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Technologie Débitmètres à ultrasons

Débitmètres à ultrasons - Principe et avantages

Principe de mesure du débitmètre à ultrasons

Baxir développe des débitmètres à ultrasons utilisant le principe de la différence des temps de transit. Cette technologie nécessite au minimum une paire de transducteurs connectés à un appareil électronique appelé transmetteur. Les capteurs ultrasons sont installés de part et d'autre de la conduite, sur un plan diamétral. La distance axiale entre eux - D - est calculée par le transmetteur en fonction des caractéristiques physiques de l'application telles que le diamètre de la conduite, le type de fluide, etc.

Pilotés par le débitmètre, ces sondes émettent et reçoivent alternativement des ultrasons. Leur temps de parcours est mesuré dans les deux sens : du transducteur A en amont vers B en aval et vice versa. Lorsque les ultrasons traversent le fluide, leur vitesse est affectée par le courant. Considérons un nageur qui traverse une rivière d'un point A en amont à un point B en aval : son trajet A vers B dans le sens du courant sera plus rapide que son trajet retour B vers A à contre-courant.

Principe de mesure du débitmètre à ultrasons

Les mêmes lois physiques s'appliquent pour les ultrasons : le temps de parcours Tab dans le sens du courant sera plus rapide que le temps de parcours Tba à contre-courant. Les temps de parcours sont mesurés en micro ou millisecondes, leur différence en nanosecondes.

La vitesse mesurée par les transducteurs - V - est directement proportionnelle à la différence des temps de parcours et nécessite certaines caractéristiques physiques de l'application. Cette vitesse mesurée est ensuite convertie en une vitesse moyenne du fluide - Vavg - avec des algorithmes de la mécanique des fluides. Le coefficient Kh dépend du nombre de Reynolds, de la viscosité du fluide et de la rugosité de la conduite. Enfin, le débit - Q - est l'intégration de la vitesse moyenne d'écoulement sur la section.

Cette technologie offre de nombreux avantages :

- capteurs ultrasons non-intrusifs
- mesure bidirectionnelle et précise
- mesure possible sur la plupart des liquides homogènes
- installation facile et rapide
- pas de modification de la conduite ni arrêt du procédé industriel
- pas de perte de charge
- pas de contact avec le fluide
- pas d’usure mécanique car il n’y a pas de pièces en mouvement
- pas d’étalonnage ni de maintenance annuelle