Série d'articles de blog : Comment traiter les faibles débits de liquide ? Partie 5/5

Quelle influence les conditions ambiantes, tels que les tuyaux et les vibrations, peuvent-elles avoir sur votre débitmètre ? Bronkhorst, spécialiste des solutions pour les faibles débits de liquide, partage des conseils pour optimiser votre procédé.

Bart de Jong
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5ème partie - Comment gérer les conditions externes ?

Dans le monde de la régulation et de la mesure de débits, nous faisons une distinction entre « faibles débits » et « forts débits ». Mais qu’est-ce que cela signifie réellement ? Bronkhorst fournit des débitmètres et des régulateurs dans la gamme « faible débit ». Savez-vous ce que signifie « faible débit » ? Dans notre série d’articles, nous expliquons la différence et partageons nos conseils et nos astuces sur les installations à faible débit de liquide. Dans cette dernière partie de notre série d’articles, vous en apprendrez plus sur l’influence des conditions ambiantes sur les instruments.

Quelle influence les conditions ambiantes peuvent-elles avoir sur votre débitmètre ?

Les débitmètres Bronkhorst mentionnés dans les précédents articles de la série, qui sont capables de mesurer des (ultra) faibles débits, y sont très sensibles. Cela implique que même les perturbations les plus infimes du procédé d’un client ou des conditions ambiantes peuvent être perceptibles. Toute perturbation éventuellement déjà présente dans le procédé est désormais vue par le capteur, grâce aux mesures beaucoup plus précises de ces débitmètres très sensibles. Un client peut alors réagir en se disant que « quelque chose ne va pas avec ce débitmètre ! » Mais n’oubliez pas que nos outils ne sont que des transmetteurs d’information ! Et utilisez plutôt les informations de cette série d’articles de blog pour optimiser votre propre procédé. Vérifiez les éléments externes tels que les tuyaux qui en amont et en aval du débitmètre, l’influence de tout équipement vibrant dans l’environnement ou l’éventuelle présence de particules solides dans le liquide.

Pour mettre ce qui précède en pratique : lors du choix d’un régulateur de débit ou d’un débitmètre massique Coriolis, une pression amont relativement élevée sera nécessaire pour compenser la chute de pression (perte de charge) relativement élevée de l’appareil, ce qui est globalement le cas lorsque les instruments Coriolis fonctionnent dans leur plage de débit nominale. Toutefois, pour les instruments Coriolis ayant une large gamme de mesure (jusqu’à 1 % de la pleine échelle), la perte de charge dans la partie inférieure de l’échelle est généralement négligeable et comparable à celle des débitmètres thermiques.

Bien que les mesures faites avec un débitmètre Coriolis soient beaucoup plus précises qu’avec un débitmètre thermique, une forte pression amont d’un volume sous pression va causer la dissolution d’une plus grande quantité de gaz dans le liquide. La libération de ce gaz dissous sous forme de bulles lors de la détente à une pression inférieure dans le procédé entraîne une instabilité. Cette série d’articles sur les faibles débits est destinée à vous sensibiliser à tout ce que vous pouvez faire pour améliorer la configuration de votre procédé, chaque méthode ayant ses propres avantages, ses inconvénients et ses effets induits.

Quels tuyaux dois-je choisir ?

Choisissez le plus petit tuyau possible. En minimisant la longueur et le diamètre du tuyau d’alimentation de liquide entre le débitmètre et le procédé, le temps nécessaire au remplissage et au renouvellement sera aussi court que possible. La chute de pression sur les débitmètres massiques Coriolis est beaucoup plus importante que sur les débitmètres thermiques parce que le capillaire de ces derniers est environ 20 fois plus court et que son diamètre est plus large. Trouvez la solution optimale entre la perte de charge et le plus petit volume intérieur de tuyau possible. Pour les faibles débits jusqu'à 100 g/h, il est recommandé d’utiliser un tuyau d’un diamètre extérieur de 1/16 pouce (~ 1,6 mm). Pour les débits supérieurs, nous recommandons des tuyaux de 1/8 pouce (~ 3,2 mm) afin de limiter la perte de charge. Essayez d’utiliser aussi peu que possible des raccords, coudes ou connecteurs en T, car ils risquent de provoquer une accumulation de bulles d’air et une instabilité du débit. Si nécessaire, utilisez des raccords de petit volume.

