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Débitmétrie pour conduites en charge : des technologies matures qui évoluent

31 mai 2010 Paru dans le N°332 à la page 63 ( mots)
Rédigé par : Corinne DRAULT-PEZARD

Pour mesurer le débit de l'eau, deux principes sont utilisés depuis des années : l'électromagnétisme et les ultrasons. Leur mise en oeuvre a largement évolué permettant le développement de débitmètres plus communicants, plus autonomes énergétiquement, et plus faciles à installer. Au delà de ces évolutions, la débitmétrie massique Coriolis ne cesse de gagner du terrain. Ce principe de mesure permet notamment de déterminer la concentration en matière sèche des boues et d'effectuer des microdosages de fluides.

Au-delà de ces évolutions, la débitmétrie massique Coriolis ne cesse de gagner du terrain. Ce principe de mesure permet notamment de déterminer la concentration en matière sèche des boues et d’effectuer des microdosages de fluides.

Dans le domaine de l'eau, la débitmétrie est une mesure très courante qui permet d’optimiser la gestion des fluides. On la trouve partout. Sur les réseaux d’eau potable pour détecter les fuites et optimiser leur gestion, sur les réseaux d’eaux usées, pour repérer les pertes ou encore en station d’épuration afin de contrôler les échanges entre équipements. Deux principes de mesure sont disponibles : l’électromagnétisme, les ultrasons avec la débitmétrie massique. Leur choix s’avère essentiel, car de lui dépendra la précision de la mesure du débit.

[Photo : Dans le domaine de l’eau, les débitmètres électromagnétiques représentent près de 80 % des appareils installés. Ces appareils sont réputés pour leur précision de mesure : 0,15 % de la valeur mesurée. Certaines règles de mise en service doivent toutefois être respectées.]

d'écoulement, pression, température, viscosité... De nombreux paramètres entrent en jeu pour choisir la technologie la mieux adaptée. Le coût du montage, le coût de l’entretien, les pertes de charge, la plage de mesure, l’exactitude de la mesure sont aussi des critères à étudier.

Des débitmètres électromagnétiques, dans plus de 80 % des cas

Leur principe de fonctionnement repose sur la loi de Faraday. La canalisation est placée dans un champ magnétique, de telle sorte que le fluide qui s’y écoule soit perpendiculaire au champ magnétique induit. La force électromagnétique est collectée par deux électrodes diamétralement opposées, avec une tension induite proportionnelle à la vitesse moyenne de l’écoulement du fluide.

Les débitmètres électromagnétiques se taillent une place de choix dans le secteur de l’eau, représentant plus de 80 % des appareils installés. D’abord parce que leur fonctionnement n’est pas limité par la nature du fluide. Eaux potables, eaux chargées, agressives ou visqueuses, les applications potentielles sont nombreuses. La seule contrainte est que l’eau à mesurer soit un minimum conductrice. Ensuite, parce que ces appareils sont réputés pour leur précision de mesure : 0,15 % de la valeur mesurée.

Certaines règles de mise en service sont toutefois à respecter. Ainsi la mise à la terre est indispensable. Par ailleurs, pour éviter les perturbations d’écoulement susceptibles de fausser les résultats, tout obstacle doit être placé à une distance d’au moins 5 diamètres de tuyauterie du plan des électrodes.

De nombreux fabricants et revendeurs offrent des débitmètres électromagnétiques : Krohne, Endress+Hauser, Siemens, ABB, Cometec, Engineering Mesures, Tecfluid, CT Platon, Nivus, Bürkert, Primayer, Yokogawa...

Plus d’autonomie

Si leur principe de mesure n’a pas changé depuis 50 ans, les débitmètres électromagnétiques ont largement gagné en autonomie. C’est l'une des évolutions majeures rencontrées ces dernières années. Le tout nouveau Waterflux de Krohne (disponible du DN 25 au DN 300 mm) dispose de deux batteries au lithium avec une durée de vie de 15 ans. Un gain intéressant, l'autonomie habituelle étant jusqu’à présent de plus proche de 3 à 5 ans.

