Principe de fonctionnement du débitmètre Coriolis

Le principe de fonctionnement d'un débitmètre massique est simple, mais très efficace. Ce phénomène est omniprésent dans le monde physique ; par exemple, la rotation de la Terre et son influence sur la météo.

Un débitmètre à effet Coriolis est constitué d'un tube alimenté par une vibration fixe. Lorsqu'un fluide (gaz ou liquide) traverse ce tube, l'impulsion massique modifie sa vibration et le tube se tord, provoquant un déphasage. Ce déphasage peut être mesuré et une sortie linéaire proportionnelle au débit est obtenue.

Les débitmètres massiques sont les types de débitmètres qui sont principalement utilisés dans les processus liés à la masse tels que les réactions chimiques, le transfert de chaleur, etc. Dans tous ces processus, une mesure précise du débit est la condition préalable.

Un débitmètre Coriolis fonctionne grâce à l'effet Coriolis, d'où son nom. Les débitmètres Coriolis sont considérés comme de véritables débitmètres massiques, car ils mesurent généralement directement le débit massique, tandis que les autres technologies de débitmètres mesurent le débit volumique.

La masse étant constante, aucun réglage n'est nécessaire pour les variations des caractéristiques du fluide. Un débitmètre Coriolis fonctionne donc de manière linéaire.

Lorsqu'un fluide circulant dans une conduite est soumis à une accélération de Coriolis par l'introduction mécanique d'une rotation apparente dans la conduite, la force de déviation générée par l'effet d'inertie de Coriolis dépend du débit massique du fluide. Si une conduite tourne autour d'un point pendant que le liquide s'écoule (vers ou depuis le centre de rotation), ce fluide génère une force d'inertie (agissant sur la conduite) perpendiculaire à la direction de l'écoulement.

Comment fonctionne un débitmètre Coriolis ?

Le principe de fonctionnement d'un débitmètre à effet Coriolis repose sur l'effet Coriolis. En résumé, la force de Coriolis est l'une des forces d'inertie qui influencent les oscillations du tube.

Au démarrage, l'entraînement pousse le tube. Il commence alors à fluctuer à une certaine fréquence. Des capteurs, situés de chaque côté, enregistrent les paramètres vibratoires actuels (hors débit).

Lorsque le tube n'est pas rempli, les deux extrémités oscillent dans la même phase. Sur le graphique des oscillations de fréquence, la sinusoïde à l'entrée sera égale aux paramètres à la sortie.

Le suivi des fluctuations de fréquence constitue l'essentiel de la mesure. Lorsqu'une substance, comme un liquide, se déplace dans les conduites, le tube subit des distorsions de fréquence supplémentaires dues à l'inertie de l'écoulement. Cela se produit lorsque l'écoulement interagit avec les parois des conduites. Les résultats peuvent être fortement affectés par les vibrations externes. Si cela est inévitable, vous pouvez utiliser un débitmètre à ultrasons.

En raison de l'apparition d'effets supplémentaires sur les parois, l'entrée et la sortie du tube commencent à vibrer selon des phases différentes. Leurs oscillations sinusoïdales se différencient alors par un léger décalage.

Applications du débitmètre Corilis

Le principe de fonctionnement du débitmètre Coriolis permet de travailler avec une grande variété de fluides. Ces appareils peuvent fonctionner avec des fluides contaminés, car les capteurs ne sont pas en contact avec le flux. Le débitmètre massique à effet Coriolis est couramment utilisé pour les substances suivantes :

Gaz

Eau

Air

Carburant

Matériaux visqueux

Une telle mesure de densité par débitmètre Coriolis est même capable de mesurer des matériaux en suspension.

Avantages et inconvénients du débitmètre Coriolis

Après avoir examiné la conception du capteur de débit et son principe de fonctionnement, examinons les principaux avantages et inconvénients d'un tel appareil.

Avantages d'un débitmètre Coriolis :

Précision des mesures

Haute répétabilité

Aucune dépendance au sens d'écoulement

Manque de pièces mobiles

Le service technique minimum requis

Capacité à travailler avec des substances très visqueuses

Inconvénients du débitmètre Coriolis :

En général, ces types de transducteurs constituent un moyen simple et efficace de mesurer les paramètres d'écoulement dans les canalisations. Cependant, leur fonctionnement nécessite des conditions physiques stables.