Qu’est-ce qu’un débitmètre à effet Coriolis ?
Les débitmètres à effet Coriolis sont des débitmètres qui utilisent la force de Coriolis.
C’est l’un des rares débitmètres capables de mesurer le débit massique et il est fréquemment utilisé dans les processus de production pharmaceutique et alimentaire où la mesure du débit massique est nécessaire.
De nombreux autres débitmètres ne peuvent mesurer que des débits volumétriques et, pour obtenir des débits massiques à partir de débits volumétriques, il faut effectuer une conversion à l’aide de manomètres, de thermomètres, de densimètres, etc. Les débitmètres Coriolis peuvent toutefois fournir seuls des résultats de mesure de débit massique d’une grande précision.
Utilisations des débitmètres à effet Coriolis
Les débitmètres à effet Coriolis sont principalement utilisés pour mesurer le débit massique. Comme les débits volumétriques sont influencés par la pression et la température, la mesure du débit massique est utilisée dans les situations où les erreurs dues à ces effets ne peuvent être tolérées. Ils sont utilisés dans un large éventail d’industries, les exemples typiques d’applications étant les suivants
1. L’industrie pétrochimique
Utilisée pour mesurer le débit massique des matières premières et des produits pendant la production de pétrole et de produits chimiques lorsque la température du fluide varie de manière significative avant et après le transport du produit, par exemple lors du transport de produits pétroliers. Lorsque les propriétés d’un produit varient considérablement en fonction de son origine, par exemple le gaz naturel liquéfié (LNG) ou le gaz de pétrole liquéfié (LPG).
2. Industrie alimentaire
Utilisé pour mesurer le débit de matières liquides ou visqueuses dans les processus de production alimentaire. Par exemple, il est utilisé pour mesurer le débit du chocolat ou de la mélasse.
3. Industrie du papier
Utilisé pour mesurer le débit des liquides dans le processus de fabrication du papier. Également utilisé pour ajuster le dosage et les rapports de mélange de divers liquides chimiques.
4. Industrie médicale
Utilisé pour mesurer le débit des produits chimiques utilisés dans les applications médicales.
5. Lutte contre les incendies
Utilisé pour mesurer le débit d’eau dans les tuyaux de lutte contre l’incendie et les conduites d’évacuation d’eau.
Outre ces applications, les débitmètres à effet Coriolis sont également utilisés dans divers autres secteurs industriels, tels que l’aérospatiale, l’automobile, l’énergie et le traitement de l’eau.
Principe des débitmètres à effet Coriolis
Les débitmètres à effet Coriolis utilisent la force de Coriolis pour mesurer le débit massique, le débit volumique, la densité et la température avec une grande précision. La force de Coriolis est la force apparente qui se manifeste lorsqu’un objet est en mouvement dans un système de coordonnées en rotation.
Un oscillateur est placé dans un tube en forme de U et un fluide est autorisé à passer à travers le tube. L’oscillateur génère des vibrations latérales associées à la rotation du tube en raison des forces d’inertie générées lorsque le fluide frappe l’oscillateur. Le débit massique peut être obtenu en mesurant la différence de phase dans l’angle de torsion du tube que les capteurs installés à l’entrée et à la sortie font subir aux vibrations.
Le tube d’écoulement oscille à sa propre fréquence de vibration et la densité du fluide peut être obtenue à partir de la fréquence, qui varie avec la densité du fluide interne. Un thermomètre est installé à l’intérieur du débitmètre et cette information sur la température est utilisée pour compenser la dureté du tube d’écoulement, ce qui permet d’obtenir des mesures très précises.
Sur la base des informations mesurées, le débit volumétrique, la concentration, la densité, etc. peuvent être calculés en même temps. Comme seul le tube d’écoulement est en contact avec le fluide et qu’il n’y a pas de pièces mobiles, différents types de fluides peuvent être mesurés avec une grande précision.
Autres informations sur les débitmètres à effet Coriolis
Caractéristiques des débitmètres à effet Coriolis
Le débitmètres à effet Coriolis présente les trois caractéristiques principales suivantes
1. Large plage de viscosité
Les débitmètres à effet Coriolis ont une plage de viscosité allant jusqu’à 10 000 CP (par exemple le miel), en fonction du grade. Les débitmètres à déplacement positif, les débitmètres à ultrasons et les débitmètres électromagnétiques sont des exemples de débitmètres adaptés à la mesure de fluides très visqueux. Les débitmètres à effet Coriolis peuvent être avantageux pour les fluides très visqueux, les boues (désavantageux pour les débitmètres à déplacement positif et les débitmètres à ultrasons) et les fluides non conducteurs (désavantageux pour les débitmètres électromagnétiques).
2. Prix élevé
Le prix des débitmètres à effet Coriolis est au minimum de plusieurs centaines à plusieurs milliers d’euros. Cela s’explique par le haut niveau de technologie requis pour l’usinage du tuyau à l’intérieur de l’appareil et pour la commande du capteur qui détecte la différence de phase dans l’angle de torsion.
3. Des pertes de pression importantes
Le tube à l’intérieur du débitmètre à effet Coriolis est conçu pour être fin, ce qui entraîne une importante perte de charge. Cela permet d’augmenter la vitesse d’écoulement dans le tube et d’accroître la sensibilité du capteur en augmentant la force de Coriolis.