conduites

Le choix de tuyaux rigides (en acier inoxydable, par exemple) ou souples dépend principalement de la pression d’utilisation. Il est rare que des tuyaux souples soient utilisés à haute pression. Pour les débits inférieurs à 2 g/h, l’utilisation de tuyaux rigides est fortement recommandée parce qu’elle permet de prévenir les changements de volume interne et perturber la mesure. Pour les débitmètres avec capillaires en hastelloy, nous recommandons d’utiliser des tuyaux en hastelloy. Du polyétheréthercétone, ou PEEK, est de préférence appliqué pour les liquides agressifs qui attaquent l’acier inoxydable.

Se prémunir des coups de bélier en évitant les changements soudains de diamètres des tuyaux

Le coup de bélier est un phénomène qui nécessite une attention particulière. Vous le connaissez déjà de par vos toilettes ou votre lave-vaisselle à la maison : il s’agit du choc hydraulique qui se produit lorsqu’un liquide en mouvement est soudainement forcé à s’arrêter ou à changer de direction. Il en résulte alors des variations de pression nettement supérieures aux valeurs de pression (statique) pour lesquelles un système a généralement été dimensionné.

Préservez-vous des coups de bélier en évitant les changements soudains de diamètre d’un tuyau à l’autre, en installant un petit amortisseur de pulsations (lorsqu’une colonne de gaz isolée avec une membrane a un effet d'amortissement), en augmentant progressivement une pression appliquée ou en évitant de faire fonctionner une pompe alors qu’une vanne est fermée.

Comment gérer les vibrations ?

Les vibrations d’une pompe ou d’un autre équipement environnant peuvent avoir un impact négatif sur les performances des débitmètres massiques Coriolis. En effet, le principe de fonctionnement des instruments Coriolis repose sur les vibrations. Il convient donc de s’assurer que les pompes et autres machines environnantes vibrent à des fréquences différentes de celle du débitmètre Coriolis. Afin d’empêcher ces vibrations extérieures d’atteindre le débitmètre Coriolis, vous pouvez utiliser un tuyau en PEEK (légèrement flexible), ou le débitmètre/régulateur de débit peut être dissocié mécaniquement en faisant faire une boucle au tuyau rigide (« lyre en cor de chasse »). Pour les instruments Coriolis, Bronkhorst dispose de blocs massiques de 2 kg et 4 kg avec amortisseurs de vibrations, des éléments tampons supplémentaires pour absorber les vibrations.

bloc massique mini-coriflow

Bloc massique pour débitmètres Coriolis

Lisez notre article : Que faire en cas de vibrations lors de l'utilisation de débitmètres massiques Coriolis

Et concernant l’étalonnage ?

Nous vous recommandons d’étalonner les débitmètres thermiques tels que les appareils μ-FLOW et LIQUI-FLOW une fois par an. Pour les appareils Coriolis comme le mini CORI-FLOW ML120, aucun étalonnage n’est nécessaire, car leur principe de mesure est moins sensible au vieillissement. Dans certains secteurs (automobile, pharmacie et alimentation, par exemple), un étalonnage régulier est toutefois exigé par la législation ou par la normalisation. Dans ces secteurs, il est d’une importance vitale que les appareils de mesure indiquent des valeurs exactes. À des fins d’étalonnage, il peut être utile d’appliquer des tuyaux flexibles transparents, en Téflon, par exemple, afin de pouvoir détecter visuellement toute bulle de gaz présente dans le liquide d’étalonnage.

