Erwin Eekelder
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De plus en plus d'acteurs dans le génie des procédés vont vers des solutions à faibles débits. Dans le secteur de la chimie, pharmaceutique & de l'alimentaire en particulier, la tendance est de s’orienter vers une fabrication en continu, la diminution des déchets, la réduction des temps d'arrêts et plus de flexibilité. Dans ces domaines, l’offre des débitmètres à ultrasons pour liquides est large pour les conduites de grandes dimensions (1” ou plus), mais il est beaucoup plus difficile de trouver des solutions pour les petits diamètres. Les débitmètres à ultrasons conventionnels emploient soit l'effet Doppler, soit la mesure par temps de transit. Ces techniques conviennent dans la pratique pour les grands diamètres de tuyauteries.

Mais qu'en est-il des débitmètres à ultrasons pour des débits inférieurs à 1500 ml/min voire 200 ml/min ?

Du fait de la complexité de la physique et de la technologie, il n'existe pas beaucoup de principes de mesure dans ces gammes de débit précis, notamment les débitmètres à ultrasons. Par conséquent, le grand défi consistait à trouver une solution pour utiliser les ultrasons dans des tubes avec de très petits diamètres. En collaboration étroite avec la TNO (Organisation néerlandaise de recherche scientifique appliquée), Bronkhorst® a réussi à développer un instrument innovant utilisant la Technologie par Ondes Ultrasoniques. Cette technologie est appliquée dans la nouvelle série ES-FLOW™ pour mesurer des débits volumiques de liquides entre 4 et 1500 ml/min quelle que soit la densité, la température et la viscosité du liquide avec une précision de 1% de la mesure ± 1 ml/min.

Comment fonctionne la Technologie par Ondes Ultrasoniques ?

L’ES-FLOW™ repose sur cette technologie. La mesure du débit par ultrasons est effectuée dans un tube en acier inoxydable droit avec un diamètre intérieur de 1,3 mm, sans obstacles ni volumes morts. Plusieurs disques transducteurs sont présents sur la surface extérieure du tube capteur et créent des ondes ultrasoniques par oscillation radiale. Chaque transducteur peut émettre et recevoir et par conséquent tous les trains d’ondes aval et amont sont enregistrés et traités. On calcule la vitesse du débit et du son en mesurant précisément le retard de temps entre les enregistrements (plage de nanosecondes). En connaissant ces paramètres et la section transversale exacte du tube, l’ES-FLOW™ est capable de mesurer les débits volumiques du liquide. Ce qui distingue ce débitmètre pour faibles débits, c'est qu'il est capable de mesurer la vitesse réelle du son, ce qui signifie que la technologie est indépendante du liquide et que l'étalonnage par fluide n'est pas nécessaire. En outre, la vitesse du son mesurée est un indicateur du type de fluide présent dans le débitmètre.

Disques capteur ultrasons Es-Flow

Voici quatre raisons d'utiliser le débitmètre à ultrasons ES-FLOW™ :

  • Un seul capteur pour des liquides multiples.

    De nombreuses entreprises ont des conditions variables de procédé et utilisent différents liquides comme des additifs ou des solvants. Étant donné que la technologie ES-FLOW™ est indépendante du fluide, il n'est pas nécessaire d'effectuer un réétalonnage à chaque changement de fluide. Les liquides non-conducteurs comme l’eau déminéralisée peuvent également être mesurés.

  • Facile à nettoyer et risque d'encrassement réduit.

    Les processus de nettoyage prennent souvent du temps. Grâce à la conception de tube capteur droit sans volume mort, les particules ont moins de risque d'encrasser l'instrument. Le nettoyage peut être réalisé en quelques minutes et par conséquent, les temps d'arrêt seront limités.

  • Insensible aux vibrations.

    La mesure par ultrasons n'est pas sensible aux vibrations car elle ne repose ni sur les fréquences, ni sur les rotations. Le fait que le débit soit laminaire ou turbulent n'a pas d'importance non plus.

  • Régulateur PID intégré et réponse rapide.

    La carte de régulation PID intégrée peut être utilisée pour piloter une vanne ou une pompe de régulation, ce qui permet aux utilisateurs d'établir une boucle de commande compacte complète avec un temps de réponse rapide.

Découvrez les autres avantages et les spécifications techniques du débitmètre à ultrasons ES-FLOW :

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