 à 10000psi (0 à 700 bar) 280x280x254 mm 5 kg (3,6lb) 75 cm3 (4,2 in3 0 à 27 inHg (915 mbar 90% de vide) 20 cm3

3.5.3 - CONSIGNES DE SECURITE DU COMPARATEUR DE PRESSION HYDRAULIQUE 3.5.3.1 – Précaution a) - Pour éviter d’endommager l’instrument, l’opérateur doit contrôler la qualité du fluide opérationnel pendant l’usage. b) - Si le fluide devient décoloré, sombre ou des particules apparaissent dans le réservoir, le système sera vidé ou effleuré avec un fluide nettoyeur. 3.5.3.2 - Liquide comprimé a) - Utiliser des liquides comprimés peut créer à l’environnement, une matière étrangère combustible. b) - S’assurer que toutes les connections hydrauliques sont proprement et étroitement faites à priori avant d’appliquer la pression. c) - Tout personnel doit protéger ses yeux pour prévenir les préjudices. d) - Ne pas utiliser du solvant, du carburant, de l’huile à frein ou autre liquide similaire, car ils peuvent endommager la fermeture. 3.5.3.3 – Avertissement Si l’équipement est utilisé de la manière qui n’est pas spécifiée par le fabriquant, la protection pourvue à l’équipement, pourrait être diminuée.

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3.5.3.4 – Connexion 1.

Visser le montage vers le bas du comparateur, dans le sens opposé à celui de l’aiguille d’une montre, sur le port comparateur.

2.

Ne pas utiliser les clés et la bande pour serrer.

3.

Le serrage se fait seulement à la main. Le serrage à la main est suffisant.

3.5.3.5 - Précaution avant montage 1-Assurez-vous que tous les appareils sont propres à l'intérieur et sans contamination avant de vous connecter au testeur. 2-La contamination par les particules peut endommager les assemblages de piston sensibles, les sièges de soupape et la pompe à vis 3-Pour éviter la souillure de l’humidité, et protéger le système en particulier, nous recommandons l’usage de séparation de liquide par liquide de P5531 saleté/humidité trappe. 4-Ne ne pas utiliser le téflon/PTFE bande sur ces raccordements, puisque ceci empêchera le cachetage (obturation) correct. 5-Clés ou les équipements semblables, ne sont pas trop recommandés. 6-Trop de bandage, qui peut causer de dommage aux fils ou aux faces du cachetage. 7-Avant l’assemblage, assurer qu’il y a des joints appropriés du test port. 8-Vérifier si la face du cachetage (obturation) de l’instrument ajusté est nettoyée et indemne, puisque grattoir et entaille peuvent former un sentier de coulage. 9-Lors de la maintenance et de l’entretien, si le système est infecté par saleté ou humidité, l’instrument doit être démonté et nettoyé. Ne jamais déclencher le système pression par utilisation du robinet du réservoir seulement, car réduire brusquement produira un choc au système, qui pourra causer un dommage à l’instrument sensible qui lui sont attachés. 3.5.3.6 - Précaution à prendre pour la maintenance Si la vis guide du montage montre un signe excessif d’usure, il est très probable que les composants associés sont aussi usés ; c’est pourquoi la presse vis du montage est mise à part afin d’être accessible.

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3.5.4 - MODE OPERATOIRE 3.5.4.1 - Processus de l’opération a) - Visser l’adaptateur de jauge convenable entièrement sur l’instrument à vérifier. Voir figure 3.4 b) - Visser le montage vers le bas du comparateur, dans le sens opposé à celui de l’aiguille d’une montre, sur le port comparateur. Ne pas utiliser les clés et la bande pour serrer ; c) - Le serrage se fait seulement à la main. Le serrage à la main est suffisant ; d) - Assure que la face inférieure soit en contact avec le joint sur le port du comparateur. e) - Pour ajuster la position de la face de l’afficheur, tenir l’adaptateur de jauge et tourner l’instrument, dans le sens opposé à celui de l’aiguille d’une montre, ainsi ça fait face en avant. f) - Tenir l’instrument solide, tant que l’adaptateur de jauge est en rotation dans le sens opposé à celui de l’aiguille d’une montre, jusqu’à ce qu’il soit sorti vers le bas sur l’anneau. 3.5.4.2 – Opération a) - Tourner le protège du réservoir en ½ tour, et remplir le réservoir approximativement au ¾ du plein avec du fluide approprié. b) - Ouvrir le robinet du réservoir dans le sens opposé à celui de l’aiguille d’une montre, et tourner pour visser, serrer complètement. c) - Fermer le robinet et tourner pour visser, serrer complètement à l’extérieur. d) - Ouvrir le robinet et tourner pour visser dedans. e) - Durant cette opération, des bulles peuvent apparaitre dans le réservoir, et empêcher l’air d’y entrer. Pour un volume important, répéter à l’échelle de 2 et 3 jusqu’à ce que les bulles n’apparaissent plus. f) - Avec l’ouverture du robinet, tourner, visser, serrer complètement à l’extérieur, et fermer le robinet. Le test pompe est maintenant près pour l’utilisation. g) - Tourner le « cabestant » dehors avec le robinet du réservoir fermé, générera approximativement 0,5 bar vide. h) - Ne pas excéder la pression maximale du travail de l’instrument. (Etablir l’étiquette sur l’instrument) i) - Tourner la visse serrée dans la pression générée REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

