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Quelques mots francs sur la précision des débitmètres sur le terrain

VPFlowScope installé dans une installation d'air comprimé

Lorsque l'on parle de la précision des débitmètres, il est important d'avoir quelques connaissances de base sur ce qui l'influence. Nous voyons beaucoup de discussions sur des plateformes comme LinkedIn, où les gens font des déclarations sur la précision sans dire la vérité. Dans cet article, nous allons vous donner quelques réponses pratiques aux questions les plus courantes.

Débitmètres de type ponctuel ou à point unique

Dans certaines discussions sur les débitmètres, nous voyons des déclarations telles que : "avec notre flowmeter, vous n'avez besoin que de 10 à 15 diamètres". En fait, ce n'est pas possible sur la planète Terre, lorsqu'on mesure de l'air ou du gaz comprimé avec un type de mesure ponctuelle, ou "type de point unique" flowmeter. C'est contraire à la physique de base.

Maintenant, qu'est-ce qui est considéré comme une "mesure ponctuelle/type de point unique" flowmeter? Ce sont tous les débitmètres qui calculent le débit sur la base d'une mesure de la vitesse en un seul point de la conduite. Un exemple évident est l'insertion flowmeter, qui est l'un des types les plus utilisés flowmeter pour les audits. Un autre exemple, moins évident de l'extérieur, est le compteur à ultrasons à pince. Ce compteur mesure également le débit sur une trajectoire rectiligne. Certains compteurs utilisent des technologies plus avancées, comme le double chemin ou même les chemins multiples, mais ils sont moins couramment utilisés dans les applications d'air comprimé.

VPFlowScope Probe mesure le débit, la pression, la température et le débit total

Le VPFlowScope® DP original est l'outil de mesure ultime pour les mesures de débit d'air comprimé saturé.

Précision sur le terrain par rapport aux spécifications

Dans les applications d'air comprimé, même les plus précises flowmeter peuvent être mal appliquées, ce qui peut entraîner des erreurs systématiques importantes ou des lectures erratiques aléatoires. Dans les audits de débit d'air comprimé, en particulier dans les systèmes d'air comprimé anciens et existants, il peut être très difficile d'obtenir des données de mesure réalistes, car tous les débitmètres de type "mesure ponctuelle" sont sujets à des perturbations en amont et en aval. Ces perturbations sont souvent à l'origine de grandes déviations. Cela peut donner l'impression que l'air est défectueux flowmeter, alors qu'il est simplement mal appliqué.

L'emplacement idéal pour l'installation dans les usines existantes est souvent un défi.

Des exemples d'éléments susceptibles de perturber le profil d'écoulement sont les doubles coudes, les changements de diamètre abrupts et les grandes pièces en T. Dans de nombreux cas, le client ne peut placer le site flowmeter que 5 ou 10 diamètres en aval de ces éléments, ce qui aura une grande influence sur la précision sur le terrain.

Un flowmeter est étalonné dans des conditions idéales, ce qui signifie qu'il sera soumis à un profil de vitesse connu et symétrique dans une conduite de référence dont le diamètre intérieur est connu. Mais lorsque vous devez installer un flowmeter dans une conduite à une distance trop courte des perturbations potentielles, nous vous conseillons d'ajouter au moins 5 à 10 % à votre budget d'incertitude et de vous assurer que toutes les parties concernées sont conscientes de l'incertitude de mesure supplémentaire. Il faut être très prudent, surtout lorsqu'on "teste" les performances d'un compresseur sur le terrain.

Turbulence et laminaire

On entend encore parler de "flux laminaire" dans l'air comprimé. Mettons les choses au clair également. Saviez-vous que l'air comprimé, en raison des vitesses élevées et des gros tuyaux, est toujours turbulent ? Dans les réseaux d'air comprimé, vous n'atteindrez jamais un écoulement laminaire, sauf si vous mesurez des vitesses très faibles. Pourquoi ? En raison d'une autre loi de la physique, qui est décrite par Reynolds et d'autres. Mais ne vous inquiétez pas, ce n'est pas du tout un problème. En fait, cela présente un avantage, car le profil de l'écoulement est plutôt plat au lieu d'être parabolique. Ce qui rend l'insertion de votre flowmeter moins critique dans les gros tuyaux.

A partir de maintenant, nous devrions parler d'écoulement "pleinement développé", au lieu de laminaire, ce qui signifie que le profil de l'écoulement est bien symétrique, également réparti sur la surface du tuyau. Il faudra un certain temps pour devenir symétrique, dans certains cas, notamment avec les coudes doubles hors plan, nous avons vu qu'il fallait jusqu'à 60 D.

Comparaison des technologies de débitmètres - éléments à prendre en compte

  • Sondes à insertion thermique : effets du profil d'écoulement et effets de la température. Les changements soudains de température peuvent influencer la mesure. Les gouttes d'eau donnent des pointes dans le signal de mesure.
  • Sondes de pression différentielle : profil de débit, le taux de réduction est limité, attention aux faibles débits. Les gouttes d'eau et la saleté peuvent obstruer les orifices de pression. L'eau dans la tuyauterie de connexion peut donner des résultats étranges.
  • Ultrasons : Profil d'écoulement, bruit ultrasonique des valves, vibrations, perte de signal.
  • Vortex (en ligne) : Gouttes d'eau, le taux de réduction est limité, attention au faible débit et à la perte de pression permanente sur le compteur.
  • Pression différentielle (en ligne) : Débit limité, attention aux faibles débits. Perte de pression permanente lors de l'utilisation de compteurs à orifice.
  • Turbines : L'oscillation peut donner des valeurs de débit moyen plus ou moins élevées. Les impulsions de pression peuvent endommager les roulements. L'eau peut provoquer de la corrosion, entraînant des lectures erronées.

Quelle doit être votre précision ?

Dans un audit, tout dépend de ce que vous recherchez (fuites, profil de la demande, performances du système de contrôle du compresseur, efficacité du compresseur). Lors de l'analyse des données, tout dépend des compétences de l'auditeur et de la façon dont il interprète la combinaison entre les différents capteurs et signaux. Parfois, un simple signal de charge/décharge d'un compresseur peut déjà donner un aperçu du comportement du système de contrôle, dans d'autres cas, vous pouvez vouloir zoomer sur le côté de la demande, où vous avez besoin d'un flowmeter bidirectionnel. Plus vous combinerez de signaux, plus vous aurez une idée claire de ce qui se passe exactement.

En général, une précision de 5 % est suffisante pour un audit d'air utilisant des sondes à insertion, en tenant compte de toutes les incertitudes. Si vous souhaitez tester un compresseur sur le terrain et le comparer aux spécifications d'usine, vous devez vérifier la directive ISO 1217 sur la précision requise. Cela peut nécessiter un équipement spécial et des personnes spécialisées pour effectuer le test.

Vous avez besoin d'un conseil ?

Contactez-nous pour discuter de votre application. Nous serons heureux de vous conseiller dans le choix du bon produit, qui peut ne pas être un flowmeter dans certains cas.

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