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Comparaison des débitmètres à ondes acoustiques Coriolis vs Surface

Système FLOWave

La mesure du débit de liquides est une exigence essentielle pour le contrôle de nombreux processus de fabrication, car un contrôle précis améliore l'efficacité et garantit la qualité. Bien qu'il existe un certain nombre de technologies différentes disponibles, lorsqu'une grande précision est requise, le débitmètre Coriolis a jusqu'ici été le choix par défaut. Cependant, le développement de la technologie SAW (Surface Acoustic Wave) pour les débitmètres a présenté un défi sur le marché avec potentiellement une foule d'avantages supplémentaires.

Ian Webster, Directeur du segment de terrain .hygienic - Pharmaceutical pour Bürkert Fluid Control Systems au Royaume-Uni et en Irlande, se penche sur la manière dont ces deux solutions haut de gamme se rejoignent.

Pour ceux qui sont impliqués dans des applications hygiéniques, telles que les industries pharmaceutiques, alimentaires et des boissons, les équipements utilisés pour la fabrication de produits, y compris les capteurs, doivent répondre à des normes d'hygiène strictes tout en offrant d'excellentes performances. Le développement de produits pouvant fonctionner de manière fiable dans cet environnement nécessite un dévouement et une expertise considérables pour atteindre les normes requises.

Coriolis design

Les débitmètres à effet Coriolis ont jusqu'à présent été considérés comme les plus performants en terme de spécification pour un débitmètre en raison de leurs capacités polyvalentes à la fois pour les fluides et les gaz, ainsi que pour la capacité à mesurer le débit massique. Cependant, le coût initial de tels dispositifs peut être très élevé et ils ont certaines contraintes.

La conception du débitmètre Coriolis provoque une chute de pression à travers le débitmètre, ce qui peut affecter la limite supérieure de la plage de mesure. La perte de charge augmente avec la viscosité ainsi que le débit et la vitesse correspondante à travers le compteur.

De plus, la taille et le poids du débitmètre Coriolis exigent qu'il soit soigneusement supporté dans la tuyauterie de traitement. L'espace requis pour les débitmètres Coriolis est supérieur à celui requis pour les conceptions correspondantes, avec des supports de tuyauterie supplémentaires et le temps d'installation requis.

Le débitmètre Coriolis convient à une large gamme d'applications pour la mesure des fluides et des gaz avec des niveaux élevés de précision; 0.1% du débit qui peut être amélioré jusqu'à 0.05% avec des procédures d'étalonnage spéciales. Cette conception est également capable de mesure bidirectionnelle sans besoin de sections d'entrée ou de sortie dans l'installation.

Cependant, ce n'est souvent pas un appareil direct et cela peut avoir des inconvénients majeurs en ce qui concerne le type de média qui peut être passé, le rinçage, le gaspillage de produit et les exigences de NEP supplémentaires pour la chaleur et le volume de fluide de nettoyage. .

En outre, dans de nombreux cas, la mesure du débit massique peut ne pas être nécessaire pour l'application, mais un débitmètre Coriolis aura été spécifié uniquement en fonction du besoin de précision. Dans de tels cas, l'investissement accru dans l'équipement traditionnel sera gaspillé sur des caractéristiques qui ne sont pas nécessaires. Maintenant, il existe un autre dispositif de mesure de suivi qui s'attaque à ce problème et à bien d'autres défis rencontrés par le débitmètre Coriolis.

SAW

En termes de mesure du débit de liquide, il existe donc une ouverture évidente pour un dispositif qui peut fournir une mesure compacte, sans contact, précise, quelles que soient les caractéristiques du support, la direction du flux et les conditions d'écoulement.

En utilisant la technologie SAW (Surface Acoustic Wave), Bürkert a développé un débitmètre dans lequel aucun des composants n'est en contact direct avec le fluide et qui ne provoque aucune restriction de débit. De plus, la surface interne du tube peut être fabriquée avec le même état de surface que le reste de la canalisation, ce qui signifie qu'en termes d'hygiène, de nettoyage et de débit, il n'y a pas de différence de tuyau droit dans le processus.

Le principe de base de ce dispositif de mesure de débit est basé sur des formes de propagation d'ondes similaires aux ondes sismiques, qui partent d'un point d'excitation initial et se propagent à la surface d'un matériau solide. FLOWave utilise au moins quatre transducteurs interdigitaux situés à l'extérieur du tube de mesure et ne sont donc pas en contact direct avec le fluide. Chaque transducteur agit à la fois comme émetteur et comme récepteur.

