Alicats provide accuracy and repeatability to valve testing in space exploration

Explorer les limites de notre univers fait partie du quotidien d’ALICAT. Nous travaillons sur une variété d’applications, de projets et d’expériences aérospatiaux destinés à assurer la sécurité des pilotes, à mettre en orbite des satellites ou encore à lancer des fusées. ALICAT travaille en étroite collaboration avec ses clients pour cerner les défis que posent les applications dans ces domaines et leur apporter des solutions simples.

L’aérospatiale est un marché diversifié qui a recours à l’instrumentation de débit et de pression pour mener toute une variété de tests et de processus. ALICAT a eu notamment l’occasion de travailler sur des projets qui permettent de:

  • Garantir que les masques à oxygène des avions commerciaux et militaires fassent circuler la bonne quantité de gaz et respectent les règles de sécurité.
  • Fournir des régulateurs de débit massique liquide capables de faire circuler l’eau pour les systèmes de refroidissement des systèmes de propulsion.
  • Contrôler la portance des ballons à haute altitude utilisés pour étudier et comprendre les conditions météorologiques et conduire d’autres expériences.
  • Contribuer au tangage, roulis et lacet sur un satellite en faisant intervenir des régulateurs de pression.
  • Combiner le contrôle du débit massique et de la pression pour reproduire les conditions atmosphériques sur Mars afin de créer un environnement permettant de tester la performance des instruments dans des conditions exigeantes de type martienne.
  • Conduire des tests d’étanchéité et de caractérisation des vannes utilisées dans les moteurs de fusée.

Tests d’étanchéité et caractérisation des vannes utilisées dans les moteur de fusée.

Lorsque les tests d’étanchéité sont réalisés dans un environnement de laboratoire sur Terre, où les régulateurs de pression et de débit massique sont installés dans des bancs d’essai, l’instrumentation de débit et de pression gère généralement très bien de faibles débits volumiques de fuite à basse pression.

Cependant au moment de s’aventurer dans l’espace, cela devient un peu plus compliqué. La plupart des composants des fusées doivent être testés à des pressions plus élevées, très similaires à celles que l’on trouve dans les procédés industriels de type pétrolier et gazier.

L’équipement généralement utilisé pour conduire ce genre de test est un régulateur de type détendeur à dôme (le dôme est chargé à une pression de référence donnée). Ils sont utilisés pour contrôler la pression dans ces tests, car ils ont la capacité de supporter les hauts niveaux de pression et de réguler les débits élevés typiquement rencontrés dans ces processus. Cependant, alors que les détendeurs à dôme peuvent supporter ces niveaux de pressions, ils ont tendance à souffrir de phénomènes d’hystérésis. Cela est dû à la mécanique du ressort de la vanne et au changement de comportement de celle-ci en fonction de sa position, de son ouverture ou de sa fermeture. Cela a donc des conséquences sur la répétabilité du processus laquelle se voit réduite.

La solution ALICAT

3000 PSI Pressure Controller

Régulateur de pression de modèle 3000 PSI

Pour éviter les phénomènes d’hystérésis et s’assurer que le processus soit répétable, ALICAT propose les régulateurs de pression à double vanne (série PCD) pour haute pression, lesquels peuvent tolérer des pressions s’élevant jusqu’à 3 000 psi. Pour ce faire, le régulateur PCD utilise une vanne de régulation proportionnelle contrôlée par un réglage PID intégré qui permet de résoudre les problèmes de répétabilité rencontrés sur d’autres types de régulateurs de pression. Les régulateurs PCD peuvent également être configurés avec un port de capteur de pression à distance pour mesurer la pression à l’emplacement même de la régulation afin de réduire les délais et d’accélérer le temps de réponse du système.

Pour caractériser et vérifier les fuites des vannes utilisées pour le vol spatial, les régulateurs PCD pour haute pression sont utilisés pour contrôler les processus à la fois statiques et dynamiques (fluides) et sont couplés avec un débitmètre ALICAT. Tandis que le régulateur de pression de série PCD contrôle les niveaux de haute pression sur l’orifice d’entrée de la vanne ou d’un autre composant, un débitmètre à faible perte de charge de série Whisper est installé en aval de la vanne pour capturer la fuite à travers la vanne. Puisque la vanne a tendance à s’user à des pressions proches de la pression atmosphérique, un dispositif d’écoulement non restrictif est requis pour minimiser la contre-pression dans le système. Le débitmètre de série Whisper est également capable de basculer facilement entre les gaz N2 et He, les gaz les plus couramment utilisés dans ces tests, tout en maintenant des relevés de débit précis. La commutation à la volée entre les gaz peut facilement se réaliser notamment au travers d’un protocole de communication (que ce soit analogique ou série) reliant les appareils à un ordinateur ou alors simplement directement depuis l’écran d’affichage de l’appareil.

Pour une réponse au plus près des exigences de l’industrie : les ports de process (procédés)

Pour répondre aux besoins de cette industrie, les dispositifs de pression et de débit massique ALICAT peuvent être configurés avec les ports de standard AS5202. Les ports de process Aerospace Standard et Medium-Pressure sont disponibles pour une intégration facile dans un banc d’essai. Ce type de portage est devenu courant dans l’industrie aérospatiale et est désormais disponible sur les appareils ALICAT.

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