Centre d'étalonnage Bronkhorst

Centre d'étalonnage Bronkhorst

Utilisez des filtres à particules pour éviter tout encrassement

Afin d’empêcher les tuyaux et capillaires de débitmètres de petit diamètre de s’encrasser, ou de prévenir les dommages des vannes de régulation piézoélectriques, il est recommandé d’intégrer en amont un ou plusieurs filtres à particules. Cette démarche est importante en cas d’utilisation de capteur à petit diamètre et de vannes de régulation pour les débits les plus faibles. Les pores du filtre doivent être au moins dix fois plus petits que le capillaire de mesure, orifice ou restriction de régulation dans le système et, en amont d’une vanne de commande piézoélectrique, la taille recommandée pour les pores est de 5 microns. Une grande surface de filtre peut compenser une perte de charge importante causée par la petite taille des pores.

Plus d'information sur les filtres de Bronkhorst

Vous souhaitez en savoir plus ?

Cet article est la dernière partie des 5 articles de blog de cette série. Consultez les parties précédentes :

Vous avez des questions concernant les faibles débits ? Contactez notre équipe.

Le top 3 des articles de blog sur les débitmètres dans les applications médicales

Dans ce top 3 des articles de blog de l’industrie médicale, Bronkhorst parle de son implication dans trois applications médicales différentes : les appareils respiratoires, la chromatographie en phase gazeuse et la mesure de débit des gaz médicaux

Sandra Wassink
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Dans le cadre de nos activités quotidiennes, nous travaillons en étroite collaboration avec des entreprises de haute technologie et des universités scientifiques axées sur les applications médicales et partageons notre expérience en matière de mesure et de régulation du débit pour les applications liquides et gazeuses. Nos débitmètres pour gaz et liquides peuvent jouer un rôle important, en particulier pour les applications de faibles débits, où la précision et la fiabilité de la mesure du débit sont essentielles.

Dans ce top 3, nous présentons trois applications différentes qui impliquent l’utilisation de débitmètres ou de régulateurs de débit dans le secteur médical : les appareils respiratoires, la chromatographie en phase gazeuse et la mesure du débit des gaz médicaux.

1) Des régulateurs de débit pour le contrôle de la qualité des appareils de mesure de capacité respiratoire. Ivar Donker et Henk van Middendorp de Relitech nous ont montré la technologie fiable qu'ils ont utilisée pour concevoir un simulateur métabolique qui peut être utilisé pour étalonner sur site les instruments de mesure respiratoire. Lisez leur histoire et le rôle de nos régulateurs de débit massique dans leur procédé.

Régulation du débit pour appareils respiratoires

2) La technologie MEMS vient renforcer les équipements compacts de chromatographie gazeuse
La technologie des puces électroniques, telles que les puces MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), améliore notre quotidien de bien des façons. La technologie des puces MEMS est de plus en plus utilisée dans les appareils d'analyse, notamment pour des applications du domaine médicale, car la demande d'équipements compact augmente. L'un de ces exemples est l'utilisation de débitmètres équipés de capteur à puce MEMS dans les chromatographes en phase gazeuse, qui sont utiles pour déterminer quels anticorps combattent diverses maladies et virus. Notre chef de produit MEMS nous fait part de ses idées.

Technologie MEMS

3) Comment les débitmètres massiques peuvent aider les hôpitaux à réduire les dépenses de gaz médicaux ?
L'une des dépenses les plus importantes dans la plupart des hôpitaux est celle de l'achat ou de production des différents gaz médicaux nécessaires, tels que l'air médical, l'azote, l'oxygène et le protoxyde d’azote. En collaboration avec notre client, Bronkhorst a créé une solution avec des compteurs/débitmètres massiques qui ont permis à l'hôpital de disposer du suivi des consommations en temps réel, de l’acquisition des historiques de la totalisation des gaz utilisés et d’alarmes à distance en cas de défaut d’alimentation en gaz. Consultez cette application.

