La surveillance du débit est un élément essentiel de tout processus industriel. Pour cette raison, la plupart des industries ont fait tout ce qu'il fallait pour adopter certains des moyens les plus fiables et les plus efficaces de contrôler ces processus.
Cela a été possible grâce à l'utilisation de divers débitmètres et interrupteurs. Par exemple, la plupart des commutateurs de débit sur le marché aujourd'hui ont tendance à utiliser la technologie de dispersion thermique.
La technologie de dispersion thermique est actuellement utilisée pour surveiller le flux de gaz et d'air dans de très nombreux pipelines. Cette technologie est basée sur le fait que la quantité de chaleur évacuée de la sonde chauffée augmente à mesure que la vitesse du fluide augmente.
Il existe un certain nombre de commutateurs dotés de cette technologie. Dans ces commutateurs, l'existence d'une plus grande différence de température indique une condition d'absence de débit. Cette différence de température diminue avec une augmentation du débit. L'élément chauffant le plus couramment utilisé est le détecteur de température à résistance (RTD). La vitesse à laquelle il dissipe la chaleur est directement proportionnelle au débit du fluide.
Le signal obtenu du RTD est converti en un signal électrique par le circuit électronique de conditionnement. Le signal électrique est ensuite utilisé pour ajuster d'autres circuits de point de consigne. La plupart de ces appareils sont robustes et fiables par rapport aux commutateurs traditionnels. Ils sont également durables et d'autres problèmes tels que le colmatage sont complètement éliminés. Les commutateurs dotés de cette technologie peuvent surveiller tous les types de fluides et réagir rapidement aux changements de vitesse d'écoulement.
Il existe de très nombreux commutateurs disponibles sur le marché aujourd'hui, certains ayant les systèmes d'affichage optique. Par conséquent, il est important de définir l'application à laquelle le commutateur est destiné pour acquérir la bonne.
Ils sont également utilisés dans les systèmes de chauffage, hydrauliques et de climatisation.
Ces interrupteurs sont dotés d'une large gamme de technologies qui leur permettent de garantir des performances de haute qualité, une résistance à la corrosion, des réglages d'actionnement flexibles et une large gamme de conceptions, entre autres.
Ils constituent l'un des moyens les moins chers de détecter la perte ou le changement de vitesse de l'air. Ils sont préférés pour les applications qui nécessitent des vitesses élevées à faibles. La perte et le changement de vitesse peuvent être le résultat d'un certain nombre de facteurs qui incluent un filtre sale ou obstrué, une surcharge du moteur du ventilateur, une roue de ventilateur desserrée ou la fermeture du ventilateur ou de l'entrée du registre.
Dans ces interrupteurs, lorsque l'air circule dans le pipeline, la palette est forcée de pivoter dans la direction dans laquelle le vent souffle. Cela force le manchon à se déplacer dans le sens ascendant, ce qui fait que l'aimant tire dans lequel et actionne l'interrupteur.
Dans ce cas, le fluide circulant à travers la soupape pousse le disque vers le haut et vers le bas, ce qui en conséquence abaisse et soulève respectivement le manchon magnétique. Cela rend l'aimant pour actionner l'interrupteur. Le principe est presque le même que celui de l'interrupteur à palettes.
Ils sont utilisés pour une large gamme d'applications qui comprennent des équipements à commande électrique tels que des moteurs ou des feux de signalisation. Ils peuvent être utilisés pour démarrer ou arrêter un équipement électrique. Ils sont principalement utilisés pour des applications générales. Ils sont également utilisés pour détecter le débit dans de très nombreuses applications industrielles, en cas de panne de débit dans certaines canalisations cela peut déclencher une alarme.
Il existe un certain nombre de facteurs à prendre en compte lors de l'installation de ces types de commutateurs dans un pipeline. Pour garantir que l'interrupteur fonctionne selon les besoins, la flèche sur le boîtier doit toujours pointer vers le sens du débit. L'angle auquel l'interrupteur doit être monté sur le pipeline est également important.
Cela dépendra du manuel du commutateur. Un filtre doit également être installé en amont pour empêcher les particules étrangères de pénétrer dans le tuyau. Ils doivent également être montés dans des régions où il y a peu ou pas de turbulence, c'est-à-dire qu'ils doivent être installés loin des virages ou des coudes.
