Contrôler une pompe à l'aide d'un régulateur de débit massique peut optimiser la couleur du détergent

Découvrez comment le contrôle d' une pompe à l'aide d'un débitmètre massique Coriolis permet de doser des colorants liquides de manière appropriée.

Ron Tietge
Cover Image

Les régulateurs de débit massique avec le contrôle d’une pompe offrent des solutions uniques de dosage précis pour les produits chimiques ménagers tels que les détergents et les produits de nettoyage.

Utiliser le contrôle de la pompe pour doser les colorants non dilués

Les grandes entreprises de produits ménagers du monde entier utilisent des colorants liquides pour ajouter de la couleur à leurs détergents, à leurs produits de lavage et de nettoyage. Les colorants sont très concentrés et, souvent, une petite quantité suffit pour donner la bonne couleur au produit fini.

Les deux exigences les plus importantes sont par conséquent :

  • La reproductibilité : l'uniformité de la couleur du produit final est d'une importance capitale, car chaque flacon doit être de la même couleur. Le dosage de la couleur doit donc être d'une régularité invariable.
  • L'exactitude : les colorants ayant tendance à ne pas être bon marché, un dosage précis du colorant est fortement souhaitable.

Comment doser ces colorants liquides de manière appropriée ?

La première solution qui vient à l'esprit consiste à utiliser une pompe pour doser le colorant. Cette manière de doser n'est cependant pas très précise, du moins pas pour cette application. Associer une pompe à un régulateur de débit massique Coriolis ou à un régulateur de débit volumique à ultrasons vous permettra de contrôler la pompe et par conséquent, le dosage, de manière beaucoup plus précise.

Débitmètre Coriolis et pompe

Débitmètre massique Coriolis associé à une pompe Tuthill

Comment fonctionne le contrôle de la pompe ?

Le débit généré par une pompe est un débit volumétrique, avec toutes les caractéristiques que cela implique. La précision dépendra fortement des propriétés du fluide, et le débit dépendra de la température et de la pression. En outre, la plupart des pompes ne peuvent pas gérer une fluctuation de la contre-pression, car cela entraîne une instabilité et d'importantes déviations du débit.

Une méthode pour améliorer l'exactitude consiste à mesurer le débit de la pompe avec un débitmètre, puisque ces instruments mesurent le véritable débit massique (en kg/h, g/h, etc.). La sortie du débitmètre est souvent reliée à un régulateur PID qui corrige la fréquence de rotation (tr/min) de la pompe. L'un des inconvénients de cette méthode est que le débit d'une pompe n'est pas stable, ce qui oblige à filtrer le signal de sortie, qui subit par conséquent un ralentissement. Parce que ce signal est aussi utilisé comme signal de commande, la réponse et le contrôle seront ralentis.

Utiliser un régulateur de débit pour contrôler la pompe

Pour éviter cela, vous pouvez utiliser un débitmètre massique Coriolis ou un débitmètre volumique à ultrasons avec régulateur PID intégré et signal de commande séparé pour contrôler la vitesse de la pompe. Parce que ce signal de commande, contrairement au signal de sortie, ne subit pas l'interférence du filtre, la combinaison du débitmètre et de la pompe peut atteindre une stabilité et une vitesse de contrôle sans équivalent. En cas de changement de la contre-pression, le débit est immédiatement corrigé par une accélération ou un ralentissement presque instantané du fonctionnement de la pompe, ce qui assure le maintien de la précision requise.

Cette méthode de mesure du débit est indépendante des propriétés des fluides, et il n'est donc pas nécessaire de recalibrer ou de faire appel à des facteurs de conversion en cas de changement de liquide.

Débitmètre à ultrasons avec une pompe pilotée

Contrôle de la pompe à bas débit

Dans notre exemple de dosage de colorants liquides, un régulateur de débit massique Coriolis à débit (ultra) faible permet de doser du colorant non dilué. Il devient dès lors superflu de mélanger le colorant avec de l'eau pour créer un débit suffisamment élevé. Non seulement le colorant non dilué est beaucoup plus concentré et donc, d'une qualité bien meilleure que les mélanges avec de l'eau, mais il est également possible d'économiser l'eau et d'éviter le développement d'algues à l'intérieur de l'équipement.

Principe de mesure d'un débitmètre massique Coriolis

Vous voulez en savoir plus?

