Mesure du débit massique - Masse thermique et masse de Coriolis

Il existe deux types dominants de débitmètres massiques sur le marché actuel: la masse thermique et le débitmètre massique Coriolis

Les dispositifs distinguant les capacités

Les débitmètres massiques Coriolis mesurent le débit massique d'un fluide traversant un tube. Le débit massique est la masse d'un fluide passant au-delà d'un point fixe par unité de temps.

Les débitmètres à dispersion thermique déterminent la masse des molécules de gaz effectuant le transfert de chaleur pour obtenir une mesure de débit.

Si la densité reste constante, la relation est simplifiée. Les variations de densité de fluide rendent la relation moins simple. La densité du fluide peut différer avec la température, la pression ou la composition. Par exemple, le fluide peut également être une combinaison de phases comme un fluide avec des bulles entraînées.

Les appareils de mesure du débit massique éliminent essentiellement plusieurs complications potentielles liées à la correction des variations de température / pression. Par exemple, dans la mesure du débit de gaz, les unités de mesure courantes sont des unités de débitmètre volumétrique qui sont corrigées en fonction des conditions de base ou de la température et de la pression standard (STP). Les résultats sont réalisables grâce à diverses technologies équipées d'un transmetteur de débit multi-variable ou via le système de contrôle ou un calculateur de débit

Les appareils de débitmètre massique sortent en unités volumétriques / massiques à STP ou dans des conditions de base en tant qu'offre standard éliminant la correction de pression et de température supplémentaire nécessaire pour les utilisateurs finaux. Par exemple, dans l'industrie du gaz, le pied cube standard par heure (SCFH) est une unité courante qui est corrigée aux conditions de base. Dans l'industrie pétrolière et gazière des États-Unis, il est normal d'avoir une température et une pression de base pour le gaz naturel de 60 F et 1 atm.

Le fait de disposer d'un ensemble de conditions de base facilite le reporting cohérent des flux / volumes qui ne varieront pas en raison des conditions d'exploitation.

Fonctionnement des débitmètres massiques thermiques

Les débitmètres à dispersion thermique projettent de la chaleur dans le flux et déterminent le taux de dispersion thermique à l'aide d'un ou plusieurs capteurs de température.

Cette méthode convient le mieux au débit de gaz car les liquides possèdent une capacité de rétention de chaleur plus élevée qui sature rapidement le signal, entraînant une perte de détermination de la mesure.

Fonctionnement des débitmètres Coriolis.

Les débitmètres massiques Coreolis utilisent un capteur à tube courbe ou droit appliquant la deuxième loi de mouvement de Newton pour mesurer le débit. Le centre de l'extrémité du tube (s'il s'agit d'un tube plié) contient une bobine d'entraînement électromagnétique qui provoque des vibrations comme un diapason Les évents interne et externe du capteur contiennent une bobine de détection qui génère une force électromotrice simultanément. dans des conditions d'absence de débit: la tension créée par les bobines de détection en raison de l'introduction du débit dans le capteur se produira de manière déférentielle, créant un déphasage mesurable en différence de temps et correspondant directement au débit massique dans le capteur.

Applications de la mesure de la masse thermique

Les débitmètres de gaz thermiques sont utilisés de manière dynamique dans les applications de mesure de gaz, en particulier pour répondre aux efforts de réduction des gaz à effet de serre, notamment:

Biogaz

Distiller et raffiner l'éthanol

Achat de méthane dans les mines de charbon

Mesure des émissions de la chaudière

Générateurs et réchauffeurs de vapeur de process

Mesurer la récupération des gaz d'enfouissement

Mesure et surveillance des torches et des fumées

Applications de la mesure de débit massique Coriolis

Les débitmètres Coriolis peuvent mesurer des liquides et des gaz mais fonctionnent plus facilement avec des liquides. La mesure du débit de liquides présente un avantage absolu par rapport aux gaz en raison de leur densité qui leur permet de dévier le tube d'écoulement le long des compteurs en fonction de la quantité de mouvement du fluide.

Les fournisseurs de débitmètres à tube droit doivent relever des défis en les appliquant à la mesure du débit de gaz. Les applications en aval utilisent des débitmètres à coriolis pour les liquides pétroliers, où ils déplacent des compteurs à déplacement positif dans certaines applications. Leur caractéristique distinctive est l'absence de pièces mobiles dans le premier, outre les vibrations du tube. L'avantage comparatif des compteurs à tube droit par rapport aux compteurs à tube coudé est la perte de charge presque absente et l'absence d'accumulation de fluide.

Conclusion.

Contrairement aux débitmètres massiques thermiques, les débitmètres Coriolis ont la meilleure précision et sont utilisés pour le transfert de propriété de liquides et de gaz de pétrole.

Ces derniers sont moins chers à fabriquer, ce qui en fait un excellent choix pour les mesures de gaz de transfert non commerciales où des précisions de premier ordre ne sont pas nécessaires. Cette classe est responsable de certaines innovations technologiques convaincantes à partir de leur introduction sur la scène du marché dans les années 1970 jusqu'à ce jour.

La campagne de mesure des émissions de gaz à effet de serre aux côtés des applications de gestion de l'énergie dynamise le marché du débitmètre thermique

Les fournisseurs ont répondu en introduisant des produits riches en fonctionnalités pour améliorer les niveaux de performance, en termes de sensibilité au débit améliorée, et de calcul amélioré pour la mesure et la vérification sur le terrain, éliminant ainsi le besoin de matériel externe.