« L’autonomie du Waterflux est liée à la forme de son tube de mesure, qui est rectangulaire », explique Michel Montel, chargé de mission chez Krohne. « La section rectangulaire rapproche les deux bobines. D’où une moindre consommation d’énergie pour produire une tension équivalente. Résultat : pour une qualité de mesure équivalente la consommation électrique est 8000 fois moins importante qu’avec les appareils classiques ».

Évidemment, de tels débitmètres autonomes sont particulièrement indiqués pour les canalisations situées dans des endroits dépourvus de source d’électricité, souligne David Cohen, directeur de Engineering Mesures, distributeur de débitmètres depuis plus de 10 ans, avec dans son portefeuille l'appareil autonome MAG B1.

Or, le marché des débitmètres autonomes est particulièrement prometteur depuis que leur utilisation est autorisée comme compteurs par la réglementation européenne (novembre 2006). « Le remplacement des compteurs mécaniques par des débitmètres électromagnétiques est d’autant plus justifié que ces instruments sans pièce mécanique ne s’usent pas avec le temps, contrairement aux compteurs mécaniques », précise David Cohen. Sauf bien sûr en cas de déficience de batterie. Mais pour l'heure, leur prix constitue un frein. « Pour un diamètre nominal allant de 50 à 80, le prix d’un compteur mécanique varie entre 500 à 600 €, alors qu’il faut compter entre 1500 à 2000 € pour un compteur électromagnétique », estime David Cohen.

[Photo : Au cœur du Waterflux de Krohne, un tout nouveau tube de mesure à section rectangulaire et non plus cylindrique ou octogonale qui permet d’obtenir, avec beaucoup moins d’énergie qu’avec un tube cylindrique, un champ magnétique plus dense, plus puissant et plus homogène.]
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[Encart : ABB vient d’intégrer la technologie GSM et un enregistreur de données dans ses compteurs d’eau électromagnétiques “FieldIT AquaMaster”, autorisant ainsi la collecte des données à distance. L’accès distant immédiat via le GSM permet notamment la réduction des coûts associés à l’exploitation traditionnelle des débitmètres et compteurs en réduisant considérablement les temps d’accès ainsi que les erreurs potentielles de saisie.]

Reste que leurs possibilités ne sont pas comparables. Et pour cause, les débitmètres électromagnétiques autonomes sont équipés de systèmes de communication par GSM, radio. « L’exploitant peut ainsi recevoir des informations quasiment en temps réel. La nuit par exemple, il peut être alerté en cas de fuite », indique David Cohen.

Tendance importante, d'une manière générale, la transmission des données à distance des débitmètres électromagnétiques (autonomes ou non) est en pleine évolution. Krohne, par exemple, sortira prochainement un data-logger GSM inclus dans le convertisseur de son débitmètre Waterflux, développé en collaboration avec la société Lacroix-Sofrel, acteur bien connu du domaine de la télégestion.

De son côté, ABB propose depuis début 2010 une série de débitmètres autonomes (AquaMaster) avec désormais différentes options de télétransmission des données par GSM ou radio. « Ce qui permet à l'utilisateur de lire les débits via Ethernet ou sur téléphone portable », précise Stéphane Prévost, responsable marché eau, ABB France. « À noter aussi que nos instruments peuvent être alimentés par des piles traditionnelles, mais aussi par des sources vertes d’énergie : panneau solaire ou petites éoliennes. »

Autre avancée, si les dernières générations de débitmètres électromagnétiques ont gagné en autonomie énergétique, elles sont également devenues plus autonomes en termes de gestion. Ainsi, ABB propose des débitmètres électromagnétiques en ligne (série WaterMaster pour l'industrie de l'eau et ProcessMaster pour les eaux de procédé) qui s’autocontrôlent en permanence.

Le « zéro maintenance » est aussi une priorité pour Krohne, qui a développé un dispositif d’autodiagnostic permanent dès 2005, conforme aux normes en vigueur. De fait, le Waterflux avec le convertisseur IFC 300 fournit un diagnostic sur la qualité du fluide et possède une fonction d’autocontrôle garant de son bon fonctionnement.