Vous pouvez consulter nos systèmes de dosage liquide sur notre site ou nous contacter.

Étalonnage rapide et précis de pousse-seringue

Utiliser un capteur Coriolis améliore la rapidité et la précision de l’étalonnage des pousse-seringues

Marcel Katerberg
Cover Image

Travailler sur des solutions de débits, plus particulièrement des solutions de faibles débits, vous met face à des applications et des défis qui peuvent s'avérer tout à fait surprenants. Cette semaine, c’est l’occasion de prouver les performances de nouvelles techniques d'étalonnage de pousse-seringue.

Ces pompes à perfusion, bien connues dans le domaine des applications médicales, offrent plusieurs principes de fonctionnement pour le dosage de différents liquides.

  • Les pompes volumétriques sont généralement utilisées pour l'alimentation et l'hydratation à des débits pouvant aller jusqu'à 1l/h.
  • Les pompes à seringue sont surtout utilisées pour doser avec précision des débits faibles (jusqu'à 1ml/h voire moins).

Nous avons appris auprès d'utilisateurs que l'affichage d'une pompe à seringue montre le point de consigne du débit sans donner d'informations sur le débit réel. En raison de l’absence de cette donnée, des contrôles réguliers à un débit ou une plage de débit prédéterminé doivent être effectués. Ces contrôles sont essentiels pour s'assurer que le débit de liquide de la pompe correspond aux attentes de l’utilisateur. C’est également une excellente occasion de consigner les performances de la pompe à des fins de consultation ultérieure et d'aide à la gestion.

Nous avons également appris, grâce à des groupes d'ingénierie médicale, qu'il existe principalement deux techniques d'étalonnage pour les pompes à perfusion.

Principes de mesure volumétrique

La première s'appuie sur les principes de mesure volumétrique. Cette méthode nécessite en général un débit important et un volume minimum pour atteindre une précision raisonnable dans un délai acceptable. Cette approche limite la possibilité de vérifier rapidement les pousse-seringues aux débits les plus faibles et dans des applications critiques. Elle génère en outre un processus d'étalonnage potentiellement inexact et chronophage.

Principes de mesure de la distance

La deuxième technique consiste à mesurer la distance parcourue par le piston sur une période de temps prédéfinie et à utiliser ce chiffre pour déterminer le volume de liquide injecté et donc extrapoler un chiffre d'acceptation ou de rejet. Cette technique est généralement établie par les fabricants des instruments et s'accompagne d'un haut degré d'imprécision si l'on considère l'imprécision des mesures manuelles, de la règle, du chronomètre et de la pompe.

Améliorer le temps de réponse et la précision de l'étalonnage des pompes à perfusion

Ayant pris connaissance des lacunes de ces techniques et après avoir parlé à plusieurs groupes de travail de professionnels utilisant des systèmes d'étalonnage de pousse-seringues, nous étions impatients de commencer de nouvelles recherches. Dans le cadre de ces études, nous testons de nouvelles technologies et techniques de capteur susceptibles d'améliorer le temps de réponse et la précision de l'étalonnage des pompes à perfusion.

Pour définir la valeur de cette étude, nous avons identifié avec les groupes de travail des applications potentielles dans lesquelles un dosage précis est un paramètre critique du procédé. Vous trouverez ci-dessous ces applications:

  • Utilisation en pédiatrie, où les patients sont très sensibles et vulnérables aux mauvaises posologies.
  • Faibles posologies où il est difficile d'obtenir un débit relativement précis et stable.
  • Médicament présentant une marge thérapeutique réduite où une haute précision est encore plus importante.
  • Systèmes de perfusions multiples, où plusieurs pompes sont connectées à une seule canule. Dans ces systèmes, la conformité des seringues et des tubes utilisés peut entrainer d'importantes erreurs de dosage.

Amélioration du temps de réponse des pousse-seringues

Capteur Coriolis pour faibles débits

Nous sommes partis de l'hypothèse que les caractéristiques d'un capteur Coriolis pour les faibles débits pourraient contribuer à améliorer la précision et le temps de réponse des systèmes utilisés pour l'étalonnage des pousse-seringues. Nous avons démontré la validité de cette hypothèse dans le cadre d'une étude interne et d'un hôpital aux Pays-Bas. Le principe de Coriolis a été choisi en raison de sa précision et de sa stabilité prouvées sur le long terme. En raison de leur faible volume interne et d'une perte de charge limitée, ces instruments peuvent par ailleurs être utilisés en ligne pour tester les systèmes de perfusion complexes.

