Pompe UHP 6000 bar 6 mL pour la Pressurisation d’Eau en Recherche Agroalimentaire
Pour le laboratoire GEPEA (UMR – CNRS 6144) d’ONIRIS Nantes, IRIAN MECATRONICS a conçu et fabriqué une pompe volumétrique automatique Ultra Haute Pression (UHP). Ce système de 6000 bar remplace une pompe manuelle existante , apportant un pilotage par PC précis et une architecture mécanique non-réversible pour une sécurité accrue. La pompe est destinée à la pressurisation d’eau dans une cellule expérimentale de 22 mL.
Le Défi : Maîtriser 6000 bar
Le laboratoire GEPEA, spécialisé dans l’agroalimentaire, utilisait une pompe manuelle pour ses expériences de pressurisation sur une cellule d’un volume total de 31 mL. Afin de moderniser cet équipement et d’améliorer la répétabilité des essais, le client souhaitait un système automatique piloté.
Bien que les paramètres de base (fluide : eau, température : ambiante) soient standards, le projet présentait un défi technique singulier et extrême : la pressurisation à 6000 bar. Cette pression UHP (Ultra Haute Pression) transforme des contraintes simples en un problème d’ingénierie complexe. Le cahier des charges imposait :
Pression Extrême : Atteindre et réguler une pression d’utilisation de 6000 bar (environ 87 000 psi).
Précision des Rampes : Le débit devait être finement contrôlé pour générer des rampes de pression précises (calculées à 35 bar/s en montée et 100 bar/s en descente).
Pilotage Externe : Le système devait être entièrement pilotable par un PC externe via une liaison Ethernet (RJ45).
Sécurité Accrue : Remplacer un système manuel par un équipement automatique impliquait une garantie de sécurité absolue à 6000 bar, notamment en cas de coupure de courant.
La Solution : Pompe 6 mL avec Architecture Non-Réversible Dictée par la Pression
Pour répondre à ce défi de pression extrême, notre bureau d’études a conçu une pompe volumétrique de 6 mL (volume utile minimum) dont chaque choix de conception est dicté par le 6000 bar.
L’expertise d’IRIAN MECATRONICS se démontre dans les choix techniques clés :
Transmission Non-Réversible : La pompe est entraînée par un moteur pas à pas couplé à une vis sans fin/roue et une vis à rouleaux. Cette architecture est un choix délibéré pour deux raisons :
Elle offre une réduction mécanique importante, permettant un contrôle de débit ultra-précis (jusqu’à 0.0002 mL/min).
Elle est mécaniquement non-réversible. C’est une sécurité intrinsèque majeure : elle garantit le maintien de la pression de 6000 bar dans le réservoir même en cas de coupure de courant, assurant l’intégrité de l’essai.
Matériaux et Connectique UHP : Pour garantir la tenue mécanique, le corps de pompe, le piston et le bouchon sont réalisés en aciers inoxydables martensitiques à haute résistance (type 15/5 PH ou F6NM). La sortie hydraulique est assurée par un raccord Autoclave 1/4″ UHP (F 250 C100), spécifiquement conçu pour ces niveaux de pression.
Pilotage Avancé : Le système est piloté par une IHM développée sous Labview, communiquant via Ethernet. L’interface permet de programmer les rampes en bar/s ou en mL/min, de configurer jusqu’à 10 paliers et d’enregistrer toutes les données.
Quelques Exemples de nos Conceptions sur Mesure