Chez Siemens, l’offre débitmétrie électromagnétique s'est enrichie d'une famille de compteurs autonomes, incluant le Mag 8000 destiné aux applications en réseau de distribution d’eau potable, où il est déjà utilisé dans les applications de sectorisation, recherche de fuites, etc. La version Mag 8000 CT est certifiée OIML R 49, OIML MAA et MID-MI001, et est utilisée pour les applications de facturation ainsi que pour les calculs de rendement de réseau avec pénalités financières. Ces compteurs sont alimentés par pile interne ou externe, ainsi qu'une option alimentation externe sauvegardée par pile conférant une ultime sécurité de fonctionnement aux applications de facturation. Les caractéristiques novatrices de ces compteurs sont les fonctions orientées application dont ils sont dotés : acquisition de données d'aide à la recherche de fuites, statistiques de débit, profil de consommation, registres de tarification, etc. Les compteurs de la famille Mag 8000 disposent de fonctions d’autocontrôle pouvant déclencher des alarmes correspondantes.

[Photo : Le WaterMaster d’ABB est équipé d’un capteur octogonal, une conception qui améliore l’écoulement et diminue les contraintes au niveau des canalisations en amont et en aval. Grâce à sa fréquence d’excitation plus élevée et à son filtrage renforcé, il procure également une plus grande précision de mesure en atténuant le bruit lié à l’électrode et au fluide.]
[Photo : Avec le débitmètre à induction magnétique INDUQ, série VMI, Sika France a développé une gamme d’appareils offrant aux utilisateurs la possibilité de disposer de matériels de faibles dimensions permettant ainsi de réduire la masse tout en conservant les caractéristiques de base d’un débitmètre à induction magnétique.]
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[Photo : Le Promag L d’Endress+Hauser est facile à installer grâce à sa liberté d’orientation, rendue possible avec les brides tournantes. Destiné au marché de l’eau et de l’environnement, le Promag L est disponible dans des diamètres nominaux allant de 50 à 300.]

Ils communiquent en Modbus, autorisant une gestion intégrale du point de mesure via télétransmetteur, tel que mis en application avec le P16 XT de Perax. Toutes les données relatives au fonctionnement du compteur, mais également celles liées à son application, peuvent ainsi être gérées à distance.

Prix à la baisse

Alors que le marché des débitmètres électromagnétiques stagne ou croît légèrement de 1 à 3 % selon les années, Endress+Hauser a choisi de se démarquer de ses concurrents en offrant depuis fin 2009 un débitmètre 10 à 15 % moins cher (Promag L) que son débitmètre standard électromagnétique (Promag W).

Rien ne distingue les deux instruments au niveau de leur électronique, capteur ou tube de mesure. Seul changement, « le Promag L dispose d’un système inédit de fixations à brides tournantes », explique Tarik Mechaouat, Endress+Hauser, « tandis que le Promag W est à brides fixes ». Résultat, le Promag L est plus facile à installer (gain de temps réduit de 30 % au montage) grâce à sa liberté d’orientation. Destiné au marché de l’eau et de l’environnement, le Promag L est disponible pour des diamètres nominaux allant de 50 à 300. À terme, l’appareil devrait remplacer le Promag W pour la mesure de débit des eaux potables ou usées.

Autres solutions facilitant l’installation, les sondes à insertion qui peuvent être proposées comme alternative aux manchettes électromagnétiques. « Plus besoin de procéder à un sectionnement de la canalisation pour installer les débitmètres par des brides, explique Stéphane Prévost. Il suffit de percer un trou et d’y insérer une tige présentant à son extrémité un système électromagnétique pour mesurer le débit. » Un tel système est disponible chez ABB (Aqua Probe) et d’autres sociétés, comme Cometec (Multi Mag), Primayer (PrimeProbe 2) ou Hydreka (HydrIns).

Il permet par exemple de mesurer des débits sur le terrain et d’effectuer notamment des diagnostics de réseaux d’eau potable. Le prix de ce type d’instrument est de 2 500 €. Pour des canalisations de DN 1 200 à 2 500, il représente une alternative moins onéreuse et moins lourde que les manchettes électromagnétiques. Toutefois, la précision de la mesure est rarement inférieure à 1 % !

