Types d'instruments de mesure de niveau

L'un des principes fondamentaux qui sous-tendent la mesure industrielle de niveau est que différents matériaux et différentes phases d'un même matériau ont des densités différentes. Cette loi fondamentale de la nature peut être utilisée pour mesurer le niveau via la pression différentielle (celle au fond du réservoir par rapport à celle dans l'espace vapeur ou à la pression atmosphérique) ou à l'aide d'un flotteur ou d'un déplaceur

qui dépend des différences de densité entre les phases. La mesure de niveau basée sur la mesure de la pression est également appelée jaugeage hydrostatique des réservoirs (HTG). Elle

fonctionne selon le principe que la différence entre les deux pressions (d/p) est égale à la hauteur du liquide (h, en

pouces) multipliée

par la densité (SG) du fluide (voir figure 7-1) : d/p=h(SG) Par définition, la densité est la densité du liquide divisée par la densité de l'eau pure à 68 °F à la pression atmosphérique. Un manomètre ou une cellule d/p peut fournir une indication du niveau (avec une précision supérieure à 1 %) sur de larges plages, tant que la densité du liquide est constante. Lorsqu'une cellule d/p est utilisée, elle annule les effets des variations de pression barométrique, car le liquide dans le réservoir et le côté basse pression de la cellule d/p sont tous deux exposés à la pression

atmosphérique (Figure

7-1B). Par conséquent, la lecture de la cellule d/p représentera le niveau du réservoir. Lors de la mesure du niveau dans des réservoirs sous pression, les mêmes conceptions de cellules d/p (équilibre de mouvement, équilibre de force ou électronique) sont utilisées que pour les réservoirs ouverts. On suppose que le poids de la colonne de vapeur au-dessus du liquide est négligeable. D'autre part, la pression dans l'espace vapeur ne peut être négligée, mais doit être relayée vers le côté basse pression de la cellule d/p. Une telle connexion à l'espace vapeur est appelée jambe sèche. Elle est utilisée lorsque les vapeurs de processus ne sont pas corrosives, ne provoquent pas d'obstruction et lorsque leurs taux de condensation, à des températures de fonctionnement

normales, sont très faibles (Figure 7-1C). Une jambe sèche permet à la cellule d/p de compenser la pression qui s'exerce sur la surface du liquide, de la même manière que l'effet de la pression barométrique est annulé dans les réservoirs ouverts. Il est important de maintenir cette branche de référence sèche, car l'accumulation de condensat ou d'autres liquides entraînerait une erreur dans la mesure de niveau. Lorsqu'il y a

condensation des vapeurs de processus à des températures ambiantes normales ou qu'ils sont corrosifs, cette branche de référence peut être remplie pour former une branche humide. Si le condensat de processus est corrosif, instable ou indésirable pour remplir la branche humide, cette branche de référence peut être remplie d'un liquide inerte. Dans ce cas, deux facteurs doivent être pris en compte. Premièrement, la densité du fluide inerte

partie humide afin de pouvoir vérifier
(SGwl) et la hauteur (hwl) de la colonne de référence doivent être déterminées avec précision, et la cellule d/p doit être déprimée d'une valeur équivalente à la charge hydrostatique de cette colonne [(SGwl)(hwl)]. Deuxièmement, il est souhaitable de prévoir un indicateur de débit visuel au sommet de la

visuellement la hauteur de cette partie de référence. Toute variation du niveau de remplissage de la jambe (due à une fuite ou à une vaporisation) introduit une erreur dans la mesure de niveau. Si la densité du fluide de remplissage de la jambe humide est supérieure à celle du fluide de process, le côté haute pression doit être raccordé à la jambe de référence et le côté basse pression au réservoir. Schéma 7-2 : Légende de l'image en pleine largeur Si le condensat peut être utilisé pour remplir la jambe de référence, un pot de condensat peut être monté

et raccordé à la fois au raccord de niveau haut du réservoir et au sommet de l'espace vapeur. Le pot de condensat doit être monté légèrement plus haut que le raccord de niveau haut (robinet) afin de maintenir un niveau de condensat constant. L'excès de liquide sera renvoyé dans le réservoir. Il est également souhaitable d'installer un indicateur de niveau sur le pot de condensat ou d'utiliser un indicateur de débit visuel à la place du pot, afin de pouvoir inspecter facilement le niveau dans le pot. L'une ou l'autre méthode (humide ou sèche) assure

