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NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la réédition actualisée de l’article R2011 intitulé « Contrôle de niveaux – Systèmes propres aux liquides » paru en 2003, rédigé par Michel RICHARD.
RÉSUMÉ
Cet article traite de la mesure et du contrôle de niveau de liquides 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 l'exactitude de mesure, les règles pratiques et, le cas échéant, légales. Les différentes technologies exposées - à visualisation directe de fluides, à flotteur ou plongeur, par mesure de pression, par dissipation thermique - permettent de répondre à la totalité des problématiques industrielles en sélectionnant la solution la plus adaptée au besoin.
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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 de la 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 introduites dans l’article [R 2 011] « Mesure et contrôle de niveaux – Systèmes pour liquides ou solides ». Les méthodes particulières aux niveaux liquides sont présentées ici, 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 qui réunissent toutes les 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 juin 2003 par Michel RICHARD
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Systèmes de contrôle par mesure de la pression
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2. Systèmes à flotteur ou à plongeur
2.1 Caractéristiques
Les systèmes de contrôle de niveau à flotteur ou à plongeur sont certainement parmi les plus répandus et existent sous les formes les plus variées, dont il est difficile de faire l’inventaire exhaustif. Leur succès s’explique par leur fiabilité, leur robustesse, leur aptitude à faire face à de multiples applications. Cependant, ils posent un certain nombre de problèmes dont il faut prendre conscience afin de les utiliser correctement.
HAUT DE PAGE
Rappelons que le principe d’Archimède postule que tout corps plongé dans un liquide éprouve une poussée vers le haut égale au poids du liquide déplacé. Dans le cas du flotteur, à cette poussée s’opposent le poids de l’équipage flotteur-tringlerie, les frottements et les salissures. Quand un appareil est neuf, il peut donner satisfaction, car les états de surface sont impeccables.
Mais la situation se dégrade souvent dans le temps (corrosion, dépôts, etc.) et le dispositif fonctionne alors dans des conditions limites de sécurité.
La nécessité d’une marge de flottabilité apparaît comme le garant de la fiabilité à long terme et implique de ne pas économiser sur le volume du flotteur.
S’il est difficile d’établir une règle, car modèles et conceptions varient, la marge de flottabilité peut néanmoins être appréciée pratiquement par la mesure de la différence entre la poussée P (alors maximale) du flotteur, totalement immergé dans un liquide à la densité de service, et le poids Mg de l’ensemble mobile qu’il constitue avec un équipement complet, additionné de la réaction du ou des mécanismes.
Pour assurer une sécurité de fonctionnement normale, cette différence doit être au moins égale à quelques newtons (soit quelques centaines de grammes si l’on exprime P et M en grammes). La marge de flottabilité est d’ailleurs un paramètre accessible par le calcul, dont la connaissance mérite d’être exigée du constructeur, afin de permettre un choix parmi les appareils proposés, fondé sur un critère objectif (figure 11).
En...
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Systèmes à flotteur ou à plongeur
BIBLIOGRAPHIE
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
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 resistant circular sight glasses of borosilicate glass without limitation in the range of low temperature
Le catalogue des normes DIN peut être consulté en ligne sur le site du Deutsches Institut...
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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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