Guide du monteur Dépannage - Instruments de mesure
CLASS N 1
90
Instruments de mesure
Instruments de détection des
défauts
Classication des
instruments de mesure
Les instruments que l’on choisit habituellement
pour détecter les défauts sur des installations
frigoriques sont les suivants :
1. Manomètre
2. Thermomètre
3. Hygromètre
4. Détecteur de fuites
5. Vacuomètre
6. Ampèremètre à pinces
7. Mégohmmètre
8. Chercheur de pôle
Ae0_0045
Étant donné leur utilisation (dépannage et
entretien), il est important que les instruments de
mesure soient ables.
Leur abilité est exprimée par les caractéristiques
suivantes :
a. Précision
b. Résolution
c. Répétabilité
d. Stabilité à long terme
e. Stabilité thermique
a, b et e sont les plus importantes.
a. Précision
b. Résolution
La précision d’un instrument de mesure porte sur
l’achage de la grandeur mesurée.
La précision d’achage est donnée en
pourcentage (% ±) de la pleine échelle (PE) ou de
la valeur de mesure. Pour un instrument donné,
une précision de ±2 % par exemple de la valeur
de mesure signie que l’instrument est plus
précis que si sa précision était de ±2 % de PE.
La résolution d’un instrument de mesure est la
plus petite unité qu’il est capable d’indiquer.
Par exemple, un thermomètre numérique
pouvant indiquer 0,1 °C en dernier chire
possède une résolution de 0,1 °C.
La résolution n’a aucun rapport avec la précision
de l’instrument : bien que la résolution soit de
0,1 °C, la précision peut être très mauvaise, de
±2 °C, par exemple.
Il est donc essentiel de faire la distinction entre
ces deux grandeurs.
Guide du monteur Dépannage - Instruments de mesure
c. Répétabilité
d. Stabilité à long terme
e. Stabilité thermique
La répétabilité est la capacité qu’a l’instrument
pour indiquer plusieurs fois de suite le même
résultat pour une valeur de mesure constante.
La répétabilité est exprimée en pourcentage (% ±).
La stabilité à long terme est la variation de la
précision absolue de l’instrument pendant une
année, par exemple.
Elle est exprimée en % par an.
Ae0_0003
La stabilité thermique d’un instrument est la
variation de sa précision absolue par °C de
variation thermique à laquelle l’instrument est
lui-même exposé.
Elle est indiquée en pourcentage par °C.
Il est vital de connaître cette caractéristique si
on doit utiliser l’instrument dans les chambres
froides négatives comme positives.
Ae0_0004
Instruments de mesure
électroniques
Contrôle et étalonnage
Les instruments électroniques sont souvent
sensibles à l’humidité.
Certains sont détériorés par l’eau de
condensation s’ils sont mis en route
immédiatement après un changement
d’ambiance (froide à chaude).
Il faut donc les laisser à la température ambiante
avant de les utiliser.
Ne jamais utiliser un instrument de
mesure électronique dans un local chaué
immédiatement après l’avoir sorti de la
camionnette d’entretien.
L’indication donnée par les instruments de
mesure risque de se modier à la longue. Il en
est de même pour les caractéristiques citées plus
haut.
Il faut donc contrôler et peut-être étalonner à
intervalles réguliers presque tous les instruments.
La présentation ci-dessous des diérents
instruments de mesure comprend quelques
conseils de contrôle simples qui ne doivent
pourtant pas remplacer le contrôle et
l’étalonnage mentionnés ci-dessus.
Guide du monteur Dépannage - Instruments de mesure
Contrôle et étalonnage (suite)
Contrôle et calibrage
Manomètres
Pour un véritable contrôle avec étalonnage
des instruments de mesure, s’adresser à des
organismes de test homologués.
Pour le dépannage et l’entretien, on utilise
habituellement un manomètre à tube de
Bourdon du même type que ceux de l’installation.
Dans la pratique, la pression est mesurée comme
une surpression.
Le point zéro de l’échelle de pression se règle au
niveau de la pression atmosphérique normale.
L’échelle des manomètres va de -1 bar (-100 kPa)
via 0 jusqu’à la valeur maximale. Les manomètres
à pression absolue indiquent environ 1 bar pour
la pression atmosphérique.
Ae0_0007
Ae0_0008
Manomètres utilisés pour
l’entretien
Vacuomètres
Les manomètres utilisés pour l’entretien
possèdent une ou plusieurs échelles de
température pour la température de saturation
des réfrigérants courants.
Les manomètres doivent être équipés d’une vis
d’ajustage facilement accessible pour permettre
le réglage du point zéro car le tube de Bourdon
« se tasse » lorsqu’il est soumis à une surpression
pendant un certain temps.