une branche de référence constante pour la cellule d/p, garantissant que la seule variable sera le niveau dans le réservoir. La tuyauterie et les vannes obligatoires doivent toujours être prévues à la fois sur le réservoir et sur

le côté jambe de référence de la cellule d/p, afin de faciliter les opérations de vidange et de rinçage. Lorsqu'une jambe de référence humide est utilisée, il convient de choisir un fluide de remplissage à faible dilatation thermique. Sinon, le concepteur doit corriger les variations de densité dans la jambe de référence causées par les variations de température ambiante. Si des transmetteurs intelligents sont utilisés et si les données relatives au fluide de remplissage sont connues, la compensation

de la température de la jambe humide peut être assurée localement. Le système hôte ou le système de contrôle de supervision peut également effectuer les calculs de compensation. Si l'on souhaite conserver les vapeurs de processus dans le réservoir, un répéteur de pression peut être

utilisé.

Ces dispositifs répètent la pression de vapeur (ou le vide) et envoient un signal d'air identique à celui de l'espace vapeur. Le côté mesure

du répéteur est connecté à l'espace vapeur et son signal de sortie au côté basse pression de la cellule d/p. Si le raccordement au réservoir est sujet à l'accumulation de matière ou au colmatage, des répéteurs à membrane étendue de type 1:1 peuvent être envisagés pour le service (Figure 7-2). Si les répéteurs éliminent les erreurs causées par les jambes humides, ils introduisent leurs propres erreurs en fonction de la pression répétée. Par exemple, à 40 psig, l'erreur du

linéaire du soufflet en un mouvement
répéteur est d'environ 2 pouces. À 400 psig, elle est de 20 pouces. Dans de nombreuses applications, la première est acceptable, mais pas la seconde. Cellules d/p La conception des différentes cellules d/p étant abordée en détail dans un autre numéro de Transactions, nous n'en donnerons ici qu'un bref aperçu. La cellule à équilibre de mouvement est bien adaptée aux sites isolés où l'air comprimé ou l'électricité ne sont pas disponibles. Si un soufflet est utilisé comme élément de détection dans une cellule d/p à équilibre de mouvement, une augmentation de la pression de part et d'autre provoque la contraction du soufflet correspondant (Figure 7-3A). Le soufflet est connecté à un ensemble de tringlerie qui convertit le mouvement

rotatif de l'indicateur, qui peut être calibré pour indiquer le niveau du réservoir. Dans une cellule d/p de type à équilibre de forces, l'élément de détection (souvent un diaphragme) ne bouge pas. Une barre de force est prévue pour maintenir en équilibre les forces agissant sur le diaphragme (schema 7-3B). Dans les cellules d/p pneumatiques, cela est souvent réalisé à l'aide d'un dispositif à buse et clapet qui garantit que le signal de sortie pneumatique

sera toujours proportionnel

à la pression différentielle à travers la cellule. La sortie des cellules d/p pneumatiques est linéaire et varie généralement entre 3 et 15 psig. Les niveaux représentés par ces signaux transmis (pneumatiques, électroniques, à fibre optique ou numériques) peuvent être affichés sur des indicateurs locaux ou des instruments à distance. Les transmetteurs pneumatiques nécessitent une alimentation en air comprimé (ou en azote). Figure 7-3 Légende de l'image en pleine largeur Les cellules d/p électroniques offrent une précision de ±0,5 % de la portée ou mieux, généralement transmise via un signal de 4-20 mA. La plage de ces cellules simples et robustes peut être aussi étroite que 0-1/2 inH2O ou aussi large que 0-1 000 psid. Certaines cellules d/p électroniques peuvent fonctionner à des pressions de ligne allant jusqu'à 4 500 psig

