Utilisation de débitmètres massiques dans l'industrie automobile

Les débitmètres et régulateurs de débit de Bronkhorst sont utilisés dans l'industrie automobile. Dans cet article de blog, nous évoquons différentes applications.

Marlies SLUTTER
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L'industrie automobile est le plus grand secteur industriel du monde. Quelques données en bref :

  • Près de 99 millions de véhicules automobiles sont produits chaque année (source : Association des constructeurs européens d'automobiles).
  • Les plus grands pays producteurs automobiles au monde sont la Chine, le Japon, l'Allemagne, l'Inde et la Corée du Sud (2017).
  • Il existe de grands écarts en termes de distance annuelle moyenne parcourue en voiture dans chaque pays. Aux États-Unis, ce chiffre tourne autour des 21.500 km/an. En Europe, la moyenne s'élève à 12.000 km/an (source : Odyssee).
  • Une voiture est composée, en moyenne, de 30.000 éléments (source : Netstar).

Nombreuses sont les personnes qui se rendent à leur travail et en vacances en voiture. J'en fais d'ailleurs partie. J'utilise ma voiture tous les jours, mais, en conduisant jusque Ruurlo, je ne m'étais jamais rendu compte que les débitmètres que nous développons avaient servi à la fabrication de ma voiture. Le saviez-vous ? Après cette prise de conscience, j'ai découvert que nos débitmètres jouaient un rôle dans un grand nombre d'applications de l'industrie automobile ; certes, probablement pas dans les 30.000 composants d'une voiture, mais certainement dans plusieurs d'entre eux. J'ai donc sélectionné trois applications intéressantes des débitmètres dans l'industrie automobile.

1. Dosage précis de l'agent de démoulage

Dans son département automobile, une grande entreprise fabrique de la « peau » qui recouvre le tableau de bord afin de lui donner un « aspect cuir ». Cette peau est produite par la pulvérisation de polyuréthane liquide coloré dans un moule en nickel. Afin de faciliter le démoulage de cette peau sans l'abîmer, un agent de démoulage externe doit être appliqué à la surface du moule avant de pulvériser le polyuréthane. Bronkhorst a été chargé de fournir un régulateur de débit massique qui permette de doser cet agent de démoulage.

Tableau de bord

2. Test des sièges de soupapes

Les fabricants de soupapes vérifient tous les sièges de soupapes métal-métal par le biais de méthodes de dégradation de pression. Étant donné que la nouvelle génération de moteurs de véhicules subit des pressions supérieures, les fabricants ont besoin de nouvelles méthodes pour en tester l'étanchéité et répondre aux besoins des clients. Bronkhorst a récemment participé, avec les fabricants de vannes et de machines de tests des sièges de soupapes, à la mise en œuvre réussie de mesures de fuite bas débit comme méthode alternative pour de meilleures performances.

Siège de soupape

3. Simulation de gaz d'échappement pour tester la sonde lambda

Toute voiture moderne équipée d'un moteur à combustion dispose d'un système d'auto-contrôle qui optimise les performances du moteur. Une sonde lambda, un capteur situé dans le pot d'échappement de la voiture, mesure la teneur en oxygène des gaz d'échappement. Ce taux d'oxygène, appelé « valeur lambda », est une mesure qui permet de connaître l'efficacité du processus de combustion d'un moteur automobile. Le département de recherche d'un constructeur automobile doit tester les performances de ces sondes lambda sur la base de différentes compositions de gaz d'échappement. À cet effet, il a construit une conduite d'échappement artificielle dans laquelle il n'utilise pas de gaz réels d'échappement, mais un mélange synthétique à base de gaz purs, qui reconstitue la composition des gaz d'échappement d'une voiture. C'est dans ce cadre qu'il a été demandé à Bronkhorst de fournir des régulateurs de débit massique montés sur un mélangeur de gaz de précision.

Pot d'échappement

Énergies renouvelables dans l'industrie automobile

Outre ces applications destinées aux constructeurs automobiles (ou aux fournisseurs de l'industrie automobile), les instruments de Bronkhorst sont également utilisés par des universités qui participent à des concours ou mènent des recherches en matière de combustibles renouvelables pour l'industrie automobile. Green Team Twente, par exemple, tente de fabriquer la voiture à hydrogène la plus efficace possible. Consultez cet article de blog pour en savoir plus sur leurs recherches.

