Réalisation · Pompes & Systèmes d'Injection de Précision
Réguler une pression stable dans un micro-volume : pompe haute pression 600 bar pour fluides corrosifs
Pour un laboratoire de recherche public français, IRIAN Mecatronics a conçu et fabriqué une pompe haute pression sur mesure. L'équipement génère et maintient une pression de 600 bar de manière très stable dans un volume de 500 microlitres, avec des fluides corrosifs et à température contrôlée.
En bref
- Client
- Laboratoire de recherche public
- Domaine
- Physico-chimie des fluides
- Technique
- Génération de pression stable, injection de micro-volumes
01 — La question de recherche
Comment réguler une pression ou un débit avec une grande stabilité dans un très petit volume, en présence de fluides agressifs ?
Générer une pression stable dans un circuit est un problème courant, mais il devient critique lorsque le volume est très faible. Dans quelques centaines de microlitres, le fluide est quasi-incompressible : la moindre variation de volume, qu'elle soit due à une déformation mécanique ou à une fluctuation de température, se traduit par une excursion de pression majeure qui peut fausser une mesure ou détruire un échantillon. S'ajoutent à cela des contraintes de compatibilité chimique ou de manipulation qui sortent des standards. Notre client devait maintenir une pression de 600 bar dans une cellule d'observation de 500 µl pour y étudier des fluides corrosifs (eau salée, sulfure de sodium) entre 0°C et l'ambiante.
Assurer une régulation de pression stable à 600 bar dans un volume quasi-incompressible, où la moindre variation thermique ou déformation mécanique perturbe la mesure, tout en garantissant l'intégrité des matériaux face à un fluide corrosif.
02 — Notre démarche
Conception d'une pompe haute pression pour micro-volumes
Garantir une régulation de pression fine et sécurisée
Dans 500 µl, le contrôle du déplacement du piston doit être d'une extrême finesse. Nous avons retenu une transmission mécanique à très forte réduction et intrinsèquement irréversible. Ce principe traduit une rotation moteur ample en un déplacement piston minuscule et donc très contrôlé, tout en empêchant physiquement tout retour en arrière, même en cas de coupure de courant.
Assurer la compatibilité chimique et la nettoyabilité
Face à des fluides corrosifs comme le Na2S, nous avons fabriqué toutes les pièces en contact dans un seul matériau à la compatibilité éprouvée, écartant les revêtements qui pourraient s'user. La partie réservoir a été conçue pour être facilement détachable et ouvrable, permettant un remplissage en boîte à gants et un nettoyage parfait entre les essais. La durabilité de l'équipement et la pureté des échantillons sont ainsi garanties.
Maîtriser la température du fluide pour stabiliser la pression
Une variation de 1°C dans un si petit volume peut causer une excursion de pression de plusieurs dizaines de bars. Pour s'en affranchir, le corps de la pompe est thermostaté par un fluide caloporteur externe. Cette approche, plus fiable qu'un système intégré, assure que la pression mesurée dépend uniquement des paramètres de l'expérience, et non des fluctuations de la température ambiante, comme dans nos bancs d'essai pour environnements extrêmes.
03 — Caractéristiques techniques
| Pression maximale de service | 600 bar |
|---|---|
| Volume de la pompe | 12 cc |
| Plage de débit | 0.002 cc/min à 15 cc/min |
| Gamme de température du fluide | 0°C à température ambiante |
| Volume mort des connexions | Quasi-nul (type 'zéro volume mort') |
04 — Autres applications
Votre application exige-t-elle aussi un contrôle précis en conditions difficiles ?
Pharmacie / Biotechnologies
Pour le dosage de faibles volumes de réactifs coûteux ou de principes actifs en microréacteurs, le principe de contrôle volumétrique de haute précision, la facilité de nettoyage et la compatibilité chimique des matériaux (inox 316L, PEEK...) restent essentiels.
Énergie / Captage CO2
Pour l'étude de fluides comme le CO2 supercritique ou les amines, la capacité à maintenir une haute pression stable, la régulation thermique et la résistance à la corrosion sont directement transposables.
Matériaux / Aéronautique
Pour l'injection contrôlée de résines dans des moules, le contrôle précis du débit est la clé. La non-réversibilité du système garantit le maintien de la pression de moulage, tandis que le pilotage logiciel assure la répétabilité du procédé.
Un ingénieur de notre bureau d’études vous répond dans les meilleurs délais.