Utilisation de la technologie des ondes ultrasons pour l'ajout des arômes de vos bonbons

Bronkhorst High-Tech a développé un débitmètre à ultrasons pour mesurer les faibles débits volumiques dans le secteur agro-alimentaire.

Erwin Eekelder
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Avec l'augmentation de la demande en faveur d'ingrédients plus sains et naturels (tels que les vitamines dans les sucreries), les fabricants de chocolat et de bonbons décident souvent d'utiliser des additifs naturels à la place des parfums, arômes et colorants artificiels existants. Parce que ces additifs sont plus chers et que leurs propriétés fluidiques (telles que la densité et la viscosité) varient, la précision des processus et leur traçabilité sont essentielles.

La solution de débit souhaitée doit permettre de donner des informations détaillées sur : le procédé, les chaînes de fabrication plus efficaces, la meilleure uniformité du produit et la qualité du procédé global. C'est la raison pour laquelle nous avons développé l'ES-FLOW, un débitmètre à ultrasons pour les faibles débits de liquides.

Marché de la confiserie

À l'international, le gigantesque marché de la confiserie devrait atteindre les 275 milliards de dollars en 2025. Si l'on considère ce chiffre plus en détails, on notera que c'est en Amérique que les ventes de confiseries au détail sont les plus élevées, mais si l'on mesure la consommation par personne, il semblerait que l'Europe soit en tête. L'Allemagne présente le plus fort taux de consommation par personne (d'après des données de marché et des estimations d'Euromonitor datant de 2016).

Les fournisseurs tirent constamment des enseignements du marché afin d'apporter une valeur ajoutée continue à la vie quotidienne de leurs clients. Une chaîne d’approvisionnement viable, une amélioration du bien-être des clients et une innovation continue au niveau des produits, sont requises pour subvenir aux besoins à long terme de ce marché.

Production de chocolat

Procédé de production continue

Dans le même temps, les tendances observées ces dernières années vont dans le sens de procédé de production continue, de la limitation des déchets, de la réduction des temps d'arrêts et d'une flexibilité accrue, non seulement dans le secteur alimentaire, mais aussi dans l'industrie chimique.

L'utilisation d'additifs (saveurs, arômes et colorants) nécessite la mesure et le contrôle de faibles débits. Les solutions susceptibles de répondre à cette problématique ne sont pas légion. De nos jours, de nombreux confiseurs utilisent des pompes de dosage volumétrique à déplacement. Mais comment être sûr que le volume souhaité a effectivement été déplacé ? La tête de pompe était-elle bien remplie de liquide ? Ou une phase de fonctionnement (partiellement) à sec s'est-elle produite ?

Les pompes de dosage sont souvent calibrées ou programmées pour un liquide et un débit définis. Modifier les conditions de procédé ou de production peut entraîner de longs temps d'arrêt. Le débitmètre à ultrasons ES-FLOW est doté d'un régulateur PID intégré qui peut commander les pompes et les vannes. Cela permet à l'utilisateur de créer un circuit de commande automatisé complet avec des temps de réponse courts.

Mesurer et réguler en temps réel des débits inférieurs à 1500 ml/min., voire 200 ml/min. ?

En étroite collaboration avec TNO (une organisation néerlandaise dédiée à la recherche scientifique appliquée), nous avons réussi à développer un instrument qui utilise la technologie des ondes ultrasons. Cette technologie est appliquée à la série de débitmètres à ultrasons ES-FLOW pour mesurer et réguler les débits 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 % du débit ± 1 ml/min.

Vous voulez savoir comment cette technologie des ondes ultrasons fonctionne?

Pour en savoir plus à ce sujet, lisez notre article "Comment mesurer de faibles débits de liquides par ultrasons ?"

Débitmètre à ultrasons

Aucun réétalonnage nécessaire

Dans de nombreuses sociétés, les conditions des procédés varient et font appel à divers additifs et solvants. Étant donné que le fonctionnement du débitmètre à ultrasons ES-FLOW ne dépend pas du liquide, aucun réétalonnage n'est nécessaire. L'ES-FLOW permet par ailleurs la mesure de liquides non conducteurs tels que l'eau distillée ou déminéralisée et les solvants. Enfin, le capteur n’est pas sensible aux vibrations environnantes.