Avec l'avancement de la technologie, ces commutateurs de débit ont incorporé la technologie thermique. Dans de tels commutateurs, une condition d'absence de débit est indiquée par des conditions de température élevée tandis que la présence d'un débit est indiquée par de basses températures.
Ces types de commutateurs ont des détecteurs de température à résistance (RTD). Ceci est dû au simple fait que lorsqu'il y a du débit, les RTD sont refroidis par le fluide en mouvement. Ils ont jusqu'à présent gagné en popularité dans la plupart des applications industrielles. Ils ont des circuits électroniques qui convertissent la différence de température des RTD en un signal électrique qui est utilisé dans divers processus de contrôle. Cela facilite l'intégration dans divers systèmes de contrôle.
La surveillance du débit est un élément essentiel de tout processus industriel. Pour cette raison, la plupart des industries ont fait tout ce qu'il fallait pour adopter certains des moyens les plus fiables et les plus efficaces de contrôler ces processus.
Cela a été possible grâce à l'utilisation de divers débitmètres et interrupteurs. Par exemple, la plupart des commutateurs de débit sur le marché aujourd'hui ont tendance à utiliser la technologie de dispersion thermique.
La technologie de dispersion thermique est actuellement utilisée pour surveiller le débit de gaz et de liquides dans de très nombreux pipelines. Cette technologie est basée sur le fait que la quantité de chaleur évacuée de la sonde chauffée augmente à mesure que la vitesse du fluide augmente.
Il existe un certain nombre de commutateurs dotés de cette technologie. Dans ces commutateurs, l'existence d'une plus grande différence de température indique une condition d'absence de débit. Cette différence de température diminue avec une augmentation du débit. L'élément chauffant le plus couramment utilisé est le détecteur de température à résistance (RTD). La vitesse à laquelle il dissipe la chaleur est directement proportionnelle au débit du fluide.
Le signal obtenu du RTD est converti en un signal électrique par le circuit électronique de conditionnement. Le signal électrique est ensuite utilisé pour ajuster d'autres circuits de point de consigne. La plupart de ces appareils sont robustes et fiables par rapport aux commutateurs traditionnels. Ils sont également durables et d'autres problèmes tels que le colmatage sont complètement éliminés. Les commutateurs dotés de cette technologie peuvent surveiller tous les types de fluides et réagir rapidement aux changements de vitesse d'écoulement.
Surveiller le débit; à partir de la température détectée par le RTD, il est beaucoup plus facile de déterminer le débit du fluide. Ceci est dû au fait que la quantité de chaleur dissipée est proportionnelle au débit.
Déclencher une alarme; en supposant que le débit d'un fluide a été réglé pour ne pas dépasser un niveau donné, toute augmentation au-delà du point de consigne sera détectée par l'interrupteur qui déclenchera alors l'alarme pour que les mesures nécessaires soient prises. Cela peut également protéger d'autres appareils tels que les pompes contre la surcharge.
Facilite le processus de contrôle industriel; la plupart des commutateurs dotés de la technologie de dispersion thermique peuvent facilement être intégrés aux systèmes de contrôle tels que les API. C'est parce que la température du RTD est convertie en un signal électrique par le conditionneur de signal. N'oubliez pas qu'il est plus facile de gérer le signal électrique dans tout processus de contrôle.
Large gamme d'applications; ces interrupteurs, plus encore les types liquides, peuvent être utilisés pour de très nombreuses applications qui incluent les conduites de liquide, les piscines et l'eau de mer. Tant que le liquide ne réagit pas avec le matériau à partir duquel l'interrupteur a été construit. Par conséquent, la considération matérielle est importante lors du choix de ces commutateurs. Il dictera également sa durée de vie.
Il existe de très nombreux commutateurs disponibles sur le marché aujourd'hui, certains ayant les systèmes d'affichage optique. Par conséquent, il est important de définir l'application à laquelle le commutateur est destiné pour acquérir la bonne.