Cette vidéo montre le principe de fonctionnement d'un débitmètre massique Coriolis.

Pour en savoir plus sur les débitmètres Coriolis associés à une pompe ou une vanne :

Précision et temps de réponses supérieurs

Nous avons comparé le capteur Coriolis à une balance électronique en interne. La mise en place de cette expérience a été approuvée par le Conseil d'accréditation néerlandais. Nous avons également réalisé une analyse comparative par rapport à un système d'étalonnage des pompes à perfusion d'un hôpital aux Pays-Bas.

Les résultats de cette étude ont confirmé que les techniques du capteur Coriolis peuvent dépasser, en précision et en temps de réponse, les principes de mesure actuellement appliqués aux systèmes d'étalonnage.

Lisez les explications de Mandy Westhoff sur une journée ordinaire au centre d'étalonnage des débitmètres de Bronkhorst (BCC)

Abonnez-vous à notre newsletter !
Et profitez de nos articles de blog et nos conseils pratiques directement dans votre boîte mail.

Les articles de blog sur la régulation du débit les plus populaires en 2019

Quel article de notre blog a été le plus amusant, le plus utile, le plus captivant ou le plus intéressant en 2019 ? Lynn nous dévoile le top 5 des articles les plus populaires.

Lynn Woerts
Cover Image

Quelques jours après le début de la nouvelle année, les projets et objectifs pour cette année commencent à prendre forme. Dans cette optique, il est temps de faire un bref bilan de l’année dernière. Par exemple, quels objectifs avons-nous atteints ? Quel article de blog a été le plus amusant, le plus utile, le plus captivant ou le plus intéressant pour vous ? D’ailleurs, soyez assurés que nous partagerons avec vous tout ce que nous savons sur les faibles débits, le débit massique et les débitmètres encore plus souvent au cours de la nouvelle année. D’après les données présentées dans les statistiques de 2019, nous avons compilé un top 5 des articles de blog les plus populaires. Les gagnants sont :

  1. Que faire en cas de vibrations lors de l’utilisation de débitmètres massiques Coriolis ?
  2. Savez-vous pourquoi les conditions de référence de débit massique sont importantes ?
  3. Compensation de la pression et de la température en temps réel pour optimiser la régulation du débit.
  4. Précision et répétabilité d’un débitmètre.
  5. La vanne de régulation de débit, l’accessoire le plus utilisé dans la régulation de débit

Top 5 des articles de blog les plus populaires en 2019 :

1. Que faire en cas de vibrations lors de l’utilisation de débitmètres massiques Coriolis ?

Vibration et débitmètre Coriolis

Instrument connu pour sa grande précision, le débitmètre massique Coriolis présente de nombreux avantages. Il n’est donc pas étonnant que cet article de blog ait atteint la première place. Dans les applications industrielles, toutes sortes de vibrations avec différentes amplitudes sont très courantes. Toutefois, la question est de savoir si ces vibrations ont une influence sur la précision de mesure d’un débitmètre massique Coriolis. Ferdinand Luimes, responsable de produits pour les technologies de débit de liquides, parle des avantages et des inconvénients de ces débitmètres et donne quelques conseils pratiques pour utiliser ces instruments.

2. Savez-vous pourquoi les conditions de référence pression/température des unités de mesure de débit massique sont importantes ?

Différence entre conditions standard et normales

Le monde de la mesure de débit applique des conditions de référence, qui peuvent être divisées en conditions standards et en conditions normales. Il existe également une distinction entre le style européen et le style américain. Chris King, Directeur général de Bronkhorst USA, nous éclaire sur cette construction apparemment compliquée dans son article de blog, en détaillant exactement les différences et en expliquant pourquoi ces conditions de référence sont importantes.

3. Compensation de la pression et de la température en temps réel pour optimiser la régulation du débit

Régulateur de débit insensible aux variations de pression

Cet article de blog a eu le plus grand succès en 2018 et est toujours dans le top 5 aujourd’hui, prouvant une fois de plus la pertinence de ce sujet. Il s’avère que divers facteurs externes peuvent avoir une influence sur la précision de mesure et la stabilité de régulation des régulateurs de débit massique. Vincent Hengeveld, responsable de produits pour le débit de gaz, explique le principe de la compensation de la pression et de la température en temps réel.