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RAPPORT DE FIN DE STAGE

j) - Attendre un moment que le système se stabilise avant de prendre la lecture, surtout après un large changement dans le système pression. k) - Comparer la lecture de la jauge sous test avec celle de la jauge étalon. l) - Pour la calibration du point extérieur suivant, reprendre depuis le n° 1. m)- Pour mesurer une moindre pression, tourner la vis serrée à l’extérieur (sens opposé à celui de l’aiguille d’une montre). n)- Réduire le système par tournage de la vis serrée complètement à l’extérieur, puis ouvrir le robinet du réservoir. Etape 1 : procéder au montage de l’équipement Etape 2 : Méthode de Mesure Elle consiste à faire des mesures et à faire la comparaison entre l’étalon et l’instrument sous test tout en déterminant les écarts. Tableau 3.5 Inscription des valeurs de pression générées par le P5514

Nbre de mesure Etalon/bar UUT/bar Ecarts/bar

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Etape 3 : Détermination de l’incertitude d’étalonnage Méthode de type A Pour estimer la répétabilité, on effectue une série de 10 mesurages à l’aide d’un manomètre étalon dans les mêmes conditions, et on procède aux calculs suivants : 1-Compléter le tableau ci-dessus et remplir le 2-Calcul de la moyenne ; 3-Calcul de l’incertitude expérimentale Méthode de type B  1ère Possibilité : L’erreur peut être donnée par le certificat d’étalonnage du manomètre de référence  2ème Possibilité : Les normes définissent des classes dans lesquelles on trouve l’erreur maximale tolérée pour la pression correspondante, et on procède aux calculs suivants : 

Calcul de la référence u1



Calcul de la résolution u2

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RAPPORT DE FIN DE STAGE



Calcul des variances de u1 et u2



Calcul de l’incertitude type composé uc



Calcul de l’incertitude de mesure um



Déterminer le budget global ou bilan d’incertitude de mesure

NB : Pour les données manquantes consulter le certificat d’étalonnage en annexe

3.6 – TRAVAUX PRATIQUES CALIBRATEUR DE PRESSION PORTABLE 3130 3.6.1 - PRESENTATION DE L’EQUIPEMENT

Figure 3.7 - Photo annoté du calibrateur de pression portable 1-Robinet

Fournisseur 2-Robinet d’isolation 3-Pompe pression/vide 4-Fine ajustement 5-Entrée d’adaptateur de puissance 6-Connecteur de tension 7-Connecteur ordinateur 8-connecteur externe 9-Branchement extérieur

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RAPPORT DE FIN DE STAGE

Figure 3.8 - schéma du calibrateur portable avec accessoires

La pompe motorisée interne constitue une alternative simple et efficace aux pompes manuelles qui demandent du temps et une intervention humaine. Pour les applications qui nécessitent la mise sous pression d’un grand volume, le dispositif 3130 permet d’établir une connexion à une source d’alimentation en gaz externe, telle que de l’air de travail comprimé. La pression peut être réglée avec précision à l’aide du volume variable.

