Débitmètres à effet Coriolis

La fonction d'un débitmètre massique est basée sur le principe de mesure de Coriolis. Le débit massique des liquides et des gaz peut être calculé à partir de la déformation du tube de mesure causée par l'inertie de la masse. La fréquence de résonance du tube de mesure oscillant permet en même temps de déduire la masse volumique du produit. La détection de l'effet Coriolis est assurée par deux capteurs à bobine. En absence de tout écoulement, ces deux capteurs enregistrent le même signal sinusoïdal. Dès que le fluide traverse le tube de mesure, la force de Coriolis est proportionnelle au déplacement du fluide. Les capteurs mesurent le déphasage des vibrations sinusoïdales. Ce déphasage est directement proportionnel au débit massique.

Les débitmètres massiques à effet Coriolis peuvent avoir différentes conceptions et tailles de tubes. Les exigences du client déterminent la conception du tube de mesure. Avec la série d'appareils OPTIMASS, KROHNE propose des débitmètres avec un double tube coudé, un double tube droit, un quadruple tube droit et un simple tube droit. La taille des tubes de mesure va de 1 mm pour les très petits débits de 0,3 kg/h à 400 mm pour un débit de masse allant jusqu'à 4 600 tonnes/h.

La perte de pression des compteurs Coriolis dépend de la conception de la conduite. Les appareils Coriolis à simple tube droit, comme l'OPTIMASS 7400 de KROHNE, peuvent être considérés comme faisant partie de la conduite et n'ont donc pratiquement aucune influence sur la perte de pression globale dans le système. Ils fonctionnent pratiquement sans perte de pression. Les débitmètres à tube coudé génèrent une perte de pression plus importante que les modèles à tube droit pour la même taille ou la même capacité.

Les lois de la physique veulent que plus le nombre de coudes est élevé et plus les angles de coude sont serrés, plus la perte de charge est importante. En outre, lorsque les conceptions de tubes cintrés nécessitent une conduite surélevée, il y aura, par définition, une augmentation de la longueur de la conduite et du nombre de raccords coudés nécessaires pour réaliser l'installation. Cela apporte une contribution supplémentaire au calcul de la perte de charge globale nécessaire pour les compteurs à tubes coudés. Plus la perte de pression totale du débitmètre installé est importante, plus les coûts d'investissement dans des pompes plus puissantes et la consommation d'énergie sont élevés.

Pour que la perte de pression des débitmètres massiques à tube coudé ou à répartiteur de flux soit la plus faible possible, la série de débitmètres OPTIMASS de KROHNE est dotée d'une technologie de répartiteur de flux optimisée, qui garantit que la perte de pression est la plus faible possible.

Outre la mesure du débit massique et la détermination du débit volumétrique, un débitmètre massique peut également déterminer la concentration de nombreux liquides grâce à la mesure intégrée de la densité, indépendamment des fluctuations de pression et de température. Les débitmètres massiques utilisent ce principe dans de nombreuses applications. Des paramètres tels que la concentration d'alcool, la teneur en fructose ou la concentration de boues d'épuration peuvent être déterminés à l'aide de débitmètres à effet Coriolis. Les débitmètres massiques OPTIMASS de KROHNE disposent en standard de conversions pour le Brix, le Baume, le Plato, la teneur en alcool et de nombreux autres paramètres.

Avec l'OPTIMASS 6400, KROHNE propose un débitmètre massique destiné aux applications liées à la sécurité.

Pour les appareils OPTIMASS fabriqués par KROHNE, un test d'épreuve et une procédure de test d'épreuve partielle ont été mis au point en collaboration avec le TÜV Rheinland. La couverture du test d'épreuve (PTC) est de 82 % sans qu'il soit nécessaire de retirer le dispositif. Cela garantit le fonctionnement sûr de toute fonction de sécurité dans la mesure du débit de Coriolis et permet de prolonger les intervalles de test d'étanchéité.

La difficulté de mesurer un liquide avec des gaz entraînés augmente avec la fraction de gaz. Sans gaz entraîné, les tubes de mesure d'un débitmètre massique Coriolis présentent l'oscillation régulière souhaitée. Le gaz entraîné dans le liquide amortit l'oscillation régulière des tubes de mesure et, lorsque la teneur en gaz augmente, l'oscillation peut s'arrêter complètement, entraînant la défaillance totale de la mesure du débit par effet Coriolis.

Pour résoudre ce problème, KROHNE a été le premier fabricant de débitmètres massiques Coriolis à développer et à commercialiser le système EGM TM (Entrained Gas Management). Aujourd'hui, tous les produits de la série des débitmètres OPTIMASS utilisant le convertisseur de signaux MFC 400 sont équipés de l'EGM TM. L'EGM TM utilise des algorithmes de contrôle puissants qui permettent à un débitmètre à effet Coriolis de continuer à fonctionner sur une large gamme de fractions de gaz et de conditions d'écoulement complexes - même pendant une transition complète d'une phase liquide pure à une phase gazeuse et vice-versa. En conséquence, les mesures de débit massique et de densité restent stables, ce que les appareils OPTIMASS ont démontré avec succès dans de nombreuses applications telles que le remplissage, le chargement, le dosage ou les applications vide-plein-vide