Avantages et inconvénients du débitmètre massique Coriolis

Pourquoi le débitmètre Coriolis est-il si populaire et quels sont ses avantages et ses inconvénients ?

Commençons par le principe de Coriolis.

Comment fonctionne un débitmètre Coriolis ?

Une particule de masse δm se déplace à vitesse constante v dans un tube tournant à la vitesse angulaire ω autour d'un point fixe P. Cette particule subit deux composantes d'accélération :
1. Accélération centripète (αr) :
Magnitude : ω²r
Direction : Vers le point P.
2. Accélération de Coriolis (αt) :
Magnitude : 2ωv
Direction : Perpendiculaire à (αr)

D'après la deuxième loi de Newton (Force = Masse × Accélération), l'accélération de Coriolis induit une force correspondante dans la direction de αt, donnée par 2ωvδm. Cette force est appliquée par le tube sur le fluide. La force de réaction exercée par le fluide sur le tube est Fc = 2ωvδm (la force de Coriolis).

L'élément de masse du fluide est δm = ρAΔx (où ρ = masse volumique du fluide, A = aire de la section transversale du tube). Ainsi, la force de Coriolis incrémentale est :

où le débit massique incrémental

Pour une géométrie de tube oscillant donnée, présentant des caractéristiques vibratoires fixes, ΔFc dépend uniquement de δqm. Par conséquent, la mesure de la force de Coriolis (ΔFc) induite par le fluide en écoulement, directement ou indirectement, permet de mesurer le débit massique (qm). C'est le principe de fonctionnement des débitmètres massiques à effet Coriolis.

• Il permet la mesure directe du débit massique avec une grande précision, de l'ordre de 0,1 à 0,5 %. Le débitmètre Coriolis est actuellement le débitmètre le plus précis au monde.

Le débitmètre le plus précis au monde

• Il comporte une large gamme de fluides mesurables, y compris des fluides à haute viscosité, comme la résine , le miel, la colle, le bitume , les polymères , la mélasse , les fluides biphasiques liquide-solide, les fluides biphasiques liquide-gaz contenant des traces de gaz, et les gaz à moyenne et haute pression de densité suffisante.

La viscosité d'un liquide à haute viscosité peut être mesurée par un débitmètre Coriolis.

• Les écoulements tourbillonnaires et la distribution non uniforme de la vitesse d'écoulement induits par les canalisations en amont et en aval n'ont aucune incidence sur les performances du capteur de débit. En général, l'installation du capteur ne nécessite pas de conduites rectilignes. Toutefois, la plupart des débitmètres requièrent des sections de conduite rectilignes en amont et en aval, comme les débitmètres électromagnétiques , les débitmètres à turbine et les débitmètres à vortex .

Aucun tuyau droit n'est nécessaire avant et après le débitmètre massique.

• La variation de la viscosité du fluide n'a pas d'effet significatif sur la valeur mesurée. Le débitmètre Coriolis peut mesurer des liquides à haute viscosité, jusqu'à 500 000 cP.
• La variation de la densité du fluide a peu d'influence sur la valeur mesurée. Le débitmètre Coriolis peut mesurer des suspensions à haute densité, telles que la pâte à papier, le mortier, etc. Généralement, la densité de la suspension ne doit pas dépasser 3 g/cm³ pour une mesure correcte avec un débitmètre Coriolis.

La consistance d'une suspension peut être mesurée si sa densité est inférieure à 3 g/cm³.

• Il dispose de plusieurs sorties, capables de fournir simultanément le débit massique ou volumique instantané, la masse volumique, la température du fluide et d'autres signaux. Il est également doté de plusieurs ports d'entrée/sortie numériques, et certains modèles permettent la gestion de lots. Il offre des sorties de fréquence, d'impulsion et de courant 4-20 mA, et peut également être équipé de sorties MODUBS RTU (RS485), HART ou Profibus.
• mesure de flux bidirectionnel
• Les appareils de mesure de débit haute pression capables de mesurer des fluides à haute pression, même des fluides dont la pression atteint 14 000 psi, sont rares pour résister à de telles pressions.

Pour coulis de ciment haute pression, pression 40 MPa, raccord union 4".

• Le débitmètre Coriolis, comme un débitmètre électromagnétique, peut effectuer une mesure de débit bidirectionnelle, mais avant une mesure inverse, il est nécessaire de paramétrer le transmetteur pour obtenir une mesure de débit inverse.

• Il permet de mesurer le débit de fluides à haute viscosité, tels que le pétrole brut, le pétrole lourd, le fioul lourd et autres liquides à viscosité élevée. Auparavant, on utilisait des débitmètres volumétriques ou des débitmètres à cible. Désormais, on utilise des débitmètres massiques Coriolis, reconnus pour leur fiabilité et leur précision.
• Le débitmètre Coriolis peut mesurer de très petits débits de liquides, comme 1 kg/h. Avec une mesure de débit massique aussi faible, il n'existe pratiquement aucun autre débitmètre capable d'atteindre un tel résultat.
  



Débitmètre Coriolis de petite taille pour la mesure de microdébits


• Les débitmètres massiques Coriolis permettent de mesurer simultanément la masse volumique d'un liquide, ce qui autorise le calcul des débitmètres volumétriques et la détermination du rapport de deux liquides incompatibles (comme l'huile et l'eau). La mesure s'effectue en saisissant la masse volumique des deux liquides : le fluide 1 et le fluide 2.

Le pourcentage affiché par le débitmètre massique correspond au pourcentage du fluide 1 dans le mélange des fluides 1 et 2. L'échelle de pourcentage affichée est de 0 à 100 %.

Inconvénient du débitmètre Coriolis

• Faible stabilité du zéro, ce qui affecte la précision du débitmètre.
• Il ne peut pas être utilisé pour mesurer des fluides de densité inférieure, tels que les gaz à basse pression ou à faible densité.
• Une teneur en gaz légèrement supérieure dans le liquide peut entraîner une augmentation significative de l'erreur de mesure.
• Il est sensible aux interférences vibratoires externes.
• Il ne peut pas être utilisé pour des diamètres plus importants. Actuellement, la taille maximale que nous pouvons fabriquer est un débitmètre Coriolis de 10 pouces .

• La perte de pression est importante, notamment lors de la mesure d'un liquide à pression de vapeur saturante élevée ; cette perte de pression peut entraîner la vaporisation du liquide et la cavitation.

débitmètre Coriolis

Mesure directe du débit massique.
Haute précision : 0,1 % à 0,2 %.
Mesurez également la densité, la température et la pression.
Pour la mesure de tous les fluides.

débitmètre Coriolis à tube coudé

Taille d'installation réduite.
Taille maximale du capteur : 10 pouces.
Profibus PA/HART/MODBUS.
Plus adapté aux liquides à haute viscosité ou aux boues.

débitmètre Coriolis sanitaire

Raccord d'extrémité Tri-clamp ou DIN 11851.
Pièces humides en acier inoxydable 316L.
Pour le vin, la mélasse, le miel, le lait, le yaourt, le chocolat...
pour l'industrie alimentaire, laitière, biotechnologique et pharmaceutique.

débitmètre/régulateur Coriolis

Débitmètre/régulateur de débit de petite taille basé sur le principe de Coriolis.
Débitmètre massique de haute précision pour gaz, liquides et vapeur.
Il peut détecter un débit de 40 g/h, voire moins.

débitmètre massique thermique

Débitmètre économique pour gaz et air.
Type à insertion ou en ligne.
4-20 mA et MODBUS.
air, N2, CO2, biogaz, gaz naturel, etc.