3.6.2 - CARACTERISTIQUE DE L’EQUIPEMENT Matériel Marque Type N° Série

: Calibrateur portable : Fluke : 3130 : 3843062

Données environnementales Température de fonctionnement Température de stockage Batterie Caractéristiques Dimension Poids Conformité EMI/RFI Connecteurs/Prises Plage de mesure Pression (pompe interne) Pression (air externe) milli Ampère (mA) Tension (Volts) Incertitude de mesure instrumentale Pression milli Ampère (mA) Tension (Volts)

Date de mise en service : Localisation : Laboratoire Responsable :

-10°C à +50°C -20°C à +60°C Pack NiMH avancé interne 3800mAh 38,74cm Χ 30,48cm Χ 17,78cm 7kg EN61326 :2006 Annexe A NPT1/8(prise d’essai et d’alimentation externe) - 80 kPa à 2 MPa (- 12 à 300 psi, - 0,8 à 20 bar) 0 à 2 MPa (0 à 300 psi, 0 à 20 bar) 0 à 24 000 Ma 0 à 30 000 V c.c 0,025 % du relevé ± 0,01 % à pleine échelle 0,015 % du relevé ± 0,002 mA 0,015 % du relevé ± 0,002 V

Tableau 3.6 – Fiche technique du calibrateur de pression portable 3130

3.6.3 - CONSIGNES DE SECURITE DU CALIBRATEUR DE PRESSION PNEUMATIQUE PORTABLE 3130 Comme tout appareil, le calibrateur de pression pneumatique portable possède aussi des consignes de sécurité dont le non-respect pourrait être dommageable pour l’équipement que pour l’utilisateur. a) - Donc pour éviter un choc électrique possible, incendie, préjudice personnel ou tout autre dommage de l’équipement ou de l’utilisateur, il faut lire attentivement les consignes de sécurité avant l’utilisation de l’appareil ;

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b) - le calibrateur de pression pneumatique portable ne doit être utilisé que pour l’usage prévu. Dans le cas contraire, la protection garantie pour cet appareil pourrait être altérée ; c) - Il ne faut jamais utiliser cet appareil à proximité d’un gaz explosif, de vapeur, dans des environnements humides ou mouillés ; d) - cet appareil ne doit pas être utilisé et désactivé lorsqu’il est endommagé ; e) – il faut toujours utiliser seulement l’énergie adaptateur approuvée par Fluke pour charger la batterie ; f) - lorsque le produit est mis en marche, il faut attendre cinq (5) minutes pour qu’il fasse des autos-réglages ; g) – diminuer immédiatement la pression lorsque le produit affiche ‟OL” ; h) - appuyez ZERO pour déchargée le capteur vers la pression atmosphérique ; i) – lorsque le courant mesuré dépasse la gamme nominale du mesurage, le produit affiche OL ; dans ce cas, appuyer la flèche pour démarrer le mode sortie, et puis utiliser la flèche pour ajuster la sortie de l’intensité du courant.

3.6.4 - MODE OPERATOIRE DU CALIBRATEUR PORTABLE 3130 3.6.4.1 - Première démarche Cette démarche consiste à : a) - Mettre en marche l’instrument en appuyant le symbole de démarrage ; b) - Appuyer sur les clés F1, F2, F3 pour configurer le produit et son mouvement par le menu du produit ; c) - Tourner la valve fournisseur pour régler le nouvel air approvisionné, et le robinet d’isolation pour isoler correctement le port et le capteur de pression ; d) - Connectez le calibrateur à l’instrument sous test avec le flexible de test correspondant. e) - Connectez les prises de mesure mA du calibrateur à l’instrument sous test comme l’indique la figure. 3.6.4.2 – Deuxième démarche a) - Utilisez le bouton rotatif de sélection pression/vide pour sélectionner la fonction requise ; b) - Fermez l'entrée d'air et la valve de réglage d'approvisionnement.

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c) - Appuyer sur ‟ZERO” pour mesurer la pression et sur ‟PUMP” pour démarrer la pompe électrique. d) - Générez de la pression ou du vide à partir de la pompe en appuyant sur le bouton de la pompe et en le relâchant lorsque la pression nécessaire est atteinte. e) - Corrigez la pression avec la fonction de réglage précis de la pression. Relevez à l'écran la pression de référence et la sortie de courant de l’instrument sous test ; f) - Répétez ces étapes pour chaque point de test. Si le signal mesuré en mA aux points de test se situe dans l'intervalle de tolérance, le test est terminé. Sinon, des réglages sont requis. Etape 1 : procéder au montage de l’équipement. Etape 2 : Méthode de Mesure Elle consiste à faire des mesures et à faire la comparaison entre l’étalon et l’instrument sous test tout en déterminant les écarts Tableau 3.7 – Inscription des valeurs de pression générées par le 3130