Conception hygiénique

L'instrument a été conçu selon les normes d'hygiène en vigueur, avec un tube de capteur droit auto-drainant, une rugosité de surface ≤ 0,8 µm et sans volume mort. Les particules ou les bactéries ne peuvent donc pas s'accumuler et contaminer le tube du capteur. Résultat : le nettoyage ne prend que quelques minutes, pour un temps d'arrêt réduit au minimum.

Découvrez le principe de fonctionnement du débitmètre à ultrasons ES-FLOW pour les débits de liquide les plus faibles.

Et pour en savoir plus sur le processus de préséries du débitmètre à ultrasons ES-FLOW, lisez notre article "Comment les préséries nous aident à développer des débitmètres et régulateurs de débit massiques ?"

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Débitmètres et régulateurs de débit dans l'industrie alimentaire

Dans l'industrie alimentaire, il existe de nombreuses applications dans lesquelles les gaz ou les liquides doivent être mesurés ou contrôlés

Angela PULS
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L'industrie alimentaire compte de nombreux domaines d'activité dans lesquels des gaz ou des liquides doivent être mesurés ou contrôlés. Nous pensons notamment aux applications comprenant des procédés d'aération ou des dosages d'additifs tels que des arômes ou des colorants. De façon plus indirecte, la mesure ou le contrôle de débit joue aussi un rôle important dans de nombreuses applications de traitement des surfaces, telles que la stérilisation d'emballages. Bronkhorst a déjà publié de nombreux articles en lien avec l'industrie très diversifiée et exigeante des aliments, dont j'aimerais partager quelques extraits avec vous.

Le dosage d'additifs pour l'industrie des confiseries

Il existe une grande variété de confiseries sur le marché, chacune caractérisée par un goût, une texture et une apparence qui lui sont propres. Erwin Broekman a eu l'occasion de visiter les installations de Haas-Mondomix, constructeur de machines spécialisé dans l'équipement destiné à l'industrie agroalimentaire. Grâce au recours à des débitmètres volumétriques à ultrasons, Haas-Mondomix peut mesurer la quantité d’additifs – arômes, colorants et acides – ajoutés dans le flux principal du procédé de production. Pour en savoir plus sur cette application, consultez ici l'article du blog.

Application alimentaire Haas-Mondomix

Le marché des confiseries en chocolat connait lui aussi une augmentation croissante des différentes variétés de saveurs. Cette forte croissance a contribué à l'intégration des régulateurs et débitmètres massiques dans l'industrie de la confiserie. Associés à une pompe, les débitmètres Coriolis constituent la solution idéale pour doser les saveurs et les ingrédients fonctionnels. Consultez l'article pour en savoir plus sur le dosage des arômes dans le chocolat.

Les systèmes d'aération, foisonnage ou fraisage dans les procédés de production de gourmandises telles que la glace et les gâteaux

La crème glacée est produite en congelant un mélange de sucre, de matière grasse et de matière sèche de lait, tout en y incorporant de l'air. L'air représente entre 30 et 50 % du volume total, d'où l'importance cruciale de ce procédé. L'incorporation d'air dans la glace a cependant un effet secondaire, à savoir que celle-ci aura tendance à fondre plus vite. Afin d'obtenir la meilleure composition possible, il est donc important de veiller à l'injection stable d'un flux d'air constant pour garantir un rapport air/crème uniforme. Pour y parvenir, on peut recourir à un régulateur de débit massique. Lisez l'article sur la production de crème glacée pour en apprendre davantage sur votre gourmandise favorite de l'été.

Application alimentaire Hansa-mixer

L'aération est également un procédé clé de la production de crème fouettée. Cette opération est notamment assurée par Hansa Industrie-Mixer, une entreprise internationale qui opère dans le secteur des mixeurs et mélangeurs de mousse pour l’industrie alimentaire et non alimentaire. Hans-Georg Frenzel, responsable technique de l'entreprise, explique sur notre blog le rôle des régulateurs de débit massique dans la production de gâteaux.

