guide l'abc du delta-p livre 2 sur la mesure de niveau et la théorie

Préface

Aide-mémoire pratique pour les utilisateurs de transmetteurs de pression différentielle traditionnellement réalisés par ce moyen, beaucoup pourraient être remplacées aujourd’hui par des mesures radar à émission libre ou radar guidé (TDR). La pression est incontestablement le paramètre physique le plus mesuré dans l’industrie. Trois grandes catégories d’équipements existent sur ce segment?: les capteurs de pression relative, absolue et différentielle. La technologie delta-p bénéficie de la confiance de nombreux exploitants car celle-ci est utilisée depuis longtemps et est plutôt bien maîtrisée. Néanmoins, la mise en œuvre d’une telle mesure demande certaines connaissances et le respect strict de règles de montage.

Après le livret N°1 consacré au capteur de pression différentielle et ses accessoires, nous allons traiter dans ce deuxième livret d’une application couramment réalisée avec les capteurs delta-P : la mesure de niveau d’un liquide dans un contenant. Bonne lecture !

1. Les basiques P = h. ?.g

La mesure de pression hydrostatique peut s’assimiler à une mesure de différence de pression entre le fond de la cuve et la surface du liquide. Cela correspond à la pression totale en fond de cuve déduction faite de la pression statique dans la cuve.

P hydrostatique = P totale - P statique

Cela équivaut à mesurer le poids exercé par la colonne d’un liquide : P hydrostatique = h. ?.g

Exemple: Quelle est la pression hydrostatique au fond du bassin de plongeon de la piscine olympique de Londres avec ses 5 m de profondeur?

P = h. ?.g avec h = 5 m, ? = 1000 kg/m³, g = 9,81 m/s², P = 5 x 1000 x 9,81 = 49050 Pa

C’est-à-dire 490,5 mbar, soit environ 0,5 bar !

2. Influence de la densité et de la température

La masse volumique du fluide mesuré et sa variabilité est l’une des limites physiques de la mesure de niveau par pression hydrostatique. En pratique, cette mesure n’est donc pas adaptée aux cuves de mélange ou pouvant recevoir différents produits. Pour des précisions, tenez compte des variations de température. Exemple: variation de la masse volumique de l’eau en fonction de la température.

3. Influence des variations de l’accélération de la pesanteur g

Dans le principe de Pascal, nous retrouvons aussi l’accélération de la pesanteur g, qui varie selon l'endroit. Cette variation peut influencer la précision d’une mesure hydrostatique. Pour une mesure indiquée de 5 m à Londres : h = P / (?.g) = 5 m, on aura avec ce même capteur à Rio : h = 5,012 m soit une erreur de 1,2 cm !

4. Les questions à se poser pour choisir son capteur de pression

Les caractéristiques du produit à mesurer: Composition chimique, densité, viscosité, concentration, produit colmatant.

Les conditions de process: Température, pression, type d’atmosphère, certification SIL.

Le contenant et son environnement extérieur: Matériau, forme, hauteur, diamètre.

Les conditions d’installation et de montage: Montage (déporté, latéral, par dessous), raccordement process (bride, fileté, aseptique).

L’alimentation électrique et le signal de mesure: Alimentation, sortie analogique, sortie numérique, affichage.

5. Est-ce que le Delta-P convient pour mon application ?

• Compatibilité en fonction des données du fluide: Agressif, propre, chargé en particules solides, visqueux, colmatant.
• Compatibilité en fonction des données process: Agitation, variation de température, haute ou basse pression.

Index

Principe de Pascal: p = h.?.g, la pression exercée par une colonne de liquide.

Norme ANSI: L’American National Standards Institute...

• Norme DIN: Institution allemande...
• Diamètre nominal (DN): Correspond à la désignation de dimension commune...
• Pression nominale (PN): Valeur que l’élément de canalisation peut supporter.

Ce guide étend les informations initiales du livret N°1 et prépare à la prochaine étude dans le livret N°3.