OsiSense ZMLP & XMLP : afficheur et capteur de pression électronique.

Les détecteurs de pression électroniques ont pour fonction de mesurer et contrôler une pression ou une dépression dans un circuit hydraulique ou pneumatique.
Sans pièce mécanique en mouvement, leur fonctionnement est entièrement électronique.
Telemecanique (Schneider Electric) propose une gamme de produit OsiSense XM qui répond à l’ensemble des besoins industriels.
Cet article traite principalement de l’association des afficheurs ZMLP et des capteurs de pression électroniques XMLP.

Généralités

Transmetteurs de pression
Les transmetteurs de pression transforment la pression en un signal électrique analogique proportionnel à la pression appliquée.
Leur grande précision les destine à toutes les applications industrielles d’affichage, de contrôle ou de régulation.

Principe de fonctionnement des Transmetteurs de pression
Ces appareils fournissent une sortie analogique dont le signal est proportionnel à la pression appliquée au détecteur. Suivant le modèle, ce signal peut être de type 4…20 mA, 0…10 V ou ratiométrique (0,5…4,5 V).

Pressostats et vacuostats
Ces appareils disposent d’une ou de deux sorties “Tout ou Rien” suivant le modèle.
L’état de ces sorties est défini par des points de commutation haut (SP) et bas (rP) qui sont généralement réglables indépendamment.
Les pressostats et vacuostats peuvent avoir 2 modes de commutation différents :
– Le mode hystérésis, particulièrement adapté aux applications de pompage (remplissage/vidage).
– Le mode fenêtre (Window), plutôt adapté aux applications où la pression est régulée.
Les sorties de commutation sont généralement configurables en contact à fermeture (NO) ou en contact à ouverture (NC).

Sortie de commutation : mode hystérésis
Le mode d’hystérésis est en général utilisé pour les applications de pompage et/ou de vidage.

Sortie de commutation : mode fenêtre
Le mode fenêtre est généralement utilisé pour les applications de régulation de pression.

Terminologie
Pression nominale PN ou calibre
La pression nominale est la pression ou la dépression maximale mesurable par le détecteur.

Pression maximale admissible accidentellement
Il s’agit de la pression maximale, hors chocs de pression, à laquelle le détecteur de pression peut être soumis occasionnellement sans que cela cause des dommages à l’appareil.

Pression de rupture
Il s’agit de la pression au-delà de laquelle le détecteur de pression risque de présenter une fuite, voire un éclatement de sa mécanique.

Point de commutation haut (SP)
C’est la valeur de pression haute choisie et réglée sur le pressostat ou le vacuostat à laquelle la sortie électrique changera d’état lorsque cette valeur de pression sera atteinte.

Point de commutation bas (rP)
C’est la valeur de pression basse choisie et réglée sur le pressostat ou vacuostat à laquelle la sortie électrique changera d’état lorsque cette valeur de pression sera atteinte.

Précision
La précision globale du détecteur est la résultante de plusieurs sources d’erreur liées à la linéarité, à l’hystérésis, à la répétabilité et aux tolérances de l’étalonnage effectué en usine. Elle s’exprime en % de la pression nominale.

(1) La linéarité est la différence la plus importante entre la courbe réelle du transmetteur et la courbe nominale.

(2) L’hystérésis est la différence la plus importante entre la courbe à pression montante et la courbe à pression
descendante.

(3) La répétabilité est la dispersion maximale obtenue à l’issue de plusieurs cycles de variation de pression successifs.

(4) Les tolérances de réglage sont les tolérances sur l’étalonnage du point zéro et de la sensibilité réalisé lors de la fabrication du détecteur (pente de la courbe du signal de sortie du transmetteur).

Dérives en température
Bien que le détecteur de pression soit compensé électroniquement, sa précision reste néanmoins légèrement influencée par la température à laquelle il est soumis.

(1) Dérive du point zéro : Elle est proportionnelle à la température et s’exprime en % PN / °C.
(2) Dérive de la sensibilité : Elle est proportionnelle à la température et s’exprime en % PN / °C.
(PN : pression nominale)

Transmetteurs de pression XMLP

Les transmetteurs de pression XMLP électroniques sont caractérisés par leur technologie “film mince”. La capsule inox portant l’élément sensible est soudée directement sur le corps en acier inoxydable du transmetteur, ce qui présente les avantages suivants :
– De ne pas mettre un joint au contact du fluide.
– De le rendre compatible avec un grand nombre de fluides : huiles hydrauliques, air, eau douce, fluides réfrigérants, tous les fluides ou gaz compatibles avec l’acier inoxydable AISI 304.

Les transmetteurs de pression XMLP peuvent contrôler des fluides de – 30 à 120°C.
Ils s’alimentent suivant le type de sortie analogique :
– En 5 V +/- 5% pour la sortie ratiométrique 0,5…4,5 V.
– En 12 ou 24 V nominal et fonctionnent de 8 à 30 V pour la sortie 4…20 mA.
– En 24 V nominal et fonctionnent de 14 à 30 V pour la sortie 0…10 V.

Leur degré de protection varie selon le type de connecteur :
– IP 65 pour les versions avec connecteur EN 175301-803-A.
– IP 65 et IP 67 pour les versions avec connecteurs Packard Metri-Pack.
– IP 65, IP 67 et IP 69K pour les versions avec connecteur M12.

