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Introduction aux débitmètres
Qu’est-ce qu’un débitmètre?
Un débitmètre est un instrument utilisé pour mesurer le débit linéaire, non linéaire, de masse ou volumétrique d’un liquide ou d’un gaz.

Sélection d’un débitmètre
La bonne méthode pour sélectionner un débitmètre est de bien comprendre les exigences de l’application concernée. Par conséquent, il faut prendre le temps d’évaluer pleinement la nature du fluide de processus et de l’installation globale.

Voici quelques questions clés à se poser avant de sélectionner un débitmètre :
  • Quel est le liquide mesuré par le débitmètre ou les débitmètres (air, eau, etc.)?
  • Avez-vous besoin de mesurer le de’bit et/ou la totalisation du débitmètre?
  • Si le liquide n’est pas l’eau, quelle est la viscosité de ce liquide?
  • Le fluide est-il propre?
  • Avez-vous besoin d’un affichage local sur le débitmètre ou avez-vous besoin d’une sortie de signal électronique?
  • Quel est le débit minimal et maximal du débitmètre?
  • Quelle est la pression minimale et maximale du procédé?
  • Quelle est la température minimale et maximale du procédé?
  • Le liquide est-il chimiquement compatible avec les pièces mouillées du débitmètre?
  • S’il s’agit d’une application de processus, quelle est la taille du tuyau?
Orientation de la mesure de débit
Lors du choix du débitmètre, il convient de prendre en considération des facteurs intangibles comme la connaissance du personnel de l’usine, leur expérience en étalonnage et entretien, la disponibilité des pièces détachées et le temps moyen entre les relevés de défaillance, etc., à l’emplacement spécifique de l’usine. Il est également recommandé que le coût de l’installation ne soit calculé qu’après toutes ces mesures. Une des erreurs de mesure de débit les plus communes est l’inversion de cette séquence  : au lieu de sélectionner un capteur qui fonctionnera correctement, on tente de justifier l’utilisation d’un appareil parce qu’il est moins cher. Ces achats « bon marchés » peuvent se révéler les installations les plus coûteuses.

La bonne méthode de sélection d’un débitmètre implique une compréhension claire des exigences propres à une application spécifique. Par conséquent, il faut prendre le temps d’évaluer complètement la nature du fluide de processus et de l’installation globale.



La première étape de sélection du capteur de débit consiste à déterminer si les renseignements de débit doivent être continus ou totalisés, et si ces renseignements sont nécessaires localement ou à distance. Si c’est à distance, la transmission doit-elle être analogique, numérique ou partagée? Et, s’il s’agit d’une transmission partagée, quelle est la fréquence requise (minimum) de mise à jour des données? Lorsque ces questions ont été traitées, doivent être menées une évaluation des propriétés et des caractéristiques d’écoulement du fluide de processus, et une évaluation de la tuyauterie qui accueillera le débitmètre. Pour aborder cette tâche de manière systématique, des formulaires ont été conçus, qui demandent que les types de données suivants soient renseignés pour chaque application. Télécharger le formulaire d’évaluation de débitmètre

Caractéristiques de fluide et de flux : dans cette section du tableau, est indiqué le nom du fluide, et figurent sa pression, sa température, sa perte de pression admissible, sa densité (ou densité relative), sa conductivité, sa viscosité (newtonienne ou non), sa pression de vapeur à la température maximale de fonctionnement, ainsi que l’indication de la façon dont ces propriétés pourraient varier ou interagir. En outre, tous les renseignements de sécurité ou de toxicité doivent être fournis, accompagnés des données détaillées sur la composition du fluide, la présence de bulles ou de solides (abrasifs ou tendres, la taille des particules, fibres), la tendance à s’épaissir et les qualités de transmission de la lumière (opaque, translucide ou transparent).
Lors de la sélection d’un débitmètre, doivent être indiquées les valeurs de pression et de température minimale et maximale attendues en plus des valeurs normales de fonctionnement. Il faut aussi signaler  : si le débit peut s’inverser, s’il ne remplit pas en permanence le tuyau, si un écoulement par masses successives peut se produire (air, solides, liquides), si l’aération ou la pulsation sont probables, si de brusques changements de température peuvent se produire, ou si des précautions spéciales sont nécessaires pendant le nettoyage et l’entretien.