Nbre de 1 mesure Etalon/bar 0,50 UUT/bar Ecarts/bar

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

Etape 3 : Détermination de l’incertitude d’étalonnage Méthode de type A Pour estimer la répétabilité, on effectue une série de 10 mesurages à l’aide d’un manomètre étalon dans les mêmes conditions, et on procède aux calculs suivants : 1- Compléter le tableau ci-dessus et remplir le 2-Calcul de la moyenne ; 3-Calcul de l’incertitude expérimentale Méthode de type B - 1ère Possibilité : L’erreur peut être donnée par le certificat d’étalonnage du manomètre de référence - 2ème Possibilité : Les normes définissent des classes dans lesquelles on trouve l’erreur maximale tolérée pour la pression correspondante, et on procède aux calculs suivants : 

Calcul de la référence u1

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RAPPORT DE FIN DE STAGE

u2



Calcul de la résolution



Calcul des variances de u1 et



Calcul de l’incertitude type composé uc



Calcul de l’incertitude de mesure um



Déterminer le budget global ou bilan d’incertitude de mesure

u2

NB : Pour les données manquantes consulter le certificat d’étalonnage en annexe

3.7 – TRAVAUX PRATIQUES POMPE A MAIN 700HTP2 3.7.1 - PRESENTATION DE L’EQUIPEMENT 1 – Port d’appareil principal 2 – Port de pression de vérification 3 – Port de clapet de décharge 4 – Bouton de réglage fin 5 – Réservoir de liquide hydraulique 6 – Raccord en t 1/8 NPT 7 – Butée de poignées 8 – Bouchon de remplissage du réservoir 9 – bouton de purge 10 – Ecrou de réservoir

Figure 3.9 - Photo annoté d’une pompe à main

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Figure 3.10 – Photo de la pompe à main avec accessoires Le dispositif Fluke 700HTP-2 est une pompe à pression hydraulique manuelle conçue pour générer des pressions d’étalonnage pouvant atteindre 10 000 psi/690 bar. Idéal pour l’étalonnage lorsqu’il est connecté à un module haute pression Fluke via le port de référence. Le modèle 700HTP-2 utilise de l’eau distillée ou de l’huile hydraulique à base minérale comme source pour l’étalonnage des dispositifs d’entrée haute pression tels que les émetteurs de pression ou les jauges de pression. Peut aussi être utilisé avec les étalonneurs de pression.

3.7.2 - CARACTERISTIQUES DE LA POMPE A MAIN Tableau 3.8 Fiche technique de la pompe à main Matériel : Pompe à main Marque : Fluke Type : 700HTP-2 N° Série : 3833405 Plage de pressions Dimensions de l’instrument Poids de l’instrument Matériau

N° Inventaire : Date de mise en service : Affectation : laboratoire Responsable : 0 à 10000psi (0 à 700bar) 241x155x66mm 0,58 kg acier inoxydable 303, aluminium

3.7.3 - CONSIGNES DE SECURITE DE LA POMPE A MAIN 700HTP-2 1. Pour éviter un relâchement brutal de la pression, ouvrir le bouton de purge de pression très lentement avant de débrancher les canalisations de pression. 2. Ne pas brancher la pompe à une source de pression externe.

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3. Installer et régler correctement un clapet de décharge dans le circuit ou un clapet de décharge Fluke 700PRV-1 en option sur la pompe, pour éviter des dommages quand un module de pression ou un appareil sous pression relié pourrait être endommagé par des pressions de 690 bar (10 000 psi), 4. Pour éviter des dommages, ne laissez pas la pression monter au-delà de la pression nominale de l'appareil en test. La pression peut monter rapidement si le volume à mettre sous pression est faible.

3.7.4 - MODES OPERATOIRES DE LA POMPE A MAIN 700HTP-2 3.7.4.1 - Procédure de l’opération a) - Utilisez les soupapes de décharge réglables Fluke 700PRV-1 pour limiter les pressions entre 1 360 psi et 5 450 psi. b) - Utilisez le flexible de test 700HTH-1 pour raccorder la pompe à l'appareil à tester. Avant de brancher la pompe sur l'appareil sous test (UUT), elle doit être remplie de liquide et amorcée pour l'utilisation. c) - Remplir le réservoir de liquide hydraulique environ aux deux tiers (66 cc) d'eau distillée, d'huile minérale ou d'huile hydraulique. Il est à noter qu’en cas d’utilisation d’eau dans la pompe, n'utilisez que le l'eau DISTILLEE et vidangez-la de la pompe après utilisation. d) - Reposer le bouchon de remplissage du réservoir, serrez à la main puis amorcez la pompe. e) - Régler le bouton de réglage fin à peu près à mi-course et tournez le bouton de purge de pression en sens horaire jusqu'en butée en position fermé à fond. f) - Serrer les poignées l'une vers l'autre pour pomper du liquide jusqu'à ce qu'il sorte par le port de la pompe. g) -Brancher le tuyau de liquide à la pompe et serrez les poignées l'une vers l'autre jusqu'à l'apparition de liquide à la sortie du tuyau, puis branchez le tuyau de liquide sur l'appareil sous test (UUT) et serrer les poignées de la pompe l'une vers l'autre jusqu'à ce que la pression augmente. h) - Purgez l'air enfermé dans la pompe. Montez la pression dans la pompe à 1 000 psi (70 bars) puis tournez lentement le bouton de purge de pression en sens antihoraire pour relâcher la pression.