Régulation de débit gaz médicaux

Vous souhaitez en savoir plus sur les applications médicales ? Contactez-nous.

Série d'articles de blog : Comment traiter les faibles débits de liquide ? Partie 1/5

Comment traiter les faibles débits de liquide ? Quelle différence entre faible débit et débit élevé ? Nous vous disons tout sur les faibles débits sur notre blog.

Ron Tietge
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1ère partie - Que sont les faibles débits de liquide ?

Qu’ont en commun les microréacteurs, la recherche sur les catalyseurs et le dosage d’odorants ? Eh bien, ils nécessitent tous l’utilisation de faibles débits de liquide. Dans le monde de la régulation et de la mesure de débits, nous pouvons identifier des « faibles débits » et des « forts débits ». Mais qu’est-ce que cela signifie réellement ? Bronkhorst High-Tech est un fournisseur reconnu de débitmètres et régulateurs de débit dans la gamme des « faibles débits ». Il est temps donc d’expliquer de quoi nous parlons lorsque nous parlons de « faible débit de liquide ».

À cet effet, nous avons préparé une série d'articles de blog avec des recommandations pour le traitement des faibles débits de liquide. Outre la définition du faible débit et des conseils pour la sélection du débitmètre, vous trouverez dans ces articles des conseils sur les configurations des systèmes, les interfaces de communication et les systèmes d’alimentation de liquide. Étant donné que les utilisations du débit et les conditions de procédé chez divers clients sont rarement les mêmes, il n’existe pas de solution unique disponible pour tous les cas. Ceci requiert une certaine connaissance et compréhension de l’application du client pour donner le meilleur conseil.

Que sont les (ultra-)faibles débits de liquide ?

La définition de « faible » est arbitraire et elle dépend du champ d’activité. Dans l’industrie du vrac, des débits largement inférieurs à 500 kg/h sont considérés comme faible débit, alors que dans le domaine de la recherche, ce terme est attribué à des débits qui sont inférieurs à 100 grammes par heure. Les articles de blog suivants se concentrent sur la manipulation (mesurer aussi bien que réguler) de débits de liquide jusqu’à 100 g/h. De plus, nous mettons l’accent sur les ultra-faibles débits, que nous définissons dans la plage < 5 g/h.

Pour vous faire une idée du sujet, imaginez une goutte d’eau. Avec un diamètre type d’un demi-centimètre, 100 grammes par heure est équivalent à environ 2000 gouttes d'eau par heure, assez faible en effet. Et 100 gouttes correspondent à 5 grammes, à doser dans notre heure.

Des instruments précis pour la mesure et la régulation de faibles débits de liquide ont prouvé leur utilité dans un large éventail d’applications. Par exemple :

  • L’approvisionnement de 100 g/h d’huile de perçage en tant qu’agent lubrifiant est surveillé durant le perçage de trous dans la fabrication de pièces de fuselage d’avions. Lisez la note d'application : Lubricant dosing in airplane manufacturing.

dosage lubrifiant fuselage

  • Un débit d’éthanol liquide ultra-faible de 2 g/h est évaporé en vue de générer un débit stable de vapeur d’éthanol en tant que source de carbone, dans la R&D pour la production de graphène de haute qualité. Lisez la note d'application Research high-quality graphene production.
  • Dans l’étude de catalyse haute pression, des faibles débits liquides de composés d’hydrocarbure doivent être dosés en tant que débit stable sans pulsation. Lisez la note d'application : Catalysis at high pressure.
  • Les laboratoires sur puce ( Lab on chip) et autres dispositifs microfluidiques dans les domaines pharmaceutiques et biotechnologiques, réduisent fortement la quantité de produits chimiques et la durée des expériences nécessaires, comparé aux moyens traditionnels. Lisez la note d'application : Flow measurement in microfluidics.
  • L’odeur typique de gaz naturel ou biogaz provient d’un « agent d’avertissement » qui a été ajouté artificiellement au gaz, injecté en quantité petite mais continue en tant qu’additif liquide. Lisez la note d'application : Controlled supply of odorant to natural gas.

faible débit liquide gaz naturel

Dans tous ces cas, la mesure ou le dosage de la quantité correcte de liquide (ni trop, ni trop peu), sont essentiels pour une bonne performance du procédé concerné.

