Principe de mesure à flotteur

Caractéristiques de base

Les débitmètres à section variable sont constitués d'un tube conique, plus large en haut, dans lequel se déplace librement du bas vers le haut, un flotteur spécialement profilé.

Le produit traverse le cône de bas en haut et soulève le flotteur, jusqu'à ce qu'il y ait un espace annulaire entre la paroi du tube et le flotteur et que l'équilibre des forces appliquées au flotteur ait été atteint.

 

Trois forces principales agissent sur le flotteur :

  • La force de levage A, qui dépend de la densité du produit et du volume du flotteur. Elle est constante (pour une densité constante).
  • La force de gravité G, qui dépend de la masse du flotteur. Les flotteurs peuvent être en acier inox, en aluminium, en titane ou en ébonite, par exemple.
  • La force ascensionnelle S : générée par le liquide qui passe entre la paroi et le flotteur, elle varie en fonction du débit jusqu'à être à nouveau en équilibre.

Différentes plages de mesure sont obtenues en raison des variations des éléments suivants :

  • Largeur nominale des cônes (DN 15, DN 25 par exemple)
  • Formes de cône (inclinaison, longueur, etc.)
  • Formes de flotteur (traînée due à la forme)
  • Matériaux de flotteur (masse)

A chaque valeur de débit correspond un espace annulaire spécifique résultant de la forme conique du tube de mesure et de la position spécifique du flotteur. Avec les cônes en verre, la valeur de débit peut être lue directement sur une échelle graduée, au niveau de la ligne de lecture du flotteur. Avec les cônes métalliques, la position du flotteur est transmise à un indicateur de façon magnétique.

La directive VDI/VDE 3513 Fiche 1 décrit la procédure de conversion des échelles des débitmètres à section variable. Elle tient compte de tous les matériaux et paramètres de débit tels que densité, viscosité, pression et température du produit.

Cette méthode peut aussi être utilisée pour convertir l'échelle en cas de changement des conditions de service.

KROHNE vous fournit ses propres logiciels :

  • KROHNE Variable Area Selection KROVASEL pour la sélection des débitmètres à section variable
  • KROHNE Variable Area Calculation KROVACAL pour le dimensionnement des débitmètres à section variable

Incertitude de mesure des débitmètres à section variable

La définition de l'incertitude de mesure des débitmètres à section variable a été révisée avec la version 2008 de la directive VDI/VDE 3513 Fiche 2. L'incertitude de mesure des débitmètres à section variable n'est plus définie par des classes de précision mais par les 2 nouveaux paramètres G et qG. 
 

  • Erreur admissible G : erreur admissible constante en % de la valeur mesurée, applicable au delà de la limite de linéarité qG
  • Limite de linéarité qG : valeur limite de débit en % de l'échelle de mesure totale.
  • En delà de la valeur limite qG, l'erreur admissible augmente de manière inversement proportionnelle à la diminution du débit

Pour des paramètres G et qG prédéfinis, l'erreur relative maximale admissible selon VDI/VDE 3513 Feuille 2 (08/2008) peut être déterminée comme suit :

[Translate to French:] KROHNE measuring devices are calibrated with water or air. The operating data is then converted and the devices are scaled accordingly.

[Translate to French:] Examples for different permissible errors G with linearity limit qG = 50%