à 250 °F. La dérive et l'imprécision de certaines de ces unités ont été testées pendant des périodes allant jusqu'à 30 mois, et les erreurs n'ont pas dépassé la limite de ±0,5 % de la portée. Fluides de process difficiles Lorsqu'il s'agit d'une boue, d'un polymère visqueux ou d'une substance autrement difficile à manipuler, l'objectif est d'isoler le process sale de la cellule d/p. Un diaphragme plat peut être boulonné à une vanne à bloc sur la buse du réservoir afin que la cellule d/p puisse être retirée pour être nettoyée ou remplacée sans mettre le réservoir hors service. S'il est acceptable de mettre le réservoir hors service lors de la suppression de la cellule d/p, une conception à membrane étendue peut être envisagée. Dans ce cas, la prolongation de la membrane remplit la tubulure du réservoir de manière à ce que la membrane affleure la surface

intérieure du

réservoir. Cela élimine les impasses ou les poches où des solides peuvent s'accumuler et affecter les performances de la cellule. Des cellules d/p à membrane plate et étendue, des répéteurs de pression et des joints chimiques sont disponibles pour protéger les cellules d/p dans ces conditions. Les joints chimiques, ou joints de pression à membrane, sont disponibles avec des liquides de remplissage tels que l'eau, le glycol, alcool et diverses huiles. Ces joints sont utilisés lors de la formation d'obstructions ou de la corrosion sur les deux côtés de la cellule. Une large gamme de matériaux de membrane et de revêtement résistants à la corrosion est disponible. Le revêtement PFA est souvent utilisé pour minimiser l'accumulation de matièreet le revêtement. La précision de la mesure de niveau est toutefois affectée lorsque ces joints sont utilisés. Les tubes capillaires doivent être aussi courts que possible et protégés du soleil. De plus, il convient d'utiliser des liquides de remplissage à faible dilatation thermique ou de prévoir une compensation de la température ambiante, comme indiqué pour les

la contre-pression est réduite
jambes humides. En cas de fuite des joints, l'entretien & service de ces systèmes est généralement effectué dans l'usine du fournisseur en raison de la complexité des procédures d'évacuation et de remplissage. Tubes à bulles Les tubes à bulles constituent un système de mesure de niveau simple et peu coûteux, mais moins précis (±1-2 %) pour les applications corrosives ou de type boue. Les barboteurs utilisent de l'air comprimé ou un gaz inerte (généralement de l'azote) introduit par un tube plongeur (Figure 7-4A). Le débit de gaz est régulé à un débit constant (généralement environ 500 po/min). Un régulateur de pression différentielle sur un débitmètre à section variable maintient un débit constant, tandis que le niveau du réservoir détermine la contre-pression. Lorsque le niveau baisse,

proportionnellement et est lue sur un manomètre calibré en pourcentage de niveau ou sur un manomètre ou un transmetteur. Le tube plongeur doit avoir un diamètre relativement grand (environ 2 pouces) afin que la chute de pression soit négligeable. L'extrémité inférieure du tube plongeur doit être située suffisamment loin au-dessus du fond du réservoir

pour que les sédiments

ou les boues ne le bouchent pas. De plus, son extrémité doit être entaillée d'une fente ou d'un « V » afin d'assurer la formation d'un flux uniforme et continu de petites bulles. Au lieu de placer le tube plongeur dans le réservoir, il est possible de le placer dans une chambre externe reliée au réservoir. Dans les réservoirs sous pression, deux jeux de tubes plongeurs sont nécessaires pour mesurer le niveau (Figure 7-4B). Les deux contre-pressions sur les deux tubes plongeurs peuvent être raccordées aux deux côtés d'un manomètre à tube en U, d'un manomètre

une pompe à main (similaire à une
différentiel ou d'une cellule/transmetteur d/p. La tuyauterie ou les tubes pneumatiques d'un système à barboteur doivent être inclinés vers le réservoir afin que les vapeurs condensées du processus s'écoulent dans le réservoir en cas de perte de pression de purge. L'alimentation en gaz de purge doit être propre, sèche et disponible à une pression supérieure d'au moins 10 psi à la pression totale maximale prévue requise (lorsque le réservoir est plein et que la pression de vapeur est à son maximum). Une alternative au barboteur continu consiste à utiliser