Il faut régulièrement contrôler leur précision
en les comparant à un instrument précis. Il faut
vérier chaque jour si le manomètre indique 0
bar au niveau de la pression atmosphérique.
Dans la technique du froid, les vacuomètres
s’utilisent pour contrôler la pression des
conduites d’un circuit pendant et après le tirage
au vide.
Les vacuomètres indiquent toujours la pression
absolue (point 0 = vide absolu).
Il ne faut pas exposer les vacuomètres à une
surpression notable. Il convient donc d’installer
une soupape de sécurité réglée à la pression
maximale du vacuomètre.
Guide du monteur Dépannage - Instruments de mesure
Thermomètres
Pour l’entretien on utilise surtout des
thermomètres électroniques avec achage
numérique. Avec par exemple sondes à contact,
bulbes d’ambiance ou sondes à immersion.
La précision du thermomètre doit être de
+/-0,1 °C ou mieux, sa résolution de 0,1 °C.
Pour le réglage des détendeurs thermostatiques,
nous recommandons le thermomètre à cadre
dont le bulbe et le tube capillaire sont chargés de
vapeur.
Ce type facilite le suivi des variations de
température.
Le contrôle des thermomètres à 0 °C est
relativement simple : on plonge l’élément
sensible de 150-200 mm dans un thermos
entièrement rempli d’un mélange de glace en
morceaux (à base d’eau distillée) et d’eau distillée.
Si l’élément sensible ne craint pas l’eau bouillante,
on le maintient légèrement plongé dans de l’eau
à ébullition dans un récipient couvert. On obtient
ainsi un contrôle convenable à 0 °C et à 100 °C.
Pour un véritable étalonnage, s’adresser à un
institut de métrologie homologué.
Ae0_0011
Ae0_0013
Hygromètres
Pour contrôler l’humidité des chambres froides
et des locaux ou canaux à conditionnement d’air,
plusieurs types d’hygromètres sont disponibles:
Hygromètres à cheveux
Psychromètres
Divers hygromètres électroniques
Pour obtenir une précision adéquate,
l’hygromètre à cheveux exige un étalonnage
avant chaque utilisation. Un psychromètre
(thermomètre sec et thermomètre humide)
ne demande aucun étalonnage si les deux
thermomètres sont de grande qualité.
Si la température est basse et l’humidité élevée, la
diérence de température entre le thermomètre
sec et le thermomètre humide est minime.
Dans ces conditions, la précision du
psychromètre n’est pas bonne. Un hygromètre
à cheveux convenablement étalonné ou un
hygromètre électronique conviendrait mieux ici.
Guide du monteur Dépannage - Instruments de mesure
Hygromètres (suite)
L’étalonnage de l’hygromètre à cheveux est
eectué en enveloppant l’instrument dans un
torchon propre et humide avant de le placer
dans un récipient étanche à l’air et contenant un
fond d’eau (éviter toute pénétration d’eau dans
l’hygromètre et son élément sensible).
Placer ensuite ce récipient avec son contenu
pendant au moins deux heures dans l’ambiance
de mesure.
L’hygromètre doit alors indiquer 100 %. Sinon, il
doit être réglé avec la vis de réglage.
Remarques générales
concernant les défauts sur
les installations frigoriques
Défauts constatés sans l’aide
d’outils
Le guide présente les défauts rencontrés
couramment sur les petites installations simples.
Il faut ajouter que la description des défauts,
causes possibles, interventions et eets pour
l’installation s’applique aussi aux installations
plus complexes.
Toutefois, ces installations peuvent présenter
d’autres défauts qui sortent du cadre de ce
guide. Les défauts des régulateurs électroniques
n’entrent pas non plus en ligne de compte.
Ae0_0001
Avec un peu d’expérience, certains défauts se
constatent directement. Il sut d’utiliser la vue,
l’ouïe, le toucher et même l’odorat. D’autres par
contre ne peuvent être détectés qu’avec des
instruments de mesure.
Catégories de défauts
La section Dépannage de ce guide est divisée
en deux parties : la première ne présente que les
défauts constatés directement. On y explique
les symptômes, leurs causes possibles et les
interventions à eectuer.
La deuxième partie étudie à la fois ce type
de défauts et les défauts détectés avec des
instruments de mesure. On y explique les
symptômes, leurs causes possibles et les
interventions à eectuer.
Connaissance de l’installationAvant d’entamer le dépannage, il est important
d’avoir une bonne idée de la conception, du
fonctionnement et des commandes électriques
et mécaniques de l’installation frigorique.
Si on ne connaît pas l’installation, il faut étudier
aussi le schéma des conduites, le schéma
développé ainsi que la disposition physique du
circuit (tuyauterie, position des composants et
systèmes éventuellement raccordés tels que
tours de refroidissement ou circuits de saumure).