Voiture de course

Par ailleurs, Solar Team Twente participe au World Solar Challenge, qui a lieu tous les deux ans. Les équipes participantes ont pour défi de concevoir une voiture fonctionnant uniquement à l'énergie solaire, qui soit capable de rouler 3.000 kilomètres du nord au sud de l'Australie en six jours maximum. Bronkhorst soutient cette équipe. Découvrez-en davantage dans notre article d'actualité.

Une troisième source d'énergie renouvelable qui fait l'objet de recherches est l'acide formique (hydrozine). Dans son article de blog, Lotte Pleging, membre de Team FAST, explique pourquoi son équipe pense que l'acide formique (HCOOH) peut représenter une alternative durable aux combustibles fossiles, et présente le rôle joué par les débitmètres massiques thermiques Bronkhorst dans ce procédé. Apprenez-en plus en lisant son article.

Article Team-fast

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Quel rôle jouent les débitmètres dans la transformation des betteraves à sucre ?

Quel rôle jouent les débitmètres Coriolis dans la transformation de la betterave à sucre ?

Erwin Broekman
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Pourquoi aimons-nous tous (du moins la plupart d’entre nous) les bonbons, le soda, les biscuits et les gâteaux ? Tous ces produits contiennent du sucre qui leur donne un très bon goût. Mais d’où vient ce sucre ? Toutes les plantes vertes produisent du sucre par photosynthèse. De tous les végétaux, la betterave à sucre et la canne à sucre sont ceux qui contiennent les plus grandes quantités de sucre, c’est la raison pour laquelle nous utilisons généralement ces deux plantes pour extraire du sucre. Dans cet article de blog, nous nous concentrons sur la transformation des betteraves à sucre et sur le rôle que jouent les débitmètres Bronkhorst dans ce procédé.

La société Convergence Industry B.V. fournit des systèmes de mesure et de régulation sur mesure pour les liquides et les gaz. Dans le procédé d’obtention de sucre à partir de betteraves à sucre, l’un des clients de Convergence a découvert qu’en utilisant la filtration membranaire, il était possible d’extraire de la betterave à sucre plus de composants que le sucre seul. Un système de laboratoire dédié pour la nanofiltration a été utilisé à cet effet.

Filtration membranaire

La filtration membranaire est un procédé de purification de haute qualité utilisant des techniques sophistiquées. Comment ça marche ? Une explication simple de la filtration membranaire consiste à la comparer à la préparation d’un café. Si vous versez de l’eau dans un filtre à café rempli de grains de café, vous voulez avoir comme résultat le café sans l’enveloppe du grain de café. C’est à cela que sert le filtre. À un autre niveau, ceci est similaire à la filtration d’eau par laquelle vous voulez filtrer les ions afin de pouvoir fabriquer de l’eau potable à partir de l’eau de mer. C’est aussi simple que cela !

Collaboration avec Convergence pour la filtration membranaire

Pour la filtration membranaire, un système « Convergence inspector Colossus » peut être utilisé. Il s’agit d’un équipement de laboratoire dédié totalement automatisé pour la nanofiltration, ce qui le rend attrayant pour les utilisateurs. Felix Broens (Directeur de la technologie de Convergence Industry B.V.) explique comment ce système fonctionne :

"Le système de nanofiltration est alimenté par de l'eau dans laquelle est dosé un agent antitartre exempt de phosphate. Le système est mis sous pression à l’aide d’une pompe haute pression, ce qui conduit une partie de l’eau à traverser la membrane (perméat). La partie de l'eau qui ne peut pas traverser la membrane (rétentat) est redirigée vers l’endroit d’où provient l’eau. Une seconde pompe dans le conduit de recirculation provoque une vitesse supérieure à travers la surface de la membrane, ce qui réduit la pollution sur la membrane même. Le perméat peut être éventuellement utilisé en tant qu’eau propre pour différentes applications."

"L’agent antitartre est utilisé pour prévenir l’entartrage de la membrane, en formant un complexe d’ions contenant des métaux, ce qui les maintient dans le flux de rétentat afin qu’ils puissent être évacués du système. Du fait de l’utilisation d’un agent antitartre exempt de phosphate et biodégradable, ceci n’a aucun effet nocif sur l’environnement."