Les signaux reçus sont traités par l'électronique et le logiciel embarqués, qui ont également été développés par Bürkert en collaboration avec une université locale qui étudie la technologie SAW et ses applications. L'analyse de tous les signaux et comparaisons sur différents critères tels que l'amplitude, la fréquence et les temps de fonctionnement, permet d'évaluer la qualité de la mesure, l'existence de bulles de gaz ou de solides ainsi que le type de liquide. Le résultat est un débitmètre avec une précision allant jusqu'à +/- 0.4% et une répétabilité de +/- 0.2% de la valeur mesurée avec des températures de fluide jusqu'à 140 ° C.

FLOWave

FLOWave peut également être spécifié avec ou sans module d'affichage pouvant être positionné pour s'adapter à l'orientation finale de la tuyauterie de traitement.

Les avantages

Principalement, le fait que la surface interne du FLOWave puisse être fabriqué selon les mêmes spécifications que le reste du pipeline de production signifie que les processus de nettoyage hygiéniques, y compris CIP et SIP, peuvent être maintenus au plus haut niveau et à moindre coût. De plus, il n'y a aucun risque de contamination par les composants en contact avec le fluide et il n'y a pas de restriction d'écoulement.

FLOWave résout également de nombreux problèmes associés à certains débitmètres haut de gamme, tels que les vibrations du système dans l'usine, les effets magnétiques et électriques ainsi que la conductivité du liquide - aucun de ces facteurs n'a d'effet sur la précision ou la fiabilité du Les mesures de débit, mais la technologie SAW a également la capacité de distinguer entre les flux laminaires et turbulents.

En termes d'installation, le processus est nettement moins compliqué lors de l'utilisation d'un appareil FLOWave car il peut être monté dans n'importe quelle orientation et il nécessite beaucoup moins d'espace que les appareils similaires utilisant des techniques de mesure plus traditionnelles. Le FLOWave peut également être spécifié avec ou sans module d'affichage pouvant être positionné pour s'adapter à l'orientation finale de la tuyauterie de traitement.

Une fois installée, la gamme FLOWave offre des avantages continus, y compris un indicateur d'état de l'appareil qui fournit des informations d'état de diagnostic à l'opérateur, comme indiqué par NAMUR NE107. En outre, cette technologie nécessite considérablement moins d'énergie pour fonctionner; environ un tiers de celui requis par un débitmètre Coriolis standard, ce qui peut avoir un impact significatif sur les coûts de fonctionnement et le coût total de possession (TCO).

L'amélioration continue

L'équipement utilisé pour fournir des relevés de débit aussi précis à l'extrémité supérieure du marché repose sur un logiciel qui fournit les algorithmes et les calculs nécessaires pour fournir les données finales. En tant que tel, ce logiciel est constamment revu et Bürkert emploie une politique d'amélioration continue qui implémente également des fonctionnalités supplémentaires suggérées dans les commentaires des clients.

Depuis son lancement, les clients de diverses industries ont fourni des informations et des suggestions importantes qui ont conduit à un certain nombre d'améliorations. Ceux-ci ont compris la capacité de détecter les changements de liquide en utilisant un facteur de densité, la détection des bulles de gaz et des solides dans les liquides ainsi que la possibilité de définir les temps de rafraîchissement pour les valeurs mesurées.

Développement futur

Le système FLOWave fournit actuellement des données de débit et de température très précises et la technologie permettra, à l'avenir, d'utiliser les informations de densité pour déterminer le débit massique. Les principes qui sous-tendent cette conception permettent au débitmètre de fonctionner avec un liquide stagnant et de disposer ainsi de figures de débit fiables, même pour les plus petits volumes de flux. La technologie lui permet également de reconnaître de manière fiable les changements de débit rapides, ce qui la rend appropriée pour des processus de remplissage rapides.

Ce n'est que le début de l'histoire de FLOWave, avec autant d'applications et d'avantages, il est prévu que la gamme se développera pour fournir des solutions supplémentaires à un public beaucoup plus large, permettant à plus de processus et secteurs industriels de bénéficier de la technologie SAW .

Helen Christopher
Fluid Control Systems Bürkert
Centre Fluid Control, 1 Bridge End, Cirencester, Gloucestershire, GL7 1QY, Royaume-Uni
Tel: + 44 (0) 1285 648720 Fax: + 44 (0) 1285 648721
Web: www.burkert.co.uk
Email: [EMAIL PROTECTED]

Fluid Control Systems Burkert

Fabrication d'équipements de processus. Un des rares fabricants à proposer des solutions pour la boucle de contrôle complète.

Signature: Adhésion Gold

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