Avec le dispositif Multi Mag de chez Cometec, un sabre muni de cinq électrodes est introduit sur la totalité du diamètre de la canalisation (DN 150 à 3 000). « L’appareil donne une mesure plus précise qu’en un seul point », estime Stéphane Saccani, Cometec. Cependant, cette technique est à réserver aux eaux chargées.

[Photo : PrimeProbe2 de Primayer est un débitmètre électromagnétique bidirectionnel à insertion, destiné à la gestion des réseaux de distribution d'eau. Ne comportant pas de pièce mécanique, il est fiable et bien indiqué pour une utilisation sur une grande plage de mesures. Il peut être utilisé sur des conduites sous pression de diamètre 80 mm jusqu’à 2 000 mm.]
[Encart : Le RXF de Yokogawa offre un éventail d’autodiagnostics habituellement présents sur des appareils haut de gamme. La détection de colmatage des électrodes avec visualisation sur l’afficheur et fonction alarme permet aux utilisateurs la planification des maintenances préventives. Le RXF dispose également, entre autres, de la détection de tube vide et d’une sélection automatique de quatre étendues de mesure. L'utilisateur peut régler jusqu’à quatre échelles de mesure.]
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Le débitmètre électromagnétique à insertion Bürkert a la particularité d'être simple à installer notamment sur les gros diamètres (DN65-400) avec un coût relativement réduit pour les diamètres inférieurs au DN 65 mm.

[Photo : Le débitmètre électromagnétique à insertion Bürkert]

Mesurer à faible vitesse jusqu’à 2 cm/s avec une grande précision comme l'ensemble de la gamme HydrINS mais jusqu’à des diamètres de 70 mm sans perturbation de l'écoulement. Sa facilité de maintien permet une garantie de la qualité de mesure dans le temps (facilité de démontage et donc d'étalonnage) et évite les dérives de qualité de mesure dans le temps constatées sur le terrain. L'ensemble de la gamme HydrINS 2 mini est modulable car utilisable en poste fixe ou en portable, avec ou sans afficheur et raccordable à un enregistreur de données pour transfert des données par SMS ou GPRS, adaptable en fonction des évolutions d'exploitation.

À signaler également, l'Intellisonde, proposée par Mesureo, qui permet la mesure de débit en plus d'autres paramètres qualité en insertion dans les réseaux d'eau potable. Sa particularité est de pouvoir être autonome pendant 6 mois sur site (fonctionnement sur batterie) et de pouvoir envoyer ses informations par GPRS.

Ultrasons : une technologie de pointe en évolution

Le fonctionnement des débitmètres ultrasonores repose sur deux principes : l'effet Doppler et la mesure du temps de transit, autrement dit la durée du parcours du son au travers du fluide. En raison des résultats réputés aléatoires des mesures basées sur l'effet Doppler, la mesure du temps de transit est largement préférée. Cometec propose toutefois un débitmètre portable à effet Doppler, l’UNI P5, permettant un contrôle rapide du débit d’eaux chargées peu chargées.

Cette mesure s'appuie sur le déplacement des particules ou des bulles dans le conduit. L’UNI P5 est particulièrement adapté aux applications en eaux usées. Ce débitmètre peut être utilisé en mode rapide pour une mesure ponctuelle, mais aussi en enregistrement avec une autonomie d’environ 60 heures avec piles, et bien plus longtemps grâce à une alimentation externe. Il fonctionne parfaitement sur des conduites en PVC, PEHD, plastique, acier, aluminium, cuivre et obtient de bons résultats sur la fonte si celle-ci est en bon état, pour des diamètres allant de 50 mm à 10 000 mm. De nombreux exploitants utilisent le P5 pour contrôler les débits de pompes, mais aussi pour vérifier des manchettes électromagnétiques avec des écarts de l’ordre de 3 % à 10 % suivant les cas.