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Il est à remarquer qu’il devient de plus en plus difficile de serrer les poignées quand la pression augmente. i) - Utilisez la butée de poignées pour limiter la course des poignées, ce qui facilitera leur serrage. j) - Pour activer ou désactiver la butée, serrez les poignées et poussez la butée vers l'intérieur ou vers l'extérieur. La vitesse de montée en pression dépend de la configuration de vérification (longueur de tuyau et volume de l'UUT) k) - Brancher un module de pression 700 Séries (module de pression) au port d’appareil principal. l) - Pour le branchement à un module haut pression 700P (700P29, P30, ou P31) installer un adaptateur mâle 1/4 po NPT. m) - Utiliser du ruban Teflon® ou équivalent sur le raccordement fileté NPT pour éviter les fuites, et reliez le module de pression au calibrateur. n) - Reliez l'entrée de l'appareil en test (UUT) au port de pression de vérification sur la pompe de vérification. o) - Desserrez le bouton de purge de pression pour purger la pression de la pompe. p) - Utilisez le calibrateur pour mettre à zéro le module de pression, et réglez le bouton de réglage fin à peu près à mi-course. Puis tournez le bouton de purge de pression en sens horaire jusqu'en butée en position fermé à fond. Serrez les poignées de la pompe l'une contre l'autre pour pomper du liquide et augmenter la pression. q) - Utilisez le bouton de réglage fin pour les réglages mineurs de pression. Quand la vérification est terminée, tournez lentement le bouton de purge de pression en sens antihoraire pour relâcher la pression. Etape 1 : procéder au montage de l’équipement. Etape 2 : Méthode de Mesure Elle consiste à faire des mesures et à faire la comparaison entre l’étalon et l’instrument sous test tout en déterminant les écarts Tableau 3.9 Inscription des valeurs de pression générées par le 700HTP2

Nombre de mesure Etalon/bar UUT/bar Ecarts/bar

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

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RAPPORT DE FIN DE STAGE

Etape 3 : Détermination de l’incertitude d’étalonnage Méthode de type A Pour estimer la répétabilité, on effectue une série de 10 mesurages à l’aide d’un manomètre étalon dans les mêmes conditions, , et on procède au calculs suivants : 1- Compléter le tableau ci-dessus et remplir le 2-Calcul de la moyenne ; 3-Calcul de l’incertitude expérimentale Méthode de type B - 1ère Possibilité : L’erreur peut être donnée par le certificat d’étalonnage du manomètre de référence. - 2ème Possibilité : Les normes définissent des classes dans lesquelles on trouve l’erreur maximale tolérée pour la pression correspondante, et on procède aux calculs suivants : 1-Calcul de la référence u1 2- Calcul de la résolution u2 3- Calcul des variances de u1 et u2 4- Calcul de l’incertitude type composé uc 5- Calcul de l’incertitude de mesure

um

6-Déterminer le budget global ou bilan d’incertitude de mesure

NB : Pour les données manquantes consulter le certificat d’étalonnage en annexe

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RAPPORT DE FIN DE STAGE

CONCLUSION Ce stage que nous avons effectué au laboratoire de CREFSM du 12/06/2017 au 12/09/2017dans le cadre de la réalisation de notre mémoire de fin de cycle a été enrichissant. En effet le thème libellé ‟ MISE EN PLACE DU LABORATOIRE DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM ” qui a été soumis à étude nous a permis d’accroitre nos connaissances en métrologie en générale et plus précisément en pression qui est une grandeur parmi tant d’autres. Cette étude faite au cours de notre stage nous a aussi permis de savoir manipuler les matériels de pression, de prendre des mesures, de comparer, contrôler ou d’étalonner un manomètre. Cette période passée au laboratoire de CREFSEM nous a amené à mesurer la portée exacte du titre de technicien qui se caractérise par un esprit d’initiative, d’efficacité, de rigueur, de ponctualité et de capacité à pouvoir gérer les matériels de pression. En ce qui concerne le travail qui nous a été confié, il faut dire que ce projet a été mené à son terme dans sa conception.

