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Mesure de débit

La mesure de débit permet de déterminer un volume ou une quantité de matière sur une période donnée. Cette grandeur physique est importante et mesurée pour la plupart des processus industriels. Les applications typiques sont la mesure de débit de gaz et vapeurs, de liquides agressifs ou visqueux ainsi que la détermination du débit massique de solides sur bandes transporteuses.

VEGA utilise deux principes de mesure physiques pour la mesure de débit :

  • Pression différentielle
  • Radiometrie

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Mesure de débit

Pression différentielle

VEGADIF : mesure du débit au moyen de la pression différentielle
VEGADIF : mesure du débit au moyen de la pression différentielle

Radiométrie

 WEIGHTRAC: Flow rate measurement using radiation-based sensor
WEIGHTRAC: Flow rate measurement using radiation-based sensor

En bref : Qu'est-ce que la mesure de débit ?

Chaque jour, on transporte et on distribue les matières les plus diverses dans des tuyaux et des conduites. Il peut s'agir de liquides comme l'eau, de produits pétroliers et de gaz, de produits chimiques ou de boues contenant des particules rocheuses. Pour déterminer quelle quantité de substance s'écoule dans une section de conduite par unité de temps, il faut effectuer une mesure de débit. Celle-ci est exprimée en fonction de la masse ou du volume de matière et déterminée par des débitmètres spécifiques.

Comment sont faits les débitmètres ?

Un débitmètre comprend essentiellement deux composants : un élément capteur pour détecter le débit, et un transmetteur pour convertir et traiter les valeurs mesurées. Le capteur peut détecter qualitativement ou quantitativement des caractéristiques physiques ou chimiques données, ainsi que la matière constitutive de son environnement. Les grandeurs mesurées sont converties par le transmetteur et envoyées sous forme de grandeurs exploitables, le plus souvent des signaux électriques.

 

Quels sont les principes de mesure employés par VEGA pour la mesure de débit ?

VEGA utilise essentiellement deux principes de mesure physiques pour mesurer le débit : la pression différentielle et la radiométrie. Avec la pression différentielle, on effectue la mesure au niveau d'un organe déprimogène, comme une plaque à diaphragme ou un tube de Pitot. Un convertisseur de pression différentielle calcule ensuite le débit à partir de la valeur mesurée. Il est ainsi possible de détecter des différences de pression de quelques millibars, même avec une forte pression statique. Grâce à l'échelonnement fin des cellules de mesure et à l'écart de mesure minimal, on peut réaliser des mesures de débit très précises. De plus, le large éventail de plages de mesure offre de nombreuses possibilités d'applications à la mesure de pression différentielle.

Quels sont les domaines d'utilisation de la mesure de débit ?

Outre la température, la pression et la force, le débit est l'une des grandeurs les plus importantes de l'instrumentation de mesure industrielle. Les applications typiques de la mesure de débit concernent les gaz et vapeurs, les liquides agressifs ou visqueux ainsi que les solides en vrac sur convoyeur. Comme ces matières présentent parfois des caractéristiques très différentes, on utilise différents principes de mesure : la  pression différentielle et la  radiométrie.

Détermination du débit massique sur un convoyeur à bande

La mesure radiométrique s'utilise par exemple pour mesurer le  débit massique sur un convoyeur à bande . Un isotope émet un faisceau de rayons gamma. Le capteur situé de l’autre côté du convoyeur à bande détecte ce rayonnement. Le scintillateur du capteur convertit le rayonnement gamma en signaux dont on détermine et traite le nombre. Comme les rayons gamma sont affaiblis lorsqu'ils traversent de la matière, le capteur peut calculer le débit massique en fonction de la variation d'intensité du rayonnement reçu combinée à la vitesse du convoyeur. Un avantage de la radiométrie est son absence d'usure et d'entretien, puisqu'il s'agit de mesure de débit sans contact. L'installation très simple du dispositif de mesure, par exemple sur le cadre d'un convoyeur, et sa facilité de mise en service permettent une détection précise de la quantité de solides convoyée.
La radiométrie permet également de mesurer le débit massique dans les tuyauteries. Là aussi, on monte d'un côté de la conduite un conteneur blindé contenant un isotope faiblement radioactif qui émet des rayons gamma. Le capteur installé de l'autre côté de la conduite mesure l'intensité du rayonnement reçu. Plus la densité est élevée, moins le rayonnement est intense. Avec un débitmètre, on peut ensuite calculer le débit massique à partir de la densité mesurée via le signal de sortie. Il s'agit typiquement de matériaux abrasifs, par ex. des boues.