Débit massique contre débit volumique

Dans le paragraphe précédent, le débit est exprimé en unités de masse, telles que grammes/heure ou milligrammes/seconde. Cependant, de nombreux utilisateurs pensent et travaillent en unités de volume. C’est acceptable, du moins lorsque nous parlons des mêmes conditions de référence. Consultez notre article de blog « Savez-vous pourquoi les conditions de référence pression/température des unités de mesure de débit massique gaz sont importantes ? », pour en savoir plus sur les conditions de référence.

Débit massique ou volumique

Qu'y-a-t-il de si typique concernant les faibles débits ?

Comment un faible débit de liquide de moins de 100 g/h se distingue-t-il de débits « normaux » ou élevés ? Eh bien, les applications à (ultra-)faible débit impliquent certains phénomènes qui ne sont pas observés […] avec des débits plus importants. En raison de la (très) petite quantité de liquide qui est déplacée, les (ultra-)faibles débits sont si sensibles que les perturbations les plus infimes dans les conduites du fluide, le procédé ou les conditions ambiantes, peuvent avoir un effet significatif sur la stabilité du débit. Par conséquent, l’influence des conditions externes sur la stabilité du débit est cruciale ici, ainsi que les moyens pour réguler ces conditions externes. Par exemple, même les petites fuites de gaz ou de liquides à l’intérieur ou vers l’extérieur du procédé, ont une influence considérable sur le débit de liquide prévu. De plus, vous pouvez imaginer que l’obstruction par des particules solides ou les contaminations dans les conduites de faibles débits de liquide va réduire le débit d’une manière considérable. Et particulièrement pour le dosage de faible débit de liquide, les variations de pression entraîneront des débits instables. Des variations dans la pre-pressurisation, une pulsation due à des volumes de course de piston de pompe trop importants comparé au débit, et la dissolution de gaz (air sous pression) lors de la pressurisation du liquide à doser, auront toutes pour conséquence un débit instable.

La connaissance de l’application, ainsi que des phénomènes de transport physique du procédé, est essentielle pour traiter la question complexe de la manipulation de faibles débits. L’optimisation de la stabilité du débit et des performances des systèmes de fluides, requiert une connaissance approfondie des caractéristiques des fluides et des composants des systèmes dans un large éventail de circonstances. Chaque composant utilisé dans un système fluidique peut affecter le comportement du fluide ou interagir avec d’autres composants, particulièrement lorsqu’il s’agit de faibles débits.

Solutions pour des performances optimales

Au sein de la gamme de produits Bronkhorst, les débitmètres massiques et régulateurs de débit massique à base thermique μ-FLOW et LIQUI-FLOW, ainsi que les appareils Coriolis mini CORI-FLOW ML120 et mini CORI-FLOW M12, sont particulièrement adaptés pour les applications de (ultra-)faible débit de liquide. Alors qu’un débitmètre se compose d’un capteur qui mesure uniquement le débit du fluide, un régulateur de débit massique combine un capteur avec une vanne de régulation ou une pompe afin de réguler le débit du fluide. Découvrez la « théorie du régulateur de débit massique ».

Débitmètre micro-débitRégulateur de débit liquideDébitmètre Coriolis ultre-faible débit

Les régulateurs de débit sont utilisés d’habitude pour générer un débit stable. Cependant, des performances optimales nécessitent bien plus qu’un excellent régulateur de débit. Par exemple, assurez-vous qu’il n’y ait pas de fuites dans l’installation et utilisez des tubes de faible volume. De plus, dans les conteneurs sous pression, évitez d’utiliser du gaz qui se dissout dans le liquide, ou utilisez des moyens pour éliminer ce gaz.