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RAPPORT DE FIN DE STAGE

BIBLIOGRAPHIE 1 - Guide de rédaction du mémoire de MANDIANG Youssouf 2 - Norme Française NF ISO 3567 du 15 Juin 2013 3 - Notice du calibrateur de pression portable 3130

Fluke

4 - Notice du comparateur de pression hydraulique P5514 Fluke 5 - Notice du comparateur de pression Pneumatique P5510 Fluke 6 - Notice de la pompe à main 700ghp – 2 Fluke 7 - Notice du manomètre de référence 2700g Fluke 8 - Notice du manomètre de référence 700g

Fluke

SIGLES ET ABREVIATIONS DTU : Document Technique Unifié EMI/RFI : Interférence Electromagnétique Interférence Radio PTFE : PolytéTra Fluero Ethylène BSP : British Standard Pipe NPT : National Pipe Thread HTP : Hydraulic Test Pump PRV : Pressure Relief Valve NiMH : Nickel-Metal Hydride

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I

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RAPPORT DE FIN DE STAGE

TABLE DES MATIERS DEDICACES ............................................................................................................................................. i REMERCIEMENTS ...................................................................................................................................... ii AVANT PROPOS .......................................................................................................................................... iii LISTE DES FIGURES ................................................................................................................................... v LISTE DES TABLEAUX .............................................................................................................................. vi RESUME ...................................................................................................................................................... vii ABSTRACT ................................................................................................................................................. viii INTRODUCTION .......................................................................................................................................... 1 CHAPITRE 1 PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ............................................................ 3 1.1 – PRESENTATION DE L’INP-HB ............................................................................................................ 4 1.1.1-ORGANIGRAMME DE L’INP-HB .................................................................................................. 5 1.2-PRESENTATION DE CREFSEM ............................................................................................................. 6 1.2.1-ORGANIGRAMME DU CREFSEM ................................................................................................ 7 1.3-PRESENTATION DU LABORATOIRE DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM ........ 8 1.3.1-LE COMPARATEUR DE PRESSION PNEUMATIQUE P5510 ........................................................ 8 1.3.2-LE COMPARATEUR DE PRESSION HYDRAULIQUE P5514........................................................ 9 La figure 1.2 nous montre la photo du comparateur de pression hydraulique P5514. .................................... 9 1.3.3-LE CALIBRATEUR DE PRESSION PORTABLE 3130 .................................................................. 10 1.3.4-POMPE A MAIN700 HPT-2 .............................................................................................................. 11 La figure 1.4 nous montre la photo de la pompe à main 700HPT ................................................................ 11 1.3.5-LE MANOMETRE NUMERIQUE DE REFERENCE 2700G .......................................................... 13 CHAPITRE 2 GENERALITES SUR LA METROLOGIE DES PRESSIONS ............................................... 15 2.1. NOTIONS DE BASE EN METROLOGIE DES PRESSIONS .............................................................. 16 2.1.1- LA METROLOGIE GENERALE ..................................................................................................... 16 2.1.2-LA METROLOGIE DES PRESSIONS .............................................................................................. 16 2.2-PROCEDURE INTERNE D’ETALONNAGE ET DE VERIFICATION............................................... 19 2.2.1 - PROCEDURE INTERNE D’ETALONNAGE ................................................................................. 19 2.2.2 - PROCEDURE DE VERIFICATION ................................................................................................ 26 CHAPITRE 3 TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS ......................................... 29 3.1-PRESENTATION DES EQUIPEMENTS DE PRESSION DU LABORATOIRE DE CREFSEM ...... 30 3.2 – PROCEDURE DE REALISATION DES TRAVAUX PRATIQUES ................................................... 32 3.2.1 - OBJECTIFS ...................................................................................................................................... 32 3.2.2 - CALCUL D’INCERTITUDE .......................................................................................................... 32 3.3 - MANOMETRE DE REFERENCE NUMERIQUE ............................................................................... 37