pompe à vélo) qui fournit de l'air de purge uniquement lorsque le niveau est lu. Figure 7-4 : Légende de l'image en pleine largeur Les barboteurs consomment des gaz inertes, qui peuvent ensuite s'accumuler et recouvrir l'équipement de traitement. Ils nécessitent également un entretien pour garantir que l'alimentation en purge est toujours

disponible et que le système

est correctement réglé et calibré. Lorsque tous les facteurs sont pris en compte, les cellules d/p sont généralement préférées aux barboteurs dans la majorité des applications. Élévation et suppression Si la cellule d/p n'est pas située à une hauteur correspondant au niveau 0 % dans le réservoir, elle doit être calibrée pour tenir compte de la différence d'élévation. Ce réglage

d'étalonnage est appelé élévation zéro lorsque la cellule est située au-dessus du robinet inférieur, et suppression zéro ou dépression

zéro lorsque la

cellule est située en dessous

du robinet inférieur. La plupart des cellules d/p sont disponibles avec des plages d'élévation et de suppression de 600 % et 500 % de la plage calibrée, respectivement, tant que la plage calibrée ne dépasse pas 100 % de la limite supérieure de la cellule. Par exemple, supposons qu'une cellule d/p électronique puisse être étalonnée pour des plages comprises entre 0 et 10 psid (qui est sa limite inférieure de plage, LRL) et 0 et 100 psid (qui est sa limite supérieure de plage, URL). La cellule doit être utilisée sur un réservoir d'eau fermé de 45

pieds de

haut, qui nécessite une plage hydrostatique de 0 à 20 psid. La cellule est située à environ 11 pieds (5 psid) au-dessus du robinet inférieur du réservoir ; par conséquent, une élévation zéro de 5 psid est nécessaire. La cellule d/p peut gérer cette application, car la plage calibrée est de 20 % de l'URL et l'élévation est de 25 % de la plage calibrée. Figure 7-5 : Légende de l'image en pleine largeur Dans les applications de mesure de niveau d'interface avec une référence

de jambe humide, le

côté haute pression de la cellule d/p doit être connecté au réservoir si la densité du fluide de remplissage de la jambe humide est proche de celle de la couche légère. Elle doit être connectée à la jambe de référence si la densité du fluide de la jambe humide est plus proche de celle de la couche lourde. Applications spéciales Lorsque le fluide de process est en ébullition, comme dans un tambour à vapeur, une

jambe de référence humide est maintenue par un pot de condensation, qui se vide dans le tambour à vapeur afin que le niveau de la jambe humide reste constant. Les variations de la température ambiante (ou l'exposition au soleil) modifient la densité de l'eau dans la jambe de référence et nécessitent donc une compensation de température (manuelle ou automatique). La figure 7-5 décrit une application typique de niveau dans un tambour à vapeur d'une centrale électrique. La pression différentielle détectée par la cellule de niveau d/p est : d/p=h1SG1+h2SG2-h3SG3 d/p=0,03h1+0,76h2-0,99h3

débit de vapeur augmente (et que SG2
Remarque : le SG de la couche de vapeur saturée (0,03) et celle de la couche de liquide saturé (0,76) varient non seulement en fonction de la pression du tambour, mais aussi en fonction du débit de vapeur. Cela provoque le gonflement des bulles lorsque le

diminue), ainsi que leur effondrement

lorsque le débit de

vapeur diminue (et que SG2 augmente). Par conséquent, pour déterminer avec précision le niveau et la masse de l'eau dans le tambour à vapeur, le calcul doit tenir compte non seulement de la sortie de la cellule d/p, mais aussi de la pression du tambour et du débit de vapeur actuel. Parcs de stockage Les systèmes informatisés de parcs de stockage acceptent généralement les signaux de niveau provenant de plusieurs réservoirs via des réseaux de terrain. Ces systèmes effectuent les tâches de surveillance du niveau à l'aide de divers algorithmes de compensation et de conversion. Les algorithmes fournissent des corrections de densité, des conversions volumétriques ou massiques, ainsi que des corrections tenant compte de la forme des réservoirs horizontaux, verticaux ou sphériques. Ces systèmes peuvent remplir des fonctions de sécurité, telles que l'arrêt des pompes d'alimentation