En ce qui concerne la tuyauterie et la zone où les débitmètres seront situés, il faut prendre en considération  :

Concernant la tuyauterie  : l’orientation (éviter l’écoulement vers le bas pour les applications liquides), la taille, le matériau qui la compose, l’agencement, la pression nominale de la bride, les coudes en amont et en aval, les valves, les régulateurs et la longueur de tuyaux en ligne droite disponible.

L’ingénieur de spécification doit savoir si des vibrations ou des champs magnétiques sont présents ou possibles dans la région, si une alimentation électrique ou pneumatique est disponible, si la zone est classée à risques d’explosion, ou s’il existe d’autres exigences particulières telles que la conformité avec le règlement sanitaire ou de nettoyage en place (CIP).



L’étape suivante consiste à déterminer la plage de compteur requis en identifiant les débits minimaux et maximaux (masse ou volume) qui seront mesurés. Suite à cette étape, le niveau de précision nécessaire pour la mesure du débit est déterminé. En général, la précision est spécifiée en pourcentage de la lecture réelle (AR), en pourcentage de l’intervalle calibré (CS), ou en pourcentage d’unités de la pleine échelle (FS). Les exigences de précision doivent être indiquées séparément au débit minimal, normal et maximal. Sauf si vous connaissez ces exigences, les performances de votre débitmètre peuvent ne pas être satisfaisantes au-delà de sa plage maximale.



Pour les applications où les produits sont vendus ou achetés sur la base d’une lecture de compteur, une précision absolue est essentielle. Dans d’autres applications, la répétabilité peut être plus importante que la précision absolue. Par conséquent, il est conseillé d’établir les exigences de précision et la répétabilité de chaque application et de les indiquer séparément dans le cahier des charges.

Lorsque l’exactitude d’un débitmètre est indiquée en % CS ou unités % FS, son erreur absolue s’élèvera en cas de chute du débit mesuré. Si l’erreur du compteur est indiquée en % AR, l’erreur en termes absolus reste inchangée à flux élevés ou faibles. Comme la pleine échelle (Full Scale ou FS) est toujours une plus grande quantité que l’intervalle calibré (Calibrated Span ou CS), un capteur avec une performance en % FS aura toujours une marge d’erreur plus grande que celui avec les mêmes spécifications en % CS. Donc, afin de pouvoir comparer avec justesse toutes les offres, il est conseillé de convertir toutes les déclarations d’erreur signalées dans les mêmes unités % AR.



Dans les spécifications de débitmètre bien préparées, toutes les déclarations de précision sont converties uniformément en unités % AR, et ces exigences en % AR sont spécifiées séparément pour les débits minimaux, normaux et maximaux. Toutes les spécifications et offres concernant les débitmètres doivent clairement indiquer à la fois la précision et la répétabilité du compteur à flux minimaux, normaux et maximaux.

Si des mesures des performances acceptables peuvent être obtenues par l’intermédiaire de deux débitmètres de catégories différentes, et qu’un de ces débitmètres ne comprend aucune pièce mobile, sélectionnez ce dernier. Les pièces mobiles sont une source potentielle de problèmes, non seulement pour des raisons évidentes d’usure, de lubrification et de sensibilité au revêtement, mais aussi parce que ces pièces mobiles exigent de dégager des espaces qui parfois introduisent des « glissements » dans le débit mesuré. Même avec les compteurs bien entretenus et étalonnés, ce flux non mesuré varie avec les changements de température et de viscosité du fluide. Les changements de température changent également les dimensions internes du compteur et demandent une compensation.

En outre, si l’on peut obtenir les mêmes performances par un débitmètre complet ou par un capteur de point, il est généralement conseillé d’utiliser le débitmètre. Comme les capteurs de point ne prennent pas en compte le plein débit, ils ne lisent correctement que lorsqu’ils sont insérés à une profondeur où la vitesse d’écoulement est la moyenne du profil de vitesse à travers le tuyau. Même si ce point est soigneusement déterminé au moment de l’étalonnage, il n’est pas susceptible de demeurer inchangé, puisque les profils de vitesse varient avec le débit, la viscosité, la température et d’autres facteurs.