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II

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RAPPORT DE FIN DE STAGE

3.3.1 - MODE OPERATOIRE DU MANOMETRE DE REFERENCE ...................................................... 37 3.3.2 - CONSIGNES DE SECURITE DES MANOMETRES DE REFERENCE NUMERIQUE .............. 38 3.3.3 - CARACTERISTIQUES DE L’EQUIPEMENT ............................................................................... 40 3.4 –TRAVAUX PRATIQUES COMPARATEUR DE PRESSION PNEUMATIQUE P5510 ..................... 40 3.4.1 - PRESENTATION DE L’EQUIPEMENT......................................................................................... 40 3.4.2 - CARACTERISTIQUE DE L’EQUIPEMENT ................................................................................. 41 3.4.3 - CONSIGNES DE SECURITE .......................................................................................................... 41 3.4.4 - MODE OPERATOIRE DE L’EQUIPEMENT ................................................................................. 42 La figure 3.4 nous montre la procédure de connexion du manomètre sous test à l’équipement .................. 42 3.5 –TRAVAUX PRATIQUES COMPARATEUR DE PRESSION HYDRAULIQUE P5514 ..................... 45 3.5.1 - PRESENTATION DE L’EQUIPEMENT......................................................................................... 45 3.5.2 - CARACTERISTIQUES DE L’EQUIPEMENT ........................................................................... 46 3.5.4 - MODE OPERATOIRE ..................................................................................................................... 48 3.6 – TRAVAUX PRATIQUES CALIBRATEUR DE PRESSION PORTABLE 3130 ................................. 50 3.6.1 - PRESENTATION DE L’EQUIPEMENT......................................................................................... 50 3.6.2 - CARACTERISTIQUE DE L’EQUIPEMENT ................................................................................. 51 3.6.3 - CONSIGNES DE SECURITE DU CALIBRATEUR DE PRESSION PNEUMATIQUE PORTABLE 3130 ........................................................................................................................................ 51 3.6.4 - MODE OPERATOIRE DU CALIBRATEUR PORTABLE 3130 ................................................... 52 3.7 – TRAVAUX PRATIQUES POMPE A MAIN 700HTP2 ........................................................................ 54 3.7.2 - CARACTERISTIQUES DE LA POMPE A MAIN ......................................................................... 55 3.7.3 - CONSIGNES DE SECURITE DE LA POMPE A MAIN 700HTP-2 .............................................. 55 3.7.4 - MODES OPERATOIRES DE LA POMPE A MAIN 700HTP-2 ..................................................... 56 CONCLUSION ............................................................................................................................................. 59 BIBLIOGRAPHIE........................................................................................................................................... i

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III

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

RAPPORT DE FIN DE STAGE

ANNEXE

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IV

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

RAPPORT DE FIN DE STAGE

INVENTAIRE DES MATERIELS DE PRESSION DU LABORATOIRE DU CREFSEM Tous les équipements seront répertoriés dans un formulaire dénommé fiche inventaire des équipements. Cet inventaire permet de gérer efficacement le parc d’instruments de pression et comprend quelque rubrique telles que : le numéro d’identification, la désignation, le numéro de série, le type/marque, le constructeur, la date de mise en service etc… A chaque instrument est associé un numéro d’encodage ou d’identification. Cet encodage est fait par la combinaison de lettres et de chiffres selon le modèle suivant : αβXY-Zρω. αβ : correspond à l’année d’achat de l’instrument XY: correspond au centre de formation Z : correspond au département (pression) ρω : correspond au numéro d’ordre Exemple : 17CR-P01 (2017CREFSEM - PRESSIONn°01). Un formulaire encodage précise les différents départements d’instruments.

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V

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

RAPPORT DE FIN DE STAGE

ENCODAGE DU COMPARATEUR DE PRESSION PNEUMATIQUE Réf/Ident

Désignation

N° Série

17CR-P01

Générateur de pression Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Anneaux Anneaux Insert test port Câble

72788

P5510-2M

5454421 5454240 3865142 3883397 3919892 2464

17CR-P02 17CR-P03 17CR-P04 17CR-P05 17CR-P06 17CR-P07 17CR-P08 17CR-P09 17CR-P10 17CR-P11 17CR-P12 17CR-P13 17CR-P14 17CR-P15 17CR-P16 17CR-P17

Type/Marque Constructeur

Emplacement

Etat Physique

Etalon

Nombre

Fluke

Date de mise en service -

Laboratoire

Neuf

Non

01

SS 304 SS 304 3/8 BSP 3/8 NPT 1/8 NPT 1/8 BSP 1/4 BSP 1/4 NPT 1/2 NPT 1/2 BSP M14Χ1,5 M20Χ1,5 -

Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke

-

Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire

Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf

Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non

01 01 01 01 01 01 01 02 01 01 01 01 04 04 02

USBRs232

Fluke

-

Laboratoire

Neuf

Non

02

REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

VI

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

RAPPORT DE FIN DE STAGE

ENCODAGE DU CALIBRATEUR DE PRESSION HYDRAULIQUE Réf/Ident

Désignation

N° série

17CR-P18

Générateur de pression Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Anneaux Anneaux Test Port Insert Câble