4. Justesse et répétabilité d’un débitmètre

Débitmètre-répétabilité et justesse de mesure

Choisir le bon débitmètre adapté à votre application est un élément essentiel pour la réussite du projet. En général, les deux caratéristiques clés sont la justesse et la répétabilité du débitmètre. Dans son article de blog, Chris King explique ce que ces deux paramètres signifient et pourquoi ils sont d’une importance fondamentale.

5. La vanne de régulation : l’outil le plus utilisé dans la régulation de débit

Vanne de régulation

Pour terminer la liste, un article de blog sur les vannes de régulation, probablement l’outil le plus utilisé dans la régulation de débit. Utilisée pour réguler un débit, une vanne de régulation fait varier la capacité de passage de débit. Savez-vous quelle vanne est la plus appropriée pour votre débitmètre ? Stefan von Kann, ingénieur expert en physique appliquée, présente un certain nombre de conseils et d’astuces sur les points les plus importants.

Les blogueurs invités en 2019

Nous tenons à remercier vivement nos blogueurs invités pour leurs études fascinantes et leurs histoires captivantes. Nous sommes ravis que vous ayez contribué au contenu de notre site en 2019.

  • Roland Snijder, physicien médical au centre Hospitalier de Haaglanden Medisch (Pays-Bas), a travaillé comme chercheur sur le projet de multi-perfusions au service de Technologie médicale et de physique clinique du Centre médical universitaire d’Utrecht. Dans son article de blog, il se concentre sur l’étude des causes physiques des erreurs de dosage dans les systèmes de multi-perfusions.
  • Jean-François Lamonier (Université de Lille) est un expert dans le traitement catalytique des composés organiques volatils. Dans cet article de blog, il explique comment son équipe utilise des débitmètres à cet effet.
  • Jornt Spit, chercheur au sein du groupe de recherche Radius à l’Université des Sciences Appliquées Thomas More en Belgique, a une formation en biochimie et en biotechnologie. Il travaille sur la biomasse renouvelable. Lisez son article de blog sur l’apport de CO2 contrôlé pour l’algoculture et sa précieuse contribution en tant que source alternative de carbone.
  • La Prof. Michaela Aufderheide (Cultex Technology GmbH) travaille depuis plus de 30 ans dans le domaine des méthodes analytiques alternatives à base de cellules vivantes, notamment sur la toxicologie par inhalation. La pollution croissante de l’air ambiant extérieur et du lieu de travail rend nécessaire de nouvelles méthodes d’essai. Lisez son article de blog : « La cigarette électronique – Bonne ou mauvaise ? »

Vous cherchez encore plus d’inspiration ? Tous les articles de blog sont accessibles sur notre site.

Au nom de toute l’équipe Bronkhorst, je vous souhaite une année 2020 saine, merveilleuse et innovante !

PS : Quels sujets d’articles aimeriez-vous que nous écrivions sur notre blog en 2020 ? Partagez avec nous vos idées !

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
Cover Image

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.

Vous souhaitez être informé de nos dernières solutions de mesure et recevoir chaque mois nos conseils par mail ? Inscrivez-vous à notre newsletter.

Utilisation de la débitmètrie massique pour améliorer le traitement de l’eau et préserver la santé publique

Comment le dosage de l'acide orthophosphorique à l'aide de la technologie du débit massique Coriolis peut entraîner une diminution des coûts de dosage chimique.

James Walton
Cover Image

La société Anglian Water Services traite l’eau potable selon les normes les plus strictes, la fournit à des millions de foyers et la gère avec soins pour s’assurer qu’elle ne vienne jamais à manquer dans chaque région du Royaume-Uni. Elle a lancé un projet visant à optimiser et accentuer le contrôle du dosage de phosphates dans le réseau public d’alimentation d’eau.

Fonction de l’acide orthophosphorique dans le réseau public d’alimentation d’eau

Les exploitants des réseaux publics d’alimentation d’eau ajoutent généralement des phosphates à l'eau potable en tant qu’inhibiteurs de corrosion pour passiver les surfaces et ainsi éviter le lessivage du plomb et du cuivre dans les tuyauteries. Des phosphates inorganiques (p.ex. acide phosphorique, phosphate de zinc et phosphate de sodium) sont ajoutés à l’eau afin de créer une couche d’orthophosphate qui forme un revêtement de protection insoluble à l’intérieur des conduites d’eau et des circuits de plomberie domestique. Cette couche agit comme un inhibiteur, qui empêche les éléments de corrosion présents dans l'eau de dissoudre certains métaux dans le réseau d’eau potable. En conséquence, les taux de plomb et de cuivre dans l’eau restent bas et dans les limites des normes visant à protéger la santé publique.