Avant la spécification d’un débitmètre, il convient également de déterminer si les renseignements de débit seront plus utiles s’ils sont présentés en unités de masse ou de volume. Lorsqu’on mesure le flux de matériaux compressibles, le débit volumétrique n’est pas très explicite, sauf si la densité (et parfois aussi la viscosité) est constante. Lorsque la vitesse (débit volumétrique) de liquide incompressible est mesurée, la présence de bulles en suspension provoque des erreurs; par conséquent, l’air et le gaz doivent être enlevés avant que le liquide atteigne le compteur. En ce qui concerne les autres capteurs de vitesse, les pipelines peuvent causer des problèmes (ultrasons), ou le compteur peut cesser de fonctionner si le nombre de Reynolds est trop faible (pour les débitmètres à détachement de vortex, un RD > 20 000 est requis).

Compte tenu de ces considérations, les débitmètres de masse, qui sont insensibles aux variations de densité, de pression et de viscosité et ne sont pas affectés par les changements dans le nombre de Reynolds, ne doivent pas être négligés. Dans l’industrie chimique sont également sous-utilisés les différents canaux de mesure de débit dans les conduites partiellement pleines et qui peuvent laisser passer d’importants solides sédimentables ou flottants.

débitmètres
Graphique : Dessins pour les compteurs de débit à piston
Un schéma illustrant les différentes conceptions pour les compteurs de débit à piston.
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Débitmètre Doppler à ultrasons
Quelques renseignements techniques sur le débitmètre à temps de transit à ultrasons.

Graphique : Perte de pression : Venturi vs Orifice
Un diagramme montrant la relation de perte de pression Venturi vs Orifice. Cliquez sur l’image pour l’agrandir.

Graphique : Perte de pression du débitmètre : Venturi vs Orifice
Ce tableau montre une variété de styles de conception pour les débitmètres à section variable.
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Graphique : Effet des nombres de Reynolds sur différents débitmètres
Un graphique illustrant l’effet des nombres de Reynolds sur différents débitmètres. Cliquez sur l’image pour l’agrandir.


Graphique : Flux magnétique, densité du rayonnement et mouvement angulaire des débitmètres traditionnels
Un graphique montrant le flux magnétique, la densité du rayonnement et le mouvement angulaire des débitmètres traditionnels.

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 Types de débitmètres
FLD2000

Rotamètre ou débitmètre à surface variable pour gaz et liquides
Le rotamètre est un tube conique et un flotteur. Il s’agit du débitmètre à surface variable le plus largement utilisé en raison de son faible coût, de sa simplicité, de sa faible perte de charge, de sa marge de réglage théorique relativement large et de sa sortie linéaire.

Liste complète des rotamètres.

FLMG

Débitmètres plus variables : débitmètres à ressort et à piston pour gaz et liquides
Type de débitmètre à piston qui utilise un orifice annulaire formé par un piston et un cône fuselé. Le piston est maintenu en place à la base du cône (dans la position « pas de débit ») par un ressort calibré. Les échelles se basent sur des densités relatives de 0,84 pour les mesureurs de débit d’huile, et de 1,0 pour les compteurs d’eau. Leur simplicité de conception et la facilité avec laquelle ils peuvent être équipés pour transmettre des signaux électriques en fait une alternative économique aux rotamètres pour l’indication et le contrôle de débit.

Liste complète des débitmètres à ressort et à piston


Série FMA-A2000 Compteur de débit massique de gaz
Type de compteur de débit massique thermique qui fonctionne avec une dépendance moindre à la densité, la pression et la viscosité du fluide. Ce style de débitmètre utilise soit un transducteur de pression différentielle et une sonde de température ou un élément sensible chauffé et des principes de conduction de chaleur thermodynamiques pour déterminer le débit massique réel. Beaucoup de ces compteurs de débit massique ont un affichage intégral et des sorties analogiques pour l’enregistrement de données. Les applications les plus fréquentes sont la détection de fuites et les mesures de débit faible en millilitres par minute.

Liste complète des débitmètres massiques.

FD-7000



Débitmètres à ultrasons (non intrusif ou Doppler) pour les liquides

Les débitmètres à ultrasons Doppler sont couramment utilisés pour les applications sales comme les eaux usées et autres fluides sales, ainsi que pour les boues qui d’ordinaire endommagent les capteurs traditionnels. Le principe de fonctionnement emploie le décalage de fréquence d’un signal à ultrasons (effet Doppler) lorsqu’il est reflété par les particules en suspension ou les bulles de gaz (discontinuités) en mouvement.

