Dérive des capteurs à jauges de contrainte

Dans le domaine des capteurs destinés aux applications Oil & Gaz, les jauges de contrainte à trame pelliculaire jouent un rôle essentiel à la fois en termes de stabilité et d’exactitude tout en apportant des propriétés mécaniques particulières aux capteurs comme la robustesse.  Cependant, comme avec n’importe quelle technologie de capteurs, certains facteurs environnementaux en  effet la température et l'humidité peuvent affecter ces instruments, par exemple en générant une dérive alors que l’application exige une précision et une stabilité de mesure. Grâce à un choix rigoureux des capteurs et des matériaux, les ingénieurs arrivent à atténuer les effets de  dérive et peuvent ainsi compter sur leurs capteurs dans toutes les applications qui dépendent de la mesure fiable d’une charge, d’un couple, d’une tension ou d’une pression…

Ces jauges de contrainte, à trame pelliculaire, travaille sur le principe d’une variation résistive lorsque la résistance de la grille de mesure varie en réponse à une contrainte mécanique. Dans ce principe, le filament métallique est disposé sous la forme d’une grille placée sur un mince support conçu pour augmenter l'effet de déformation mécanique et changer la résistance du filament. Quand la jauge est collée sur une pièce ou structure, la résistance de la grille varie  proportionnellement aux forces agissant sur l’objet. En mesurant soigneusement ce changement de résistance, les capteurs construits sur ce principe peuvent délivrer une mesure précise des forces, des couples ou des pressions agissant sur la pièce ou la structure en question.

Leur capacité à pouvoir fonctionner même sous des charges lourdes dans des environnements extrêmes rende les jauges de contrainte à trame pelliculaire particulièrement adaptées aux applications dans le domaine du pétrole et du gaz (Fig 1). En fait, ces dispositifs de mesure jouent un rôle essentiel pour assurer un fonctionnement optimal et sûr dans les applications subissant de hautes contraintes. Les capteurs peuvent équiper les pompes et les tiges de piston employées dans les chevalets de pompage (également connus sous le nom de Reciprocating Rod Lift pump system) mais aussi la partie ancrage. Leur caractéristique de robustesse est également importante pour les applications Haute Pression, avec les capteurs de pression pour mesurer aussi bien les liquides que le gaz. On les retrouve sur les moteurs diesel, les unités d'énergie hydraulique (HPUs : Hydraulic Power Units) et les systèmes de pompage d’azote.

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