pour éviter tout débordement. Flotteurs et déplaceurs Il y a plus de 2 200 ans, Archimède a découvert que le poids apparent d'un objet flottant est réduit du poids du liquide déplacé. Quelque 2 000 ans plus tard, à la fin des années 1700, la première application industrielle du flotteur de niveau est apparue, lors de la période de James Brindley et Sutton Thomas Wood en Angleterre et I. I. Polzunov en Russie ont

introduit les premiers régulateurs de niveau à flotteur dans les chaudières. Les flotteurs sont des dispositifs d'équilibrage de mouvement qui montent et descendent en fonction du niveau du liquide. Les déplaceurs sont des dispositifs d'équilibrage de force (flotteurs retenus) dont le poids apparent varie conformément au principe d'Archimède : la force de flottabilité agissant sur un objet est égale au poids du fluide déplacé. Lorsque le niveau change autour du flotteur déplaceur fixe (et de diamètre constant), la force de flottabilité varie proportionnellement et peut être détectée comme une indication du niveau. Les flotteurs réguliers et les flotteurs déplaceurs sont disponibles à la fois comme transmetteurs de niveau continus et comme commutateurs de

niveau à détection ponctuelle. Dans

les applications industrielles,

les flotteurs à déplacement sont souvent préférés car ils ne nécessitent aucun mouvement. De plus, la force peut souvent être détectée avec plus de précision que la position. Cependant, des flotteurs classiques sont également utilisés, principalement pour les services publics et dans d'autres applications secondaires. Figure 7-6 : Légende de l'image en pleine largeur Figure 7-7 : Légende de l'image en pleine largeur Commutateurs de niveau à flotteur La force de flottabilité disponible pour actionner un commutateur de niveau à flotteur (c'est-à-dire sa flottabilité nette) correspond à la

différence entre le poids du fluide déplaqué (flottabilité brute) et le poids du flotteur. Les flotteurs sont disponibles en forme sphérique (Figure 7-6A), cylindrique (Figure 7-6B) et dans une variété d'autres formes (Schéma 7-6C). Ils peuvent être fabriqués en acier

Le flotteur d'un interrupteur
inoxydable, en PFA, en Hastelloy, Monel et divers matériaux plastiques. Les températures et pressions nominales typiques sont comprises entre -40 et 80 °C (-40 et 180 °F) et jusqu'à 150 psig pour les flotteurs en caoutchouc ou en plastique, et entre -40 et 260 °C (-40 et 500 °F) et jusqu'à 750 psig pour les flotteurs en acier inoxydable. Les flotteurs sont disponibles en diamètres standard de 1 à 5 pouces. La plupart des fabricants proposent des flotteurs de tailles, de formes et de matériaux personnalisés.

monté sur le côté est horizontal ; un aimant permanent actionne le contact Reed qu'il contient (Figure 7-6B). Les flotteurs doivent toujours être plus légers que la densité minimale prévue du fluide de process. Pour les liquides propres, une différence de 0,1 SG peut suffire, tandis que pour les applications visqueuses ou sales, une différence d'au moins 0,3 SG est recommandée. Cela fournit une force supplémentaire pour surmonter la résistance due au frottement et à

l'accumulation de matière. Dans les applications sales, les flotteurs doivent également être accessibles pour le nettoyage. Les flotteurs peuvent être fixés à des bras ou des leviers mécaniques et peuvent actionner des mécanismes électriques, Pneumatiques ou mécaniques. Le commutateur lui-même peut être à mercure (schémas 7-6A et 7-6C), à contact sec (à action instantanée ou de type Reed, illustré au schéma 7-6B), hermétiquement scellé ou pneumatique. Le commutateur peut être utilisé pour actionner un affichage visuel, un avertisseur, une pompe ou une soupape. Les contacts électriques peuvent être classés comme étant à usage léger (10-100 volts ampères, VA) ou à usage intensif (jusqu'à 15 A à 120 Vca). Si le commutateur doit actionner un circuit dont la charge est supérieure à la puissance nominale des contacts du commutateur, un relais intermédiaire doit être inséré. Si le commutateur doit être inséré dans un circuit 4-20 mA cc, des contacts secs plaqués or doivent être

