Activités industrielles de Endress+Hauser

Contrôler le débit et la «turbidité»

| Rédacteur: Jean-René Gonthier

Endress+Hauser intervient dans de multiples secteurs.
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Endress+Hauser intervient dans de multiples secteurs. (Image: Endress+ Hauser)

>> Le fabricant suisse Endress+Hauser fournit capteurs, appareils, systèmes et prestations de service en niveaumétrie, débitmètrie, mesure de pression, de température avec analyses et enregistrements des valeurs mesurées. Nouveaux débitmètres Vortex et contrôle de la turbidité s’ajoutent à la vaste gamme des appareils du fabricant suisse.

Avec le Prowirl 200, Endress+Hauser aligne une nouvelle génération de débimètres Vortex pour des canalisations depuis DN 25 jusqu’à DN 100. Produits dans l’usine de Cernay (région de Mulhouse), ces appareils universels résistent à des températures extrêmes entre – 200°C et + 400°C pour des pressions allant jusqu’à 250 bars.

Mais ils sont aussi capables d’opérer avec de faibles débits, pour des températures jusqu’à 185°C et des pressions jusqu’à 11 bars.

Ces performances seront particulièrement appréciées par les professionnels responsables des chaudières et installations à même de produire eau chaude et vapeur.

« Particulièrement robustes, ces nouveaux appareils tout en inox concernent notamment les mesures d’eau et de vapeur saturée sèche, une énergie toujours chère bien souvent difficile à maîtriser. Unique sur le marché, ce type de débitmètre détecte puis mesure également la vapeur humide, plus difficile à contrôler vu l’atténuation du signal à cause de la présence d’eau dans le flux » précise Claude Schelcher, Chef de Marché Marketing Environnement et Energie chez Endress+Hauser .

« En effet, l’existence de vapeur en mélange biphasique vapeur/eau est fréquente à cause d’anomalies ou de dysfonctionnements des purges ce qui entraîne des phénomènes de condensation, de primage, contamination de la vapeur par des solides présents dans l’eau (résidus, sels minéraux…), ou de moussage mélangés à la vapeur » poursuit-il.

Pour compléter ce thème
 
Qu'est-ce que la turbidité
 
Un solide géant
 
Mesurer exactement

Débitmètre à Vortex

Côté technologie du débitmètre, la mesure de débit par principe Vortex a été définie par le physicien hongrois/américain Théodore Karman (1881-1963) qui a formulé les règles physiques du détachement des tourbillons dans l’eau en mouvement. Simple, ce principe de mesure exige cependant des capteurs de grande qualité. Concrètement, un élément perturbateur est positionné à l’intérieur du tube débitmètre Vortex qui va représenter un obstacle pour le liquide en mouvement. Derrière le corps perturbateur, un capteur ultra-sensible enregistre les plus petites variations du liquide en mouvement.

En l’absence de débit, il n’y a pas de tourbillons, mais dès que la vitesse d’écoulement atteint une certaine valeur, des tourbillons se forment très nettement derrière le corps perturbateur. Sous l’effet du flux, ceux-ci se détachent alternativement des deux côtés de l’élément perturbateur et, en aval de l’élément perturbateur, des zones en surpression et en dépression vont se former alternativement.

Ce principe est désormais connu sous le nom de cheminement des tourbillons selon Karman. Les différences de pression correspondent exactement à la fréquence de détachement des tourbillons et sont mesurées avec précision dans le capteur développé et mis au point par Endress+Hauser.

Unique, ce capteur métallique affiche une construction équilibrée, fiable, absolument insensible aux vibrations des conduites, aux « coups de bélier » et aux chocs thermiques, autant d’évènements courants dans les conduites industrielles, mais qui restent sans effets sur les mesures de débit enregistrées par les appareils Prowirl 200.

« La distance entre deux tourbillons correspondant à un volume donné, le nombre de tourbillons détachés permet de calculer le débit total et la fréquence des tourbillons est d’autant plus grande que la vitesse d’écoulement est élevée. Dans la pratique, cette vitesse est parfois trop faible pour former des tourbillons. On montera alors un débitmètre de section réduite afin d’augmenter sensiblement cette vitesse d’écoulement et ceci sans compromis quant à la précision de la mesure » indique Claude Schelcher.

Reste alors à transformer le signal via une liaison 4-20 mA puis à le traiter avant de le relier avec un automate ou un ordinateur de supervision.

Le constructeur suisse étoffe aussi son catalogue concernant les mesures de turbidité avec le Turbimax CUS52D. Cet autre appareil assure des mesures de turbidité, teneur d’une eau en particules suspendues qui la troublent, avec un type de capteur capable d’être positionné à n’importe quel stade d’une usine de traitement des eaux. Il s’agit d’un instrument d’évaluation simple à configurer, à installer, à étalonner et à utiliser (sans pertes liquide) même pour mesurer une faible turbidité.

La turbidité permet directement d’évaluer la qualité de l’eau et aussi de contrôler puis d’optimiser tout procédé lié à la fourniture d‘eau potable.

Etalonné en usine et conçu pour accepter des nettoyages par ultrasons, le Turbimax CUS52D est proposé soit avec une chambre de passage en inox ou en PE noir. Il accepte des pressions jusqu’à dix bars pour des températures jusqu’à 85°C.

De plus, afin de répondre aux besoins du terrain, Endress+Hauser réalise des platines d’analyse clé en main pour l’eau potable mais aussi, en tant que station d’alerte pour eaux de surface. <<

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