Les interrupteurs de débit peuvent être classés comme interrupteurs de débit d'air ou de liquide. Ils sont utilisés pour surveiller le débit de liquides, d'air ou de vapeur dans diverses applications industrielles où ils envoient des signaux à d'autres appareils tels que des pompes pour qu'ils s'éteignent ou s'allument en fonction de la situation.
Ils sont également utilisés dans les systèmes de chauffage, hydrauliques et de climatisation.
Ces interrupteurs sont dotés d'une large gamme de technologies qui leur permettent de garantir des performances de haute qualité, une résistance à la corrosion, des réglages d'actionnement flexibles et une large gamme de conceptions, entre autres.
Ils constituent l'un des moyens les moins chers de détecter la perte ou le changement de vitesse de l'air. Ils sont préférés pour les applications qui nécessitent des vitesses élevées à faibles. La perte et le changement de vitesse peuvent être le résultat d'un certain nombre de facteurs qui incluent un filtre sale ou obstrué, une surcharge du moteur du ventilateur, une roue de ventilateur desserrée ou la fermeture du ventilateur ou de l'entrée du registre.
Dans ces interrupteurs, lorsque l'air circule dans le pipeline, la palette est forcée de pivoter dans la direction dans laquelle le vent souffle. Cela force le manchon à se déplacer dans le sens ascendant, ce qui fait que l'aimant tire dans lequel et actionne l'interrupteur.
Dans ce cas, le fluide circulant à travers la soupape pousse le disque vers le haut et vers le bas, ce qui en conséquence abaisse et soulève respectivement le manchon magnétique. Cela rend l'aimant pour actionner l'interrupteur. Le principe est presque le même que celui de l'interrupteur à palettes.
Ils sont utilisés pour une large gamme d'applications qui comprennent des équipements à commande électrique tels que des moteurs ou des feux de signalisation. Ils peuvent être utilisés pour démarrer ou arrêter un équipement électrique. Ils sont principalement utilisés pour des applications générales. Ils sont également utilisés pour détecter le débit dans de très nombreuses applications industrielles, en cas de panne de débit dans certaines canalisations cela peut déclencher une alarme.
Il existe un certain nombre de facteurs à prendre en compte lors de l'installation de ces types de commutateurs dans un pipeline. Pour garantir que l'interrupteur fonctionne selon les besoins, la flèche sur le boîtier doit toujours pointer vers le sens du débit. L'angle auquel l'interrupteur doit être monté sur le pipeline est également important.
Cela dépendra du manuel du commutateur. Un filtre doit également être installé en amont pour empêcher les particules étrangères de pénétrer dans le tuyau. Ils doivent également être montés dans des régions où il y a peu ou pas de turbulence, c'est-à-dire qu'ils doivent être installés loin des virages ou des coudes.
Avec l'avancement de la technologie, ces commutateurs de débit ont incorporé la technologie thermique. Dans de tels commutateurs, une condition d'absence de débit est indiquée par des conditions de température élevée tandis que la présence d'un débit est indiquée par de basses températures.
Ces types de commutateurs ont des détecteurs de température à résistance (RTD). Ceci est dû au simple fait que lorsqu'il y a du débit, les RTD sont refroidis par le fluide en mouvement. Ils ont jusqu'à présent gagné en popularité dans la plupart des applications industrielles. Ils ont des circuits électroniques qui convertissent la différence de température des RTD en un signal électrique qui est utilisé dans divers processus de contrôle. Cela facilite l'intégration dans divers systèmes de contrôle.
Un certain nombre de débitmètres installés dans la plupart des industries ne fonctionnent pas de manière satisfaisante en raison d'un choix imprécis des instruments de mesure de débit.
La variation de la technologie des compteurs, comme le débitmètre magnétique et les technologies à ultrasons, pour n'en citer que quelques-unes, a posé de nombreux défis à la plupart des techniciens. Ils ont du mal à sélectionner ceux dont les performances et la précision sont élevées.
Encore une fois, chaque compteur a ses mérites et ses inconvénients qui doivent être examinés avant d'acheter et par conséquent d'installer. Il est presque impossible d'en trouver un parfait, cependant, les mérites doivent l'emporter sur les inconvénients.