Il faut en outre un certain bagage théorique pour
pouvoir localiser les défauts, détecter les mauvais
fonctionnements et intervenir.
Pour pouvoir dépanner directement les
installations frigoriques simples, il faut donc
posséder des connaissances approfondies sur :
la conception, le fonctionnement et les
caractéristiques de tous les composants ;
les instruments et techniques de mesure
nécessaires ;
tous les processus de réfrigération du système
;
l’inuence des conditions ambiantes sur le
fonctionnement de l’installation ;
les fonctions et réglages des automatismes
ainsi que du matériel de sécurité ;
les dispositions législatives et réglementaires
concernant le sécurité et la révision des
installations frigoriques (liste non limitative).
Avant de procéder à la description des défauts
et problèmes rencontrés sur les installations
frigoriques, nous présentons succinctement les
instruments de mesure principaux utilisés lors du
dépannage.
Ae0_0033
Pour l’étude des défauts présentés dans les deux
parties du guide, nous utilisons les installations
illustrées par les schémas g. 1, 2 et 3.
L’examen suit la tuyauterie dans le sens du
processus. Nous expliquons au fur et à mesure les
symptômes probables. La description commence
par le côté refoulement du compresseur et suit
les èches.
Défauts visibles et eet sur le fonctionnement du systèmeLe texte entre [ ] indique la cause possible
Défauts visiblesEets pour l’installation
Condensateur refroidi à l’air
a)Encrassement (graisse, poussière, sciure de bois, feuilles
mortes, par exemple).
b) Le ventilateur ne fonctionne pas.
c)Le ventilateur tourne dans le mauvais sens.
d) Hélices du ventilateur endommagées.
e) Ailettes déformées.
Les défauts a), b), c), d) et e) entraînent :
- Augmentation de la pression de condensation
- Réduction de la production de froid
- Augmentation de la consommation d’énergie.
Pour un condenseur refroidi à l’air, la diérence entre la
température de l’air d’entrée et la température de condensation
doit être comprise entre 10 et 20 °C, le plus près possible de 10.
Condensateur refroidi à l’eau
Avec voyant : Voir Réservoir.
Pour un condenseur refroidi à l’eau, la diérence entre la
température de l’eau à l’entrée et la température de condensation
doit être comprise entre 10 et 20 °C, le plus près possible de 10.
Réservoir avec voyant
Niveau de uide trop bas.
Bulles de vapeur dans la conduite.
Pression d’aspiration trop basse ou démarrages futiles.
Pression d’aspiration trop basse ou démarrages futiles.
Niveau de uide trop haut.
Pression HP peut-être trop élevée.
Vanne d’arrêt du réservoir
a)Vanne fermée.Installation arrêtée par pressostat basse pression.
b) Vanne partiellement ouverte.Vapeur ou bulles de vapeur dans conduite de liquide.
Pression d’aspiration trop basse ou démarrages futiles.
Conduite de liquide
a)Trop étroite.Les défauts a), b) et c) entraînent
Une perte de charge dans la conduite de liquide.
b) Trop longue.
Vapeur dans la conduite de liquide.
Déshydrateur
Formation de rosée ou de givre à la surface.Vapeur dans la conduite de liquide.
VoyantIl y a un risque de :
a)JauneFormation d’acide, corrosion, détérioration du moteur, givre dans
le détendeur thermostatique.
b) MarronRisque d’usure des pièces mobiles et de colmatage des vannes et
des ltres.
c)Présence de vapeur propre.Arrêt par le pressostat basse pression ou démarrages futiles.
Arrêt par le pressostat basse pression.
Arrêt par le pressostat basse pression.
d) Présence de liquide et de bulles de vapeur.Valable pour tous les défauts d) :
démarrages futiles ou fonctionnement à basse pression
d’aspiration.
Défauts visibles et eet sur le fonctionnement du système (suite) Le texte entre [ ] indique la cause possible
Défauts visibles Eets pour l’installation
Détendeur thermostatique
a) Détendeur thermostatique très givré, évaporateur givré
seulement près du détendeur.
Les défauts a) entraînent : fonctionnement à basse pression
d’aspiration et démarrages futiles causés par le pressostat basse
pression.
b) Détendeur thermostatique sans égalisation de pression
externe, évaporateur avec distributeur de liquide. [
c) Détendeur thermostatique avec égalisation de pression
externe, conduite non montée.
d) Bulbe mal serré. Les défauts d), e) et f) entraînent : évaporateur trop plein et peut-
e) Contact bulbe-conduite inadéquat.
f) Bulbe placé dans un débit d’air.
Refroidisseur d’air
a) Surface d’évaporation givrée seulement côté entrée,
détendeur thermostatique très givré.
b) Avant bloqué par le givre. Les défauts a), b), c), d) et e) entraînent :
c) Ventilateur arrêté.