D’une précision supérieure à 0,5 % du calibre, ces transmetteurs sont particulièrement bien adaptés aux applications industrielles telles que :
– Les machines-outils,
– Les presses à mouler, à emboutir.
– Les engins de levage.
– Les systèmes de climatisation (HVAC).

Fonctions
Les transmetteurs de pression XMLP ont une sortie analogique qui délivre un signal proportionnel à la pression mesurée. Cette sortie peut être de type :
– 4…20 mA.
– 0…10 V.
– 0,5…4,5 V.

Les plages de pression disponibles vont de :
– 0…10 bar à 0…600 bar ou
– 0…100 psi à 0…10 000 psi.

L’offre XMLP est déclinée en trois types de raccordements électriques :
– Avec connecteur M12-4 pôles.
– Avec connecteur EN 175301-803-A (ex DIN 43650).
– Avec connecteur Packard Metri-Pack 150.

Plusieurs types de raccordements hydrauliques sont disponibles :
– G1/4 A mâle.
– SAE 7/16-20 UNF-2A mâle.
– SAE 7/16-20 UNF-2B femelle.
– 1/4”-18NPT mâle.

OsiSense ZMLP

Associé à un transmetteur de pression, le commutateur avec afficheur ZMLP transforme un signal analogique en une ou deux sorties de commutation dont les seuils sont ajustables.
Il permet également l’affichage de la pression mesurée. Il dispose pour cela de 27 gammes d’affichage sélectionnables, de -14,5 jusqu’à 6000, lui permettant de s’adapter à la majorité des transmetteurs de pression, qu’ils soient calibrés en bar, en psi ou en Pascal.

Selon le modèle, les commutateurs avec afficheur ZMLP présentent différentes configurations de sorties :
– Une sortie analogique 4…20 mA et une sortie de commutation de type PNP ou NPN, mode de commutation hystérésis ou fenêtre.
– Deux sorties de commutation de type PNP ou NPN, mode de commutation hystérésis (hystérésis fixe).

Son boîtier compact en PBT Valox et sa face avant en polyester lui confèrent un degré de protection IP 65, IP 67 et IP 69K, adapté aux environnements les plus sévères.
Ces produits s’alimentent en 24 V DC nominal et fonctionnent de 17 à 33 V DC.

Ces produits doivent être raccordés à un transmetteur de pression électronique avec sortie analogique 4…20 mA et connecteur M12, 4 contacts.

Ils peuvent être montés :
– Soit directement sur le transmetteur de pression. Le corps du produit peut alors pivoter sur 300°, afin de permettre une orientation optimale de l’afficheur et des moyens de réglage.
– Soit en montage déporté, jusqu’à 20 mètres du transmetteur, grâce à une simple rallonge électrique. Des accessoires permettent une fixation rapide du produit, soit sur un plan horizontal, soit sur un plan vertical ou même directement sur le conduit sous pression.

Avantages

– Montage direct ou déporté.
– Rotation du corps à 300°.
– 3 paramètres de réglage (calibre, seuil bas, seuil haut).
– Remplacement indépendant du capteur.

Caractéristiques

Affichage : -14,5…+6000.
Alimentation : 24 VCC.
Connecteur : M12 (4 broches).
Sorties : PNP ou NPN.
NO/NC programmable.
Sortie analogique : 4…20 mA.
Degré de protection : IP 65, IP 67 et IP 69K
Température de fonctionnement : -20°…+70°C
Fonctions de base :
– Visualisation des statuts des sorties.
– Réglage 2 seuils par potentiomètre.
Compatibilité avec tous les transmetteurs équipés d’un connecteur M12 et d’une sortie analogique 4…20 mA.

Description
(1) Connecteur de sortie M12 mâle, 4 contacts, pour le raccordement vers une plate-forme d’automatisme.
(2) LEDs de signalisation pour l’état des sorties (LED allumée quand la sortie est activée).
(3) Afficheur 4 digits, 7 segments.
(4) Indication de l’unité de pression, en bar par défaut, en psi, kPa ou Mpa par l’ajout d’une étiquette adhésive fournie avec le produit.
(5) Potentiomètre pour sélectionner le calibre de l’affichage et ajuster les valeurs des seuils de commutation.
(6) Sélecteur rotatif à 4 positions pour sélectionner le paramètre à configurer.
(7) Connecteur M12 femelle, 4 contacts, pour raccordement au transmetteur de pression.

Fonctions
Fonctions configurables
Pour l’affichage :
– Unité de pression (en bar, psi, kPa et MPa).
– 27 gammes d’affichage, sélectionnables de -14,5 à 6000.
Pour la ou les sortie(s) statique(s) :
– Contact à ouverture “NC” ou à fermeture “NO”.
Verrouillage/déverrouillage :
– Afin d’éviter tout déréglage involontaire, il est possible de verrouiller le produit.
Les moyens de réglages sont alors inactifs.

Fonction de diagnostic rapide
Allumage de tous les segments de l’afficheur à chaque mise sous tension, permettant de vérifier leur bon fonctionnement.

Vidéos association du XMLP et du ZMLP

Connexion du capteur à l’afficheur



Configuration de l’afficheur (une sortie)



Configuration de l’afficheur (deux sorties)



Changement de la sortie NO <-> NC



Verrouiller et déverrouiller l’afficheur