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Le débitmètre vortex est la solution la plus économique et la plus simple pour la vapeur, le gaz ou les liquides propres lorsque seul le débit volumique est nécessaire. Il requiert une longue conduite rectiligne et sa mesure est limitée à une vitesse minimale. Le débitmètre Coriolis, quant à lui, mesure directement le débit massique, offre une meilleure précision et convient aux fluides visqueux, chargés de particules ou multiphasiques. Cependant, il est plus coûteux, son poids augmente au-delà de DN150 et ses performances restent limitées lorsque le gaz contient une quantité importante de liquide.
Un débitmètre à vortex plonge un corps non profilé dans l'écoulement. Lorsque le fluide le contourne, des vortex se détachent alternativement de chaque côté, et leur fréquence de détachement est proportionnelle à la vitesse. En comptant cette fréquence et en la multipliant par la section transversale du tuyau, on obtient le débit volumique. Rien ne se déplace à l'intérieur du tuyau, et le signal brut ne nécessite pas la connaissance de la densité.
Un débitmètre Coriolis fait vibrer un ou deux tubes à leur fréquence propre. Le fluide circulant dans un tube vibrant crée une force de Coriolis qui provoque une légère torsion du tube. Cette torsion se traduit par un déphasage entre l'entrée et la sortie, proportionnel au débit massique. La même vibration permet également de mesurer la densité ; ainsi, un seul capteur fournit simultanément le débit massique, le débit volumique et la densité.
La différence tient en une phrase : la méthode des vortex déduit le débit de la vitesse et nécessite une section de conduite connue ; la méthode de Coriolis mesure directement la masse et ne tient pas compte de la densité.
Débitmètre à vortex :
Débitmètre Coriolis :
| Paramètre | débitmètre à vortex | débitmètre Coriolis |
| Ce que cela mesure | Débit volumétrique (vitesse x surface) | Débit massique directement, plus densité et température |
| Précision | ±1,0 % (liquide), ±1,5 % (gaz/vapeur) | ±0,1 % à ±0,5 % de la lecture |
| Taux de réduction | 6:1 à 30:1 | 20:1 à 100:1 |
| conduite droite | Généralement 10 à 20 jours en amont, 5 jours en aval | Non requis pour le compteur lui-même ; la véritable contrainte est la fixation sans contrainte. |
| Gamme de tailles | DN25 à DN300 en ligne ; DN250 à DN1000 type à insertion | DN1 à DN300 à alésage intégral ; les diamètres supérieurs deviennent rapidement lourds et coûteux. |
| Température du milieu | -40 °C à 250 °C en standard, jusqu'à 300 °C en version étendue | -50°C à 350°C |
| Pression nominale | 1,6 / 2,5 / 4,0 MPa et autres | Jusqu'à 32 MPa sur les petites tailles |
| chute de pression | Faible, environ 1/4 à 1/2 d'une plaque à orifice | Modéré, supérieur au vortex à taille de ligne égale |
| Coût | Inférieur | Plus haut, et l'écart s'élargit avec le diamètre du tuyau |
débitmètre à vortex
compteur d'énergie à effet Coriolis
La plupart des articles comparatifs s'arrêtent au tableau ci-dessus. La véritable question de sélection sur le terrain est de savoir comment le fluide se comporte lorsqu'il n'est pas monophasique et limpide.
Pour la vapeur sèche, saturée ou surchauffée sans condensation significative, le débitmètre à vortex est généralement le choix le plus pratique. C'est le débitmètre le moins cher, il ne nécessite pas de compensation de température ni de pression pour une précision acceptable avec un gaz bien conditionné, et sa technologie a fait ses preuves depuis des décennies dans le domaine de la vapeur. Le débitmètre Coriolis convient également, mais pour la vapeur sèche simple, il est souvent surdimensionné.
En écoulement diphasique, les deux technologies présentent des difficultés, chacune à sa manière. Un débitmètre Coriolis mesure la masse qui se déplace dans le tube. Lorsqu'un bouchon de liquide passe, le débitmètre enregistre un pic qui reflète la présence de ce bouchon, et non le débit de gaz sous-jacent. Il ne fait pas la différence entre un surplus de gaz et un bouchon de condensat. La fréquence de détachement d'un débitmètre à vortex suit la vitesse d'ensemble ; ainsi, une faible charge liquide a moins d'influence sur la mesure qu'on ne pourrait le penser, mais les grosses gouttelettes ou les films perturbent la structure du vortex et modifient le nombre de Strouhal sur lequel le débitmètre se base. Aucun de ces débitmètres n'est parfaitement adapté à la détection d'un entraînement important de liquide dans une conduite de gaz.
La solution pratique consiste à mettre en place une séparation en amont, et non à utiliser un débitmètre plus performant. Si l'entraînement de liquide est un problème connu, un séparateur de liquides ou un filtre à liquides en amont du débitmètre est bien plus efficace qu'un changement de technologie de débitmètre. Si la séparation est impossible et que la teneur en liquide est significative, il faut s'attendre à une précision moindre, quelle que soit la technologie utilisée, et en tenir compte lors du choix du débitmètre, ou envisager des systèmes à pression différentielle conçus pour les environnements humides.
Vapeur.
Gaz propre, monophasé.
Liquide, viscosité faible à modérée, propre.
Les deux compteurs fonctionnent ici.
Boues, fluides à haute viscosité ou fluides contenant des matières solides entraînées.
Transfert de garde et mesure des échanges.
Dans la quasi-totalité des cas, privilégiez la méthode Coriolis, notamment pour le transfert de pétrole brut et de produits raffinés, le chargement de GNL et le comptage fiscal dans les terminaux. Ces applications requièrent une mesure directe de la masse avec une densité vérifiable indépendamment, et la précision offerte par la méthode à vortex est généralement insuffisante.
Conduites de grande taille, gaz ou vapeur, sensibles aux coûts.
Optez pour un débitmètre à vortex ; il est couramment utilisé dans la distribution d'eau glacée et de vapeur pour les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) des grands campus ou usines. Un débitmètre Coriolis DN300 est lourd, coûteux et son délai de livraison est souvent long ; les débitmètres à vortex ou à insertion permettent donc de couvrir de grands réseaux de gaines à un coût bien moindre.
Indiquez-nous le diamètre nominal (DN) de votre conduite, le type de fluide, la température et la pression de service, ainsi que le type de débit (massique ou volumétrique) dont vous avez besoin. Nous vous recommanderons les débitmètres les plus adaptés à vos conditions de process réelles, et non un modèle par défaut.
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