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Auteur(s)
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Claude GAILLEDREAU : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le marché du débitmètre industriel offre actuellement un grand nombre de types différents d’instruments qui, pour les principaux, peuvent être classés comme suit :
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débitmètres à pression différentielle (ou à orifice déprimogène), rotamètres ;
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déversoirs et chenaux ;
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débitmètres à turbine, compteurs ;
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débitmètres électromagnétiques, débitmètres à ultrasons ;
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débitmètres de type oscillant.
Chacun de ces types de débitmètres a son domaine d’application préférentiel en fonction du fluide, du besoin en étendue de mesure et en précision.
Les débitmètres à orifice déprimogène sont très largement utilisés dans l’industrie, tant pour les liquides que pour les gaz et vapeurs, propres ou légèrement chargés.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1981 par Claude GAILLEDREAU
- Version archivée 2 de mars 1999 par Claude GAILLEDREAU
- Version courante de oct. 2024 par Emmanuel THIBERT
DOI (Digital Object Identifier)
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7. Traitement du signal et dynamique de mesure (rangeabilité)
C’est sans doute l’un des points faibles du débitmètre à appareil déprimogène que son signal brut soit proportionnel, non pas au débit qu’il mesure, mais à sa racine carrée. Ceci réduit beaucoup son étendue de mesure d’autant plus que, au moins dans l’état actuel de la technologie, la valeur courante du signal délivré par un capteur de pression différentielle est entachée d’une incertitude fixe en valeur absolue, égale à un certain pourcentage de la valeur de fin d’échelle réglée. Il en résulte, pour prendre un exemple, que l’incertitude sur une mesure de pression différentielle qui ne serait, en fin d’échelle, que de 0,5 %, serait portée à 5 % au 1/10 de cette valeur maximale, alors que la variation de débit qui a provoqué ce débattement n’est que d’un facteur
. Les règles de l’art de l’ingénierie prescrivant, quelles qu’en soient les raisons, de ne pas utiliser un capteur de pression différentielle au-dessous du 1/10 de sa pleine échelle, on voit que l’on ne pourra couvrir en débit, et pas nécessairement dans de bonnes conditions de précision, une étendue de mesure plus grande que 1 à 3.
Cette contrainte est toujours apparue comme une sérieuse limitation. Les solutions utilisées dans le passé, et qui peuvent rester viables sur de petites installations peu automatisées, consistaient à monter sur le même élément primaire deux capteurs de pression différentielle d’échelle différente, commutables, ou à déposer l’élément primaire − en général un diaphragme − pour le remplacer par un autre, dont le rapport des diamètres était différent. L’apparition récente des transmetteurs numériques intelligents, configurables à distance à travers un bus de terrain devrait cependant, sous réserve de précautions quant à leur étalonnage, apporter des solutions beaucoup plus souples : il devient en effet possible de reprogrammer au clavier l’étendue de mesure du capteur de sorte que la valeur courante de ΔP se trouve constamment proche du maximum ; le matériel utilisable va du clavier de poche que l’on met en œuvre au niveau de l’unité à la console de salle de contrôle.
Le signal brut fourni par un capteur de pression...
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Traitement du signal et dynamique de mesure (rangeabilité)
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SPINK (L.K.) - « Principles and Practice of Flow Meter Engineering ». - The Foxboro Company, Foxboro, Massachussets, USA, 9th edition, nov. 1975.
-
(2) - * - NF EN ISO 5167-1. Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 1 : principes généraux et exigences générales. Association française de normalisation Afnor, juin 2003.
-
(3) - Shell Flow Meter Engineering Handbook. - Royal Dutch/Shell Group ; Bataafse Internationale Petroleum Maatschappij NV (1968).
-
(4) - HENGSTENBERG (J.) - Messen und Regeln in der Chemischen Technik. - Springer Verlag.
-
(5) - * - British Standard BS 1042 : Part 1 (1992).
-
(6) - Perry's Chemical Engineers' Handbook. - ...
NORMES
-
Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 2 : diaphragmes. Indice de classement : X10-102-2. Statut : norme homologuée. - NF EN ISO 5167-2 - 06-03
-
Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 3 : tuyères et Venturi-Tuyères. Indice de classement : X10-102-3. Statut : norme homologuée. - NF EN ISO 5167-3 - 06-03
-
Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 4 : tubes de Venturi. Indice de classement : X10-102-4. - NF EN ISO 5167-4 - 06-03
ANNEXES
(liste non exhaustive)
Appareils déprimogènes ISO
Flow Measurement Technology http://www.heracles.be/hfold/fra/flow-measurement-technology.htm
Berger SA http://www.berger-sa.fr/
Il convient par ailleurs de rappeler que tout atelier de mécanique disposant d'un équipement standard à la profession est en mesure de réaliser un élément primaire normalisé ISO. Le cahier des charges, néanmoins, doit être détaillé, explicite, et ne doit rien laisser dans l'ombre : il importe, à titre d'exemple et pour illustrer ce qui précède, que l'arête centrale du biseau de l'orifice soit vive (tranchante).
Orifices intégrés
Prisma Automation http://www.prismaautomation.com/
Emerson Process Management, division Rosemount http://www.emersonprocess.fr/excom/18/2/Products
Sondes Multipitot
Endress + Hauser http:/www.fr.endress.com/
Étoile International
Emerson Process Management http://www.emersonprocess.fr/
Kimo Instrumentation http://www.kimo.fr/
Mesureur http://www.ets-mesureur.fr/
Rappelons que les orifices intégrés et les sondes multipitot sont des dispositifs non couverts par la norme ISO, qui ne sont disponibles qu'auprès des sociétés qui en sont les propriétaires, lesquelles ont l'entière responsabilité de leur étalonnage – particulier, en principe, à chaque fluide –. Il conviendra donc, avant de les acquérir, d'apprécier la crédibilité de leur constructeur...
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