Les autres constructeurs offrent, quant à eux, des appareils mesurant le temps de transit plutôt indiqués pour les eaux claires. Selon ce principe, c’est le temps nécessaire à l'onde ultrasonore pour effectuer un parcours aller et retour sur le diamètre de la canalisation qui est mesuré. La précision des mesures est de l’ordre de 1 % (versus 0,15 % en électromagnétisme). Pour obtenir ce résultat, encore faut-il que la concentration des bulles d’air et des particules en suspension ne dépasse pas 2 % du volume.

Afin d’augmenter la précision, plusieurs cordes de mesure sont aujourd’hui utilisées (jusqu’à 12 cordes chez Krohne). L'un des grands avantages de cette technologie est son caractère non intrusif. Les débitmètres à ultrasons peuvent être proposés en montage externe (valable pour les conduites acier, PEHD ou autres matériaux compatibles avec le passage des ultrasons) ou, si cela n'est pas possible (canalisations en béton ne permettant pas le passage des ultrasons), en montage manchette.

Engineering Mesures propose des équipements en montage interne (débitmètre à 8 cordes développé par Accusonic avec une incertitude de ± 0,5 %) et en montage externe (gamme 1010 de Siemens). « Les instruments en montage externe sont très utiles pour les mesures de débit de liquides agressifs car il n'y a alors pas besoin de précaution particulière lors de l'installation et de la maintenance », souligne David Cohen. C’est important pour les mesures sur ciment en raffinerie, ou liqueur noire en papeterie par exemple.

De son côté, Endress+Hauser offre un nouvel appareil portable (93T) capable de mesurer des débits dont la température peut atteindre 170 °C, disposant d'un enregistrement sur clé USB ce qui facilite l'exploitation des résultats.

La tenue en température est le point fort des ultrasons en manchette. Krohne qui...

[Photo : Capteur de niveau US et capteur de vitesse à insertion]
[Encart : Avec son débitmètre FloPro S3, CT Platon propose une mesure de débit pour conduite fermée non pleine (à niveau variable). Celle-ci s'effectue à l'aide d'une sonde de vitesse Doppler à insertion installée sur un bossage 2’’ couplée à un capteur de niveau ultrasonique spécifique installé sur le haut de la conduite. L’électronique du débitmètre FloPro S3 intégrant un datalogger calcule, affiche et totalise le débit et transmet les valeurs par signaux analogiques ou numériques ou par GSM. La récupération des valeurs enregistrées dans la mémoire du datalogger se fait soit localement soit par Internet. Le débitmètre peut être alimenté par panneau solaire permettant l’installation de ce dernier en zone isolée sans alimentation électrique.]
[Publicité : TECFLUID]
[Photo : Engineering Mesures propose une large gamme d’appareils adaptée à la plupart des besoins du secteur de l’eau.]

Engineering Mesures

Engineering Mesures fabrique plus de 10 000 capteurs par an, propose des capteurs allant jusqu’à 500 °C. L’entreprise propose des appareils totalement autocontrôlés avec des incertitudes qui atteignent 0,15 % de la valeur mesurée, des clamp-on qui autocontrôlent la qualité du couplant acoustique et avec un système de changement de ce couplant en quelques secondes.

GE Sensing

De son côté, GE Sensing a lancé sur le marché le premier débitmètre à ultrasons à capteurs externes alimenté en 2 fils par la boucle de courant. Cet appareil, l’UTX878 (TISX878 en version ATEX), permet de remplacer aisément les débitmètres à turbines, plaque à orifice en se raccordant sur le même câble d’alimentation. Il ne nécessite donc pas de travaux électriques (et mécaniques) supplémentaires.

Concernant la température, les capteurs de GE Sensing tiennent en standard à des températures de 230 °C jusqu’à 360 °C en option en montage capteurs externes.

Les débitmètres à ultrasons de GE Sensing mesurent les débits de liquides en temps de transit jusqu’à 10 % de deuxième phase (bulle, particules). Ceci grâce au développement de capteurs de type C-RS qui contiennent un guide d’ondes (breveté) et qui permettent de doper le signal ultrasonore. Ces capteurs équipent tous les débitmètres GE, modèles fixes ou portables.

