Nouveau système de chambre de référence de la génération de densimètres 87x9

Avec la nouvelle génération de densistats 87x9, composée du 8719 et des deux densimètres hybrides 8729 (avec signal de sortie analogique) et 8739 (avec interface numérique RS485/Modbus), Trafag introduit également un système de mesure avancé: Le nouveau système de mesure est toujours basé sur le principe éprouvé de la chambre de référence, mais il est lui-même toujours exempt d'hexafluorure de soufre (SF6), tant pour la surveillance des gaz isolants alternatifs que pour celle du SF6.

Grand écran sur le nouveau moniteur de densité de gaz 8719 de TrafagGrand écran sur le nouveau moniteur de densité de gaz 8719 de Trafag

Outre les avantages mentionnés ci-dessus, l'unité de mesure à chambre de référence de la génération 87x9 peut désormais surveiller la plage de basse pression jusqu'au vide en plus de la plage de fonctionnement et couvrir une plus grande plage entre les points de commutation les plus bas et les plus élevés avec jusqu'à cinq commutateurs.

Moniteur de densité de gaz sans SF6

Le nouveau système de mesure de la génération 87x9 est basé sur le même principe de chambre de référence que les modèles de la génération 87x6 qui a fait ses preuves (voir illustration ci-dessous). Les processus de fabrication et les éléments centraux et critiques de la conception ont été conservés. Cela signifie que le système de mesure de la nouvelle génération garantit la même fiabilité et la même robustesse inégalées que les systèmes qui ont fait leurs preuves depuis plus de 20 ans. La chambre de référence n'est plus remplie du même gaz isolant que l'appareillage de commutation, mais d'un mélange d'azote et de CO2, qui reflète le comportement isochore (à volume constant) du gaz du système. Lors de l'étalonnage du système de mesure, les points de commutation et l'échelle de l'affichage sont précisément adaptés aux valeurs du gaz isolant effectif dans le système.

Graphique : Le système de chambre de référence avancé du 87x9 est toujours exempt de SF6, même dans les systèmes utilisant un gaz isolant conventionnel.Graphique : Le système de chambre de référence avancé du 87x9 est toujours exempt de SF6, même dans les systèmes utilisant un gaz isolant conventionnel.
Le système avancé de chambre de référence du 87x9 est toujours exempt de SF6, même dans les systèmes utilisant un gaz isolant conventionnel.

En ce qui concerne les gaz isolants alternatifs à venir, l'avantage est qu'il n'est plus nécessaire de fournir le mélange gazeux exact, mais que le remplissage de la chambre de référence peut être déterminé de manière purement mathématique sur la base des données physiques (valeurs isochores) du mélange gazeux isolant spécifique dans le système et produit sur cette base.

Dans le cas des systèmes utilisant l'hexafluorure de soufre comme gaz isolant, les systèmes de mesure sans SF6 de la nouvelle génération offrent surtout des avantages en termes d'élimination à la fin de leur durée de vie: malgré la très faible quantité de moins de 1g de SF6 par densistat, les densistats conventionnels dont les chambres de référence sont remplies de SF6 doivent être éliminés de manière spécifique, en fonction de la législation nationale. Il faut s'attendre à ce que les réglementations relatives à l'élimination du SF6 deviennent encore plus strictes. Le nouveau système de mesure de la chambre de référence de la génération 87x9 est rempli d'un gaz qui peut être éliminé en toute sécurité sans autre mesure, quel que soit le gaz isolant présent dans le système. L'élimination des densimètres conçus pour le SF6 doit être envisagée dès aujourd'hui, en particulier dans les systèmes contenant de l'hexafluorure de soufre, qui doivent être remplacés à moyen terme par d'autres gaz isolants.

Affichage de la gamme complète basé sur une chambre de référence

L'un des principaux avantages des densistats à chambre de référence de Trafag est l'affichage zoomé. Contrairement aux densimètres à manomètre, la mise à l'échelle n'est pas linéaire sur l'ensemble de la plage, mais la plage de fonctionnement (légèrement inférieure au point de commutation de l'alarme de basse pression jusqu'à supérieure au point de commutation de l'alarme de surpression) est affichée beaucoup plus grande, car elle est décisive pour la sécurité du système. La plage de basse pression intégrée, située en dessous de la plage de fonctionnement, s'étend du vide à environ 4 bars et est utilisée pour la surveillance pendant le stockage, le transport et la mise en service.

Si vous comparez l'affichage de la nouvelle génération 87x9 à celui de la génération précédente basée sur le 87x6, deux différences significatives apparaissent: d'une part, l'affichage de la nouvelle génération est fondamentalement plus grand et il est visuellement basé sur des manomètres traditionnels. D'autre part, la plage de basse pression ne se trouve plus sur une échelle séparée avec sa propre aiguille, mais est intégrée directement dans l'affichage de l'ensemble de la gamme. L'affichage complet comprend la plage de fonctionnement, la plage de basse pression et la plage intermédiaire.

Variantes des densimètres TrafagVariantes des densimètres Trafag
L'affichage nettement plus grand du 87x9 impressionne par sa lisibilité optimisée dans toutes les plages de mesure importantes du point de vue opérationnel.

La différence entre le 87x6 et le 87x9 en ce qui concerne l'affichage de la plage de basse pression n'est pas seulement purement visuelle ; les principes de mesure diffèrent également: l'affichage séparé de la basse pression de la génération 87x6 est basé sur un mécanisme de mesure de manomètre à tube de Bourdon séparé; le nouvel affichage intégré de la basse pression de la génération 87x9 est basé directement sur la chambre de référence. Sa plage de mesure a été étendue de sorte qu'il couvre également la plage des basses pressions jusqu'au vide.

