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Les avantages des capteurs de pression en céramique par rapport aux modèles à membrane métallique

De nombreux types de capteurs céramiques sont disponibles sur le marché pour la mesure de pression dans des environnements de process industriels. Si on étudie ces capteurs de plus près, on remarque plusieurs différences significatives. Elles peuvent sembler minimes, comme des variations de pureté de l’A12O3 (oxyde d’aluminium) comprises entre 96 et 99%, mais peuvent avoir une influence sur la mesure sûre de la pression à long terme. Nous vous détaillons brièvement ci-dessous les principaux aspects des capteurs de pression en céramique...

Capteur céramique CERAPHIRE® d’Endress+Hauser

©Endress+Hauser

Prenons le capteur céramique CERAPHIRE comme exemple pour décrire les avantages et les inconvénients de ce type de capteur d’une pureté de 99,9%.

La membrane CERAPHIRE est chimiquement compatible avec tous les types de produits chimiques et est extrêmement robuste. Dans les capteurs équipés d’une membrane métallique, le diaphragme peut facilement être endommagé par des objets contondants ou tranchants. Ils doivent subir un nouveau calibrage pour s’assurer que les caractéristiques de mesure n’ont pas changé. La membrane CERAPHIRE est une cellule de mesure robuste qui ne peut être endommagée, notamment lors de travaux de maintenance.

Conception du capteur

Un capteur céramique est constitué des éléments suivants : le corps, la membrane, les électrodes et un support de distance. Le corps a une épaisseur
d’environ 5 mm et possède une électrode externe (Cr) faisant office de référence, ainsi qu’une électrode de mesure au centre (Cp), toutes deux en tantale. Le support de distance veille à ce que la distance entre le corps et la membrane soit de 40 μm.

©Endress+Hauser

Dès qu’une pression est exercée sur la membrane, la distance entre le corps et la membrane, et donc la capacité de CP, est modifiée. Cette modification de la capacité de la cellule céramique est traitée par un circuit ASIC situé à l’arrière de la cellule. L’information est transmise à l’électronique du transmetteur. A l’aide d’un EEPROM, une compensation de température du point zéro a lieu ainsi qu’une linéarisation.

Et les performances dans le vide ?

La pression de référence absolue est d’environ 3.0 x 10-6 mbar absolu. Un des avantages du capteur CERAPHIRE est qu’il s’agit d’une cellule sèche. Cela signifie que le capteur n’a pas besoin d’huile pour fonctionner et donc aucun effet de bulle ne peut se produire lors d’un fonctionnement dans le vide. Les capteurs disposant d’une membrane métallique sont eux limités. La pression minimale dépend du type d’huile. En d’autres termes, le type d’huile détermine jusqu’à quel point les membranes métalliques peuvent mesurer une pression minimale...

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