Capteurs et principes de mesure

Objectifs

Fournir aux stagiaires les connaissances théoriques et pratiques nécessaires pour acquérir les compétences ci-après :
Comprendre le principe de la mesure d’une grandeur physique
Les limites et la mise en place d’un système de mesure
Comprendre le choix d’une technologie de capteurs
Installer des capteurs en assurant la précision et la fidélité de la mesure
Régler et diagnostiquer les capteurs

Programme
Public cible
Prérequis

Programme

1. Les bases théoriques
- Les états de la matière
- Caractéristiques d’un gaz
- Caractéristiques d’un liquide
- Pressions statiques, dynamiques
- Températures
- Principes de conduction, convection, rayonnement
- Circulation et transfert de l’énergie calorifique
- Ecoulement des fluides – Lois de l’écoulement (Loi de Bernoulli) – Régimes d’écoulement (Laminaire, turbulent) – Effets de la viscosité – Débits massiques, volumiques et comptage – Phénomène de cavitation – Pertes de charges – Cas des gaz (loi de Mariotte)
2. Technologies communes des capteurs d’instrumentation
- Terminologie de l’instrumentation
- Capteurs actifs, Passifs
- Les grandeurs d’influence
- Bases de la métrologie (calibrage, étalonnage)
- Notions d’incertitudes (Erreur relative, absolue, Classe…)
- Qualités d’un appareil de mesure (linéarité, fidélité, justesse, etc…)
- Limites d’utilisation
- Calibrage – Etalonnage
- Normalisation des signaux
- Technologies de branchement
- Environnement dangereux (sécurité intrinsèque, antidéflagrant)
- Environnement de fonctionnement : Indices de protection IP – Guide de corrosion
- Schémas TI, bibliothèques de symboles.
- Interface de programmation HART
3. Champs d’application spécifiques
- Pour chacune des grandeurs physico-chimiques sont traités les points suivants – Définitions – Echelles et Unités d’usage – Montage et accessoires –
  contraintes d’implantation
- Méthodologie de dépannage
- Mesures de Pression -cellule capacitive – piezo-résistive
- Mesures de Température – CTN/CTP – Thermocouple – Sonde platine – Pyrométrie optique
- Mesures de Débit – Capteur à mesure de pression différentielle (Pitot, Annubar, organes déprimogènes) – Débitmètres à section variable (rotamètre) – Débitmètres électromagnétiques – Débitmètres à effet Vortex – Débitmètres à ultrasons – Débitmètres à Turbine – Débitmètres à déplacement positif (roue ovale) – Débitmètres massique thermique – Débitmètres à effet Coriolis – Débitmètres pour canal ouvert – Débitmètre pour solide (source radioactive)
- Mesures de Niveau – Vases communicants – Flotteurs – Palpeur– Capteur de pression hydrostatique – Méthode du bullage – Plongeur immergé – Sondes capacitives – Sondes conductimétriques – Ondes acoustiques – Source radioactive – Détection de niveaux
- Mesures d’Humidité – Psychrométrie – Hygromètre à sorption – Hygromètre capacitif – Hygromètre électrolytique – Hygromètre à condensation (miroir)
- Mesures de Densité – Rayonnement gamma (notions de radioprotection) – Tubes vibrants
- Mesures de Viscosité – A disques – A rotor et stator – Par la perte de charge
- Analyse Liquide – PH/REDOX (méthode potentiométrique) – Conductivité (sondes à électrodes et toroïdales)
- Turbidité (méthode néphélomètrique)