Nivus

Nivus propose depuis un an le NFP (Nivus Full Pipe), un débitmètre intrusif par ultrasons à corrélation d’écho (eaux faiblement à fortement chargées). Outre l’avantage lié au coût d’installation réduit (seulement perçage + collier de prise en charge), notamment sur les conduites existantes, un seul capteur couvre les DN 100 à DN 800 (env. 4 000 € capteur + transmetteur pour DN 800). La spécificité de ce type de capteur réside dans sa technologie : le capteur affleurant la face intérieure de la conduite, grâce à la technologie corrélation d’écho à la différence de l’effet Doppler, mesure 16 vitesses individuelles localisées sur tout le diamètre de la conduite. Le transmetteur exploite ces vitesses individuelles localisées et les traduit en une vitesse moyenne résultante d’une modélisation 3D. Ces caractéristiques permettent son utilisation, pour une plage de vitesse de −1 à +6 m/s, dans des lieux exigus là où un débitmètre électromagnétique nécessiterait des travaux coûteux, avec une précision de mesure de 1 %.

Siemens

Siemens propose en débitmétrie ultrasonique plusieurs technologies de capteur et de mesure : le Sonokit est un débitmètre temps de transit à monter in situ, sur canalisation existante, vide ou en charge ; une version avec capteurs montés sur manchette étalonnée est également disponible. Ces débitmètres sont appréciés pour les applications de mesure d’eau brute, en irrigation ainsi que pour toutes les applications de comptage d’énergie, pour lesquelles ils sont certifiés OIML R 75 et MID – MI04.

Les débitmètres FUS 1010, avec capteurs externes, non intrusifs, clampés sur la canalisation, offrent la possibilité de mesurer un débit sans contact en utilisant soit la technologie temps de transit, soit la technologie Doppler, soit les deux technologies combinées, le débitmètre sélectionnant automatiquement la meilleure technologie en fonction de la qualité du signal de mesure. Ces débitmètres sont disponibles en version poste fixe et version portable autonome. Une configuration spéciale a été étudiée sous la forme d’un kit de vérification, un « tout en un » permettant d’effectuer la validation de point de mesure de débit.

[Photo : Les débitmètres à ultrasons peuvent être proposés en montage externe (valable pour les conduites acier, PEHD ou autre matériaux compatibles avec le passage des ultrasons) ou si cela n’est pas possible (canalisations en béton ne permettant pas le passage des ultrasons) en montage manchette.]
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[Photo : Débitmètre portable UF 801-P d’Ultraflux]
[Encart : Le nouveau débitmètre portable UF 801-P d’Ultraflux est conçu pour les diagnostics et les contrôles de tout type de liquides même non-conducteurs et de conduites. Il est équipé d’un nouveau traitement numérique du signal qui permet une grande dynamique de mesure (1 mm/s à 45 m/s selon les applications) tout en garantissant de bonnes linéarité (0,1 %) et fidélité (0,2 %). Les résultats sont précis (erreur maximale de 0,5 % de la valeur lue), stables et fiables, même dans des conditions de mesures extrêmes.]

Ultraflux est la seule entreprise française exclusivement spécialisée dans la conception, la fabrication et la commercialisation de débitmètres ultrasonores (monocordes, multicordes, portables, etc.). Créée il y a 36 ans, Ultraflux est très présente à l’international avec notamment une filiale (20 personnes) au Brésil. En France, Ultraflux emploie 30 personnes dont 10 en recherche et développement. « Récemment, les véritables avancées ont porté sur le traitement du signal, l’analyse des échos, la miniaturisation et la consommation des appareils », commente Laurent Bonfils, technico-commercial chez Ultraflux. « Actuellement, nous travaillons beaucoup sur la communication – Ethernet, radio ou USB – ainsi que sur l’interface homme-machine. Nous sommes également très présents sur des projets tels que la mesure de niveau cryogénique. Nous cherchons aussi à introduire des algorithmes pour donner de nouvelles fonctions à nos produits. Nous disposons déjà d’un appareil (UF 801 P) mesurant les débits et la calorimétrie. Il permet ainsi de calculer la puissance énergétique d’une chaudière. » Une spécificité essentielle de la débitmétrie ultrason qui désormais permet aux industriels de mieux connaître la consommation en énergie de leur installation.

