Sélectionner des capteurs de pression : guide pratique pour les ingénieurs en aérospatiale

by STS Sensors on avril 11, 2019
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A how to guide for selecting pressure transmitters for the aerospace industry

Développer et concevoir un avion est une tâche ardue et exigeante : les interminables calculs, les exigences de conception, les nombreuses simulations et refontes de design sont des processus de longue haleine. Après tous ces efforts de conception, nous sommes impatients de passer à la phase de tests ! C’est un processus très excitant : toutes les pièces en 3D, les systèmes et les composants que nous avons longuement étudiés se trouvent maintenant devant nos yeux. Il est temps de prouver que tout fonctionne parfaitement ! Pour cela, nous avons besoin d’un équipement d’enregistrement de données de premier ordre afin de vérifier précisément les performances de notre système. Nous avons également besoin de capteurs de test capables de fonctionner dans les conditions les plus extrêmes, à la fois à l'intérieur et à l'extérieur de l'avion. STS répond parfaitement à ces impératifs. La fiabilité de leurs capteurs de pression permet que les procédures de tests soient à la hauteur des systèmes que nous avons conçus. Dans la suite de cet article, nous présentons pas à pas l’ensemble des options offertes par STS et la manière de les intégrer à des systèmes existants.

Précision

Première étape, nous devons examiner de près le système que nous testons et déterminer la précision requise pour notre collecte de données. Par exemple, le système hydraulique qui contrôle les freins de l’avion fonctionne dans une plage de pression spécifique qui ne requiert pas une extrême précision du capteur de test. Par conséquent, l'option STS de ± 0,25 % PE est une option appropriée. À contrario, la pression d'huile doit être surveillée de manière bien plus précise que le circuit hydraulique des freins. Pour cela, nous pouvons choisir l’option de capteur de pression haute précision STS, qui offre le degré de précision le plus élevé avec ± 0,05 % PE. Cela permettra de garantir que la pression d’huile reste à son niveau optimal dans l’ensemble du système moteur.

Températures

Maintenant que nous avons établi la précision requise pour notre application, passons à l’intégration du capteur de pression dans notre système de tests. Les systèmes de pression d’un avion ont des caractéristiques très diverses en termes de tailles, de températures de fonctionnement et de fluides. Par conséquent, nous devons pouvoir adapter les capteurs à chacune de ces caractéristiques.

Passons maintenant à la température de fonctionnement. Dans un avion, un capteur de test peut être utilisé dans diverses conditions de températures : dans le compartiment moteur, ou encore à l’extérieur pour mesurer la pression de Pitot ou la pression du liquide de dégivrage. Les températures de fonctionnement varient donc considérablement d’un usage à un autre. Heureusement, les capteurs STS offrent une impressionnante plage de températures de fonctionnement, allant de -25 à 125 °C. Cela répond en grande partie à nos besoins spécifiques. En outre, tous les capteurs STS sont conçus pour permettre une plage de température compensée. Cela signifie que les erreurs de mesure inhérentes sont considérablement réduites. Cette caractéristique est un énorme avantage pour réaliser des tests intensifs sur nos systèmes de pression !

De plus, la plage de température mentionnée ci-dessus n’est en aucun cas figée. Si besoin, nous pouvons choisir d’équiper notre capteur d’ailettes de refroidissement pour atteindre une température maximale de 150 °C. Cette modularité peut s’avérer très utile pour positionner le capteur à côté du système d’échappement du moteur car les températures y sont particulièrement élevées. Nous pouvons aussi choisir une température minimale abaissée à -40 °C pour pouvoir utiliser le capteur à hautes altitudes. En résumer : Pour choisir un capteur adapté aux températures de fonctionnement, gardez toujours à l'esprit l’environnement applicatif !

Raccords pression

Comme mentionné précédemment, les tailles et calibrages des différents systèmes de pression d’un avion sont très variables. Par conséquent, la prochaine étape de notre processus de sélection consiste à déterminer l'emplacement optimal du capteur et à sélectionner un connecteur adapté à cet emplacement particulier. Prenons comme exemple le système de freinage d'un avion. Le système hydraulique comprend différentes tailles de durites et de composants, qui nécessitent de sélectionné l'emplacement exact du capteur pour choisir le raccordement au processus. STS propose une large gamme de tailles et de diaphragmes différents, y compris G ¼ M et G ½ M, et un choix supplémentaire de diaphragmes frontaux, Hastelloy, etc. Cette large gamme de sélection nous permet d’obtenir un capteur qui s'intègre parfaitement aux processus de test sans nécessité de modifications à l'installation, ce qui réduit grandement notre charge de travail !

Joints

Le dernier composant majeur de notre sélection de capteurs est celui qui assure l’étanchéité. Le matériau d’étanchéité du capteur dépend fortement du fluide employé dans le système de pression. Heureusement pour nous, les systèmes de pression de l’aérospatiale sont rarement soumis à des fluides corrosifs, acides ou autres substances agressives. Néanmoins, le matériau utilisé pour les joints est d’une importance capitale. Dans le cas de notre système hydraulique pour train d’atterrissage, le choix standard pour l’étanchéisation est le nitrile (NBR). Cet élastomère convient parfaitement à cette application et offre une très bonne résistance aux huiles et autres matériaux de lubrification. Toutefois, pour des usages à températures élevées ou autres environnements difficiles tels que ceux qui règnent dans un compartiment moteur, l’élastomère Viton offre une meilleure résistance à la température et une plus grande durabilité. Enfin, l’élastomère EPDM offre de très bons résultats avec les fluides de freins. Ces trois joints d’étanchéité font partie des nombreuses options d’étanchéisation offertes par STS. Pour choisir le matériau d’étanchéité, identifiez les usages et les fluides employés, et choisissez le matériau le plus adapté !

 

Vous disposez maintenant des informations nécessaires pour choisir des capteurs de pression adaptés aux procédures de l’aérospatiale ! Nous avons déterminé les niveaux de précision requis par rapport aux usages applicatifs des capteurs. Nous avons ensuite déterminé le niveau de résistance thermique requis pour des applications individuelles. Puis nous avons détaillé les différents diaphragmes et tailles des raccords pression pour que les capteurs soient adaptés à chaque besoin spécifique. Et enfin, nous avons expliqué les principales différences entre les nombreuses options de joints et leurs applications. Ces informations vous permettront de choisir les composants de vos capteurs de manière éclairée, et de les adapter à vos besoins pour des résultats sur-mesure !

Topics: Transmetteurs de Pression, Mesure de Pression, Détecteur de Pression, Transducteur de Pression, Compensation de Température, Moteur d'Avion, Train d'Atterrissage, Aérospatiale, Pressurisation de Cabine

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