Il est important de connaître les éléments suivants avant d'acheter ou d'installer un compteur:
Tâche que l'instrument doit effectuer ; fondamentalement, dans la mesure du débit, les paramètres suivants peuvent être examinés: vitesse instantanée, débit massique et volumique. Choisir le bon instrument tel que le compteur à coriolis pour déterminer le débit massique sera une noble idée. Il existe également des situations où la précision du débit est plus prioritaire. Ainsi, opter pour ceux qui seront précis est crucial. N'oubliez pas que différents compteurs ont différents niveaux de précision.
Où l'instrument doit être installé ; envisagez-vous d'installer le compteur dans des systèmes sous pression? Le fluide dont le débit doit être déterminé est-il propre ou en suspension?
Les conditions environnementales telles que la température ou les interférences électriques peuvent-elles affecter les performances du compteur? Assurez-vous que le compteur peut fonctionner de manière optimale sans interférences inutiles de l'environnement environnant ou du fluide dont les caractéristiques de débit doivent être déterminées.
Par exemple, un débitmètre à turbine et des débitmètres à déplacement positif peuvent être utilisés pour mesurer les caractéristiques d'écoulement de fluides propres et visqueux; les types électromagnétiques ont conçu des fluides sales, conducteurs, propres et visqueux tandis que les ultrasons conviennent aux fluides propres et visqueux, donc un débitmètre à haute viscosité doit être fourni. Tous ces éléments doivent être pris en compte.
Plage de fonctionnement ; les débits les plus bas et les plus élevés doivent être déterminés avant l'installation. Par conséquent, la plage de fonctionnement ne doit pas dépasser celle du débitmètre . Ceci permet de s'assurer qu'il n'est pas dépassé car cela ne conduira qu'à des lectures inexactes.
Taille du tuyau ; il déterminera également le type à acheter et à installer. Dans la plupart des applications industrielles, la plupart des tuyaux sont très grands et certains compteurs ne peuvent donc pas être utilisés.
Étalonnage ; bien sûr, tous les compteurs sont étalonnés par le fabricant. Cependant, après avoir été utilisé pendant un certain temps, il est important de le recalibrer pour s'assurer que toutes les lectures obtenues sont exactes. Le réétalonnage dépendra de la technologie du compteur et de la nature du fluide.
Cela donne-t-il de la place pour un surclassement? La plupart de ces instruments sont mis à niveau chaque année pour s'assurer qu'ils fonctionnent de manière optimale, précise et efficace. En fait, à l'ère de l'automatisation où le SCADA et les automates sont utilisés dans la plupart des processus industriels, il doit laisser place à l'intégration dans de tels systèmes.
Installer ou acheter le bon débitmètre à lui seul ne suffit pas. Ces instruments nécessitent un entretien périodique pour s'assurer qu'ils fonctionnent correctement. Il est nécessaire de concevoir un programme de contrôle programmé spécialement pour ceux qui ont des pièces mobiles. La précision doit être maintenue dans la plage recommandée. En revanche, pour ceux sans pièces mobiles comme les types ultrasons et électromagnétiques, leurs composants électroniques doivent être vérifiés.
La mesure du débit est essentielle dans de très nombreux procédés industriels tels que la chimie, l'acier et les services publics. Pour faciliter ce processus, un certain nombre de débitmètres ont été développés pour garantir que toutes les informations sur tout fluide en circulation sont obtenues avec précision.
La matière existe dans trois états principaux qui comprennent les états solides, liquides et gazeux. Lorsque le terme «fluides» est utilisé, en gros, on se réfère à la fois aux liquides et aux gaz car ils ont la capacité de s'écouler sous l'action de forces de déformation. Cela est dû à la fois à la contrainte de cisaillement et à la viscosité; les grands principes de la mécanique des fluides. Les liquides et les gaz ont leurs propriétés uniques qui doivent être analysées de manière critique avant d'opter pour un instrument de mesure. Il existe de nombreux types de débitmètres de gaz à choisir. Il y a un nombre ahurissant de compteurs sur le marché aujourd'hui et par conséquent, il faut faire attention pour obtenir un instrument de débit précis, fiable et robuste.
