Comme beaucoup de grandes idées, celle d'utiliser des régulateurs de pression dans un système d'arrosage a germé lors d'un simple gribouillage sur une serviette en papier. Mark Healy se rappelle être assis avec Joe Senninger, son oncle, alors que celui-ci dessinait son premier prototype. Il a alors tendu ce concept à Mark, en lui demandant s'il pouvait en élaborer un modèle en plastique.
C'était le milieu des années 60, et Joe Senninger était à la tête de Senninger Irrigation, une entreprise encore à ses débuts. Notre produit phare était un arroseur en plastique résistant aux insectes, généralement fixé sur un tuyau vertical de 6,5 m (21 pieds), au-dessus des orangers. Joe a remarqué des problèmes de débit dans certaines orangeraies, quand un terrain vallonné entraînait un surplus d'arrosage dans les zones basses alors que les zones hautes en recevaient trop peu. Sachant qu'on utilisait la régulation de pression dans d'autres secteurs d'activité, il a pensé qu'il serait logique d'appliquer ce principe à l'arrosage.
À cette époque, dans la plupart des orangeraies, la pression moyenne des systèmes d'arrosage par le haut était de 3,5 bars (50 psi). "Nous avons d'abord usiné un modèle en aluminium, pour vérifier la validité de la conception et la taille relative des composants internes, explique Mark.
Avec ces informations, nous avons fabriqué des moules à empreinte unique pour la plupart des pièces, afin de voir si le concept fonctionnerait en plastique comme nous l'espérions. Après ce succès initial, nous n'avons fabriqué qu'un régulateur de pression à 3,5 bars (50 psi)."
Dans les années 60 et au début des années 70, les plastiques et les alliages de plastiques n'étaient pas aussi répandus qu'aujourd'hui. Joe et Mark ont moulé plusieurs prototypes à partir de nombreux plastiques différents, jusqu'à ce qu'ils trouvent une formule ayant la solidité et la résistance chimique nécessaires. Ce fut un processus fastidieux. Chaque changement de matériau impliquait un changement de moule et offrait une chance d'améliorer le produit. Les premiers modèles ont été produits avec un raccord NPT femelle ¾" et une pression de sortie de 3,5 bars (50 psi), principalement pour l'arrosage des agrumes par le haut.
Les régulateurs placés au-dessus des orangers et laissés à cuire quelques années sous le soleil brûlant de Floride ont poussé à des modifications supplémentaires dans la composition des plastiques et des membranes.
"Au début des années 70, nous avons élargi notre gamme de modèles disponibles en utilisant différents ressorts pour obtenir des pressions de sortie spécifiques. Nous avons alors adopté un boîtier supérieur blanc et imprimé la pression nominale par un procédé de marquage à chaud. Ensuite, nous avons augmenté notre capacité de production en fabriquant des moules à empreintes multiples, indique Mark. Nous avons également commencé à fabriquer des régulateurs de pression avec des raccords NPT ¾" et 1". "Avec tous ces modèles et toutes ces améliorations supplémentaires, les régulateurs de pression sont devenus attractifs pour d'autres marchés.
Les régulateurs de pression ont fait leur entrée sur les pivots centraux au cours des années 70. Mark se souvient : "À cette époque, tous les modèles étaient constitués d'un boîtier supérieur et d'un boîtier inférieur maintenus ensemble par des vis en acier inoxydable. Vers 1980, un très bon client nous a mis au défi de fabriquer un régulateur de pression sans vis. Même si les modèles d'alors fonctionnaient parfaitement, si nous pouvions trouver un moyen de supprimer les vis, le produit serait beaucoup plus facile à fabriquer, et il serait inviolable."
Mark a relevé le défi et s'est attelé à la tâche avec l'ingénieur Bill McFadden, élaborant des concepts et les testant, un peu comme il l'avait fait avec Joe de nombreuses années auparavant. Finalement, ils ont mis au point une méthode de conception et d'assemblage et, grâce à un alliage plastique spécifique, ils ont réussi à fabriquer un régulateur encliquetable anti-fuite.
Les matériaux utilisés pour la fabrication des régulateurs de pression ont évolué au fil des ans, vers de meilleurs mélanges de résines capables de résister à des produits chimiques comme les engrais liquides, et de supporter des températures extrêmes, comme celles que l'on trouve sur certains marchés internationaux en expansion.
"Au départ, nous moulions des membranes non renforcées. Cependant, nous sommes rapidement passés à un matériau renforcé, ajoute Mark. Nos fournisseurs de ressorts peuvent désormais produire des ressorts plus précis. De plus, nous avons renforcé les tolérances de nos pièces moulées et achetées."
L'hystérésis désigne l'écart dans les performances des régulateurs de pression, quand la pression d'entrée augmente ou diminue. Si un régulateur de pression a une hystérésis très faible, cela signifie qu'il est capable de maintenir des performances très uniformes, et ce que la pression du système augmente ou diminue. Plus l'hystérésis est faible, plus le régulateur de pression est précis.
Aucun régulateur de pression n'est parfait, mais ceux capables d'une précision extrême sont davantage en mesure de maintenir la pression de sortie souhaitée.
Importance de la régulation de la pression
Avec les systèmes basse pression actuels, la régulation de la pression est essentielle pour une efficacité maximale. La plupart des systèmes d'arrosage sont soumis à des fluctuations de pression ou des écarts de débit qui peuvent facilement entraîner un sur- ou un sous-arrosage, ce qui pose des problèmes d'uniformité. La pression du système peut changer suite à une perte de pression par les canalisations et les raccords, par l'activation/désactivation du canon final sur un pivot central, ou par la fermeture ou l'ouverture de zones dans une pépinière ou en plein champ.
Mark résume les choses ainsi : "Les régulateurs de pression sont là pour maintenir les performances souhaitées d'un système. Ils font bien davantage qu'assurer leur rentabilité en réduisant les pertes d'eau, tout en contribuant à maintenir l'uniformité de l'arrosage et le rendement des cultures. Nous apprécions les distributeurs d'arroseurs qui encouragent la régulation de pression, tout comme les cultivateurs qui l'utilisent. Nous pensons que leur utilisation permet d'économiser de l'eau et de l'énergie - des ressources sur lesquelles nous devons tous nous concentrer."
