LP_Mesure_du_débit

Débitmètre WIKA

De nombreux processus industriels nécessitent un contrôle précis des valeurs de débit des liquides et des gaz. Le choix de la technologie optimale de mesure du débit dépend de l'application spécifique et du fluide utilisé. Les critères essentiels sont les plages de pression et de température, la viscosité et l'agressivité chimique.

La méthode la plus couramment utilisée dans les techniques de mesure industrielle repose sur le principe de la mesure de la pression différentielle. Un rétrécissement de la section transversale de la canalisation entraîne une diminution de la pression et une augmentation proportionnelle du débit.

Ainsi, la détermination exacte de la pression différentielle avant et après la restriction suffit pour calculer le débit massique ou le débit volumique. La dérivation des quantités est basée sur la détermination des coefficients d'écoulement à l'aide de l'équation de Bernoulli. Cette méthode est également connue sous le nom de méthode de la pression différentielle.

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Domaines d'application des débitmètres

Dans les raffineries, les buses de débit sont utilisées, par exemple, pour mesurer le débit volumétrique des flux de vapeur qui, sous haute pression, s'échappent dans l'atmosphère. Les capteurs de débit calorimétriques avec affichage LED intégré sont adaptés à la surveillance des circuits de refroidissement.
Les débits volumétriques dans les conduites de ventilation dans la technologie du conditionnement d'air sont mesurés à l'aide de débitmètres d'air compacts avec des signaux de sortie électriques. Le contrôle précis de l'alimentation en air ambiant est utilisé pour une climatisation économe en énergie, conformément aux normes européennes en vigueur. Dans les industries chimiques et pétrochimiques, ce sont principalement des éléments de débit primaire robustes qui sont utilisés.

Pour des précisions élevées de ≤ ±1,0 % du débit réel, on utilise des plaques à orifice avec des trajets de mesure plus longs.

Tubes de Pitot — Sonde de pression dynamique (tube de pitot)

Cette version du débitmètre est basée sur le principe de la pression dynamique. Ces débitmètres en forme de tige possèdent plusieurs orifices de prise de pression en amont et en aval du sens d'écoulement et sont installés verticalement dans la canalisation. Ce principe de mesure permet d'obtenir un profil plus précis de la vitesse à l'intérieur du tuyau et donc une mesure exacte du débit.
Le flux provoque une pression dynamique sur la face avant tandis que la valeur de la pression reste constante sur la face arrière. La différence de pression qui en résulte sert de base au calcul des débits massique et volumique. Pour le contrôle dans une salle de contrôle à distance, un transmetteur de pression différentielle peut être connecté à la sonde de pression dynamique pour générer un signal constant proportionnel au débit. Les manomètres différentiels ou les pressostats différentiels sont utilisés pour l'indication locale du débit.

Tuyères Venturi (tuyères)

L'augmentation du débit à travers un rétrécissement provoque des turbulences qui peuvent entraîner des imprécisions. Pour réduire au maximum ces perturbations, on utilise des tuyères Venturi et des débitmètres à étranglement conique. Cette variante est particulièrement adaptée aux mesures de débit de vapeur, de substances chimiques, de gaz et d'autres fluides, même à des températures de processus élevées. La précision correspond à ≤ ±0,1 % du débit réel et la répétabilité de la mesure est de 0,1 %.

Capteurs de débit

Les commutateurs de débit électroniques offrent à l'opérateur un affichage local des valeurs de débit et en même temps une sortie d'un signal électrique (PNP, NPN ou 4-20 mA) pour transmission à une salle de contrôle à distance. Le capteur de débit FSD-4 est basé sur le principe de mesure calorimétrique. C'est ici que l'on mesure la différence de température due à l'effet de refroidissement du fluide en circulation. Le débit peut donc être calculé sur la base de la différence de température. En outre, la conception de ces débitmètres permet un contrôle exact de la température sans qu'il soit nécessaire d'installer un point de mesure supplémentaire. Les capteurs de débit calorimétriques sont également connus sous le nom de contrôleurs de débit thermique et sont idéaux pour le contrôle des circuits de refroidissement ou pour le contrôle des unités de filtration.

Les contrôleurs de débit ne nécessitent pas d'alimentation électrique et fonctionnent selon le principe de la mesure par flotteur. Un flotteur active un contact Reed dès que le débit dépasse une valeur prédéfinie. Les matériaux résistants à la corrosion permettent des applications dans des domaines tels que l'industrie chimique, la construction de machines, l'industrie pharmaceutique et l'ingénierie médicale.

Capteurs de débit d'air

Pour la surveillance des flux d'air dans les systèmes de ventilation et de climatisation, les capteurs de débit permettent de calculer le débit volumétrique sur la base de la pression différentielle mesurée et de la constante du ventilateur (facteur K) des ventilateurs radiaux connectés. La mesure exacte des pressions différentielles les plus faibles est cruciale pour la surveillance technique et économique des systèmes d'air ambiant. Les régulateurs PID et les tubes de Pitot sont également utilisés à cette fin.