Mesure de débit par effet Coriolis
Le débitmètre Coriolis repose sur un principe physique : celui de la force de Coriolis, qui se manifeste lorsqu’une masse est animée d’un mouvement dans un référentiel en rotation. Au cœur de l’instrument, un ou deux tubes sont mis en vibration à leur fréquence propre. Tant que le fluide est immobile, ces vibrations restent parfaitement symétriques. Mais dès que la matière s’écoule, elle perturbe cet équilibre : la masse en mouvement subit une force de Coriolis qui induit une torsion subtile des tubes.

Résumé de la technologie
Technologie
Un débitmètre à effet Coriolis mesure directement le débit massique d’un fluide en détectant la déformation (ou déphasage) d’un tube vibrant causée par la force de Coriolis générée par le fluide en mouvement, cette déformation étant proportionnelle au débit.
Installation
Les débitmètres Coriolis peuvent être installés sur des micro débits et sur des conduites allant jusqu’au DN 16’’
Il n’est pas nécessaire d’avoir de longueur droit amont et aval.
Industrie
Les débitmètres coriolis peuvent être installés dans toutes les industries. On les retrouve principalement en Oil & Gas, en chimie, pétrochimie, énergie et dans l’agroalimentaire
Présentation détaillée de la technologie
L’histoire de la technologie des débitmètres à effet Coriolis débute en 1977 dans un Garage à Boulder, où l’ingénieur Jim Smith découvre que l’effet Coriolis peut être appliqué au débit. Il lance alors sa société Micro Motion
En 1983, répondant à la demande en matière de mesures de débit et de densité pour des applications spécialisées, notamment dans les domaines de l’hygiène, de la corrosion et de la haute pression, les nouveaux débitmètres modèle D, à double tube sont inventés par Micro Motion. En 1984, victime de son succès la société Micro Motion est racheté par Emerson.
Au fil du temps de nombreuses évolutions technologiques ont vu le jour : capteur à encombrement réduit, monotube droit, précision accrue…
Le débitmètre à effet Coriolis est aujourd’hui largement utilisé dans toutes les industrie, et fait référence en matière de précision de mesure.
Le débitmètre Coriolis repose sur un principe physique : celui de la force de Coriolis, qui se manifeste lorsqu’une masse est animée d’un mouvement dans un référentiel en rotation. Au cœur de l’instrument, un ou deux tubes sont mis en vibration à leur fréquence propre. Tant que le fluide est immobile, ces vibrations restent parfaitement symétriques. Mais dès que la matière s’écoule, elle perturbe cet équilibre : la masse en mouvement subit une force de Coriolis qui induit une torsion subtile des tubes.
Cette déformation se traduit par un déphasage temporel entre l’amont et l’aval, capté par des capteurs. Ce déphasage est directement proportionnel au débit massique, ce qui permet une mesure intrinsèque, indépendante des propriétés d’écoulement classiques. Contrairement aux technologies volumétriques, le Coriolis ne se laisse pas tromper par les variations de pression, de température ou de viscosité : il « pèse » le fluide en mouvement.
En observant la fréquence de vibration des tubes, l’instrument accède également à la densité du fluide, et par extension à des informations de concentration ou de composition. Cette richesse de mesure, alliée à une précision remarquable, explique pourquoi la technologie Coriolis s’est imposée dans les procédés industriels exigeants, là où la maîtrise de la matière est à la fois une contrainte technique et une affaire de confiance.
Principe de mesure
En l’absence de débit, les tubes du débitmètre Coriolis vibrent en phase l’un avec l’autre.

Avec du débit, des forces de Coriolis sont induites, provoquant une torsion des tubes d’écoulement dans des sens opposés.

Conditions d'installation
Les conditions d’installation d’un débitmètre Coriolis peuvent varier d’un constructeur à un autre.
Pour une bonne installation il faut se référer aux conditions propres de chaque fabricant.
On notera néanmoins que pour installer un débitmètre Coriolis :
- Il n’est pas nécessaire d’avoir de longueur droite amont aval
- Il peut être bidirectionnel
Typologie de capteurs
Il existe différentes typologies de débitmètre Coriolis :
- Les Coriolis à tube courbé sont les plus utilisés en industrie car ils sont très précis et robustes pour la plupart des fluides.
- Les Coriolis à tube droit sont surtout choisis quand il faut nettoyer facilement la ligne (agro, pharma) et limiter les pertes de pression.
- Les Coriolis micro-débit servent quand on doit mesurer des très petits débits avec une grande précision (dosage, labo).
- Il existe également des versions spécialisées adaptées aux conditions difficiles (cryogénie, haute pression…)
Cas d'application liés


Déshydratation du gaz
Avantages et inconvénients
Avantages
Meilleure mesure directe du débit massique et de la densité de sa catégorie
Ecoulement sans obstruction
Aucune pièce mobile
Peu ou pas d’entretien requis
Aucune condition sur le débit ni sur les sections droites requises
Peut fournir une mesure du débit multiphase
Excellente répétabilité et plage de mesure
Inconvénients
Non disponible au-delà de 16 pouces
L’encombrement peut parfois être important.
Certaines conceptions nécessitent une forte chute de pression.