Système de filtration membranaire et débitmètre Coriolis - Convergence

Les débitmètres Bronkhorst dans la filtration membranaire

Le cœur du système de nanofiltration est constitué par un débitmètre massique Coriolis de Bronkhorst, permettant de réguler le procédé. Un débitmètre Coriolis est utilisé, car celui-ci mesure également la densité, ce qui est important dans le cas de solutions sucrées. Le débitmètre est placé du côté « propre » du procédé, donc derrière la membrane où s’effectue l’écoulement de perméat (l’écoulement de produit purifié). Le degré de séparation de la membrane peut être influencé à la fois par le débit et par la pression. Et donc, un débitmètre Coriolis avec un large spectre constitue la meilleure option pour couvrir une large plage d’essai.

Système de filtration membranaire et débitmètre Coriolis - Convergence 2

Ce système de Convergence a permis à leur client d’améliorer considérablement son procédé. Avant l’utilisation du système de Convergence, il s’agissait d’un procédé manuel qui était plutôt chronophage et pas toujours précis. Aujourd’hui, l’ensemble du procédé est automatisé grâce à un logiciel de Convergence spécifique au client, ce qui permet de commander de manière précise le débitmètre massique Coriolis avec la pompe et, par conséquent, l’écoulement de perméat peut à présent être régulé rapidement et de manière précise. Ceci se traduit par un bon niveau de reproductibilité, de fiabilité, d’enregistrement de données et des délais d’exécution plus courts pour l’expérimentation, comparé à ce qu’ils étaient auparavant. Ce système personnalisé permet de générer une quantité suffisante de résidus pour faire des essais, sans qu’il soit nécessaire d’augmenter l'échelle du procédé jusqu'à la taille d'une installation pilote.

Consultez les débitmètres Coriolis disponibles pour cette application : débitmètres massiques Coriolis

Pour d’autres informations concernant la filtration membranaire, veuillez contacter la société Convergence.

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L’aération pour la pisciculture

Dans l'exploitation piscicole, l'aération est littéralement d'une importance vitale. les régulateurs de débit peuvent jouer un rôle important dans les procédés d'aération

Nicolaus Dirscherl
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La consommation de poisson est en augmentation constante. Avec l’accroissement de la population mondiale et le besoin d’aliments nutritifs, les consommateurs soucieux de leur santé recherchent des alternatives à « une bonne tranche de viande ». Et ils finissent par consommer plus de poisson ou de nourriture végétarienne.

Des espèces spécifiques de poissons sauvages deviennent de plus en plus rares en eaux libres, en raison de l’impact énorme des flottes de pêche industrialisée et de la surpêche. La mer ne peut pas subvenir à cette demande accrue. Heureusement, dans une tendance vers une production alimentaire durable, la pisciculture suscite de plus en plus l’intérêt.

La pisciculture

La pisciculture est le pendant aquatique de l’élevage de bovins, d’ovins ou de volailles. Durant de très nombreuses années en tant qu’humains, nous avons cultivé et élevé l’essentiel de notre nourriture ; nous l’avons fait pousser dans des serres ou élevée dans des étables, ou directement dans les champs. Quels que soient nos besoins, nous essayons de répondre à notre demande, de plus en plus d’une façon durable, dans le respect des ressources naturelles. La pisciculture est en train de prendre la même tendance.

Lorsque les gens entendent parler de fermes piscicoles, ils pourraient penser qu’il s’agit d’un aquarium, d’un petit étang ou d’un filet flottant. Mais en Norvège, un acteur majeur dans la pisciculture, les gens pensent à une plus large échelle. Une cage à poissons type près de la côte norvégienne a un diamètre de plusieurs dizaines de mètres et elle contient entre 200 000 et 300 000 saumons. Dans un futur proche, ces modèles seront agrandis pour accueillir de 1 à 2 millions de saumons. Rien qu’en Norvège, au début de l’année 2018, plus de 3500 cages pour la pisciculture flottaient en mer. Et la « Norvège » étend ses connaissances et sa technologie dans le monde entier, là où des gens sont intéressés par la récolte de poissons à large échelle en mer, ou peut-être également sur terre.

Pisciculture

Le saumon est un exemple typique d’un poisson qui peut être élevé. Les saumons ont besoin d’une eau froide (les températures qu’ils préfèrent se situent entre sept et neuf degrés Celsius) ; c’est la raison pour laquelle cette aquaculture prend place dans l’hémisphère nord, dans les fjords. De plus, le saumon est un poisson très populaire que l’on retrouve souvent au menu dans le monde entier ; la demande est donc forte.

L’aération

En pisciculture, l’aération est littéralement d’une importance vitale. Outre la nourriture, les poissons ont besoin d’oxygène qui est fourni sous la forme de fines bulles d’air (« aéré ») dans l’eau. Mais l’aération a d’autres avantages.