Ne manquez pas la 2ème partie !

Vous cherchez des conseils pratiques notamment sur la sélection du bon appareil à faible débit ? Lisez nos prochains articles !

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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Des tendances des constructeurs de machines favorables à la collaboration au sein de la chaîne d'approvisionnement

Comment Bronkhorst répond aux tendances en matière de solutions de débit plus petites et intelligentes dans l’industrie de construction de machines?

Henk Wassink
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Plus petit, plus rapide et plus intelligent - ces trois caractéristiques résument parfaitement les tendances au sein de l'industrie de la constructions de machines high-tech. Cela concerne plusieurs secteurs :

  • Les machines complexes de l'industrie des semi-conducteurs, qui fabriquent des circuits intégrés ou ‘puces’ pour des appareils tels que les tablettes, les smartphones et autres ordinateurs portables.
  • Les machines dans l'industrie solaire, qui produisent des panneaux solaires permettant de convertir la lumière du soleil en énergie électrique, pour un remplacement décentralisé des centrales électriques traditionnelles.
  • Les équipements analytiques dans les laboratoires de chimie et en dehors, qui analysent ou diagnostiquent la composition chimique ou d'autres propriétés physiques d'échantillons provenant d'un procédé.
  • Les machines de l'industrie alimentaire et des boissons où de nombreux composés nutritionnels ou arômes sont ajoutés, mélangés et transformés pour obtenir la denrée alimentaire souhaitée.

Mesure et régulation des débits de gaz et de liquide

Le domaine d’opération commun de Bronkhorst et des constructeurs de machines est celui du composant de la machine où les débits de gaz et de liquide doivent être mesurés ou régulés. Les machines destinées à la construction de puces ou de panneaux solaires utilisent des étapes de dépôt de vapeur chimique pour des applications de revêtement ou le dopage par diffusion, où des vapeurs organométalliques doivent être générées et apportées à des supports (silicium) sur lesquels un dépôt solide doit avoir lieu.

Découvrez-en davantage dans notre article sur l'avenir de l'énergie solaire où l'un de nos responsables de projet partage son expérience du processus de dopage au bore et au phosphore pour les panneaux solaires.

Dans les appareils analytiques, comme divers équipements de chromatographie (GC ou HPLC) et les spectromètres de masse (MS), de très faibles débits de gaz ou de liquide transportent les composés chimiques à analyser.

Dans les machines de l'industrie agroalimentaire, des additifs liquides tels que les colorants, arômes et parfums doivent être apportés avec précision pour contrôler la composition exacte des aliments.

Pour le dosage des arômes de vos bonbons, la technologie des ondes ultrasons peut constituer une solution. Découvrez-la dans notre précédent article Technologie des ondes ultrasons.

Miniaturisation de machines high-tech

Une tendance à la miniaturisation s'observe dans un grand nombre de secteurs. Des composants de petite taille demandent une quantité plus faible de matières premières, aussi bien pour la production que pour l'utilisation (de produits chimiques). Les clients qui utilisent des machines high-tech souhaitent disposer d'un équipement le plus compact possible. Les machines doivent être de plus petite taille, car la surface occupée au sol est coûteuse, et plus particulièrement dans les salles blanches - l'endroit qui abrite les machines utilisées pour la fabrication de panneaux solaires et de puces.

La compacité est également nécessaire pour l'analyse et la surveillance en ligne sur site, c'est-à-dire à l'extérieur du laboratoire. Dans ces conditions, l'équipement de test est de préférence de taille pratique. On souhaite savoir ce qui se passe sur site et en temps réel, afin de pouvoir réagir de manière proactive plutôt que réactive, et de réduire le temps nécessaire à l'acheminement des échantillons au laboratoire. Cela fait partie du contrôle de qualité en ligne : c’est une mesure de sûreté qui, en même temps, permet de réaliser des économies de matières premières.

