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NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la réédition actualisée de l’article [R 2 011] intitulé « Contrôle de niveaux – Systèmes pour liquides ou solides » paru en 2003, rédigé par Michel RICHARD.
RÉSUMÉ
Cet article traite de la mesure et du contrôle de niveau de liquides et de solides dans un contexte industriel. Les différents chapitres décrivent les différents principes de mesure et technologies présentes sur le marché, en exposant pour chacun le processus de mesure et ses variantes, les bonnes pratiques de mise en œuvre, les avantages et inconvénients de la technologie, les paramètres d'influence de la mesure, les règles pratiques et, le cas échéant, légales. Les différentes technologies exposées - manuelle, pesage, radio-isotopes, optique, capacité électrique, ondes sonores et ultrasonores, micro-ondes, lames vibrantes, palpeur, conductivité et résistivité électrique - permettent de répondre à la totalité des problématiques industrielles en sélectionnant la solution la plus adaptée.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Florestan OGHEARD : Chargé d’affaires référent technique - Centre technique des industries aérauliques et thermiques, Villeurbanne, France
INTRODUCTION
La mesure de niveau est omniprésente dans bon nombre de secteurs industriels aussi divers que l’agroalimentaire, la chimie et la pétrochimie, le traitement de l’eau, ou l’énergie et les matières premières. Sa complexité est le fruit de la diversité des conditions d’utilisation, des propriétés physico-chimiques des produits à mesurer, et des contraintes sécuritaires et le cas échéant législatives (métrologie légale pour les transactions commerciales). La mesure de niveau est employée dans la gestion des automatismes (génie des procédés), la surveillance (gestion de l’eau, déclenchement d’alarmes) et l’analyse de données physico-chimiques lors de campagnes de mesure.
Dans un premier article [R 2 010] « Mesure et 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 [R 2 012] « Mesure et contrôle de niveaux – Systèmes propres aux liquides », puis celles qui ne s’appliquent qu’aux niveaux de solides dans l’article [R 2 013] « Mesure et contrôle de niveaux – Systèmes propres aux solides ». Enfin, l’article [R 2 014] « Comparatif des méthodes de mesure et de détection de niveaux » 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.
Le « Pour en savoir plus » de l’article [R 2 010] contient un tableau très complet des fabricants et constructeurs d’appareils de mesure et de détection.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 2003 par Michel RICHARD
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Systèmes de mesure par conductivité ou résistivité électrique
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9. Systèmes à palpeur
Placé en toit de réservoir ou de silo, ce dispositif comporte un tambour, un ruban et un palpeur destiné à toucher le produit lors de balayages verticaux aller-retour périodiques, commandés automatiquement ou manuellement (figure 33). Lorsque le contact se produit, le ruban se relâche, ce qui provoque une inversion du sens de marche du moteur commandant le tambour et la remontée du palpeur en position haute. Comme dans une jauge de niveau asservie, des impulsions sont générées, dont le nombre est fonction de la longueur de ruban déroulée et permet d’apprécier le creux. L’information périodique ainsi recueillie est exploitée par un indicateur local ou à distance par une télétransmission. La différence fondamentale avec la jauge asservie est précisément l’absence d’asservissement qui fait que cette information n’est pas délivrée d’une manière continue.
Ce système s’applique indifféremment aux liquides ou aux solides ; toutefois, il est juste de signaler qu’il équipe surtout les silos.
Les caractéristiques types sont les suivantes :
-
hauteur mesurée : jusqu’à 70 m ;
-
vitesse de descente : de 10 à 30 cm/s selon la course ;
-
incertitude de mesure : de quelques centimètres à 1 dm selon la course (fonction du nombre d’impulsions pour la course totale) ;
-
température de fonctionnement dans le silo : – 20 à 70 °C ;
-
pression atmosphérique ;
-
toutes sortes de protections (dont antidéflagrante).
Il existe plusieurs formes de palpeur, en fonction de la nature du produit contrôlé :
-
palpeur standard avec ou sans pointe de touche ;
-
palpeur parachute pour les produits légers pulvérulents, comportant une sorte de parapluie en toile qui évite au contrepoids de s’enfoncer, le parachute replié passe à travers une tubulure de petit diamètre ;
-
palpeur sac, pour silo ou trémie munis d’un dispositif d’extraction mécanique qui risquerait d’être endommagé par le décrochage intempestif d’un contrepoids massif ; le sac est alors rempli du produit lui-même en guise de lest ;
-
palpeur flotteur pour les liquides ;
-
palpeur cloche pour les pulvérulents...
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Systèmes à palpeur
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ASCH (G.) - Les capteurs en instrumentation. - 8e édition. Dunod (2017).
-
(2) - GILLUM (D.R.) - Industrial level, pressure, and density measurement. - ISA (1995).
-
(3) - LEWIS (J.) - Solids Level Measurement and Detection Handbook. - Momentum Press (2012).
-
(4) - LITTLE (T.) - Going the distance : Solids Level Measurement with Radar. - Momentum Press (2012).
-
(5) - CHO (C.H.) - Measurement and Control of Liquid Level. - ISA (1982).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Cours en ligne sur la mesure de niveau par technologie radar :
https://academy-online.krohne.com/elearning/fr/cours/mesure-de-niveau-radar/
Engineer’s Garage : level sensors :
https://www.engineersgarage.com/article_page/level-sensors/
HAUT DE PAGE
ISO 2919 (2012), Radioprotection – Sources radioactives scellées – Exigences générales et classification
NF EN 13922 (2011), Citernes destinées au transport de matières dangereuses – Équipement de service pour citernes – Dispositifs limiteurs de remplissage pour carburants pétroliers liquides
Le catalogue des normes Iso et Afnor peut être consulté en ligne sur le site de l’Afnor : http://www.afnor.fr
DIN 7081 (1999), Pressure resistant oblong sight glasses of borosilicate glass without limitation in the range of low temperature
DIN 7080 (2005), Pressure...
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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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