Au début également, les poux étaient une maladie grave dont souffraient les saumons. Le pou du saumon avait un impact sur la récolte, les pisciculteurs ont donc dû chercher des solutions. Pour une raison quelconque (peut-être s’agissait-il d’une expérimentation ou est-ce arrivé par accident), ils ont commencé à purger l’air du fond de la cage. Et ils ont observé que le mouvement des poissons commençait à changer. Plutôt que de faire des cercles tous les jours, comme le font les saumons normalement, ils ont commencé à se déplacer dans la cage et sont devenus plus agiles. Si les saumons sont plus agiles, les muscles doivent travailler davantage, et la chair d’animaux qui bougent est de meilleure qualité. Dans le même temps, les pisciculteurs ont détecté que l’aération les aidait à créer un environnement aquatique plus favorable d’un point de vue thermique, avec une température, des conditions et une quantité d’oxygène plus avantageuses. Avec pour résultat le fait que la présence de poux du saumon s’est réduite. Donc l’aération avait, et a toujours, deux avantages : améliorer la qualité des saumons, et réduire la quantité de poux indésirables. Au fait : ici, les mots purge et aération ont la même signification. « Aération » contient le mot air.

L’aération des cages ou bassin à l’aide de régulateurs de débit massique

Le processus d’aération est très simple, comme dans l’aquarium que vous possédez peut-être chez vous; et cependant, il peut mener à de très beaux résultats, comme nous l’avons vu précédemment. Les bulles d’air peuvent être générées par des courants d’eau naturels (marin, descendant), pompes, turbines, débitmètres à section variable ou, comme nous le faisons chez Bronkhorst, par des régulateurs de débit massique gaz et des compresseurs. Ici, un compresseur génère de l'air comprimé à partir de l’atmosphère environnante, et il le pousse vers le régulateur de débit massique pour une aération contrôlée de l'eau dans les cages à poissons.

pisciculture

Pour exploiter des fermes piscicoles de manière contrôlée et sans beaucoup de main-d’œuvre, l’automatisation maximum est requise. Ceci implique également une distribution automatisée des aliments. Lorsque les poissons sont nourris, l’injection d’air doit être interrompue afin de donner aux poissons l’opportunité d’attraper leur nourriture avant qu’elle ne sorte de la cage. Entre les périodes d’alimentation, l’aération améliore l’état de l’eau et des saumons. Ici, il est pratique que les régulateurs de débit massique soient commandés à distance à partir de la salle de commande à terre. L’aération est stoppée dès que la distribution d’aliments commence, et une fois celle-ci terminée, la valeur de consigne précédente va être rétablie automatiquement et l’état de l'eau sera aussi stable qu’il l’était auparavant.

Mais il y a plus : les régulateurs de débit massique offrent un potentiel d’économie d’énergie, du fait de meilleures conditions dans la cage. La précision des appareils est importante à ce titre. Chaque mètre cube d’air que vous économisez en étant plus précis (une commande ou ouverture plus rapide des vannes), a une influence directe sur vos coûts d’exploitation du compresseur. De plus par temps de tempête, vous pouvez réduire l’aération, mais durant une longue période sèche avec un calme plat, elle peut être augmentée. Fondamentalement donc, cette précision et flexibilité conduit à un environnement mieux contrôlé.

pisciculture

Avec les régulateurs de débit massique MASS-STREAM, nous avons un instrument robuste qui a de bonnes performances dans le rude environnement nordique. Selon les critères de Bronkhorst, ce type d’aération représente un « fort débit ». Les débits d’air caractéristiques pour une cage à poissons se situent entre 600 et 1400 litres par minute.

Les régulateurs de débit massique pour d’autres types d’aération

Les régulateurs de débit massique conviennent pour d’autres types d’aération, également dans l’aquaculture et l’agriculture. Si vous élevez des saumons, vous devez les faire naître, ce qui se passe normalement en bassin. Les œufs et jeunes poissons sont encore plus vulnérables aux changements ; leur environnement doit donc être plus stable que pour les adultes. En fonction du type de poisson, la concentration d’oxygène dans l’eau est plus ou moins sensible et elle doit être régulée de manière précise.

Dans la culture des algues, le dioxyde de carbone est l’un des facteurs de croissance permettant à ces espèces de croître, ce gaz doit être fourni dans des conditions bien définies.