Le fait de retirer les boîtiers des produits standard et de placer les composants sur un bloc (manifold) permet un gain d'espace. En plaçant les lignes d'entrée et de sortie, ainsi que les connexions à des endroits adaptés à la situation du client, on obtient souvent une solution unique et compacte. Les appareils compacts qui combinent plusieurs instruments d’analyse sur une surface réduite offrent plus de rapidité et permettent de réduire les coûts.

Miniaturisation dans les machines high-tech

Découvrez-en davantage sur la miniaturisation en matière de régulation de débit dans notre article L’essor de la miniaturisation en matière de solutions de débit. La technologie la plus récente est de technologie MEMS (système micro-électromécanique), un micro-capteur de débit massique Coriolis. Apprenez-en davantage sur ce nouveau développement de notre département R&D.

Systèmes de mesure personnalisés

Pour conserver une longueur d'avance sur la concurrence et pour faire face aux demandes en rapide évolution en matière de technologie, les délais de commercialisation sont de plus en plus courts. Cela requiert une nouvelle approche plus flexible qui incite les constructeurs de machines à sous-traiter certains éléments de leur production de manière intelligente et efficace.

Le sous-traitant est entièrement responsable de cette partie de la machine et décharge le constructeur de machines des soucis que celui-ci pourrait avoir dans le domaine dans lequel lui, le sous-traitant, s’est spécialisé, en fournissant une solution complète, de préférence sous la forme d'une unité compacte. Ce sous-système fonctionne toujours comme un ensemble, un système combiné fiable, contrairement à des composants qui opèrent indépendamment les uns des autres. En outre, le sous-système ne nécessite qu'une seule connexion I/O.

La méthodologie scrum - qui provient du développement logiciel - est idéale pour cette approche. Elle permet de guider le processus de manière flexible, en utilisant des équipes multidisciplinaires qui coopèrent lors de sprints pour anticiper l'évolution des conditions et des demandes de produits.

Ingénierie Solutions de débit personnalisées chez Bronkhorst

Des solutions plus intelligentes

Cet aspect porte sur le processus de fabrication des machines - comme décrit plus haut - mais aussi sur la manière dont la machine elle-même est gérée. Chaque sous-système doit bien entendu être compatible avec le reste de la machine, mais il nécessite en outre d'être bien intégré, par exemple pour être correctement contrôlé par le système de commande principal de la machine. Il doit de préférence fonctionner instantanément, avoir été testé et être livré au constructeur de machines prêt à l'emploi (plug & perform).

Les solutions de débit de Bronkhorst

Bronkhorst peut aider les constructeurs de machines du monde entier en quête de simplification et d'intégration de leurs procedés de débit de gaz, de vapeur ou de liquide, en développant et en fournissant des solutions de débit personnalisées.

Regardez notre vidéo sur les solutions de débit personnalisées de Bronkhorst et le processus de cocréation.

Systèmes personnalisés de mesure des faibles débits pour aider des Solution Factories gagnantes

Découvrez les raisons que les entreprises ont de créer leurs propres skids personnalisés pour mesurer les débits de gaz et de liquides.

Arjan Bikkel
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Chez Bronkhorst, nous avons observé une augmentation de la demande de skids, ces systèmes personnalisés composés de plusieurs types d'instruments tels que des débitmètres pour liquides, pour gaz et un évaporateur. Dans ce billet, nous expliquons pourquoi nous pensons qu'il existe une corrélation entre une demande croissante de skids et la capacité à faire face à la concurrence dans un secteur concurrentiel.

Les Solution Factories européennes

Notre réaction a été déclenchée par une publication de la Havard Business Review signée S.E. Chick, A. Huchzermeier, S. Netessine qui, comme d’autres, ont analysé les applications de l'industrie manufacturière européenne se considérant comme « excellentes » dans la fabrication et ayant remporté des prix d'excellence industrielle. Il est remarquable que, malgré l'existence de règles très strictes concernant le travail, les installations, le matériel et une main d'œuvre relativement coûteuse en Europe, les usines qui ont remporté un prix d'excellence industrielle ont toutes prospéré dans des secteurs hautement concurrentiels.

