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Auteur(s)
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Michel RICHARD : Ingénieur de l’École nationale supérieure de céramique industrielle
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans un premier article Contrôle de niveaux- Introduction, les notions de base nécessaires à la compréhension des méthodes de mesure des niveaux ont été présentées. Certaines méthodes peuvent s’appliquer à la mesure de niveaux de liquides aussi bien que de solides. Elles sont présentées ici. Par la suite, les méthodes particulières aux niveaux liquides seront introduites dans l’article Contrôle de niveaux- Systèmes propres aux liquides, puis celles qui ne s’appliquent qu’aux niveaux de solides dans l’article Contrôle de niveaux- Systèmes propres aux solides. Enfin, l’article Comparatif des méthodes de mesure et de détection de niveaux[R 2 014] comprend des tableaux comparatifs des techniques présentées dans les quatre autres articles. Ils constituent un outil de choix pour sélectionner la ou les méthodes les plus appropriées pour chaque cas particulier.
La documentation « Pour en savoir plus » contient un tableau très complet des fabricants et constructeurs d’appareils de mesure et de détection.
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- Version courante de juin 2020 par Florestan OGHEARD
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Détecteurs à lames vibrantes7. Systèmes à micro-ondes
Les micro-ondes, de nature électromagnétique, possèdent une fréquence comprise entre 300 MHz et 300 GHz. Comme la lumière, elles sont peu perturbées par des poussières diffuses, la vapeur non saturée, la pression, la température, la composition chimique de l’atmosphère traversée. Bien que les détecteurs de niveau les exploitant soient dans l’ensemble plutôt onéreux par rapport aux autres solutions, ils ont fait l’objet d’un développement considérable, les prix ont diminué et la fréquence élevée permet de prétendre aisément à une très bonne précision, assez facilement de l’ordre du millimètre. Rustiques, ils supportent des hautes températures.
Il existe quatre méthodes pour les utiliser :
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en détection de niveau, comme une cellule photoélectrique à travers les parois ;
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en mesure, par émission d’impulsions, dont on détermine le temps de retour, comme dans la plupart des systèmes à ultrasons ;
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en émettant un train d’ondes continu modulé en fréquence, dont on mesure la différence de fréquences sur le train d’ondes de retour ;
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en guidant les impulsions émises dans un guide d’ondes, en l’occurrence une tige ou un câble noyé dans la matière. À l’interface du niveau, une réflexion se produit dont on mesure le délai de retour.
Des méthodes de mesure avec radar, on peut retenir les possibilités suivantes :
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utilisation en général en voûte de réservoir ou de silo ;
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utilisation possible avec un puits de tranquillisation dont le diamètre réduit élimine les retours parasites ;
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emploi d’antennes en cornet, s’il y a de la place, ou antennes en bâton à travers une tubulure de faible diamètre, mais exigeant une fréquence plus élevée ;
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réchauffage de l’antenne, s’il y a risque de condensation ;
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refroidissement de l’antenne si la température est trop élevée ;
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antennes déportées avec extension pour certaines applications difficiles ; liaison par câble avec l’électronique ;
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antennes réalisables en toutes sortes de matériaux pour résister aux ambiances corrosives (inox, titane, aluminium, hastelloy, tantale, plastique, céramique,...
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