L’industrie alimentaire et des boissons constituent une application très bien connue de l’aération. Comme vous le savez peut-être, chaque soda ou boisson gazeuse «carbonatée » est un liquide aéré avec du dioxyde de carbone. En liaison avec ceci : lors du conditionnement d’aliments, l’emballage est purgé avec de l’azote afin d’éliminer l’oxygène lorsque les aliments pénètrent dans l’emballage ; il s’agit d’une des étapes permettant de prolonger la durée de conservation des aliments.

« La pisciculture avec aération contrôlée par des régulateurs de débit massique assure la maîtrise de la bonne qualité des poissons, avec une limitation des maladies et une augmentation du rendement », selon Nicolaus Dirscherl, directeur général de M+W Instruments GmbH.

Lisez la note d’application Aération dans la pisciculture et découvrez les produits utilisés dans cette application.

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Que signifient étalonnage et calibration d’un débitmètre ?

Pour beaucoup de personnes, l'étalonnage est confondu avec la calibration. Notre responsable du centre d'étalonnage clarifie ces concepts

Marcel Katerberg
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Pour nous, en tant que fournisseur de débitmètres pour faibles débits de gaz et de liquides, ce qui est vraiment important, c’est de fournir à nos clients des appareils de mesure fiables et exactes. Par conséquent, le contrôle qualité en production est important. Dans la dernière étape de la production, nous étalonnons tous nos débitmètres pour valider les mesures de débit avec exactitude.

En tant que responsable du centre d’étalonnage de Bronkhorst, je suis confronté parfois à une erreur d’interprétation concernant l’étalonnage et sa signification. De temps en temps, l’étalonnage est confondu avec les termes de « réétalonnage » et de « calibration ». Aussi, j’aimerais clarifier cela dans cet article de blog.

Quelle est la différence entre étalonnage et calibration de débitmètres ?

En quelques mots, l’étalonnage n’est rien de plus que la comparaison de la sortie mesure d’un instrument contre une référence. Pour les appareils Bronkhorst, celui-ci peut être effectué par les SAV du réseau Bronkhorst, par le centre d’étalonnage Bronkhorst à l’usine ou par l’utilisateur final s’il dispose de moyens d’étalonnage. Le « Réétalonnage » est un mot familier pour la réalisation d’une « revérification » et il est souvent employé lorsqu’un débitmètre a été retourné à l’usine pour un étalonnage périodique. Donc dans ce cas , le « réétalonnage » est en fait un « étalonnage », le débitmètre est comparé de nouveau à une référence. En principe, l’étalonnage n’implique aucune calibration.

Qu’est-ce que la calibration et quand est-elle nécessaire ?

Dans la pratique, ce qui est essentiel pour un client, c’est d’avoir un appareil de mesure exact : juste et fidèle, c’est pourquoi il est nécessaire de soumettre un appareil de mesure à une vérification d’étalonnage périodique et faire un étalonnage en l’état (« as found »). Si l’appareil de mesure présente une déviation (biais) en dehors de ses caractéristiques, une calibration est conseillée. La calibration est effectuée par un Service Après-Vente du réseau Bronkhorst ou par le centre d’étalonnage de l’usine Bronkhorst : BCC (Bronkhorst Calibration Center) ou par l’utilisateur s’il dispose des équipements appropriés. L’instrument sera calibré ainsi pour indiquer une valeur exacte. Après calibration, l’instrument sera soumis à un étalonnage appelé « après (re)calibration » (« as left ») et un certificat d’étalonnage sera édité pour l’accompagner.

Calibration

Pourquoi l’étalonnage est-il nécessaire ?

Chaque instrument est exposé au vieillissement, à l’usure et à l’encrassement. Afin de s’assurer que les instruments mesurent des valeurs représentant la réalité, une vérification périodique est souvent recommandée. Pour certaines applications, celle-ci est même requise en raison de la législation, de la réglementation, des normes ou des directives. Des déviations mineures (biais) peuvent être provoquées par le vieillissement des composants mécaniques et électroniques, ce qui est pratiquement inévitable. Si la déviation représente plus que quelques %, celle-ci est généralement causée par l’encrassement ou l’usure. Dans ce cas, un entretien complet avec un nettoyage, une réparation, de nouveaux réglages et une calibration sont obligatoires pour rendre de nouveau l’instrument exact : juste et fidèle.