Les quatre facteurs distinctifs décrits dans l'article comme étant à la base de cette réussite des fabricants européens sont les suivants :

  • Leur capacité à exploiter les flux de données pour s'intégrer étroitement avec leurs partenaires de la chaîne d'approvisionnement.
  • Leur capacité à optimiser la valeur client sur l'ensemble de la chaîne, pas seulement sur la partie qui les concerne.
  • Leur capacité à exploiter leurs compétences techniques afin d'offrir un haut degré de personnalisation des produits pour leurs clients.
  • Leur capacité à coopérer avec les fournisseurs afin d'améliorer rapidement leurs processus de fabrication.

En bref, les entreprises manufacturières gagnantes travaillent avec des partenaires pour fabriquer des solutions pour d'autres partenaires. C'est un privilège pour Bronkhorst de travailler en étroite collaboration avec ses clients à la conception de designs personnalisés intelligents qui les aident à satisfaire leurs besoins spécifiques. Un skid est un système personnalisé basé sur un concept standard. Personnaliser un concept standard en tirant parti de l'expérience et du savoir-faire de nos clients et des nôtres en tant que spécialistes des faibles débits, constitue une offre attractive pour de nombreuses entreprises gagnantes de l'industrie, pour plusieurs raisons. Nous aimerions partager avec vous les raisons pour lesquelles nous pensons que les clients s'associent avec nous pour créer leur propre skid.

Les quatre raisons pour lesquelles les skids sur mesure sont populaires

1. L'accent mis sur les activités essentielles - Les entreprises mettent de plus en plus l'accent sur leurs activités de base. Elles attendent de leurs fournisseurs qu'ils leur livrent des solutions complètes plutôt que des instruments individuels. Nous concevons le skid avec nos clients et leur offrons une solution dans laquelle tous les instruments et accessoires ont été intégrés. L'approche « solutions » est expliquée plus en détail dans cette vidéo.

2. L’achat auprès d'un seul fournisseur - Sur un skid, nous pouvons intégrer des débitmètres (Coriolis ou thermiques), un évaporateur, des capteurs d'humidité relative, des transmetteurs de pression, des pompes, des réservoirs et d’autres types d’instruments. Tous les tubes internes du skid sont assemblés par Bronkhorst. Ainsi, les clients peuvent acheter une solution complète à un fournisseur unique plutôt que des instruments individuels à plusieurs fournisseurs. Le skid testé, est prêt à être utilisé par le client. En outre, la solution fait l'objet de tests de pression et d'étanchéité et est livrée avec son manuel d'utilisation. En prime, nos skids sont basés sur des plateformes standards éprouvées pour un temps de mise sur le marché conforme aux attentes de nos clients.

3. Conception sur mesure - Les produits personnalisés, le support et les services d'après-vente aident les clients à se démarquer sur un marché concurrentiel. Chaque skid est spécifiquement conçu pour répondre aux besoins du client. Même si celui-ci n'a besoin que d'un seul skid, nous proposons une solution. Nous offrons par ailleurs des services de support et d'après-vente qui répondent aux besoins de chaque client.

4. Design compact - La tendance à la miniaturisation s'étend partout. Des composants de petite taille demandent une quantité plus faible de matières premières, aussi bien pour la production que pour l'utilisation (de produits chimiques). Les clients qui utilisent des machines high-tech souhaitent disposer d'un équipement le plus compact possible carla surface occupée au sol est coûteuse, plus particulièrement dans les salles blanches qui abritent les machines utilisées pour la fabrication de panneaux solaires et de microcircuits. Un skid peut être une solution très compacte intégrant plusieurs instruments.

Les Solution Factories Européennes

Source : Europe’s Solution Factories, de S.E. Chick, A. Huchzermeier et S. Netessine, Havard Business Review, avril 2014