La stérilisation d'emballages alimentaires en vue de réduire le gaspillage alimentaire

En matière de production alimentaire, la principale ombre au tableau reste le gaspillage. Partout dans le monde, de la nourriture est perdue ou gaspillée à différents échelons de la chaîne d'approvisionnement. Une manière de réduire ce gaspillage est d'améliorer la stérilisation des emballages destinés à accueillir les aliments, en vue d'en diminuer la détérioration et d'en accroître la durée de conservation. C'est ici que les systèmes de contrôle de l'évaporation et du mélange (CEM) interviennent. James Walton explique comment Bronkhorst contribue à étendre la durée de vie de nombreux produits.

J'espère que ces aperçus vous en auront appris davantage sur le rôle joué par les débitmètres et les régulateurs de débit dans l'industrie alimentaire. Bronkhorst compte un large éventail de produits s'adressant à cette industrie en particulier, comme vous pourrez le constater lors du salon ProSweets 2019.

Prosweets-Cologne

ISM et ProSweets 2019

Bronkhorst sera présent au salon professionnel ProSweets de Cologne du 27 au 30 janvier prochains, organisé de concert avec le salon Internationale Süßwarenmesse ISM. Venez donc nous rendre visite à ProSweets 2019, hall 10.1, stand A020 !

Vous souhaitez en savoir plus sur les systèmes que Bronkhorst propose dans l'industrie alimentaire ? N'hésitez pas à nous contacter, nous serons ravis de vous renseigner.

Dosage par batch ultra rapide pour les lignes de remplissage

Comment la technologie de dosage Bronkhorst constitue une parfaite solution pour doser de petites quantités d’additifs à grande vitesse dans l'industrie des boissons.

Walter FLAMMA
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Inutile de préciser que, vu ma fonction de spécialiste de l’industrie alimentaire, pharmaceutique et des boissons chez Bronkhorst High-Tech, j’observe en permanence ces marchés afin de voir où nous pourrions apporter des solutions. S’agissant du marché des boissons, je me suis intéressé de près au dosage par batch (lot) ultra rapide d’additifs. En effet, le dosage des additifs constitue typiquement le genre d’application pour laquelle un débitmètre peut se révéler utile. Permettez-moi de vous expliquer à quelle étape nous pouvons intervenir et pourquoi le dosage par batch des additifs doit se dérouler à très grande vitesse.

La tendance est à la production de petits lots

Généralement, les industries s’efforcent de produire un seul produit en grande quantité (production de masse), et l’industrie des boissons ne fait pas exception à la règle. Toutefois, étant donné le développement de gammes plus étoffées et la diversification à laquelle les entreprises doivent faire face, cette méthode de production manque de flexibilité et d’efficacité, deux atouts souvent indispensables aujourd’hui. Les entreprises s’emploient à optimiser leurs procédé afin de pouvoir mieux résister et mieux réagir face aux risques. À l’heure actuelle, la tendance consiste plutôt à produire des lots en fonction de la demande du moment.

Il y a donc une réelle nécessité de gagner en flexibilité et en rentabilité. Dans le contexte de l’industrie des boissons, cela implique de pouvoir passer rapidement d’une boisson à l’autre, en prenant un minimum de temps pour le nettoyage. Dès lors, pour maintenir le système de dosage des additifs séparé du flux principal de production (comme l’eau), on va justement empêcher la plupart des éléments de la ligne de remplissage d’entrer en contact avec des additifs. Cela permettra de gagner du temps et du liquide de nettoyage lors du passage à un autre produit, et donc de réduire les coûts.

La nécessité du dosage par batch ultra rapide

La plupart des lignes de remplissage fonctionnent à haut rendement. Cela exige l’utilisation d’un système de dosage des additifs capable d’exécuter le dosage de façon rapide, avec grande précision et de manière répétitive. Comment un dosage rapide par lots peut-il être réalisé correctement ? Un aspect capital du dosage ultra rapide est l’intégration de la bonne quantité d’additifs dans le temps de dosage préétabli. Cette quantité est généralement très faible et le temps de dosage peut parfois être très court. il n’est pas rare dans l’industrie des boissons de travailler avec un temps de dosage allant de quelques millisecondes à une seconde. Or doser des quantités d’additifs aussi faibles à une telle vitesse représente un réel défi et requiert une régulation optimale du débit.