Découvrez les 4 questions principales concernant l’étalonnage sur notre page FAQ :

  1. A quelle fréquence dois-je effectuer l’étalonnage périodique de mes débitmètres massiques ?
  2. Comment interpréter les données et la terminologie sur les certificats d'étalonnage Bronkhorst ?
  3. En cas d’urgence, est-ce que je peux nettoyer, réparer et étalonner moi-même les instruments ?
  4. Est-il possible d’utiliser le débitmètre/régulateur de débit pour des gaz autres que ceux pour lesquels ils sont étalonnés ?

Le réseau mondial des SAV Bronkhorst (GSO) et le Centre d’étalonnage Bronkhorst (BCC usine)

Dans le réseau de nos SAV à travers le monde et dans notre Centre d’étalonnage situé à Ruurlo (NL), nous sommes en mesure de calibrer et d’étalonner les appareils de débit Bronkhorst ainsi que des instruments de tierces parties dans les limites de notre champ de compétences. Apprenez-en davantage sur notre centre d’étalonnage.

En outre, le centre d’étalonnage Bronkhorst est accrédité selon la norme ISO 17025 par le Conseil d'Accréditation Néerlandais (RvA), ce qui lui donne une reconnaissance internationale pour son accréditation et ses compétences techniques. Consultez notre article de blog sur le centre d’étalonnage de Bronkhorst.

Calibration Bronkhorst

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Génération de vapeur : 6 anciennes méthodes contre 1 nouvelle

Pourquoi la génération de vapeur gagne en simplicité, rapidité et précision ?

James Walton
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Pourquoi la génération de vapeur gagne en simplicité, rapidité et précision ?

Le développement technologique dans un domaine donne lieu à une évolution profitable à de nombreux secteurs d'activité. Le domaine de la production de vapeur en est un parfait exemple, comme on peut lire dans notre article : « Le CEM : une technique innovante de production de vapeur ». En conjuguant la précision et la performance numérique de la technologie moderne de mesure et de régulation de débit massique, ainsi que le contrôle de la température, il est possible de contrôler les propriétés de la vapeur comme jamais auparavant.

La production de vapeur a toujours été un procédé nécessaire, mais complexe et coûteux. Nombreuses sont les méthodes qui ont été employées pour parvenir à la dispersion d’un liquide en une phase gazeuse. Une telle diversité de méthodes utilisées est révélatrice : beaucoup ont adopté une approche personnalisée, car ils manquent de connaissances sur une solution commercialement viable.

Voici quelques exemples que nous avons pu observer :

  • Générateur au point de rosée (bulleur)
  • Générateur de débit mixte
  • Méthode statique de génération d’humidité
  • Procédé à deux pressions
  • Procédé à deux températures
  • Solutions salées saturées

Chacune de ces méthodes a été élaborée pour contrôler la concentration (volume par volume) de liquide dans un gaz afin d'atteindre le résultat final escompté.

Système classique de bulleur

Système classique de bulleur

Quel est l’objectif final ?

Dans de nombreux secteurs, la génération de vapeur est une nécessité ou serait un atout pour atteindre l’objectif final. Nous nous sommes entretenus avec des chercheurs en biomédecine, fabricants de tissus techniques, des sociétés de revêtement de verre, des représentants de la recherche et du développement sur la catalyse, sur le graphène et des fabricants de machines pour le conditionnement des aliments en vrac.

Comme toujours, certains thèmes reviennent chez chacun de nos interlocuteurs. Dans le développement d’application, tout est toujours une affaire d'augmentation ou de réduction, qu’il s'agisse du coût, des déchets, du rendement ou des matières premières. Presque tout ce qui a à voir avec une application aura une exigence d'augmentation ou de réduction.

Comment atteindre l’objectif de réduction et d’augmentation ?

De nombreux facteurs peuvent être améliorés par l’installation d’un système de mélange et d'évaporation contrôlés (CEM) ou d’un générateur de vapeur prêt à l’emploi de Bronkhorst® (VDM). Citons entre autres :

  • La rapidité de réaction du changement des concentrations
  • La réduction des coûts de matières premières
  • La précision du contrôle de la température
  • La rapidité de traitement du substrat
  • Le choix de ppm (partie par million), ppb (partie par milliard), de mole ou des conditions de sortie de la concentration.

CEM: Système d'évaporation et de mélange contrôlé

CEM: Système d'évaporation et de mélange contrôlé

Comment le système de mélange et d'évaporation contrôlés (CEM) ou le générateur de vapeur prêt à l’emploi Bronkhorst® (VDM) y parviennent-ils ?