Liste complète de débitmètres à ultrasons.
FTB-900 Débitmètres à turbine
Le compteur à turbine peut offrir une précision de lecture de 0,5 %. Il s’agit d’un compteur très précis qui peut être utilisé pour les liquides propres et les liquides visqueux jusqu’à 100  centistokes. Il faut un minimum de 10 diamètre de tuyau droit sur l’entrée. Les sorties plus courantes sont une onde sinusoïdale ou une fréquence carrée, mais les conditionneurs de signal peuvent être montés sur le dessus pour les sorties analogiques et les classifications d’antidéflagrant. Les compteurs se composent d’un rotor multilames monté perpendiculairement à l’écoulement et en suspension dans le flux de fluide dans une direction de course libre.

Liste complète des débitmètres à turbine.

FP7002

Capteurs à roue à palettes

Un des débitmètres les plus populaires et économiques pour l’eau ou les fluides similaires à l’eau. Beaucoup sont proposés avec des modèles de raccords ou d’insertions. Les compteurs comme ce compteur à turbine exigent un minimum de 10 diamètre de tuyau droit sur l’entrée et de 5 sur la prise. La compatibilité chimique doit être vérifiée lorsqu’un autre liquide que de l’eau est utilisé. L’onde sinusoïdale et les impulsions d’onde carrée sont typiques, mais des transmetteurs sont disponibles pour un montage intégral ou sur panneau. Le rotor de la sonde de la roue à palettes est perpendiculaire à l’écoulement et en contact avec seulement une section limitée de l’écoulement.

Liste complète des débitmètres à roue à palettes.
Série FPD2000 Débitmètres à déplacement positif
Ces compteurs sont utilisés pour des applications d’eau lorsqu’aucun tuyau rectiligne n’est disponible et où les compteurs à turbine et les capteurs à roue à palettes seraient confrontés à de trop grandes turbulences. Le déplacement positif est également utilisé pour les liquides visqueux.

Liste complète des débitmètres à déplacement positif.

FV-500C

Débitmètres à vortex

Les principaux avantages des compteurs à vortex sont leur faible sensibilité aux variations des conditions de processus et une usure faible par rapport à des compteurs à orifices ou à turbine. De plus, leurs coûts d’achat et d’entretien sont peu élevés. Pour ces raisons, ils ont beaucoup de succès auprès des utilisateurs. Les compteurs à vortex nécessitent un dimensionnement; communiquez avec notre service d’ingénierie des flux.

Liste complète des débitmètres à vortex.

FTP-6100

Tubes de pitot ou capteur de pression différentielle pour les liquides et les gaz

Les tubes de pitot offrent les avantages suivants  : installation facile et à faible coût, perte de pression permanente très réduite, peu d’entretien et bonne résistance à l’usure. Les tubes de pitot nécessitent un dimensionnement, communiquez avec notre service d’ingénierie des flux.

Liste complète des débitmètres à tubes de pitot.

FMG900

Débitmètres magnétiques pour liquides conducteurs

Disponibles dans des modèles d’insertion ou en ligne. Les débitmètres magnétiques n’ont pas de pièces mobiles et sont adaptés aux applications de traitement des eaux usées ou de tout liquide sale qui est conducteur. L’affichage est intégral ou une sortie analogique peut être utilisée pour la surveillance à distance ou l’enregistrement des données.

Liste complète des débitmètres magnétiques.

FMA1000

Anémomètres pour mesure de débit d’air

Les anémomètres à fil chaud sont des sondes sans pièces mobiles. Le débit d’air peut être mesuré dans les tuyaux et conduits avec un modèle portatif ou monté de façon permanente. Des anémomètres à ailettes rotatives sont également disponibles. Les anémomètres à ailettes rotatives sont généralement plus grands que ceux à fil chaud, mais sont plus robustes et économiques. Il existe des modèles pour la mesure de la température et de l’humidité.

Liste complète des débitmètres d’air ou anémomètres.

 Top Search Results for DéBITMèTRES  

Débitmètres
www.omega.ca/prodinfo_fr/FlowMeters.html - 75k - Sunday, October 11, 2015

index_fr.html
www.omega.ca/flow-level/index_fr.html - 110k - Sunday, October 18, 2015

Omega.com Help Page
www.omega.ca/help/index_fr.html - 81k - Sunday, October 11, 2015

OMEGA Engineering, Inc. : Email Directory
www.omega.ca/cservice/contactus_fr.asp - 84k - Sunday, October 18, 2015

Commander par numéro de produit
www.omega.ca/shop/index_fr.html - 87k - Sunday, October 11, 2015

Environnement
www.omega.ca/vhem/index_fr.html - 93k - Sunday, October 11, 2015





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