Graphique d'affichage : Génération 87x9 avec indicateur de portée partielleGraphique d'affichage : Génération 87x9 avec indicateur de portée partielle
Génération 87x9 avec indicateur de plage partielle
Affichage graphique : Génération 87x9 avec affichage pleine gammeAffichage graphique : Génération 87x9 avec affichage pleine gamme
Génération 87x9 avec affichage de la gamme complète
Graphique d'affichage : Génération 87x6 avec indicateur de plage de fonctionnementGraphique d'affichage : Génération 87x6 avec indicateur de plage de fonctionnement
Génération 87x6 avec indicateur de plage de fonctionnement
Affichage graphique : Génération 87x6 avec plage de fonctionnement et affichage de la basse pressionAffichage graphique : Génération 87x6 avec plage de fonctionnement et affichage de la basse pression
Génération 87x6 avec affichage de la plage de fonctionnement et de la basse pression

Indication dans la plage des basses pressions

The device types 87x9 and 87x6 differ in the measuring principle in the low pressure range. This leads to a display difference when the gas density monitor indication is read against the ambient pressure: The Bourdon tube pressure gauge measures the pressure relative to the environment; the reference chamber on the other hand — an absolute measuring system due to its principle — does not measure the pressure, but the gas density, displayed as the pressure of the system gas normalised to 20°C.

Les types d'appareils 87x9 et 87x6 se distinguent par leur principe de mesure dans la plage des basses pressions. Il en résulte une différence d'affichage lorsque l'indication du contrôleur de densité de gaz est lue par rapport à la pression ambiante : le manomètre à tube de Bourdon mesure la pression par rapport à l'environnement; la chambre de référence en revanche - un système de mesure absolu de par son principe - ne mesure pas la pression, mais la densité de gaz, affichée en tant que pression du gaz du système normalisée à 20°C. Si l'on compare l'affichage des deux générations de moniteurs de densité de gaz avec celui d'un manomètre à 20°C, les trois appareils affichent pratiquement les mêmes valeurs, dans les limites de l'incertitude de mesure. Les systèmes de mesure relative du manomètre et de l'indicateur de basse pression de la génération 87x6 affichent 0 bar relatif en l'absence de connexion et de pression, tandis que le système de la chambre de référence affiche la pression barométrique actuelle (absolue). Celle-ci se situe généralement entre 0,96 et 1,02bar, par exemple 0,98bar absolu, en fonction de l'altitude au-dessus du niveau de la mer et des conditions météorologiques. Un manomètre absolu afficherait la même chose.

Dans des conditions identiques, mais avec une température ambiante de seulement 5°C, les valeurs affichées diffèrent sensiblement: les systèmes de mesure relative affichent toujours 0bar relatif, et le manomètre absolu affiche toujours 0,98bar absolu. Mais l'aiguille du mécanisme de mesure absolue basé sur la chambre de référence est nettement plus élevée, à environ 1,4bar absolu. Cependant, l'affichage n'est pas basé sur la pression absolue ou relative en bar, mais sur la densité (isochore) du gaz à 20°C, par exemple le SF6. La densité du SF6, qui génère une pression absolue de 0,98bar dans un volume fermé à 5°C (la pression barométrique appliquée au moniteur de densité de gaz), générerait une pression absolue de 1,4bar si le volume fermé était chauffé à 20°C.

Si des systèmes de mesure de la pression tels que des manomètres (pression absolue ou relative) sont utilisés pour des travaux d'entretien ou de remplissage, l'affichage de la basse pression du densimètre 87x9 doit être converti pour être comparé au manomètre. Cette conversion n'est pas nécessaire pour l'affichage basse pression du moniteur de densité de gaz 87x6, car il est déjà basé sur un manomètre relatif. Si la densité, qui est affichée comme la pression du gaz de la chambre de référence à 20°C sur l'écran du densimètre, est convertie en pression, la variation isochore de la température doit être prise en compte lors de la conversion.

Plage de fonctionnement étendue avec jusqu'à cinq interrupteurs

La plage de fonctionnement entre le point de commutation le plus bas et le plus haut est nettement plus étendue dans la nouvelle génération 87x9: elle est de 250kPa@20°C pour les variantes à affichage partiel et de 180kPa@20°C pour les variantes à affichage intégral. La précision du point de commutation de 10kPa@20°C reste inégalée sur le marché. Le nombre de commutateurs possibles a également été augmenté: cinq microswitchs au lieu de quatre peuvent désormais être intégrés en tant que contacts normalement fermés et normalement ouverts. Cela signifie, par exemple, que le premier point d'alarme et le verrouillage peuvent être actionnés avec des interrupteurs redondants pour une sécurité encore plus grande, et que le cinquième interrupteur peut également être utilisé comme alarme de haute pression pour éviter les débordements.

Système de mesure basé sur le principe de la chambre de référence

Graphique : Système de mesure basé sur le principe de la chambre de référenceGraphique : Système de mesure basé sur le principe de la chambre de référence

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A propos de l'auteur

Andreas Koch

Head of Marketing and Product Management

Dipl. Ing. FH (Mechanical Engineering), EMBA

Chez Trafag depuis 2011

Andreas Koch, Head of Marketing and Product Management chez Trafag AGAndreas Koch, Head of Marketing and Product Management chez Trafag AG