La vapeur est générée par l’ajout d’un liquide dans un flux gazeux, généralement sous certaines conditions de température. Nous ajoutons une régulation à chaque entrée, acquérant ainsi une régulation en sortie. Si l’on prend le premier exemple de la liste au début de cet article, le générateur au point de rosée, on peut voir que :

  • L'évaporation du fluide peut entraîner des changements de concentration de vapeur
  • La modification des niveaux de fluide crée des différences de contre-pression
  • Les fluctuations du débit liées au niveau de fluide entraînent une modification des conditions du procédé
  • Les écarts de précision de thermostat peuvent rajouter des variations de température du fluide
  • Le chauffage d'un bain thermostaté demande en outre une forte consommation énergétique

En éliminant à l’entrée ces sources d’instabilité et en combinant la régulation du débit de liquide à l'aide d'un débitmètre massique Coriolis et la régulation du débit de gaz à l'aide d'un régulateur de débit massique thermique à by pass à un passage de débit contrôlé par température, il est possible de prévoir les conditions de la vapeur résultante plus précisément. Une fois qu’une sortie a été obtenue avec une combinaison d’entrées connue, elle peut être répliquée à maintes reprises.

Par exemple, sur la photo ci-dessous, nous savons que les conditions saisies en entrée permettront d’obtenir les conditions du procédé souhaitées, ce niveau de contrôle n’est pas disponible dans l’autre procédé.

Fluidat

La régulation directe des débits de liquide et de gaz dans une conduite à température contrôlée facilite la modification des conditions de service et permet de prévoir des conditions de procédé constantes. Le débitmètre massique Coriolis et le régulateur de débit massique thermique pour gaz sont directement reliés à une vanne de mélange 3 voies au-dessus d'un échangeur thermique à température contrôlée. En faisant passer le liquide et le gaz par l’orifice de la vanne, le flux combiné est aérosolisé (spray) avant d'être chauffé, ce qui permet une vaporisation totale du liquide dans le débit de gaz.

Pour poursuivre cette démarche et si vous avez une composition spécifique en vue, consultez Fluidat, notre base de données des gaz disponible en ligne gratuitement. Pour cela, allez sur www.fluidat.com, inscrivez-vous et consultez les possibilités.

En regardant les 6 anciennes méthodes et la nouvelle, pas de doute : l’innovation et la réflexion qui ont été mises dans les méthodes originales encore utilisées aujourd’hui sont bien présentes. Mais la beauté de la société n’est-elle pas de pouvoir apprendre les uns des autres ? Et c’est ainsi qu’une autre technologie a vu le jour.

Vous avez des questions ou vous souhaitez en savoir plus sur les solutions de Bronkhorst ? Contactez notre équipe.

Justesse et répétabilité d'un débitmètre

Deux paramètres clés pour la mesure du débit : la justesse et la répétabilité. Mais la justesse est-elle toujours importante?

Chris King
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Les caractéristiques d'un débitmètre sont des éléments essentiels lorsqu'il s'agit d'en choisir un qui soit adapté à votre application. Sa justesse (le biais) et sa répétabilité sont deux paramètres clés. Commençons par expliquer ce qu’ils signifient:

Justesse d'un débitmètre

La justesse correspond au degré de proximité de la mesure par rapport à la valeur réelle (mesurande). Dans le cas des débitmètres, il s'agit du degré de proximité du résultat obtenu avec l'appareil de mesure par rapport au mesurande. Cette valeur est exprimée en pourcentage, p. ex. ±1 %. Cela signifie que toute lecture peut comprendre une marge d'erreur de plus ou moins 1 % par rapport au mesurande. De manière générale, on peut dire que plus ce pourcentage est faible, plus l'appareil de mesure est juste. Toutefois, La justesse exprimée dépend soit de la pleine échelle PE (Full Scale – FS), soit de la lecture/mesure (Reading – Rd). La signification des termes de justesse en fonction de la pleine échelle ou de la lecture/Mesure sera expliquée plus loin dans cet article de blog. Les débitmètres deviennent de plus en plus précis, en particulier depuis l'avènement des débitmètres massiques.

