Qu’est-ce qu’un capteur de débit ?
Un capteur de débit est un détecteur qui mesure le débit d’un fluide, qu’il s’agisse d’un gaz ou d’un liquide.
Il existe différents types de capteurs de débit, notamment les capteurs de débit analogiques qui surveillent le fluide circulant dans un circuit pour détecter toute anomalie et les capteurs de débit numériques qui sont connectés à un mécanisme de contrôle de rétroaction pour ajuster l’alimentation en gaz à un certain volume.
Utilisations des capteurs de débit
Les capteurs de débit sont incorporés dans les circuits de fluides et sont également utilisés dans des applications familières telles que les capteurs de débit pour surveiller et étudier l’écoulement de l’eau dans les canalisations et les capteurs de débit pour mesurer et ajuster l’écoulement des gaz.
Les capteurs de débit ne se limitent pas à l’eau et à l’air, mais sont également disponibles pour des gaz spéciaux tels que le gaz de gravure utilisé dans les sites de fabrication de semi-conducteurs.
Par ailleurs, si les capteurs de débit appropriés ne sont pas choisis, non seulement le débit correct ne sera pas mesuré, mais la sous-estimation du débit peut entraîner la rupture du chemin d’écoulement, etc. C’est pourquoi un capteur de débit est presque toujours utilisé dans les situations où un contrôle des fluides est nécessaire.
Principe des capteurs de débit
Bien que divers formats de mesure soient employés en fonction de la structure interne et du fluide à mesurer, cette section décrit le principe des capteurs de débit à pression différentielle, qui sont applicables aux fluides courants tels que l’air et l’eau.
Les débitmètres à pression différentielle utilisent le théorème de Bernoulli pour mesurer le débit.
Il introduit un mécanisme qui rétrécit intentionnellement le chemin d’écoulement d’un fluide d’une certaine taille. Ce faisant, une chute de pression est créée dans le fluide, et la pression avant et après la chute change.
En mesurant chacune de ces pressions, la vitesse d’écoulement peut être calculée sur la base de la loi de Bernoulli.
Il existe différents types de débitmètres, tels que le type d’orifice et le type de buse, en fonction du mécanisme utilisé pour rétrécir le chemin d’écoulement, mais ils sont tous identiques en ce sens qu’ils mesurent la différence de pression entre le fluide avant et après l’orifice.
Comment choisir les capteurs de débit ?
Les capteurs de débit appropriés dépendent du type de fluide à mesurer.
Si vous choisissez les mauvais capteurs de débit pour un gaz ou un liquide, vous reconnaîtrez non seulement un débit incorrect, mais vous risquez également un accident grave si vous choisissez les mauvais capteurs de débit pour mesurer le débit d’une substance dangereuse ou inflammable.
Il est donc important de commencer par examiner soigneusement les propriétés de la substance à mesurer.
De plus, les capteurs de débit ne peuvent généralement pas mesurer une large gamme à la fois. Si le débit attendu est déterminé à l’avance, il est recommandé de choisir des capteurs de débit ayant une grande précision pour cette plage.
À propos des capteurs de débit de type clamp-on
L’expression “à pince” signifie que l’instrument est installé à l’extérieur de la tuyauterie dans laquelle circule le fluide à mesurer. Dans ce cas, l’instrument à installer est le capteurs de débit. Il ne peut pas être installé en fonction du matériau de la tuyauterie ou du type de fluide circulant dans la tuyauterie.
Les capteurs de débit à pince sont généralement appelés débitmètres à ultrasons ou capteurs de débit à ultrasons et peuvent être utilisés comme instrument de mesure si l’objet à mesurer est un fluide pouvant être mesuré par des ondes ultrasoniques. Les principaux fluides pouvant être mesurés sont les solutions pures et chimiques, l’huile, l’eau froide et chaude, les liquides corrosifs et les liquides très visqueux. Les débitmètres à ultrasons sont disponibles dans différents types, y compris la mesure du temps de propagation et la mesure de la fréquence par la méthode Doppler.
Les avantages des débitmètres à ultrasons sont qu’ils peuvent être installés sans enlever ou couper la tuyauterie, ce qui réduit les coûts d’installation, améliore considérablement la maintenabilité après l’installation et élimine la perte de pression dans la tuyauterie. Cependant, les inconvénients sont que le débitmètre est installé à l’extérieur de la tuyauterie, ce qui nécessite de connaître la longueur de la section droite de la tuyauterie, et le diamètre de la tuyauterie est également un facteur, ainsi que le fait que la mesure ne peut pas être effectuée si le fluide à mesurer contient beaucoup de solides ou de bulles.
À propos des capteurs de débit à air
Les débitmètres à air sont disponibles sous forme de débitmètres à pince ou de débitmètres à raccordement vissé. Le type de raccordement à vis élimine le besoin d’une partie intuitive, ce qui rend le dispositif de mesure compact et peu encombrant. En plus de la tuyauterie, des raccords peuvent être fixés pour permettre la mesure avec des tuyaux d’air ou d’eau.
Par exemple, les débitmètres d’air conventionnels utilisent un débitmètre massique thermique si le gaz à mesurer est un fluide compressible. Il existe plusieurs méthodes de mesure pour les débitmètres massiques thermiques. La plus courante est le type capillaire, dans lequel un élément de débit avec une valeur de résistance est installé à l’intérieur du tube, et un élément chauffant est enroulé autour de l’extérieur du tube, avec des capteurs de température de part et d’autre de l’élément chauffant mesurant l’équilibre du débit. Toutefois, les débitmètres massiques thermiques sont sensibles à la contamination et ne conviennent pas aux environnements à basse pression. Il est donc recommandé de ne pas les utiliser dans les installations où il y a beaucoup de brouillard d’huile.
Actuellement, les débitmètres massiques thermiques utilisent une méthode appelée “Capteurs de débit”. Ce type de débitmètre est composé de capteurs de débit à semi-conducteurs et possède une large plage de mesure. Il peut être utilisé dans des environnements à basse pression sans se soucier de la contamination.
Bien que diverses méthodes aient été conçues pour mesurer les fluides cibles, il existe des restrictions sur les capteurs de débit qui peuvent être utilisés en fonction du fluide à mesurer. Il est donc souhaitable d’examiner attentivement l’environnement opérationnel et d’autres facteurs avant d’installer des capteurs de débit dans une installation.