Quelles sont les techniques de mesure de débit disponibles ?
De nombreux process industriels nécessitent un contrôle précis des valeurs de débit des liquides et des gaz. La sélection de la technologie optimale de mesure du débit dépend de l'application spécifique et du type de fluide. Les critères essentiels sont les plages de pression et de température du fluide, sa viscosité et son agressivité chimique. WIKA offre une gamme étendue d'éléments de débit primaire : entre autres, des plaques d'orifice, des sections de mesure, des tuyères/Venturi-tuyères, des tubes Venturi, des tubes de Pitot et des orifices de restriction.
La méthode la plus utilisée dans la technologie de mesure industrielle est basée sur le principe de la mesure de la pression différentielle. Un rétrécissement de la section transversale dans 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 est suffisante pour calculer le débit massique ou le débit volumique. The derivation of the quantities is based on the determination of the flow coefficients with the help of the Bernoulli equation. Ces méthodes sont connues sous le nom de méthodes de pression différentielle.
Quand utilise-t-on des plaques à orifices ?
Grâce à leur conception simple conforme à la norme ISO 5167-2 et à leur facilité d'installation, même dans les systèmes de tuyauterie existants, les plaques à orifices sont idéales pour la mesure du débit dans de nombreuses applications des industries chimique et pétrochimique, ainsi que dans le traitement de l'eau. Un certain nombre de variantes peuvent être utilisées pour la mesure exacte du débit des gaz, des liquides et des vapeurs.
En fonction des conditions de fonctionnement, des faces d'étanchéité RF, FF ou RTJ sont disponibles. Pour garantir une installation optimale, l'alésage et la géométrie des plaques à orifices sont adaptés à l'application concernée, conformément aux spécifications du client. Pour des précisions élevées de ≤ ±1,0 % du volume réel du débit, on utilise des plaques à orifices avec des sections de mesure plus longues.
Quand utilise-t-on des orifices de restriction ?
Les orifices de restriction sont utilisés lorsque la pression doit être réduite ou le débit limité. L'orifice de restriction peut, selon les besoins du client, être utilisé comme un orifice de restriction à une seule étape ou comme un orifice de restriction à plusieurs étapes.
Comment fonctionnent les tubes de pitot (sondes de pitot) ?
Cette variante de la technologie de mesure du débit est basée sur le principe de la pression dynamique. Ces instruments de mesure du débit en forme de tige sont dotés de plusieurs ouvertures de prise de pression orientées dans le sens de l'écoulement et dans le sens opposé, et sont installés verticalement dans la canalisation. Cette procédure de mesure permet d'obtenir un profil précis de la vitesse à l'intérieur de la tuyauterie, et donc une mesure exacte du débit.
Le flux crée une pression dynamique à l'avant, tandis que la valeur de la pression reste constante à l'arrière. La différence de pression qui en résulte sert de base au calcul du débit massique et volumique. Pour la surveillance dans une salle de contrôle à distance, un transmetteur de pression différentielle peut être connecté au tube de Pitot pour générer un signal constant proportionnel au débit. Des manomètres différentiels ou des pressostats différentiels sont utilisés pour l'affichage local du débit.
Quand utilise t'on des tuyères Venturi (ou des tuyères) ?
Lorsque le débit augmente à travers un étranglement, des turbulences peuvent se produire, ce qui peut entraîner des inexactitudes de mesure. Des tubes Venturi à constriction conique sont utilisés pour réduire autant que possible ces perturbations. La tuyère Venturi (tuyère) se compose d'une section convergente à profil arrondi et d'un col cylindrique et, à température et débit plus élevés, elle offre une plus grande résistance et stabilité dimensionnelle qu'un orifice. Cette variante de débitmètres est particulièrement adaptée à la vapeur, aux substances chimiques, aux gaz et à d'autres fluides, même avec des températures de processus élevées. La précision correspond à ≤ ±0,1 % du volume réel du débit et la répétabilité de la mesure est de 0,1 %.
Les fluides process avec des nombres de Reynolds extrêmement bas ou très élevés, jusqu'à plusieurs millions, ne posent aucun problème à ces débitmètres très robustes. La conception simple permet un fonctionnement durable avec de faibles coûts de maintenance.
Quels sont les avantages des tuyères Venturi ?
Les tubes Venturi présentent des caractéristiques qui les distinguent des autres éléments primaires de débit. Un tube Venturi est fabriqué à partir de barres ou de tôles soudées. Comparé à d'autres débitmètres à pression différentielle, un tube Venturi offre une récupération de pression plus élevée et est utilisé lorsque les exigences en matière de tuyauterie en amont et en aval sont faibles. En raison de leur fiabilité, de leur facilité de manipulation et de leur récupération de pression élevée, les tubes Venturi sont souvent utilisés dans les systèmes à faible gradient de pression. Comme une grande partie de la pression de sortie est maintenue, le coût du pompage est réduit au minimum.
Pour quelle utilisation les débitmètres à coins (Wedge) sont-ils adaptés ?
Les débitmètres à coin conviennent aux produits hautement visqueux et chargés de particules tels que les eaux usées, les boues d'épuration, le sable bitumineux ou le ciment. La pression différentielle est obtenue par un rétrécissement de la canalisation en forme de coin. Cette conception permet des mesures robustes et bidirectionnelles dans de nombreuses applications de presque tous les types d'écoulement.