Quel était le procédé d’origine ?

Dans le procédé d’origine, un analyseur en ligne était placé en aval de l’injection pour mesurer la concentration d’acide orthophosphorique dans le débit principal. Les résultats des mesures étaient comparés à la concentration requise et utilisés pour ajuster le taux d’acide orthophosphorique dans le flux principal en réglant la vitesse de la pompe de dosage. Avec ce processus, Anglian Water Services peut maîtriser les taux de concentration de cuivre et de plomb dans l’eau dans les limites fixées pour la protection de la santé publique. Néanmoins, le procédé était perfectible, ce qui va être évoqué dans cet article de blog.

Système initial de dosage d'acide phosphorique

Système initial de dosage d’acide phosphorique

Quelles sont les limites du procédé d’origine ?

Le dispositif de la boucle de régulation sur l’injection du réactif par la mesure de la concentration des phosphates n’est pas le meilleur. Sa réaction pour ajuster l’injection n’est pas assez rapide par rapport aux variations du débit principal. Nous devions nous assurer que nous dosions bien une concentration répondant aux exigences légales, en supposant que la station traitait un débit maximum. Des coûts secondaires sont à ajouter au dispositif du fait de la nécessité d’une redondance sur l’analyseur de mesure de concentration, afin de garantir la continuité de la mesure des taux d’acide orthophosphorique, ce qui impose la présence d’un second analyseur.

Objectifs du projet

  1. Réduire la concentration de phosphates.
  2. Réduire le coût de la mise en conformité avec les normes environnementales légales pour l’entreprise.
  3. Retirer l’analyseur aval et celui de secours pour la redondance de l’analyse en continu et l’enregistrement des données.

Deux technologies de capteurs de débit ont été évaluées pour améliorer le disposif : la mesure de pression différentielle et la débitmétrie massique Coriolis. Le débitmètre à pression différentielle est le plus économique et permet de mesurer le débit volumique d’acide orthophosphorique; le régulateur reçoit un signal analogique du débit principal et injecte un débit d’acide proportionnel au débit principal d’eau. Le débitmètre massique Coriolis donne une mesure de débit massique direct, plus précise et reproductible qu’une mesure de débit volumétrique pour cette application mais elle est également plus onéreuse. Avec cette technique de mesure, le régulateur reçoit aussi un signal analogique du débit principal et injecte un débit d’acide proportionnel au débit principal d’eau.

Couplage du débitmètre Coriolis mini CORI-FLOW avec pompe Tuthill

Le choix du principe de mesure s’est articulé autour du temps nécessaire au retour sur investissement. Cependant, durant la démonstration du débitmètre massique Coriolis, nous avons appris quelque chose de nouveau qui allait changer l’orientation de la prise de décision. Le débitmètre massique Coriolis peut mesurer aussi la densité du fluide et la transmettre sur une sortie de mesure enregistrable.

Pourquoi est-ce important ?

L’acide phosphorique est vendu en concentrations diluées, généralement en solution à 80%. Ce que nous avons découvert, c’est qu’il existe des écarts dans la concentration réelle au point d’utilisation.

À ce stade, nous savions déjà que la pression différentielle ou la technologie Coriolis pouvait nous aider à améliorer le processus de suivi et d’enregistrement. À présent, nous avions la chance de passer au niveau supérieur en donnant un paramètre non disponible auparavant mais très important, et de l’utiliser pour ajuster réellement la proportion d’acide à injecter.

Le paramètre de densité supplémentaire, disponible avec le débitmètre massique Coriolis, a été décisif pour le choix technique. À présent, le dosage peut être contrôlé proportionnellement au flux principal et à la densité réelle (qualité) de l’acide phosphorique utilisé.

Nouveau système de dosage d'acide phosphorique Nouveau système de dosage d’acide phosphorique

Quels sont les avantages donnés par l’utilisation de la débitmètrie massique ?

