Mesure de débit intrusive par technologie électromagnétique
La technologie de mesure de débit électromagnétique permet de mesurer avec précision le débit des liquides conducteurs grâce à un capteur installé directement dans la conduite.
Le débitmètre électromagnétique fonctionne selon le principe de l’induction électromagnétique et nécessite un contact direct avec le fluide.
Cette technologie est largement utilisée dans l’industrie pour sa fiabilité, sa précision et sa robustesse, notamment dans les applications eau, chimie, agroalimentaire et énergie.
Résumé de la technologie
Technologie
Les débitmètres électromagnétiques sont utilisés depuis plusieurs décennies comme solution de référence pour la mesure des liquides conducteurs.
Leur conception intrusive permet une mesure directe et très fiable, indépendante de la pression, de la température ou de la densité du fluide.
Contrairement aux technologies mécaniques, le débitmètre électromagnétique ne comporte aucune pièce en mouvement, ce qui limite l’usure et la maintenance.
Cette technologie est exclusivement réservée aux liquides conducteurs et ne convient pas aux gaz, à la vapeur ou aux liquides non conducteurs (huiles, hydrocarbures).
Installation
Le débitmètre électromagnétique est installé en ligne, directement dans la canalisation :
Nécessite une coupure de conduite
Installation par brides, entre brides ou version wafer
Intégration permanente dans le process
Il convient aux conduites pleines et impose le respect de longueurs droites amont et aval pour garantir la précision.
Industrie
La technologie électromagnétique est largement utilisée dans :
Réseaux d’eau potable et eaux usées
Industrie chimique et pétrochimique
Agroalimentaire
Industrie papetière
Énergie et utilités industrielles
Elle est particulièrement adaptée aux fluides chargés, corrosifs ou abrasifs.
Présentation détaillée de la technologie
La mesure repose sur la loi de Faraday.
Un champ magnétique est généré perpendiculairement à l’écoulement du fluide. Lorsque le liquide conducteur traverse ce champ, une tension électrique proportionnelle à sa vitesse est induite et mesurée par des électrodes en contact avec le fluide.
Le débit volumique est ensuite calculé à partir de la vitesse mesurée et du diamètre interne de la conduite.
Les débimètres Clamp-on peuvent être installés sur des tuyauteries de DN6 à DN6500mm
Ils peuvent être installés sur des conduits en :
- métal : quasiment tout type de métal
- Alliages
- Béton
- Plastique
- Fibre de verre
- …
Plage de températures
Fonction des fabricants, les plages de température peuvent varier. On notera pour les fabricants les plus avancées, des plages de température allant de -200°C à +650°C.
Plage de pressions
De part son principe de mesure non intrusif il n’existe pas de pression minimale pour la mesure de liquide.
On constate des pressions minimales pour les gaz comprises entre 3 et 10 bar fonction des gaz et des diamétres de tuyauterie.
Précision
La précision est très dépendante des applications. On constate généralement une précisions de ±1% pour les liquides et ±2% pour les gaz.
La précision est également intrinsèquement liée aux conditions d’installation et aux DN amont et aval. Avec compensation électronique du profil d’écoulement, on observe chez certains fabricants jusqu’à 2DN amont et 1DN aval. On observera plus régulièrement 15 à 20DN amont.
Ces conditions d’installations sont dépendantes du type de capteur utilisé, à savoir portatif, fixe, etc.
Principe de mesure
Deux bobines génèrent un champ magnétique à l’intérieur du tube de mesure.
Lorsque le fluide conducteur traverse ce champ, une tension est induite perpendiculairement à la direction de l’écoulement.
Cette tension est captée par des électrodes en contact direct avec le fluide, puis traitée par l’électronique pour fournir une mesure de débit volumique précise.
Conditions d'installation
Les conditions d’installation d’un débitmètre ultrason non intrusif constituent la clef de réussite et de précision de votre point de mesure.
Ces conditions varient fonction des fabricants et de leurs avancées technologique (compensation dynamique des profils d’écoulement, nombre de capteurs utilisés…). Pour une bonne installation il faut se référer aux conditions propres de chaque fabricant.
On notera néanmoins que pour installer un débitmètre clamp-on il faut :
- Que la conduite soit en pleine charge
- Connaitre l’épaisseur de la tuyauterie
- Connaitre l’état de la conduite (oxydation, dépôt de calcaire, graisse, etc…)
- Respecter les DN amont et aval
Typologie de capteurs
Lister les différentes typologies de capteurs :
- Portatif => application type
- Fixe
- Fixe HT
- Fixe pour gaz etc…
Cas d'application liés
Déshydratation du gaz
Avantages et inconvénients
Avantages
Très haute précision
Insensible à la densité, pression et température
Aucune pièce mobile
Faible maintenance
Compatible avec fluides chargés ou corrosifs
Inconvénients
Installation intrusive
Arrêt de process nécessaire pour l’installation
Limité aux liquides conducteurs
Coût d’installation plus élevé