Frank Doornbos
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Le premier débitmètre à section variable avec flotteur rotatif a été inventé par Karl Kueppers à Aix-la-Chapelle en 1908. L'appareil a été breveté en Allemagne la même année. Felix Meyer a été parmi les premiers à reconnaître l'importance des travaux de Kueppers, dont il a entrepris de commercialiser le débitmètre. En 1909, la société Deutsche Rotawerke GmbH est créée à Aix-la-Chapelle (Allemagne). L'invention est améliorée en changeant la forme du flotteur et le tube de verre. Très vite, le nouvel appareil attire l'attention en Europe, au Royaume-Uni et dans d'autres régions du monde.

Débitmètres à section variable (ou débitmètre à flotteur)

Avec le temps, différents types de débitmètres à section variable (qui peuvent aussi s'appeler débitmètres à flotteur ou débitmètres à bille) ont été développés, généralement pour répondre à des besoins particuliers. De nos jours, un débitmètre à flotteur est généralement constitué d'un tube conique, le plus souvent en verre ou en plastique. À l'intérieur de ce tube conique se trouve le « flotteur », en aluminium anodisé ou en céramique. Le « flotteur » est en fait un poids poussé vers le haut par la force de résistance du débit et tiré vers le bas par la gravité. La résistance d'un liquide donné et le profil du flotteur ne dépendent que du débit au carré.

Ces mesureurs restant de conception relativement simpliste et de coût relativement faible, nécessitant peu d'entretien et étant faciles à installer, ils sont largement utilisés dans de nombreuses applications. Néanmoins, le débitmètre à section variable traditionnel présente plusieurs inconvénients. Les graduations de ce type de débitmètre ne seront exactes que pour une substance donnée et à une température et une pression données, par exemple. Et de toute façon, du fait de l'indication du débit direct, la résolution est relativement faible, surtout si l’instrument est intégré dans une machine ; la lecture peut alors être difficile. En outre, le flotteur devant être lu à travers le liquide, certains liquides peuvent en compliquer la lecture.

9 raisons d'utiliser un débitmètre massique thermique au lieu d'un débitmètre à section variable traditionnel

Marquant le début d'une nouvelle ère, Bronkhorst a développé la série MASS-VIEW®, l'alternative numérique high-tech à ces débitmètres à section variable traditionnels. Grâce aux possibilités du numérique, de nombreux autres avantages s'ouvrent aujourd'hui à une variété de procédés industriels et d'usines chimiques.

mass view flow meter

Photo 1: débitmètre MASS-VIEW

  • La gamme de débitmètres massiques MASS-VIEW fonctionne selon le principe de la mesure directe thermique du débit massique (sans by-pass). Ils ne mesurent pas le débit volumique mais le débit massique réel, sans nécessiter l’application de correction de température ni de pression.
  • L'affichage OLED numérique garantit une lecture directe ou relative du débit réel. Les erreurs de parallaxe sont par conséquent exclues.
  • Avec un débitmètre massique numérique, il est aisé d’obtenir aussi le débit cumulé avec la fonction comptage. Les décisions peuvent ainsi être prises de façon plus rationnelle grâce à ces informations qui permettent d’estimer les coûts réels de consommation de gaz.
  • Contrairement aux débitmètres à section variable traditionnels, qui doivent être montés en position verticale, cette alternative peut être montée dans n'importe quelle position.
  • Plutôt que de mesurer le débit volumique, il mesure le débit massique réel.
  • La voie de passage est en aluminium durable plutôt qu'en plastique ou en verre, qui sont des matériaux fragiles.
  • Les instruments sont dotés en standard de signaux de sortie 0-5V, RS-232 et Modbus-RTU. Notons que les débitmètres à section variable traditionnels ne disposent généralement pas d'un signal de sortie.
  • Les versions standard sont dotées de 2 relais intégrés qui indiquent une situation d'alarme. Les appareils externes peuvent par conséquent être contrôlés.
  • Gaz multiples : contrairement aux débitmètres à section variable traditionnels qui sont produits pour un seul liquide donné, l'alternative numérique standard propose jusqu'à 10 gaz préinstallés.
  • Plages multiples : contrairement aux débitmètres à section variable traditionnels, qui ont une marge de réglage théorique de 1:10 et une seule plage de pleine échelle, l'alternative numérique présente une marge de réglage théorique de 1:100 ainsi que jusqu'à 4 plages de débits préinstallées.
  • Les versions standard offrent également une totalisation du débit facilement accessible.

Obtenir un débit stable

Un rotamètre, qu’il soit à flotteur ou numérique, peut être équipé d’une vanne à pointeau intégrée manuelle. Cette vanne permet aux utilisateurs de régler le débit en restreignant le flux dans le canal de circulation. Tant que la pression d’entrée reste stable, le débit restera stable. Cependant, toute fluctuation des conditions de pression provoquera une fluctuation du débit. Aussi pour éviter cela, il faudra compenser ces fluctuations de pression.

Valve de contrôle manuelle

Photo 2: Vanne de régulation manuelle

Le recours à une valve de régulation manuelle telle que celles de la gamme FLOW-CONTROL permet d'empêcher ces fluctuations en maintenant une chute de pression constante dans la vanne à pointeau (delta-P). Ce résultat est obtenu grâce à une seconde valve (normalement ouverte), qui fonctionne au moyen d’une membrane. Son principe de fonctionnement repose sur l’équilibre qui se crée entre la pression d’alimentation, la contre-pression et la force qu'exerce le ressort sur la membrane. Un changement de pression affectera cet équilibre et entrainera une modification de la position de la vanne (voir photo 3).

Principe de fonctionnement d’une valve de contrôle pour compensation de pression

Photo 3: Principe de fonctionnement d’une vanne de régulation à compensation de pression

La technologie de compensation de pression de Bronkhorst est utilisable aussi bien sur les gaz que sur les liquides. De plus, l’originalité des technologies du Mass View « le rotamètre numérique » et de la vanne à compensation de pression est très facile. Cependant, ce couplage ne fonctionne que pour les gaz.

En savoir plus sur les différents modèles de la gamme de contrôle de débit constant manuel : Flow Control

Regardez notre vidéo expliquant le principe de fonctionnement des débitmètres/régulateurs de débit MASS-VIEW.

Apprenez-en plus sur notre réussite en matière de recherche de traitement contre le cancer grâce aux débitmètres MASS-VIEW et au régulateur de débit massique EL-FLOW Select.