Alors que les cinq premières installations avec cette technologie vont être lancées, voici les points clés retenus :

  1. La concentration stable de l'acide orthophosphorique dans le réseau public d’alimentation d’eau.
  2. Le maintien des engagements vis-à-vis de la règlementation de l’industrie de l’eau pour l’hygiène et la santé publique.
  3. La diminution significative de la quantité d’acide phosphorique injecté dans l’environnement
  4. Des réductions de coûts d’exploitation sur 2 points: l’élimination des analyseurs en aval et la réduction de la consommation d’acide phosphorique.

Aujourd’hui, l’entreprise Anglian Water Services adhère à un principe «Love Every Drop » (aimer chaque goutte). Cette approche est une vision de la manière dont une entreprise de services publics doit fonctionner. Cette vision induit que l’état développe les conditions pour améliorer la protection et la résistance de l’environnement, ce qui permet d’avoir une croissance durable, capable de supporter les contraintes du changement climatique. Ainsi, la création de solutions économiquement abordables et fiables, répond aux besoins des clients utilisateurs, des collectivités et de l’environnement. Nous voulons que nos populations et nos collectivités locales aient des solutions pérennes aussi. L’acide phosphorique est lié au concept de « limites planétaires », selon Rockström et al. 2009. La société Anglian Water Services est en mesure de réduire la consommation d’acide phosphorique dans ses processus, sans sacrifier pour autant la qualité de l’eau. Ceci est bien en phase avec leurs principes de bonne gestion de leurs activités et de développement durable.

Suite à cette expérience, les spécialistes du traitement de l'eau chez Bronkhorst seront plus qu’heureux de vous aider à relever vos défis en matière de traitement de l'eau. Envoyez-nous vos questions : nous contacter

Télécharger la brochure

Que faire en cas de vibrations lors de l’utilisation de débitmètres massiques Coriolis ?

Le principe de mesure de Coriolis est sensible aux vibrations avec une fréquence proche de celle de résonance du tube du capteur ou une harmonique plus élevée de cette fréquence. Que pouvez-vous faire?

Ferdinand Luimes
Cover Image

Instrument connu pour sa grande précision, un débitmètre massique Coriolis présente de nombreux avantages par rapport aux autres appareils de mesure. Chaque principe de mesure pose toutefois ses problèmes et le principe de Coriolis n’échappe pas à la règle. L’utilisation d’instruments Coriolis peut être un défi considérable pour les applications à bas débit de l’industrie lourde où l’on peut avoir affaire à toutes sortes de vibrations. Dans cette publication, j’aimerais partager avec vous mes expériences en la matière.

Le principe de Coriolis

Les débitmètres massiques Coriolis présentent de nombreux avantages sur les autres appareils de mesure. Tout d'abord, les instruments à effet Coriolis mesurent le débit massique direct. Il s’agit d’une caractéristique importante pour l’industrie, car elle élimine les imprécisions dues aux facteurs de correction calculés avec incertitudes des propriétés physiques du fluide. Autre avantage : les instruments à effet Coriolis sont très précis, offrent une excellente répétabilité, ne contiennent aucune pièce mobile et ont une plage dynamique élevée, etc.

Pour en savoir plus sur l’importance de la mesure de débit massique et la pertinence de la technologie Coriolis, lisez le précédent article de notre blog : l’importance de la mesure de débit massique et la pertinence de la technologie Coriolis.

Les vibrations influencent-elles la précision de mesure d’un débitmètre massique Coriolis ?

Dans les applications industrielles, toutes sortes de vibrations avec différentes fréquences sont très courantes. Un débitmètre Coriolis mesure un débit massique à l’aide d’un tube capteur vibrant, dont la fluctuation se déphase lorsque la masse du fluide s’écoule au travers de celui-ci, comme cela est expliqué dans la vidéo à la fin de cet article.

Cette technique de mesure est sensible aux vibrations non désirées ayant une fréquence proche de celle de résonance du tube capteur (cela dépend de la conception du tube capteur, par ex. 360 Hz) ou une harmonique plus élevée de cette fréquence (voir la photo ci-dessous).