Types de débitmètres
Ces instruments peuvent être classés en fonction du type d'information / de mesure qu'un individu souhaiterait obtenir à partir d'un fluide. Ceux-ci inclus:
1. Détermination de la vitesse du fluide en un point
C'est un processus essentiel lorsqu'il s'agit d'étudier la distribution de vitesse en un point donné ou dans des situations où le profil de vitesse doit être établi avant l'installation d'un compteur permanent. Pour y parvenir, les éléments suivants peuvent être utilisés:
Tube de Pitot-statique
Les figures 1 et 2 montrent comment Pitot - tube statique est placé dans une section dont le profil de vitesse doit être déterminé. Au fur et à mesure que le fluide s'écoule, à l'impact, le fluide est généralement mis au repos et ainsi, l'énergie cinétique est réduite à zéro. Cela fait que cette section ne possède que l'énergie de pression.
D'autre part, dans ses sections statiques, il y a à la fois l'énergie cinétique et de pression due au mouvement du fluide. Ceci en retour provoque une différence de pression qui est provoquée par la vitesse. C'est un moyen pratique d'obtenir la différence entre la pression totale, statique et dynamique. Il ne convient pas pour mesurer la vitesse dans un écoulement turbulent.
Anémomètres à fil chaud et à film
C'est un autre instrument efficace qui est également utilisé pour déterminer la vitesse du fluide en un point. Une bonne chose à ce sujet est qu'il peut être utilisé pour obtenir la vitesse moyenne et la turbulence.
2. Détermination du débit volumique
Ce sont de très nombreux types de compteurs qui peuvent être utilisés pour déterminer le débit volumique. Ceux-ci inclus:
Les débitmètres différentiels
Ils sont largement utilisés dans la plupart des applications industrielles pour les liquides et les gaz. Il est généralement placé dans un tuyau après quoi une pression différentielle (D / P) est développée à travers la constriction. Avec ces instruments, il est difficile de déduire le débit volumique du D / P. Les compteurs différentiels les plus courants comprennent la buse, la plaque à orifice, le tube de Dall et le venturi. Les images ci-dessous montrent certains des compteurs différentiels les plus couramment utilisés.
Le principe de fonctionnement est basé sur le fait que lorsqu'un fluide rencontre une obstruction, ses particules se séparent et ont tendance à se déplacer autour de l'objet obstruant alors qu'il continue à se déplacer vers l'aval. Il en résulte un gradient de pression oscillant. Avec une augmentation de la fréquence des tourbillons due à l'augmentation de l'écoulement, une relation de revêtement entre la vitesse d'écoulement et la fréquence de délestage peut être réalisée.
Ils sont installés le long du trajet d'un fluide en mouvement où le fluide les force à se déplacer / tourner. Le débit volumique est déterminé par le nombre de cycles / seconde. Ils sont principalement utilisés pour mesurer le volume total du fluide. Un bon exemple si le compteur à turbine.
La détermination du débit massique est cruciale pour des entreprises telles que celles qui vendent du pétrole brut puisqu'elles utilisent ces compteurs pour déterminer la masse exacte des produits qu'elles vendent. La mesure de la masse peut être effectuée de plusieurs manières; soit par méthode inférentielle ou directe. La détermination du débit massique nécessite un instrument spécial appelé:
La plupart de ces compteurs ont été principalement utilisés dans des applications industrielles après les années 1980. Il existe de très nombreux modèles dont la plupart sont en forme de U ou de fer à cheval. Ils peuvent gérer des débits massiques importants.
Parfois, il peut sembler impossible d'obtenir des mesures de fluide en utilisant l'un ou l'autre des débitmètres ci-dessus et, par conséquent, le recours à des instruments spécialisés est nécessaire. Certains de ces instruments comprennent:
Compteur électromagnétique ; principe de fonctionnement est basé sur la loi de Faraday de l'induction électromagnétique
Compteurs à ultrasons ; ils utilisent des capteurs qui sont placés à l'extérieur d'une canalisation, ce qui les rend plus adaptés aux écoulements polyphasiques.
Débitmètre à corrélation croisée ; avec cet instrument, on suppose que diverses propriétés du fluide telles que la conductivité, la vitesse, la température et la densité changent de manière aléatoire.
Il existe de très nombreux instruments disponibles sur le marché et il est donc prudent de prendre en compte tous les principes de la mécanique des fluides pour être sûr de la précision des mesures obtenues.