spécifiés afin de garantir la très

faible résistance de

contact obligatoire. Figure 7-8 : Légende de l'image en pleine largeur Applications et installations Dans l'interrupteur à bascule (Figure 7-6C), un élément ou un relais à mercure est monté à l'intérieur d'un flotteur en plastique ; le câble électrique du flotteur est attaché à un tuyau à l'intérieur du réservoir ou du puisard. Lorsque le niveau monte et descend, le flotteur bascule vers le haut et vers le bas, ouvrant et fermant ainsi son contact électrique. La longueur libre du câble détermine le niveau d'actionnement. Un, deux ou trois interrupteurs peuvent être utilisés pour faire fonctionner des stations de pompage de puisard simplex et duplex. Un système simplex

(une pompe) utilisera un seul interrupteur câblé en série avec les fils du moteur afin que l'interrupteur démarre et arrête directement le moteur de la pompe (Schéma 7-7). Une application duplex (deux pompes) peut utiliser trois interrupteurs : un au fond du réservoir (LO) pour arrêter les deux pompes, un autre au milieu (HI) pour commencer à démarrer une pompe et le dernier en haut (HI-HI) pour actionner la deuxième pompe, ainsi qu'une

alerte sonore et/ou visuelle.

La figure 7-8A illustre comment un interrupteur à flotteur monté sur le côté peut actionner un interrupteur à lames étanche adjacent. Le principal avantage de cette conception est que l'extension du levier tend à amplifier la force de flottabilité générée par le flotteur. Par conséquent, le flotteur lui-même peut être assez petit. Le principal inconvénient est que le réservoir doit être ouvert pour effectuer l'entretien & service de l'interrupteur. Si la force de flottabilité du flotteur est utilisée mécaniquement pour

actionner un interrupteur à action instantanée, une force d'une once seulement est nécessaire. Figure 7-9 : Légende de l'image en pleine largeur Dans les commutateurs à flotteur magnétique montés en haut (ou en bas) (schéma 7-8B), l'aimant se trouve dans le flotteur cylindrique qui se déplace vers le haut ou vers le bas sur un court tube de guidage

bas à l'intérieur d'un tube non
vertical contenant un interrupteur à lames. Le mouvement du flotteur est limité par des clips et ne peut dépasser 1/2 pouce. Ces flotteurs et tubes de guidage sont disponibles avec plusieurs flotteurs pouvant détecter plusieurs niveaux. L'ensemble interrupteur lui-même peut être inséré directement dans le réservoir ou monté sur le côté dans une chambre séparée. Un interrupteur à piston magnétique peut également être monté dans une chambre externe (Figure 7-8C). Lorsque l'aimant glisse de haut en

magnétique, il actionne l'interrupteur à mercure à l'extérieur du tube. Ces interrupteurs sont entièrement scellés et conviennent parfaitement aux applications industrielles lourdes jusqu'à 900 psig et 400 °C (750 °F), répondant aux exigences du code ASME. Ces interrupteurs peuvent être montés sur le côté, sur le dessus ou dans une cage (Schéma 7-9) et peuvent servir à la fois

de fonction d'alerte et de contrôle sur les tambours à vapeur, les réchauffeurs d'eau d'alimentation, les pots de condensation, les séparateurs de gaz/huile, les récepteurs et les accumulateurs. Des interrupteurs à flotteur en cage à usage léger sont également disponibles pour des pressions nominales allant jusqu'à 250 psig à 200 °C (400

°F) et 400 psig à 40

°C (100 °F), ce qui convient à de nombreuses chaudières, récepteurs de condensat, réservoirs de détente, réservoirs journaliers, réservoirs de stockage et commandes de vannes de vidange. Les cages peuvent être équipées de jauges de niveau. Plusieurs interrupteurs sont disponibles pour les applications à commutation multiple, telles que les alarmes et les commandes de niveau de chaudière. Figure 7-10 : Légende de l'image en pleine largeur Interrupteurs à déplacement Alors qu'un flottant suit généralement le niveau du liquide, un déplacement reste partiellement ou complètement immergé. Comme le montre la figure 7-10A, le poids apparent du déplaceur diminue à mesure qu'il est recouvert par davantage de liquide. Lorsqu'il descend en dessous de la tension du ressort, le commutateur

