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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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Conclusion
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10. Systèmes de mesure par conductivité ou résistivité électrique
10.1 Principe de la méthode et applications
Le principe consiste à mesurer le courant électrique passant entre deux électrodes, ou entre une électrode et la masse métallique d’un réservoir, quand le produit, nécessairement conducteur, vient toucher et fermer le circuit. Les gaz ou vapeurs sont isolants aux températures de service usuelles. Le courant amplifié sert à actionner un relais à seuil. La méthode est, sauf rares exceptions, réservée à la détection d’un ou de plusieurs seuils.
L’eau très pure possède une conductivité inférieure à 0,05 µS.cm–1, mais sa détection reste néanmoins possible avec des conductimètres performants et chers dont l’emploi pour cette application, sauf cas particulier, devient discutable. Les hydrocarbures sont très isolants, comme de nombreux produits organiques. La méthode devient intéressante pour les solutions aqueuses et les différentes natures d’eaux peu purifiées.
L’interface entre deux liquides, l’un conducteur et l’autre isolant, eau/huile par exemple (§ 10.4), le niveau de poudres, grenailles, granulés de produits conducteurs (métaux, carbone, etc.) peuvent également être détectés par cette méthode.
La figure 34 donne la valeur de la conductivité de divers produits. Il est remarquable de constater que l’échelle de la conductivité (ou de son inverse la résistivité) s’étend sur plusieurs décades.
HAUT DE PAGE10.2 Différents montages
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Avec un réservoir en métal par exemple, une seule électrode convient par seuil de niveau, le réservoir étant à la masse. Avec un produit moyennement conducteur, une électronique simple suffit. La traversée de paroi du contenant, latérale, en toit ou en fond, s’effectue par un piquage isolé au passage de l’électrode. Celle-ci peut comporter un revêtement isolant (gaine), jusqu’à l’extrémité découverte.
Si le liquide est peu conducteur, il est...
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Systèmes de mesure par conductivité ou résistivité électrique
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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