Répétabilité d'un débitmètre

La répétabilité correspond à la capacité à produire le même résultat dans les mêmes conditions. En d'autres termes, un débitmètre devrait produire les mêmes valeurs de lecture lorsqu'il est utilisé sous les mêmes conditions de mesure. Cette valeur est, elle aussi, exprimée en pourcentage ±. Si la justesse est généralement mise en avant dans le domaine de la mesure, la répétabilité est le fondement sur lequel repose l’exactitude. Vous pouvez avoir une excellente répétabilité sans justesse, mais vous ne pouvez pas avoir de bonne justesse et donc d’exactitude sans répétabilité élevée. En effet, cela ne sert à rien que l'appareil soit très juste seulement de temps en temps. Si vos données ne sont pas fiables, si vous obtenez des résultats différents dans les mêmes conditions, il est absolument impossible que ces chiffres soient tous justes.

justesse et répétabilité

La justesse est-elle toujours importante ?

Personne ne veut un appareil de mesure imprécis, mais toutes les applications ne nécessitent pas le même degré de justesse. Il peut être acceptable de s'écarter quelque peu de la référence d’étalonnage, si votre mesure vise uniquement à vous donner une idée du débit qui s'écoule dans une tuyauterie. Toutefois, une telle situation est inacceptable si vous mélangez des produits pharmaceutiques destinés à la santé humaine ou des produits volatils. Pour bien choisir un débitmètre, il est important de connaître le degré d’exactitude auquel votre appareil de mesure doit répondre, car en général, plus un appareil de mesure est exact, plus son prix est élevé.

Lorsque vous vérifiez les caractéristiques de justesse, celle-ci doit être exprimée en pourcentage de la pleine échelle PE (FS) ou de la lecture/mesure (Rd ou RD). La différence entre ces deux valeurs peut être considérable.

Lisez notre article de blog « La tendance en faveur de la haute précision est-elle justifiée ? »

Qu'est-ce que la justesse en fonction de la pleine échelle PE (FS) ?

La valeur maximale de l'étendue de mesure est appelée pleine échelle. La définition de la justesse en fonction de la pleine échelle (« Full scale » – FS en anglais) est « le degré de proximité par rapport à la valeur réelle exprimée en pourcentage de la valeur pleine échelle ». Avec la justesse en fonction de la pleine échelle, le biais absolu ( l’erreur de justesse) reste le même, mais le biais relatif varie à mesure que le débit augmente ou diminue sur la plage de débit. Si l’instrument est étalonné à 1 % de 200 ln/min, alors le biais absolu est de 0,01 × 200 ln/min = 2 ln/min soit 1% de la mesure. Si le débit est de 100 ln/min, le biais reste de 2 ln/min ou 2 % de la mesure, soit un biais relatif deux fois plus élevé.

Qu'est-ce que la justesse en fonction de la lecture (Rd ou RD) ?

La définition de justesse en fonction de la lecture (« Reading » – Rd ou RD en anglais) est « le degré de proximité par rapport à la valeur réelle exprimée en pourcentage de la valeur réelle ».

lecture pleine échelle

Avec la justesse en fonction de la lecture, le pourcentage est donné par rapport à la lecture de la mesure. Le pourcentage reste le même, peu importe où se situe le débit dans la plage de débit. S'il est de 1 % à 200 ln/min, cela reviendrait à 1 % à 100 ln/min. Par conséquent l'erreur pour un débit de 200 ln/min serait de 2 ln/min mais pour 100 ln/min, elle serait de 1 ln/min et non pas de 2 ln/min de la pleine échelle. Ainsi, quand la mesure est dans le bas de l’étendue de mesure d’un instrument, la différence entre les justesses « pleine échelle » ( FS) et « lecture » peut rapidement augmenter et avoir un impact considérable sur la qualité du produit fini.

Comparaison justesse Pleine échelle (FS) / lecture (Rd)

La justesse pleine échelle est une indication qui remonte au temps des indicateurs mécaniques, lorsque les résultats de lecture dépendaient de graduation sur un cadran. Les appareils de mesure numériques peuvent désormais donner des résultats de lecture beaucoup plus précis. C'est pourquoi les appareils de mesure récent, haut de gamme, sont présentés avec une justesse en % de la lecture au lieu de la pleine échelle.

Il faut cependant reconnaître que toutes les applications de mesure de débit n’exigent pas forcément la meilleure métrologie.

En termes de débit massique, le choix du type de capteur utilisé dépend des exigences d’exactitude de l’application et des moyens financiers disponibles. Ainsi, si vous avez besoin d'une très grande exactitude, vous pouvez choisir un débitmètre Coriolis. Au contraire, si l’exigence d’exactitude est moindre et l’exigence économique forte , un autre type de débitmètre comme le thermique type CTA (Constant Temperature Anemometry ou anémométrie à température constante) peut être retenu.