Avec les ultrasons, il est possible de mesurer le débit volumique de divers gaz et liquides de manière fiable, indépendamment de la conductivité, de la pression, de la température ou de la viscosité.
Nager à contre-courant nécessite plus de force et de temps que nager dans le sens du courant. Deux capteurs montés sur la conduite émettent et reçoivent simultanément les impulsions ultrasoniques émises, c'est-à-dire sans différence de temps de parcours.
Chaque capteur peut alternativement transmettre et recevoir des signaux ultrasoniques tout en mesurant le temps de parcours du signal. Dans le cas d'un fluide en mouvement, les ultrasons nécessitent des temps de parcours différents (en fonction de l'écoulement) pour atteindre le récepteur. La différence du temps de parcours mesurée est directement proportionnelle à la vitesse d'écoulement et de ce fait au volume écoulé.
Regardez cette vidéo pour découvrir comment fonctionne le principe de mesure du débit par ultrasons et obtenez plus d'information ici !
Avantages des débitmètres à ultrasons en coup d’œil
- Principe de mesure universel pour les liquides et les gaz
- Multivariable – mesure simultanée du débit massique, de la masse volumique, de la température et de la viscosité
- Précision de mesure élevée : typique : ±0,1 % de m., en option : ±0,05 % de m. (PremiumCal)
- Principe de mesure indépendant des propriétés physiques du fluide et du profil d'écoulement
- Pas de longueurs droites d'entrée et de sortie nécessaires
Transcription de la vidéo
Les substances les plus diverses sont transportées et distribuées chaque jour dans des systèmes de canalisations.
Elles peuvent inclure des solvants et produits chimiques, des huiles végétales dans le secteur alimentaire, des liquides de refroidissement dans l'industrie primaire ou des produits pétrochimiques.
Les fluides qui traversent les canalisations ont souvent des propriétés complètement différentes. Par conséquent, différents principes sont nécessaires pour leurs mesures.
Un des principes est la mesure du débit basée sur la méthode de différence du temps de transit à l'aide d'ultrasons.
Les bases physiques de ce principe ont été établies par le physicien anglais et lauréat du prix Nobel Lord Raleigh.
Son ouvrage « Theory of Sound » (la théorie du son) - publié en 1877 - décrit le développement des ondes sonores dans les solides et gaz.
Voici comment cette méthode de mesure fonctionne :
À l'intérieur du débitmètre à ultrasons, les paires de capteurs sont agencées face à face à l'intérieur du tube de mesure.
Chaque capteur peut émettre et recevoir en alternance des signaux ultrasoniques, dont il mesure simultanément les temps de transit.
Les signaux ultrasoniques sont générés avec des cristaux piézoélectriques mis sous tension. À l''inverse, une tension est induite au moment de l'impact des signaux ultrasoniques dans le cristal piézoélectrique.
En augmentant le nombre de paires de capteurs, il est possible de détecter avec précision les perturbations du profil d'écoulement sur toute la surface de la conduite et de les éliminer par le calcul.
En l'absence de débit, les temps de transit du signal sont identiques – upstream et downstream.
Dès que le liquide commence à se déplacer dans le tube de mesure, les signaux ultrasoniques sont accélérés dans le sens de l'écoulement et ralentis dans le sens contraire.
Les signaux ultrasoniques ont alors des temps de transit différents - ils sont plus courts dans le sens de l'écoulement et plus longs dans le sens contraire.
La différence du temps de transit mesurée est ainsi directement proportionnelle à la vitesse d'écoulement dans la conduite.
La section de tube étant connue, le débit volumique réel peut alors être calculé.
Plus la vitesse d'écoulement est grande, plus la différence de temps mesurée entre les deux signaux ultrasoniques est importante.
Pour la mesure du débit par ultrasons, les capteurs ne doivent pas nécessairement être intégrés dans la paroi de la conduite.
Avec le design clamp-on, par exemple, les capteurs sont fixés directement à l'extérieur de la conduite. Ils peuvent ainsi être ajoutés à tout moment sans interruption du process en cours.
Avec les capteurs clamp-on, le signal ultrasonique traverse tout d'abord la paroi de la conduite. Il traverse ensuite le fluide, puis se réfléchit sur la paroi opposée de la conduite, avant d'être mesuré par un second capteur - l'installation représentée ici comporte deux traverses.
La conception clamp-on est unique et permet de mesurer les débits dans de très grandes conduites allant jusqu'à 4 mètres de diamètre. Cela offres de nouvelles possibilités d'utilisation, par exemple dans l'industrie de l'eau ou dans les centrales hydroélectriques.
Montage flexible, sécurité du process et rentabilité sont les principaux avantages de la mesure du débit par ultrasons.
Nous avons une solution pour chaque application.
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