Guide des manomètres sans fil : comment fonctionne réellement la surveillance de la pression à distance

Parcourez presque toutes les plantes et vous retrouverez le même petit problème répété cent fois. Un manomètre se trouve au sommet d'un réservoir, à l'intérieur d'un châssis ou en hauteur sur le mur d'une chaudière, dans un endroit que quelqu'un doit visiter avec une échelle et un presse-papiers juste pour écrire un numéro. La lecture est bonne. Y accéder est la partie la plus coûteuse.

Un manomètre sans fil résout exactement ce problème. Il mesure la pression de la même manière qu'un instrument conventionnel, mais il envoie la valeur via une liaison radio à une passerelle, un contrôleur ou un tableau de bord, afin que personne n'ait à grimper sur quoi que ce soit. Notre équipe de Wuxi Huihua Special Instrumentation construit des instruments de pression depuis 2001, et nous avons vu la surveillance sans fil passer d'une nouveauté à une partie courante des projets d'usine. Ce guide explique ce que sont réellement ces jauges, comment elles fonctionnent et comment en choisir une qui sera encore fiable dans trois hivers.

Qu'est-ce qu'un manomètre sans fil ?

Supprimez le marketing et un manomètre sans fil constitue une boucle de mesure complète regroupée dans un seul boîtier : un élément de pression, une électronique de conditionnement du signal, un module radio et une batterie. Il n'y a pas de presse-étoupe, pas de tranchée, pas de conduit et pas de carte d'entrée analogique en attente à l'autre extrémité. Dans de nombreuses usines, les économies d'installation permettent à elles seules de payer l'instrument au sein d'un seul projet.

Deux détails de conception séparent les instruments qui durent de ceux qui déçoivent. Le premier est l’élément de pression lui-même. Un appareil alimenté par batterie ne doit pas être traité comme un produit jetable ; Derrière la radio se trouve le même tube de Bourdon, la même capsule à diaphragme ou le même capteur piézorésistif que vous trouveriez dans un instrument filaire, et il mérite le même soin en ce qui concerne les matériaux mouillés et la plage de pression. Le second est l'affichage local. Même avec la communication radio, les ingénieurs souhaitent toujours passer devant et lire la valeur de leurs propres yeux lors d'un arrêt ou d'une session de recherche de pannes.

Manomètre numérique série YS ◆ Modèle : YS100 YS150 ◆ Introduction : Ce manomètre numérique a une belle forme, des performances stables et une mesure précise ; il combine le premier micro au monde... Voir le produit →

C'est l'une des raisons pour lesquelles nous construisons des manomètres numériques avec un écran LCD clair aux côtés de nos familles mécaniques. L'écran est l'endroit où s'effectue la vérification sur le terrain, et la radio n'est qu'un deuxième itinéraire permettant au même numéro d'atteindre la salle de contrôle.

Comment fonctionne la surveillance de la pression sans fil, étape par étape

Chaque système de surveillance de pression sans fil, quel que soit son nom sur l'étiquette, est composé de quatre parties fonctionnant en séquence : quelque chose qui détecte la pression, quelque chose qui convertit et traite le signal, quelque chose qui le transmet et quelque chose qui le reçoit et le stocke.

L'élément sensible et l'électronique du transmetteur

La pression déplace l'élément et l'électronique transforme ce mouvement en un signal électrique stable. Ici, le monde sans fil emprunte directement au monde filaire. Un transmetteur 4-20 mA ou HART doté d'un capteur éprouvé se comportera bien mieux sur le terrain qu'une conception exotique sans historique, car la dérive en température, la stabilité à long terme et le comportement en cas de surpression sont déjà bien compris.

Transmetteur de pression à usage général Le transmetteur de pression universel utilise des puces de pression en silicium à diffusion importées comme élément sensible. Il est équipé d'un circuit de traitement numérique de haute précision... Voir le produit →

En pratique, la plupart des nœuds sans fil sont construits autour d'un noyau émetteur industriel éprouvé qui est ensuite scellé et équipé d'une radio et d'un bloc de batteries. Cette approche permet de garantir des mesures honnêtes et une liste de pièces de rechange courte.

La liaison radio

Le choix de la radio détermine la portée, la durée de vie de la batterie et la facilité avec laquelle les données atteignent vos systèmes. Le Bluetooth courte portée est utile pour la configuration et pour lire une jauge à quelques mètres. Les options à plus longue portée telles que LoRaWAN et Sans filHART transportent les valeurs à travers une usine jusqu'à une passerelle, et les versions cellulaires couvrent des sites sans aucun réseau local. Ce qui compte n'est pas le nom du protocole mais si le chemin du signal est réaliste. L'acier, le béton et les canalisations denses ont tous des conséquences néfastes, et une passerelle placée au mauvais bout d'un atelier ne sera pas sauvée par une antenne plus grande. Le nôtre capteurs de surveillance de processus LoRaWAN sans fil ont été développés en gardant cette contrainte à l'esprit, c'est pourquoi nous démarrons toujours un projet sans fil avec une couverture plutôt qu'une liste de produits.