Les solutions de Bronkhorst pour le dosage par batch

Nous sommes en mesure d’offrir plusieurs solutions de régulation du débit capables de répondre à la précision et au caractère répété que nécessite le dosage par batch (ultra rapide). L’une des solutions consiste à utiliser un débitmètre massique Coriolis en combinaison avec une pompe ou une vanne adaptée. Grâce à ce système, il est possible de contrôler le dosage des liquides tout au long du procédé de production.

Une autre option peut consister à utiliser un débitmètre volumétrique à ultrasons. Le design hygiénique de nos débitmètres volumétriques à ultrasons et la possibilité de les stériliser une fois en place (Cleaning in Place – CIP) font de ces débitmètres les outils tout désignés pour l’industrie des boissons.

Débitmètre volumétrique à ultrasons

Débitmètre volumétrique à ultrasons ES-FLOW

L’avantage des débitmètres de Bronkhorst, qu’il s’agisse du débitmètre Coriolis ou du débitmètre volumétrique à ultrasons, c’est qu’ils sont équipés d’une fonction de dosage par batch intégrée. Cette technologie de dosage permet le dosage par batch de petites quantités d’additifs liquides avec une bonne précision répétable. Le logiciel est doté d’une « fonction d’apprentissage » destinée à corriger automatiquement même les plus faibles déviation (p. ex. pendant le démarrage de l’instrument ou le changement des lots d’approvisionnement). Les paramètres sont configurés pour remplir toutes les exigences de la production, et l’équipement peut s’intégrer très facilement à des procédés ou des lignes de production existants. En outre, grâce à cette fonction de dosage par batch, toute régulation complexe par automate ou logiciel SCADA devient inutile.

Technologie de dosage par batch

Schéma de la technologie de dosage de Bronkhorst à l’aide de débitmètres massiques CORI-FLOW

Ainsi, que votre choix se porte sur l’utilisation d’un débitmètre Coriolis ou à ultrasons, nos instruments de régulation de débit sont capables d’offrir des solutions pour des applications à haute cadence et des machines flexibles dans l’industrie des boissons, en accélérant le passage d’un produit à l’autre et en réduisant le gaspillage. Si vous souhaitez en savoir plus sur notre technologie à ultrasons qui se revèle une excellente solution pour le dosage d’additifs dans la fabrication de confiseries, lisez le récit de mon collègue Erwin Broekman, qui décrit comment produire des confiseries différentes par leur goût, leur texture et leur aspect. En savoir plus sur le dosage d’additifs.

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Connaissez-vous la différence entre l'eau déminéralisée et l'eau distillée ?

Guus Witvoet explique la différence entre l'eau déminéralisée et l'eau distillée et quels instruments de mesure utiliser.

Guus WITVOET
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Laissez-moi d'abord vous expliquer ce qu'est l'eau déminéralisée. L'eau déminéralisée est de l'eau purifiée et est souvent utilisée dans des applications en laboratoire à des fins industrielles et scientifiques. Toutefois, dans votre vie de tous les jours, vous rencontrez aussi des applications avec de l'eau déminéralisée.

Par exemple, pour repasser vos vêtements avec un fer à vapeur, de l'eau déminéralisée peut être utilisée pour éviter les dépôts de calcaire dans votre fer. Mais elle est également utilisée dans les installations de lavage de voiture. Une fine couche d'eau déminéralisée est pulvérisée sur la voiture à la fin du programme de lavage pour éviter les gouttes séchées sur votre véhicule. Vous trouverez quelques exemples de l'utilisation d'instruments Bronkhorst appropriés à la fin de ce document.

Comparaison Eau déminéralisée et eau distillée

L'eau déminéralisée est de l'eau qui a été purifiée de façon à ce que (la plupart de) ses ions minéraux et de sel soient retirés. On peut penser par exemple au calcium, au chlorure, au sulfate, au magnésium et au sodium. L'eau déminéralisée est également connue en tant qu'eau dé-ionisée. L'eau déminéralisée est généralement considérée comme étant différente de l'eau distillée. L'eau distillée est purifiée par ébullition et re-condensation. Les ions de sel ont été retirés de cette façon.

