Vous rencontrez des problèmes avec les commandes de niveau de votre station de relevage actuelle ? Dwyer Instruments a peut-être la solution économique qu'il vous faut. Dans cet article, nous passerons en revue plusieurs stratégies de détection de niveau, les avantages et les inconvénients de chacune, ainsi qu'une option que vous pourriez envisager pour votre prochain projet.
Principes de base des stations de relevage
Dans un système « idéal » de collecte des eaux usées par gravité, les eaux usées s'écouleraient vers le bas depuis leur point d'origine dans les zones résidentielles ou commerciales jusqu'à leur destination finale, la station d'épuration. En raison d'un certain nombre de facteurs, notamment la distance totale, la topographie, la géologie, l'économie, etc., la conception idéale des tuyaux n'est pas toujours réalisable. Par conséquent, dans la plupart des cas, les eaux usées s'écoulent vers une station de relevage où elles sont collectées, puis pompées vers un niveau plus élevé afin de recommencer leur trajet vers le bas.
Les stations de relevage sont généralement construites en béton ou en fibre de verre et comprennent : les pompes, les rails, le couvercle de la station, le boîtier de vannes, le capteur de niveau et le panneau de commande. Quelle que soit la méthode de construction sélectionnée, le capteur de niveau est un composant extrêmement important, car il fournit les informations nécessaires pour déterminer quand la pompe doit se mettre en marche et s'arrêter.
Contrôleurs de niveau
Il s'agit du type de détection et de contrôle de niveau le plus basique, qui est encore largement utilisé aujourd'hui. Ces systèmes se composent essentiellement d'un certain nombre de commutateurs de niveau à flotteur à câble installés dans le puits humide et d'un contrôleur à flotteur pour déclencher les relais de démarrage du moteur. Le nombre de flotteurs nécessaires varie en fonction du nombre de pompes dans le puits et des points d'alarme obligatoires. En général, il faut deux interrupteurs par pompe pour les points d'activation et d'arrêt de chacune, ainsi qu'un interrupteur pour l'alarme haute ou éventuellement l'alarme bas. Ainsi, dans un système duplex classique, vous aurez probablement au moins cinq interrupteurs. Pour régler les points de commutation, il suffit de modifier la profondeur à laquelle ils sont suspendus dans le puits ou d'installer des contrepoids qui servent de points de pivotement.
Avantages : Généralement peu coûteux en fonction du nombre et du type de flotteurs, et simple à utiliser.
Inconvénients : Ces systèmes ne fournissent aucune information continue sur le niveau réel dans le puits. Les points d'actionnement peuvent être difficiles à régler avec précision. De plus, les flotteurs peuvent s'emmêler ou se recouvrir de graisse, ce qui les empêche de fonctionner et entraîne des appels de service indésirables.
Systèmes à bulles
Le niveau de liquide dans une station est relatif à la pression hydrostatique mesurée au fond du puits. Pour mesurer cette pression, un volume d'air constant peut être pompé à travers un tube qui se termine au fond du puits. En mesurant la pression à l'intérieur de ce tube, vous pouvez déterminer le niveau des eaux usées. Les systèmes à bulles se composent d'un tube à bulles installé dans le puits humide, d'un compresseur d'alimentation en air, d'un débitmètre et d'un pressostat ou d'un transmetteur de pression.
Avantage : Coût initial relativement bas ; peut être utilisé pour une surveillance continue ou un simple contrôle Activé/Désactivé.
Inconvénient : Coûts d'entretien & Service et de fonctionnement totaux. Ces systèmes nécessitent un nettoyage périodique du tube à bulles qui peut souvent se boucher, et les alimentations en air mécaniques s'usent et doivent être remplacées.
Surveillance continue
Le marché municipal s'oriente clairement vers des systèmes de contrôle plus sophistiqués, capables de fournir des informations en temps réel. Avec le renforcement des réglementations environnementales, cela permet un traitement plus précis et plus efficace, tout en réduisant le temps consacré aux rapports et au dépannage du système. La surveillance continue du niveau des stations de relevage, en particulier dans les stations plus grandes et plus critiques, devient donc de plus en plus courante. Ces systèmes se composent généralement d'un capteur analogique dans le puits qui envoie un signal à un contrôleur autonome ou de type PLC pour déclencher le démarrage et l'arrêt des pompes. Ces informations peuvent ensuite être transmises à un réseau ou à un RTU qui les renvoie à une centrale ou à un système SCADA.
Transmetteurs ultrasoniques
Les capteurs de niveau à ultrasons fournissent une sortie analogique continue en faisant rebondir des ondes sonores sur la surface de l'eau/des eaux usées. Il s'agit d'une mesure sans contact, de sorte que le capteur serait monté quelque part au sommet du puits et aurait généralement un dispositif de conversion de signal ou un contrôleur monté à l'arrière du panneau.
Avantages : Mesure sans contact, évolutivité des sorties.
Inconvénients : Les capteurs de niveau ultrasoniques sont généralement plus coûteux et nécessitent plus de précautions lors de leur installation afin de s'assurer qu'aucun obstacle (Tuyaux, câbles, murs, rails, etc.) ne se trouve dans l'angle du cône et n'empêche la propagation des ondes sonores. Dans de nombreuses stations de relevage, il n'y a tout simplement pas d'endroit approprié pour monter le capteur et éviter ces obstacles. Suivant, la configuration initiale prend plus de temps, car leurs sorties doivent généralement être étalonnées pour chaque station en fonction de l'emplacement du capteur. La mousse et la condensation posent également des problèmes pour cette technologie, car la mousse produit des lectures de niveau erronées et la condensation sur la tête du capteur peut éliminer complètement le signal. Enfin, la plupart de ces capteurs ne sont pas conçus pour être immergés, de sorte que les stations inondées les endommageraient.
Transmetteurs de niveau submersibles
Dwyer propose des options pour toutes les stratégies mentionnées précédemment ; cependant, dans la majorité des applications, nous recommandons l'un de nos transmetteurs de niveau submersibles, tels que les modèles SBLT2 & SBLTX, MBLT et FBLT , de la Série FBLT. Une fois encore, en mesurant la pression hydrostatique au fond du puits humide, vous pouvez déterminer le niveau de liquide, plutôt que de mesurer la pression à travers un tube à bulles, à l'aide de transmetteurs de niveau submersibles. Il est possible de placer le capteur de pression au point de référence en le laissant tomber directement dans les eaux usées. Ceux-ci fourniront alors une sortie analogique continue, généralement de 4 à 20 mA, par rapport à une plage de niveau fixe. Un tube de respiration intégré permet au capteur de compenser automatiquement les variations de pression barométrique.
Avantages : Très compétitif en termes de coût initial et de fonctionnement. Les capteurs submersibles sont également faciles à configurer et à installer... il suffit de les immerger et de brancher les deux fils. Il n'y a PAS de flottants qui s'emmêlent, PAS de tube qui s'obstrue ou de compresseurs à remplacer, et PAS de problèmes de mousse ou de condensation !
Inconvénients : Certaines conceptions nécessitent un nettoyage périodique. Cependant, avec les nouveaux modèles à membrane de détection de grande taille, comme le Dwyer PBLT2, les risques d'obstruction sont pratiquement éliminés.
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