72786

P5514-70M

5454240 5454421 3865142 3883397 3919892 2464

17CR-P19 17CR-P20 17CR-P21 17CR-P22 17CR-P23 17CR-P24 17CR-P25 17CR-P26 17CR-P27 17CR-P28 17CR-P29 17CR-P30 17CR-P31 17CR-P32 17CR-P33 17CR-P34

Type/Marque Constructeur

Date de mise en service

Emplacement

Etat physique

Etalon

Nombre

Fluke

-

Laboratoire

Neuf

Non

01

SS304 SS304 3/8 BSP 1/8 BSP 3/8 NPT 1/8 NPT 1/4 BSP 1/4 NPT 1/2 BSP 1/2 NPT M20Χ1,5 M14Χ1,5 P5515 P5515 P5515

Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke

-

Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire

Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf

Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non

01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01

USB-RS232

Fluke

-

Laboratoire

Neuf

Non

01

REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

VII

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

RAPPORT DE FIN DE STAGE

ECODAGE DE CALIBRATEUR DE PRESSION PORTABLE Réf/Ident

Désignation

N° série

17CR-P35

3843062

17CR-P36 17CR-P37 17CR-P38

Calibrateur portable Adaptateur Adaptateur Câble

17CR-P39 17CR-P40 17CR-P41 17CR-P42 17CR-P43

Câble Câble Câble Câble Chargeur

17CR-P44

Tuyau

0003701122

17CR-P45 17CR-P46

Pinces Orifice

-

Type/Marque Constructeur

Emplacement

Etat Physique

Etalon

Nombre

Fluke

Date de mise en service -

Laboratoire

Neuve

Oui

01

Fluke Fluke Fluke

-

Laboratoire Laboratoire Laboratoire

Neuf Neuf Neuf

Non Non Non

01 01 02

Fluke Fluke Fluke Fluke Green Cubes Parker Parflex Fluke Fluke

-

Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire

Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf

Non Non Non Non Non

01 01 01 01 01

-

Laboratoire

Neuf

Non

02

-

Laboratoire Laboratoire

Neuf Neuf

Non Non

02 02

3130

5454206 SS 304 4436616 SS 304 TL75 CAT II CF04/18 1000v N14566 2106H 10 C3 KM/73140 H05VV-F E218475 LAO10A E60130782 Lao10A TRH70A150 RCM+BSMI WALL 500 UP CAT III-IV

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VIII

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

RAPPORT DE FIN DE STAGE

ENCODAGE DE POMPE A MAIN Réf/Ident

Désignation

N° Série

Type/Marque

Constructeur

17CR-P47

Générateur de pression Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Adaptateur Anneaux Anneaux Câble

3833551

700HTP2

4434847 4256315 5454198 5454280 5454240 00843

SS 303 SS 304 SS 304 SS 304 SS 304 MCS P0925 34314AMO1A

17CR-P48 17CR-P49 17CR-P50 17CR-P51 17CR-P52 17CR-P53 17CR-P54 17CR-P55 17CR-P56 17CR-P57

REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

Emplacement

Etat Physique

Etalon

Nombre

Fluke

Date de mise en service -

Laboratoire

Neuf

Non

01

Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke FasTest Fluke Fluke Fluke

-

Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire

Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf

Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non

02 01 01 01 01 02 01 01 02 01

IX

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

RAPPORT DE FIN DE STAGE

ENCODAGE DES MANOMETRES DE REFERENCE NUMERIQUE Réf/Ident

Désignation

N° série

17CR-P58 17CR-P59 17CR-P60 17CR-P61 17CR-P62 17CR-P63 17CR-P64 17CR-P65

Manomètre Adaptateur Manomètre Adaptateur Adaptateur Manomètre Adaptateur Adaptateur

3833405 5454240 3791432 5454421 5454240 3672107 5454421 5454240

Type/Marque Constructeur

700G31 SS 304 2700G SS 304 SS 304 2700G SS 304 SS 304

REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke Fluke

Date de mise en service -

Emplacement

Etat Physique

Etalon

Nombre

Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire Laboratoire

Neuve Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf Neuf

Oui Non Oui Non Non Oui Non Non

01 01 01 01 01 01 01 01

X

ELABORATION DES PROTOCOLES DES TRAVAUX PRATIQUES DE METROLOGIE DES PRESSIONS DU CREFSEM

RAPPORT DE FIN DE STAGE

REALISE PAR AKPAN VIGNINOU SIMPLICE FRANCK INP/CREFSEM 2016-2017

XI