Les capteurs ultrasons ont aussi d’autres applications très intéressantes. Krohne utilise souvent ses capteurs pour faire du tri de produit, par exemple pour différencier les différents produits pétroliers passant dans un pipeline. Ils sont aussi utilisés pour faire des mesures de concentration sur les acides par exemple.

Reste qu’en dépit de leurs possibilités et de leur attractivité (prix en baisse depuis 4 à 5 ans), les débitmètres à ultrasons sont loin de couvrir l’ensemble des besoins, en particulier sur les boues ou en dosage.

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Débitmétrie Coriolis : un marché en plein essor

Le principe mis en œuvre dans le débitmètre massique Coriolis repose sur les forces de Coriolis générées quand une masse en mouvement est mise en vibration perpendiculairement au sens d’écoulement du fluide. L’intensité de ces forces de Coriolis est fonction du débit massique. Aussi, dans les débitmètres Coriolis, des tubes de mesure sont mis en vibration.

Lorsqu’une masse circule dans ces tubes, des forces de Coriolis apparaissent dont la fréquence de résonance dépend de la densité du produit. Ces valeurs sont mesurées et analysées, permettant de connaître simultanément différentes valeurs : le débit massique, la densité, la température, la viscosité du produit. Ce qui permet également de calculer le pourcentage de matière sèche, le débit volumique ou la concentration d’un produit. Le débitmètre Coriolis représente ainsi une véritable centrale d’acquisition de données. Ce type de mesure doit une partie

[Photo : La famille de débitmètres Coriolis Promass d’Endress+Hauser mesure le débit massique, la masse volumique et la température du fluide avec une excellente précision de mesure (incertitude de mesure sur le débit massique meilleure que +/- 0,1 %).]

De sa pénétration des marchés à la mise sur le marché dans les années 2000 des Coriolis mass monotube droit par Krohne. Cette technologie permet la vidange complète et le nettoyage en ligne du tube de mesure. Krohne revendique la plus importante part de marché des monotubes droits, les plus adaptés à la mesure de débit de boues car ils ne créent pas de perte de charge et se nettoient facilement.

L'une de ses applications principales du domaine de l'eau est aujourd'hui de connaître le taux de matière sèche contenu dans les boues d’épuration. Sur ce créneau, Endress+Hauser propose deux débitmètres Coriolis pour la mesure de boues (produit Promass 83F et Promass 831). Yokogawa propose de son côté le RotaMASS, doté d’un système dit de « cage flottante » qui permet de rendre l’appareil insensible aux perturbations externes comme, par exemple, les vibrations émanant des pompes ou des compresseurs. De fait, il n'y a aucune préconisation de montage pour installer le RotaMASS. En outre, ce dispositif unique lui permet d’être utilisé sur des fluides bi-phasiques (gaz dans un liquide).

Une autre application de la débitmétrie massique concerne tous les systèmes de dosage. « En agroalimentaire, cette technologie permet d'effectuer des microdosages, précise Stéphane Prévost, pour introduire par exemple quelques gouttes de sirop dans un yaourt. De même dans l’industrie pharmaceutique, elle ouvre de nouvelles perspectives pour effectuer des dosages. Alors que jusqu'à présent, pour effectuer des mélanges de certaines substances, il fallait opérer de façon discontinue en effectuant des pesées, désormais la débitmétrie Coriolis permet de travailler sans faire de pesées et donc en continu sans interrompre la chaîne de production ».

Pour ABB, la débitmétrie Coriolis est un marché en pleine croissance. « Les ventes de nos instruments massiques (CoriolisMaster) augmentent de 8 à 10 % depuis 5 ans » indique Stéphane Prévost. Il est vrai que dans le domaine du process, la débitmétrie Coriolis répond à de nouvelles attentes auxquelles ne pouvaient pas répondre les technologies volumétriques, électromagnétique ou ultrasons.

Dans le Nord de la France, le « pastis du Ch’ti » est fabriqué selon un savant dosage réalisé par débitmétrie massique. Mais cette application ne concerne plus le secteur de l’eau...

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