Choisir le débitmètre adapté pour les gaz techniques en 6 étapes
Choisir le débitmètre adapté pour les gaz techniques en 6 étapes
Le choix d'un débitmètre adapté aux gaz techniques est essentiel pour obtenir des données et des informations de mesure fiables. Cela évite de prendre des décisions sur la base de données inexactes et peut vous faire réaliser d'importantes économies. VPInstruments des débitmètres pour divers gaz techniques, tels que l'azote, le CO₂, l'oxygène, l'argon, l'hélium et des mélanges de gaz spéciaux, utilisés dans les applications de conditionnement et de soudage. Veuillez répondre aux questions ci-dessous afin de trouver le débitmètre de gaz le mieux adapté à votre application et à votre situation.
1. En quoi consiste cette application ?
Les conditions de process, l'emplacement et l'objectif de votre mesure relèvent tous du même principe de base : ils influencent le choix du principe de mesure. Il existe plusieurs technologies permettant de mesurer le débit massique des gaz. Deux technologies couramment utilisées sont le débitmètre massique thermique et le débitmètre à pression différentielle. Les débitmètres massiques thermiques offrent une large plage de mesure, ce qui vous permet de mesurer près de 100 % de votre consommation. Grâce à leur large plage de mesure, vous détecterez même les plus petites fuites de gaz techniques. Alors pourquoi ne pas toujours choisir un débitmètre massique thermique ? Si le gaz est pollué ou humide, un débitmètre thermique n’est pas la meilleure option. Dans ce cas, il est préférable de choisir un débitmètre équipé d’un capteur de débit à pression différentielle. Un débitmètre massique thermique mesure l’air sec de 0,5 à 150 m/s (0 à 500 sfps). Un débitmètre à pression différentielle mesure de 20 à 200 m/s (65 à 650 sfps) et n'est donc pas adapté à la mesure des fuites. Le rapport entre le débit élevé et le débit faible est appelé « rapport de turndown ». Ainsi, pour les débitmètres massiques thermiques, ce rapport est généralement de 1:300, tandis que pour les débitmètres à pression différentielle, il est de 1:10.
2. Quel est le diamètre du tuyau et le modèle du débitmètre ?
Il existe deux types de débitmètres couramment utilisés pour mesurer le débit des gaz techniques : les débitmètres en ligne et les débitmètres à insertion. Par rapport au débitmètre en ligne, le débitmètre à insertion présente l'avantage de pouvoir s'adapter à différentes tailles de conduites et d'être inséré sous pression grâce à l'utilisation d'un robinet à boisseau sphérique. Il est même possible de créer un point d'insertion sous pression à l'aide d'une perceuse et d'un manchon de perçage à chaud. Cependant, il existe une limite quant au diamètre minimal de la conduite pour l'utilisation d'un débitmètre à insertion. En dessous de 2 pouces, la précision sur site sera moindre en raison de l'effet de blocage : le capteur bloque une partie de la section de la conduite, ce qui affecte la vitesse de l'air autour du capteur. Cet effet s'accentue considérablement en dessous de 2 pouces. Les débitmètres en ligne sont plus rentables que les débitmètres à insertion, ce qui s'applique aux diamètres allant jusqu'à 2 pouces. Les débitmètres en ligne offrent une très grande précision sur site, en particulier lorsqu'ils sont utilisés avec les tubes d'entrée et de sortie fournis par le fabricant. Les débitmètres en ligne présentent toutefois un inconvénient. À moins que le débitmètre ne soit installé dans une dérivation spéciale, le processus doit être arrêté (localement) lors de l'installation d'un débitmètre en ligne. Cela vaut également lorsque vous souhaitez recalibrer votre débitmètre.
3. Quelle est la précision et l'étalonnage requis ?
Pour une grande précision, nous vous recommandons vivement de choisir un débitmètre étalonné avec le gaz technique spécifique. Lorsqu'une précision moindre suffit, il est possible d'utiliser un facteur de conversion du gaz, cette solution étant plus économique qu'un étalonnage spécifique au gaz. Sachez toutefois que sa précision peut varier en fonction de la pression et de la température. En particulier pour l'hélium, nous vous conseillons vivement de procéder à un étalonnage avec de l'hélium véritable, à la pression de conception du système, car le facteur de conversion varie considérablement en fonction de la plage de pression et de température. VPInstruments étalonner votre débitmètre pour le CO₂, l'azote, l'hélium, le Corgon, l'argon et d'autres gaz industriels.