est actionné. Les commutateurs à déplaceur sont plus fiables que les flotteurs classiques dans les applications turbulentes, agitées, mousseuses ou écumeuses. Il est facile de modifier leurs paramètres, car les déplaceurs peuvent être déplacés n'importe où le long du câble de suspension (jusqu'à 15 mètres). Ces interrupteurs sont interchangeables entre les réservoirs, car

les différences de densité

du processus peuvent être compensées en modifiant la tension du ressort de support. Pour tester le bon fonctionnement d'un interrupteur à flotteur classique, il peut être nécessaire de remplir le réservoir jusqu'au niveau d'actionnement, tandis qu'un interrupteur à déplaceur peut être testé simplement en soulevant une suspension (schéma 7-10A). Les interrupteurs à déplacement sont disponibles avec des cages et des brides robustes pour des applications allant jusqu'à 5000 psig à 150 °C (300 °F), adaptées à une utilisation sur des accumulateurs hydrauliques, des récepteurs de gaz

naturel, des épurateurs haute pression et des réservoirs de flash d'hydrocarbures. Déplaceurs de niveau continus Les déplaceurs sont couramment utilisés comme transmetteurs de niveau et comme contrôleurs de niveau locaux, en particulier dans les industries pétrolière et de la pétrochimie. Cependant, ils ne sont pas adaptés aux boues ou aux lixiviats, car le revêtement du déplaceur modifie son volume et donc sa force de flottabilité. Ils sont plus précis et fiables pour les applications impliquant des liquides propres de densité constante. Ils doivent être compensés en

détectée par d'autres capteurs de
température, en particulier si les variations de température du processus entraînent des changements importants dans la densité du fluide de processus. Lorsqu'il est utilisé comme transmetteur de niveau, le déplaceur, qui est toujours plus lourd que le fluide de processus, est suspendu au bras de couple. Son poids apparent provoque un déplacement angulaire du tube de couple (un ressort de torsion, un joint de pression sans frottement). Ce déplacement angulaire est linéairement proportionnel au poids du déplaceur (Figure 7-10B). Le volume standard du déplaceur est de 100 pouces cubes et les longueurs les plus couramment utilisées sont 14, 32, 48 et 60 pouces (des longueurs allant jusqu'à 60 pi sont disponibles dans des modèles spéciaux). Outre les tubes de torsion, la force de flottabilité peut également être

force, notamment des ressorts et des instruments à équilibre de force. Lorsque la force de flottabilité est équilibrée par un ressort, il y a un certain mouvement, tandis qu'avec un détecteur à équilibre de force, le plongeur reste dans une position et seul le niveau au-dessus du plongeur varie. Schéma 7-11 : Légende de l'image en pleine largeur Les unités à plongeur sont disponibles avec des sorties pneumatiques et électroniques et peuvent également être configurées comme des contrôleurs locaux autonomes. Lorsqu'il est utilisé dans le domaine de l'eau, un plongeur de 100 pouces cubes génère une force de flottabilité de 3,6 livres. Par conséquent, les tubes de torsion standard sont étalonnés pour une plage de force de 0 à 3,6

lbf et les tubes de torsion à paroi mince pour une plage de 0 à 1,8 lbf. Pour les raffineries de pétrole et autres processus fonctionnant en continu, l'American Petroleum Institute recommande (dans l'API RP 550) d'installer des déplaceurs dans des colonnes montantes externes équipées de jauges de niveau et de vannes d'isolement (Figure 7-11). De cette manière, il est possible de recalibrer ou d'entretenir le déplaceur sans interrompre le processus. Applications d'interface Lors de la mesure de l'interface entre un liquide lourd et un liquide léger (comme l'huile sur l'e

Produits reliés Apprenez-en plus sur le  LVCN414-Series Contrôleur de niveau ultrasonique sans contact pour applications de petits réservoirs Commandez maintenant

Articles reliés Types d'instruments de mesure de niveau

Product Info

Mesure de niveau

Product Info

Qu'est-ce qu'un anémomètre et que mesure-t-il ? Présentation de la mesure de la vitesse de l'air