La principale différence entre l'eau déminéralisée et l'eau distillée est que l'eau distillée a généralement moins de contaminants organiques, la déminéralisation ne retire pas les molécules non chargées comme les virus ou les bactéries. L'eau déminéralisée a la plupart du temps moins d'ions minéraux, cela dépend de la manière dont elle est produite. La déminéralisation est une production plus propre et laisse derrière elle moins de dépôts dans les installations dans lesquelles elle est utilisée. Lors de l'utilisation d'eau déminéralisée, il faut tenir compte des matériaux de vos instruments. Tous les matériaux ne sont pas appropriés pour servir de matériau de conduit d'eau déminéralisée, cela dépend également des températures employées.

Comment est-elle produite ?

L'eau déminéralisée est principalement produite de trois façons :

  1. par Procédé d'échange d'ions qui utilise des résines d'échange d'ions : les ions positifs sont remplacés par des ions d'hydrogène et les ions négatifs sont remplacés par des ions d'hydroxyde.
  2. par Electro-dé-ionisation où un procédé d'échange d'ions a également lieu : un courant électrique est envoyé à travers les résines pour les maintenir régénérées. Les ions indésirables se déplacent de la surface de réaction vers les électrodes.
  3. par Filtration par membrane : la plupart du temps au cours d'étapes multiples.

Pour obtenir une bonne qualité d'eau déminéralisée, plusieurs étapes de déminéralisation sont nécessaires. L'utilisation de filtration par membrane présente dans ce cas l'avantage qu'en général, aucun produit chimique n'est nécessaire pour produire l'eau déminéralisée (à l'exception peut-être pour le nettoyage), l'inconvénient est la quantité d'énergie (électrique) consommée par le procédé.

Eau déminéralisée – utilisations courantes

L'eau déminéralisée est employée à des fins industrielles et scientifiques. Pensez aux applications suivantes :

  • Applications et tests en laboratoire
  • Lavage de voitures
  • Eau de lavage pour la fabrication des puces électroniques
  • Utilisations pour l'automobile, par ex. batteries acides au plomb et systèmes de refroidissement
  • Alimentation des chaudières
  • Découpe au laser
  • Optimisation des piles à combustible
  • Fers à vapeur et applications générateurs de vapeur
  • Fabrication pharmaceutique
  • Cosmétiques
  • Aquariums
  • Extincteurs d'incendie

Lavage de voiture

Risques pour la santé de l'eau déminéralisée ou distillée

Vous pourriez penser que l'eau déminéralisée ou distillée qui est complètement filtrée des minéraux par (électro-)échange d'ions, distillation, filtration par membrane ou autres procédés de production, pourrait être utilisée comme eau potable. Cependant, comme pour tout, il y a des avantages et des inconvénients à boire l'eau déminéralisée. L'avantage est que les minéraux qui sont mauvais pour nous ont été enlevés. Les mauvaises influences de certains minéraux sur nos corps sont très largement documentées. De plus, le gros inconvénient de boire de l'eau déminéralisée est que cette eau enlève également les bons minéraux de notre corps et provoque une carence et notre organisme ne peut plus fonctionner correctement. En résumé : l'eau déminéralisée ne devrait pas être utilisée comme eau potable car elle ne contient pas les minéraux qui sont nécessaires à une bonne santé.

Voici des exemples d'instruments qui peuvent être utilisés pour l'eau déminéralisée

Instruments de mesure débit liquide

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Comment les confiseries obtiennent-elles leur goût, leur texture et leur apparence qui les personnalisent ?

Débitmètre volumique à ultrasons comme solution pour le dosage des additifs.

Erwin Broekman
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Il existe une grande variété de confiseries sur le marché, chacune caractérisée par un goût, une texture et une apparence qui lui sont propres. Ces caractéristiques constituent souvent l’image de marque des grands fabricants de confiseries, ce qui explique pourquoi il est fondamental que la production puisse se dérouler de façon fiable pour les reproduire .