4. Conditions générales et emplacement d'installation ?
Les conditions locales peuvent avoir une incidence sur la fiabilité et la durée de vie du débitmètre. Par exemple, les vibrations peuvent entraîner un léger déplacement de votre débitmètre à insertion (s'il n'est pas correctement fixé). L'exposition directe au soleil peut surchauffer les composants électroniques, ce qui provoquera leur arrêt. Une exposition prolongée à des températures excessives peut même causer des dommages irréversibles. Répondez aux questions suivantes pour décrire ces conditions et vérifiez en conséquence les spécifications de votre débitmètre :
- Installez-vous le débitmètre à l'intérieur ou à l'extérieur ? Pensez à installer un boîtier de protection pour le débitmètre extérieur afin de le protéger de la pluie et des rayons directs du soleil.
- Quelle est la température ambiante ?
- Quelle est la température du gaz ?
- Y aura-t-il une exposition à la poussière, à des produits chimiques (vapeurs, liquides ou poudres) ou à d'autres impuretés ?
- Y a-t-il d'autres conditions environnementales à prendre en compte ?
Pour obtenir des résultats de mesure précis, vous devez également connaître la longueur de tuyau en ligne droite disponible et l'emplacement recommandé pour le compteur. La longueur en ligne droite correspond à la longueur du tuyau sans coudes, vannes ni courbes. Les exigences relatives à la longueur en ligne droite reposent sur les lois de la physique dynamique et sont généralement reconnues comme la norme. En fonction de la tuyauterie et des éléments situés en amont et en aval de celle-ci, vous aurez besoin d'une longueur en amont comprise entre 20*D 1 et 40*D 1 et d'une longueur en aval comprise entre 5*D 1 et 10*D 1 (1 = diamètre intérieur). Pour en savoir plus, consultez les tableaux de tuyauterie. Veuillez lire cet article pour déterminer la longueur de tuyau droit requise pour votre débitmètre.
5. Types de lecture
Il existe globalement trois façons d'afficher les données d'un débitmètre : un affichage local directement sur l'appareil, l'affichage des données sur un système central de gestion technique du bâtiment (GTB) et/ou l'utilisation d'un enregistreur de données. Chaque option comporte ses propres exigences et a des implications commerciales. En particulier lorsque vous connectez votre débitmètre à un système de gestion technique du bâtiment (GTB) ou à un système de gestion de l'énergie, une analyse approfondie de la meilleure solution clé en main peut vous permettre de réaliser d'importantes économies, de gagner du temps et de vous épargner bien des tracas.
De nombreux débitmètres utilisent une sortie de 4,20 mA pour transmettre leurs paramètres. Il s'agit d'une solution éprouvée et fiable, mais souvent, un seul paramètre de mesure est disponible sur cette sortie. VPInstrumentspropose des débitmètres 4-en-1, qui mesurent simultanément le débit massique, la pression, la température et le débit total. Dans ce cas, un protocole tel que Modbus RTU est fourni pour lire tous les paramètres en une seule fois. L'utilisation de Modbus nécessite l'intervention d'un expert afin d'éviter des erreurs coûteuses lors de l'installation.
Avec l'industrie 4.0, Ethernet s'impose comme la norme de demain. L'avantage d'Ethernet est qu'il permet de réaliser d'importantes économies sur le coût des câbles, dès lors qu'il est possible d'utiliser l'infrastructure réseau existante de l'usine. Le coût des câbles et de leur installation est souvent sous-estimé, alors qu'il peut s'avérer plus élevé que le prix total du débitmètre.
6. Quels sont les certificats, documents ou tests requis ?
Enfin, assurez-vous de bien régler les formalités administratives. Avez-vous besoin de certificats, de documents ou de résultats de tests ? Pensez également aux exigences en matière de nettoyage. Par exemple : pour certaines applications à l'oxygène, un service de dégraissage spécial est requis pour le débitmètre. Vérifiez toujours ce qui s'applique à votre situation particulière.
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