[Moteur défectueux ou disjoncteur coupé]
d) Hélices du ventilateur défectueuses.
e) Déformation nervures et ailettes.
Les défauts b) et c) entraînent : Fonctionnement à basse pression
d’aspiration et démarrages futiles causés par le pressostat basse
pression.
être migration de réfrigérant liquide jusqu’au compresseur, d’où
risque d’avarie.
Les défauts a) entraînent :
une surchaue excessive à la sortie de l’évaporateur et un
fonctionnement à une pression d’aspiration basse en moyenne.
- Fonctionnement essentiellement avec une pression d’aspiration
faible.
- Réduction de la production de froid.
- Augmentation de la consommation d’énergie.
Pour les évaporateurs à détendeur thermostatique :
la diérence entre la température de l’air d’entrée et la
température d’évaporation doit être comprise entre 6 et 15 °C le
plus près possible de 6.
Pour les évaporateurs à régulation de niveau :
la diérence entre la température de l’air à l’entrée et la
température d’évaporation doit être comprise entre 2 et 8 °C le
plus près possible de 2.
Refroidisseur de liquide
a) Bulbe du détendeur thermostatique mal serré. Évaporateur trop plein et peut-être migration de réfrigérant
Égalisation de pression externe sur refroidisseur de liquide
avec grande perte de charge (refroidisseur coaxial, par
exemple).
c) Détendeur thermostatique avec égalisation de pression
- Fonctionnement essentiellement avec une pression d’aspiration
faible.
- Réduction de la production de froid.
- Augmentation de la consommation d’énergie.
Pour les évaporateurs à détendeur thermostatique :
la diérence entre la température de l’air d’entrée et la
température d’évaporation doit être comprise entre 6 et 15 °C le
plus près possible de 6.
Pour les évaporateurs à régulation de niveau :
la diérence entre la température de l’air à l’entrée et la
température d’évaporation doit être comprise entre 2 et 8 °C le
plus près possible de 2.
Défauts visibles et eet sur le fonctionnement du système (suite) Le texte entre [ ] indique la cause possible
Défauts visibles Eets pour l’installation
Conduite d’aspiration
a) Givrage anormal. Peut-être migration de réfrigérant liquide jusqu’au compresseur
[Surchaue du détendeur thermostatique trop faible]
b) Coudes brusques et/ou déformations. Pression d’aspiration trop basse ou démarrages futiles.
[Défaut de montage]
Régulateurs sur conduite d’aspiration
Rosée ou givre en aval du régulateur mais pas en amont. Peut-être migration de réfrigérant liquide jusqu’au compresseur
[Surchaue du détendeur thermostatique trop faible]
Compresseur
a) Rosée ou givre côté entrée compresseur. Migration de réfrigérant liquide jusqu’au compresseur, avec risque
[Surchaue à la sortie trop faible]
b) Niveau d’huile trop bas dans le carter.
[Manque d’huile dans le circuit] Installation arrêtée par un éventuel pressostat diérentiel d’huile.
[Accumulation d’huile dans le circuit] Usure des pièces mobiles.
c) Niveau d’huile trop haut dans le carter.
[Trop-plein d’huile] Coups de bélier dans les cylindres avec risque d’avarie du
[Mélange de réfrigérant dans l’huile, compresseur trop
froid]
[Mélange de réfrigérant dans l’huile, surchaue sortie
compresseur trop faible]
d) Montée d’huile dans le carter lors de la mise en route.
[Mélange de réfrigérant dans l’huile, compresseur trop
froid]
e) Montée d’huile dans le carter en fonctionnement.
[Mélange de réfrigérant dans l’huile, surchaue sortie
compresseur trop faible]
Zone de conservation
a) Viandes desséchées, légumes gâtés.
[Humidité trop basse probablement à cause d’un
évaporateur trop petit]
b) Portes peu étanches ou défectueuses. Risque de dommage corporel.
c) Système d’alarme inexistant ou défectueux. Risque de dommage corporel.
d) Plaques « Sortie » inexistantes ou défectueuses. Risque de dommage corporel.
En ce qui concerne les défauts b), c) et d) :
[Manque d’entretien ou erreur de dimensionnement]
e) Matériel d’alarme défectueux
[Erreur de dimensionnement] Risque de dommage corporel.
Généralités
a) Gouttes d’huile sous les assemblages et/ou taches d’huile par
terre.
[Fuites probables près des assemblages] Fuites d’huile ou de réfrigérant.
b) Fusibles grillés.
[Surcharge de l’installation ou court-circuit] Installation arrêtée.
c) Disjoncteur coupé.
[Surcharge de l’installation ou court-circuit] Installation arrêtée.
d) Pressostats, thermostats, etc. ouverts.