Réalisation · Dynamique des fluides & comportement de phase
Visualiser un changement d'état haute pression en public : cellule de démonstration CO2 supercritique
Pour un grand groupe de l'énergie, IRIAN Mecatronics a conçu et fabriqué une cellule de visualisation haute pression (80 bar) destinée à démontrer la transition du CO2 vers l'état supercritique à un public non spécialiste. Entièrement autonome et portable, l'équipement intègre toutes ses fonctions dans une mallette de transport et garantit une sécurité absolue pour une utilisation en conférence.
En bref
- Client
- Grand groupe international du secteur de l'énergie
- Domaine
- Énergie / Pédagogie scientifique
- Technique
- Visualisation de transition de phase
01 — La question de recherche
Comment visualiser un phénomène haute pression hors d'un laboratoire, de manière sûre et pédagogique ?
Observer un changement d'état physique ou une réaction chimique sous pression et température contrôlées exige un environnement maîtrisé. Quand cette observation doit avoir lieu hors d'un laboratoire — pour une formation, une démonstration client ou un salon — la difficulté est double : il faut non seulement miniaturiser et rendre autonome l'équipement, mais aussi garantir un niveau de sécurité absolu pour un public non averti. C'est le défi qu'a présenté notre client : rendre visible et compréhensible la transition du CO2 vers l'état supercritique lors d'une conférence. Les équipements de laboratoire capables d'atteindre ces conditions, comme les cellules d'analyse HPHT, sont généralement fixes, encombrants et dépendants des utilités d'un bâtiment.
Concilier la visualisation d'un phénomène haute pression (80 bar) dans un équipement compact et autonome, tout en garantissant un niveau de sécurité absolu pour une utilisation en présence du public.
02 — Notre démarche
Conception d'un outil de démonstration 'plug-and-play'
Garantir une visualisation claire à 80 bar
La disparition du ménisque supercritique est subtile. Pour un impact pédagogique, il fallait une vue large et sans distorsion sous 80 bar. Nous avons intégré des fenêtres optiques de grand diamètre, combinant résistance mécanique et clarté, écartant des hublots plus petits qui auraient diminué l'impact visuel de la démonstration.
Intégrer un laboratoire dans une mallette
Un système complet (cellule, chauffage, refroidissement, pompe) est normalement dispersé sur une paillasse. Pour être portable par une personne, nous avons conçu un châssis 'tout-en-un' intégrant tous les composants dans une unique mallette de transport. L'équipement est 'plug-and-play' et se pilote depuis un simple PC.
Sécuriser un équipement haute pression pour le public
Opérer à 80 bar en public impose une sécurité qui dépasse la seule robustesse. En plus d'une conception conforme à la directive équipements sous pression (DESP), nous avons ajouté des barrières redondantes : une protection active contre la surpression et un écran passif pour contenir toute projection en cas de rupture.
03 — Caractéristiques techniques
| Pression d'utilisation maximale | 80 bar |
|---|---|
| Plage de température d'utilisation | -10°C à +150°C |
| Volume interne de la cellule | 7 cm³ |
| Diamètre de visualisation | 30 mm |
| Pilotage | Interface via PC (3 ports USB requis) |
04 — Autres applications
Votre application nécessite-t-elle une visualisation sous contraintes dans un format compact ?
Enseignement supérieur / Formation
Pour démontrer des phénomènes physico-chimiques (cristallisation, réactions) de manière visuelle et sûre en classe. Le principe d'une cellule compacte et sécurisée avec pilotage simple resterait, en adaptant les matériaux et la gamme P/T au phénomène étudié.
Agroalimentaire (R&D)
Pour visualiser l'effet de procédés (extraction supercritique, pasteurisation HP) sur des échantillons. On garderait la cellule à hublots, le contrôle précis et la portabilité, en utilisant des matériaux de grade alimentaire et une géométrie interne adaptée.
Cosmétique / Pharmacie
Pour observer la stabilité ou la formation d'émulsions ou de suspensions sous contraintes. La visualisation directe dans un système clos, la petite taille de l'échantillon et la sécurité d'opération seraient conservées, en adaptant les matériaux en contact avec le produit.
Un ingénieur de notre bureau d’études vous répond dans les meilleurs délais.