Instrumentation
et régulation industrielles

Instrumentation et régulation industrielles : mesurer, transmettre, réguler

Un domaine à la jonction de la mesure et de l'automatisme

L'instrumentation industrielle est la science de la mesure et de la régulation automatisées. Elle regroupe les capteurs et transmetteurs qui mesurent une grandeur de procédé, les signaux qui transportent la mesure, les régulateurs qui décident et les organes finaux (vannes, moteurs) qui agissent. Sans mesure fiable, il n'y a ni régulation, ni alarme, ni sécurité. Les techniciens de maintenance, électriciens, automaticiens et ingénieurs en instrumentation travaillent chaque jour avec ces notions ; le contrôle de la mesure relève du technicien en métrologie.

Mesurer la pression, la température, le débit et le niveau

Le premier module pose le vocabulaire de la métrologie (justesse, fidélité, incertitude) avant de traiter la pression (absolue, relative, différentielle, manifold et purge) et la température (Pt100 en 2, 3 ou 4 fils, thermocouple, câble de compensation, doigt de gant). Le deuxième module couvre le débit (diaphragme et extraction de racine carrée, électromagnétique, vortex, Coriolis) et le niveau (pression hydrostatique, radar, ultrasons, détecteurs de seuil).

Le signal 4-20 mA et le protocole HART

Le signal 4-20 mA est le langage commun des capteurs et des régulateurs. Son zéro à 4 mA transforme une rupture de ligne en alarme. Le chapitre dédié explique la mise à l'échelle, le budget de tension d'un transmetteur à deux fils, le protocole HART et les méthodes pour mesurer une boucle sans l'ouvrir.

La régulation : boucle fermée, vanne et PID

La boucle de régulation compare la mesure à la consigne et agit sur une vanne de régulation, avec son positionneur et sa position de repli (ouverte ou fermée en cas de manque d'air). Le régulateur PID combine trois actions, proportionnelle, intégrale et dérivée, qu'on règle d'après la nature du procédé. Le module 3 traite aussi la méthode de Ziegler-Nichols, le retard, le temps mort et les erreurs de sens d'action.

Étalonner et mettre en service

Étalonner un transmetteur, c'est le comparer à des étalons raccordés, relever l'état avant et après réglage (as-found, as-left) et décider de l'intervalle suivant. La mise en service s'achève par un loop check : simulation du signal, lecture à l'affichage, test de l'organe final et des alarmes. Pour aller plus loin sur l'incertitude et l'accréditation, la formation métrologie industrielle et l'outil de métrologie prolongent ces notions ; pour le métier de superviseur d'un projet, la formation superviseur électricité et instrumentation couvre l'ensemble du chantier.

Intervenir en sécurité

L'instrumentiste travaille au contact du procédé. Le dernier chapitre rappelle la consignation d'une ligne sous pression (INRS ED 6109), la notion d'accessoire de sécurité de l'arrêté du 20 novembre 2017, les zones ATEX et la règle de ne jamais neutraliser sans autorisation une fonction instrumentée de sécurité. Approfondissez avec nos sensibilisations consignation et LOTO et ATEX 0, et lisez les schémas avec la formation lecture de plans industriels (P&ID). L'information et la formation des travailleurs à la sécurité relèvent de l'article L4141-1 du Code du travail, l'habilitation électrique de l'article R4544-9. Pour les références officielles : INRS, BIPM et Légifrance.

Avertissement important : Travail-Industrie n'est pas un organisme de formation habilité. Cette sensibilisation ne délivre aucune attestation reconnue ni habilitation et ne se substitue à aucune formation réglementaire. Les normes évoluant, vérifiez toujours leur version en vigueur.

Cette formation fait partie de notre sous-hub formations technique et maintenance. Pour le métier (accès, parcours, rémunération), consultez la fiche ingénieur instrumentation.