Parmi les principaux constructeurs de machines spécialisés dans les équipements destinés à l’industrie alimentaire, en particulier le foisonnage, le fraisage, l’aération, le dépôt, la formation et le mélange de crèmes grasses, de chocolat et d’autres produits, il y a Haas-Mondomix. J’ai eu l’occasion de visiter les installations de la société à Almere, aux Pays-Bas, et de travailler sur une solution axée sur le débitmètre à ultrasons et destinée à l’ajout d’additifs dans le flux principal du procédé de production de confiseries.

Questions importantes en matière de dosage des additifs

Les équipements que conçoit Haas-Mondomix pour l’industrie de la confiserie sont soumis à des exigences rigoureuses. À cet égard, les points suivants figurent parmi les plus importants :

  • Une confiserie de haute qualité : comme des produits tels que les bonbons représentent une marque spécifique, il est fondamental que la couleur, la texture et le goût soient toujours les mêmes. Le reproductibilité du procédé s’avère dès lors essentiel. Elle permet ainsi d’obtenir des confiseries d’excellente qualité ;
  • Un bon dosage des matières premières (colorants, acides et arômes) : la coloration et les arômes sont des agents très coûteux, en particulier les matières naturelles. Par conséquent, une utilisation contrôlée et efficace de ces substances est très souhaitable. Elle permet d’économiser sur les matières premières et ajoute à une meilleure qualité ;
  • Une conception sanitaire, adaptée aux applications alimentaires : il est fondamental que les appareils destinés à des applications alimentaires présentent une conception hygiénique avec une rugosité de surface de ≤ 0,8 µm et sans volume mort.

Application Haas-Mondomix

Débitmètre volumique à ultrasons comme solution pour le dosage des additifs

Autrefois, lorsqu’un problème survenait dans le procédé de fabrication des confiseries, on constatait la mauvaise qualité à un stade assez tardif, et, par conséquent, des lots entiers devaient être déclassés comme confiserie de « second choix ».

En étroite collaboration avec Haas-Mondomix et notre agence Bronkhorst Pays-Bas, nous avons trouvé une solution pour aider Haas-Mondomix à fabriquer des équipements encore plus performants.

Lors d’un test, nous avons utilisé plusieurs débitmètres volumétriques à ultrasons (le nouveau Bronkhorst ES-FLOW series) afin de mesurer la quantité d’additifs – arômes, colorants et acides – qui ont été ajoutés dans le flux principal du procédé de production.

Comme ces liquides sont très concentrés, il suffit juste d’en ajouter de petites quantités. Celles-ci peuvent être mesurées avec le débitmètre à ultrasons, car la plage de mesure est comprise entre 4 et 1 500 ml/min avec une précision de +/- 1 % Rd.

Débitmètre à ultrasons

Selon le type de confiseries à produire, les quantités et les types de colorants, d’arômes et d’acides changent. Pour un type précis de confiseries – une gomme rouge, par exemple – les quantités doivent être constantes pour l’ensemble du lot. Cependant, la configuration du débitmètre volumétrique à ultrasons est suffisamment flexible pour lui permettre d’être utilisé pour une autre confiserie – comme une gomme verte – après un rinçage intermédiaire.

Dans le procédé actuel, le débitmètre à ultrasons est utilisé pour faire des mesures et les adresser à l’automate programmable. Haas Mondomix a désormais standardisé cette procédure, de sorte que les appareils de Bronkhorst ES-FLOW sont incorporés comme option standard dans les équipements de Haas Mondomix destinés à la fabrication de confiseries.

Comment fonctionne le débitmètre à ultrasons ?

Les débitmètres volumiques ES-FLOW utilisent la Technologie des ultrasons pour mesurer le débit volumique de liquides. Cette technologie a été développée en étroite collaboration avec TNO, l’organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée.

Comment mesurer de faibles débits de liquides par ultrasons ?

Un débitmètre à ultrasons a été spécialement conçu pour offrir une nouvelle solution de mesure des faibles débits de liquides < 1500 ml/min.

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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Vous êtes intéressé par ce que la technologie des ondes ultrasons peut faire dans les applications où l'ajout des arômes est important ? Lisez notre article : Utilisation de la technologie des ondes ultrasons pour l'ajout des arômes de vos bonbons