Le bilan énergétique

Les batteries sont l’endroit où les installations sans fil réussissent ou échouent silencieusement. Une jauge qui rapporte chaque seconde videra une cellule en quelques semaines ; la même jauge signalant toutes les quinze minutes et dormant entre les deux peut fonctionner pendant des années. Avant de commander, décidez à quel point les données doivent être récentes. Une tendance lente sur un réservoir de stockage et un verrouillage rapide sur un compresseur sont des exigences très différentes, et une seule d'entre elles convient à un appareil alimenté par batterie.

Choisir le bon manomètre sans fil pour votre processus

Le moyen le plus rapide de mal choisir est de commencer par la radio. Commencez plutôt par le processus, progressez vers l’électronique et décidez ensuite seulement de la communication. Le tableau ci-dessous répertorie les questions que nous posons aux clients avant de proposer un devis, à peu près dans l'ordre qui les importe.

Transmetteur de pression intelligent série YSZC-7 ◆ Application : cet instrument convient à la mesure précise du niveau, de la densité et de la pression d'un liquide, d'un gaz ou d'une vapeur. Voir le produit →

Un noyau d'émetteur intelligent avec communication HART vous offre un juste milieu : des performances analogiques éprouvées là où vous en avez besoin, des diagnostics numériques là où ils sont utiles et un module radio qui peut être ajouté sans reconcevoir l'instrument en dessous.

Faire correspondre l'instrument au type de mesure

Le sans fil est un choix de communication, pas un type de mesure, donc les familles de pression habituelles s'appliquent toujours :

• Pression relative : l'option quotidienne pour les pompes, les filtres, les canalisations et les systèmes hydrauliques, référencée à l'atmosphère.
• Pression absolue : référencée au vide, utilisée là où les changements barométriques apparaîtraient autrement comme une dérive.
• Pression différentielle : pour la surveillance des filtres, les travaux de débit et de niveau, où deux pressions doivent être comparées.
• Versions étanches et sanitaires : corps à membrane pour fluides corrosifs ou visqueux et raccords hygiéniques pour lignes alimentaires, boissons et pharmaceutiques.

La partie sans fil vient après, c'est pourquoi nous gardons les mêmes éléments et options de connexion sur les versions filaires et sans fil d'une gamme.

Où les manomètres sans fil gagnent leur place

Certaines applications sautent aux yeux dès le départ. D’autres ne deviennent évidents qu’une fois que vous avez payé le câble.

• Puits, parcs de stockage et sections de pipeline éloignés de tout bâtiment de contrôle.
• Équipement rotatif ou vibrant, où les câbles se fatiguent et finissent par tomber en panne.
• Zones dangereuses, où l'installation de câbles est intrusive et coûteuse en soi.
• Surveillance temporaire lors d'une mise en service, d'essais ou d'une courte campagne de production.
• Zones extérieures et lavables, où la qualité de l'étanchéité compte plus que la portée.

Pour les tâches extérieures et de lavage, notre gamme de Instrumentation extérieure classée IP68 est conçu pour résister à la pluie, aux jets d'eau et à la poussière sans se plaindre.

Points pratiques que nous avons appris

Tout ce qui concerne la surveillance sans fil n’est pas évident dans une fiche technique. Quelques habitudes évitent les problèmes aux projets :

1. Parcourez le site avec un plan de signalisation avant de commander. La couverture radio est une propriété physique et non une spécification.
2. Enregistrez ce que fait réellement la batterie au cours du premier mois et ajustez l'intervalle de rapport à ce moment-là plutôt que plus tard.
3. Gardez un affichage local. Cela coûte peu et règle rapidement les différends.
4. Décidez à qui appartiennent les données, qu'il s'agisse d'une passerelle, d'un automate, d'un historien ou d'une plateforme cloud, avant le jour de l'installation.
5. Standardisez une ou deux technologies radio dans toute l’usine au lieu de cinq.

Pensées finales

Wireless manomètres ne sont pas des instruments compliqués, mais ils se situent à la rencontre de deux disciplines : la mesure de pression et la communication radio. Obtenez d'abord la bonne mesure, choisissez la radio adaptée au site que vous possédez réellement et soyez honnête quant à la fréquence à laquelle vous avez réellement besoin des données. Faites ces trois choses et une jauge sans fil deviendra l’un des instruments les moins gênants de l’usine.

Si vous travaillez sur un projet et souhaitez un deuxième avis sur la pression, nos ingénieurs se feront un plaisir de discuter avec vous du médium, de la portée et de l'environnement. Cette conversation est généralement beaucoup plus courte que le trajet du câble que vous essayez d'éviter.