Qu'est-ce qu'un débitmètre Coriolis et comment fonctionne-t-il ?

La mesure du débit de divers fluides est essentielle dans l'industrie pétrolière et gazière. Plusieurs types d'appareils sont utilisés à cette fin, et le débitmètre Coriolis en fait partie. Il a gagné en popularité ces dernières années comme outil de mesure du débit de liquides et de gaz pour les fabricants et les utilisateurs d'unités de production pétrolière et gazière (skids), et constitue également une excellente option pour les fluides à haute viscosité .

Les débitmètres Coriolis présentent un coût d'installation initial plus élevé que les autres types de débitmètres. Cependant, leur précision et leur rapidité de mesure, leur capacité à mesurer la masse et non seulement le volume, ainsi que les coûts de maintenance réduits qui en découlent, constituent autant d'atouts.

Qu'est-ce qu'un débitmètre Coriolis ?

Également appelé débitmètre massique ou débitmètre inertiel, cet appareil fonctionne selon le principe de l'inertie générée par un fluide s'écoulant dans un tube oscillant. Cette force d'inertie provoque une torsion du tube, proportionnelle au débit massique. Le degré de torsion est mesuré par des capteurs intégrés, et un signal de débit linéaire est fourni en sortie.

Fonctionnement d'un débitmètre Coriolis

Les premiers débitmètres Coriolis étaient constitués d'un seul tube courbé. Cependant, la faible épaisseur de la paroi de ce tube engendrait des problèmes de vibrations. Les modèles modernes ont résolu ce problème grâce à l'utilisation de deux tubes, ce qui permet d'obtenir une paroi plus épaisse. De plus, cette conception modifiée consomme moins d'énergie tout en offrant une grande durabilité. Plusieurs formes et styles de tubes sont disponibles sur le marché, chacun étant adapté à des applications spécifiques. Tous sont très précis et nécessitent peu d'entretien.
Dans ce dispositif, les tubes sont mis en vibration en sens inverse grâce à des bobines magnétiques fixées à leurs entrées et sorties respectives. Ces ensembles de bobines magnétiques font office de capteurs. Lorsqu'un champ magnétique est généré par ces aimants, les bobines traversant ce champ produisent des ondes sinusoïdales. À l'arrêt, en l'absence de fluide dans les tubes, les ondes sinusoïdales d'entrée et de sortie sont en phase.
Lorsqu'un fluide s'écoule, les tubes se tordent, provoquant un déphasage des ondes sinusoïdales. Cette torsion est proportionnelle à la masse du fluide et les capteurs mesurent ce déphasage. Ce déphasage correspond à la différence de temps entre les ondes sinusoïdales et permet de déterminer le débit massique.

Avantages du débitmètre Coriolis

Le débitmètre Coriolis présente plusieurs avantages par rapport aux autres types de débitmètres. En voici quelques-uns.

✅ La caractéristique essentielle de ce type de débitmètre est qu'il s'agit du plus précis de tous les débitmètres disponibles. Ces débitmètres nécessitent peu d'entretien car ils ne comportent aucune pièce mobile susceptible de s'user.
✅ Ils nécessitent rarement d'étalonnage. Mesurant le débit massique et non le volume des fluides, ils conviennent parfaitement à la mesure du débit de produits vendus au poids et non au volume. Dans l'industrie pétrolière et gazière, la valeur de produits comme le pétrole est exprimée en unités de chaleur (par exemple, BTU), ce qui fait du débitmètre Coriolis l'appareil de choix pour calculer le débit de ces produits.

✅ Le débitmètre massique fournit des mesures précises des fluides et n'est pas affecté par les variations de température, de pression ou de vitesse d'écoulement. Il est donc particulièrement adapté à la mesure du débit des gaz, plus sensibles à ces variations. C'est pourquoi les débitmètres Coriolis sont devenus incontournables dans l'industrie pétrolière et gazière.

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Où utiliser un débitmètre Coriolis ?

Le débitmètre Coriolis est largement utilisé dans les industries exigeant une mesure de débit de haute précision, telles que le pétrole et le gaz, la pétrochimie, l'agroalimentaire, la pharmacie et le traitement de l'eau. Il excelle dans les applications impliquant des fluides à haute viscosité, des substances corrosives et des mesures multiparamètres (débit massique, masse volumique, température, viscosité).