Description de l’image les débitmètres Coriolis ne sont sensibles qu’à la fréquence de résonance ou à une harmonique plus élevée de cette fréquence

La probabilité de présence de ces vibrations non désirées est plus grande dans un environnement industriel. Aussi les fabricants de débitmètres Coriolis font de leur mieux pour réduire l’influence des vibrations sur la valeur mesurée par l’utilisation de solutions techniques courantes, à savoir :

  • des fréquences plus élevées
  • des tubes à double capteur
  • différentes formes de capteur
  • l'utilisation de lest (ex.: des blocs massiques)
  • la compensation passive et active des vibrations
  • des compensateurs de dilatation

Donc oui, les vibrations peuvent influencer la précision de mesure de votre débitmètre Coriolis, mais seulement si elles ont une fréquence proche de la fréquence de résonance. Que pouvez-vous y faire ? Cela dépend du type de vibration.

Quels types de vibrations existe-t-il ?

Dans un environnement industriel, les fréquences peuvent être générées par :

  • les sources de vibration liées à l’environnement (transport routier, les voies ferrée, activités industrielles)
  • les sources de vibration liées au bâtiment (installations mécaniques et électriques, comme la climatisation)
  • les sources de vibration liées à l’usage (équipement et machines installés, par ex. les pompes, les convoyeurs).

Ces vibrations traversent les éléments comme le sol, l’air, des tuyaux ou le fluide en tant que tel. Si ces vibrations perturbent la fréquence de Coriolis, le débit mesuré pourrait dans une certaine mesure être erronnée.

Afin d’atténuer les effets des vibrations, il est utile d’identifier ces causes. Parfois, il est possible de déplacer juste un peu le débitmètre, de le tourner (les débitmètres Coriolis sont dans la plupart des cas moins sensibles aux vibrations s’ils sont tournés de 90 degrés), d’utiliser un bloc massif lourd (ou plus important), d’utiliser des tubes souples ou des tubes métalliques en U ou des alternatives pour la suspension.

Comment pouvez-vous vérifier la performance d’un débitmètre Coriolis ?

Un débitmètre et un régulateur qui fonctionnent bien donneront les meilleurs résultats au procédé. Avant de leur faire entièrement confiance, il est donc conseillé de tester les instruments Coriolis dans votre application, si vous vous attendez à des vibrations équivalentes à celles de l’industrie lourde. Faites attention lors de la filtration du signal de mesure. Dans certains cas, cela semble judicieux (par ex. quand une réponse rapide n’est pas requise), mais si vous voulez évaluer le emps de réponse d’un débitmètre, la filtration pourrait fausser votre jugement.

Panneau de dosage Coriolis

Si, dans des circonstances spécifiques, le débitmètre Coriolis ne fonctionne pas comme il le devrait, l’opérateur constatera un changement à la sortie du procédé. Ainisi, par exemple, dans une application de dosage de la couleur d’un détergent, cela peut provoquer des différences de couleur du produit dues à un dosage incorrect et/ou à un comportement inattendu du signal de mesure. Dans ces cas-là, vérifier le signal de mesure brute (sans filtres !) est justifié, puisque cela vous donnera une bonne indication de la performance du débitmètre. Demandez au fabricant de votre débitmètre comment annuler la filtration de tous les signaux.

Normes relatives aux vibrations

Étonnamment, l’influence des vibrations externes n’est pas clairement définie dans une norme relative aux débitmètres Coriolis. Plusieurs normes portent sur les vibrations, mais aucune sur la précision des mesures en relation avec les vibrations. Il existe toutefois deux normes utiles relatives aux vibrations :

  • IEC60068-2, Essais d’environnement de l’équipement électronique concernant la sécurité
  • MIL STD 810, Considérations de génie écologique concernant les chocs, le transport et l’utilisation

En tant qu’utilisateur de débitmètres Coriolis, il est important de bien appréhender l’environnement de votre application, surtout en ce qui concerne les sources de vibrations externes potentielles. Spécialistes de l’effet Coriolis à bas débit, nous travaillons en collaboration avec des partenaires comme l’Université de Twente et le TNO (un organisme néerlandais de recherche scientifique appliquée) afin d’approfondir constamment notre compréhension de ces phénomènes et de leurs effets.

Dotés d’installations de tests en interne, nous sommes en mesure de réaliser des tests de vibrations spéciales. Forts de l’expérience acquise grâce aux applications de nos clients et à des solutions sur mesure, nous n’avons de cesse d’améliorer nos débitmètres Coriolis afin qu’ils donnent encore plus satisfaction à nos clients.

Regardez notre vidéo sur le principe de Coriolis :

En savoir plus sur le principe de mesure de Coriolis

Consultez notre cas d’utilisation des régulateurs de débit massique Coriolis pour l’odorisation de notre gaz naturel.