Les débitmètres PD sont principalement utilisés comme compteurs d'eau domestiques et des millions d'unités sont produites chaque année. Dans les applications industrielles et pétrochimiques, les débitmètres à déplacement positif sont couramment utilisés pour le chargement par lots de liquides et de gaz.
Comment fonctionne un débitmètre à déplacement positif ?
Tous les débitmètres à déplacement positif fonctionnent en faisant passer des volumes isolés et connus d'un fluide à travers une série d'engrenages ou de chambres à l'intérieur du compteur. En comptant le nombre de volumes isolés passés, on obtient une mesure de débit. Chaque conception à déplacement positif utilise un moyen différent pour isoler et compter ces volumes. La fréquence de la série d'impulsions résultante est une mesure du débit, tandis que le nombre total d'impulsions donne la taille du lot. Alors que les débitmètres à déplacement positif fonctionnent grâce à l'énergie cinétique du fluide en circulation, les pompes de dosage déterminent le débit tout en ajoutant de l'énergie cinétique au fluide.
Les débitmètres à déplacement positif sont disponibles dans des tailles allant de 1/4" à 12" et peuvent fonctionner avec des rapports de réduction allant jusqu'à 100:1, bien que des rapports de 15:1 ou moins soient beaucoup plus courants. Le glissement entre les composants du débitmètre est réduit et la précision de mesure est donc accrue à mesure que la viscosité du fluide de process augmente.
Le fluide de process doit être propre et exempt de contaminants. Les particules de plus de 100 microns doivent être supprimées par filtration. Les débitmètres PD fonctionnent avec de petits jeux entre leurs pièces usinées avec précision ; l'usure détruit rapidement leur précision. C'est pourquoi les débitmètres PD ne sont généralement pas recommandés pour mesurer des boues ou des liquides abrasifs/corrosifs. Cependant, dans les applications avec des liquides propres, leur précision et leur large plage de mesure les rendent idéaux pour le transfert de propriété et le chargement par lots.
Bien que le glissement à travers le débitmètre PD diminue (c'est-à-dire que la précision augmente) à mesure que la viscosité du fluide augmente, la perte de charge à travers le débitmètre augmente également. Par conséquent, la capacité de débit maximale (et minimale) du débitmètre diminue à mesure que la viscosité augmente. Plus la viscosité est élevée, moins il y a de glissement et plus le débit mesurable est faible. À mesure que la viscosité diminue, les performances du débitmètre à faible débit se détériorent. La chute de pression maximale admissible à travers le débitmètre limite le débit maximal de fonctionnement dans les applications à haute viscosité.
Essais, Étalonnage et Vérificateurs
Tous les débitmètres comportant des pièces mobiles nécessitent des essais, des réétalonnages et des réparations périodiques, car l'usure augmente les jeux. Étalonnage : l'étalonnage peut être effectué en laboratoire ou en ligne à l'aide d'un vérificateur.
Les systèmes à gaz sont réétalonnés à l'aide d'un vérificateur à cloche, une cloche cylindrique étalonnée, scellée par un liquide dans un réservoir. Lorsque la cloche est abaissée, elle décharge un volume connu de gaz à travers le compteur testé. La précision volumétrique des vérificateurs à cloche est de l'ordre de 0,1 % en volume, et les vérificateurs sont disponibles dans des volumes de décharge de 2, 5, 10 pieds cubes et plus.
Les systèmes à liquide peuvent être étalonnés en laboratoire à l'aide d'un étalon secondaire étalonné ou d'une boucle de débit gravimétrique. Cette approche peut fournir une précision élevée (jusqu'à ±0,01 % ou taux), mais nécessite de mettre le débitmètre hors service.
Dans de nombreuses opérations, en particulier dans l'industrie pétrolière, il est difficile, voire impossible, de mettre un débitmètre hors service pour l'étalonner. C'est pourquoi des vérificateurs montés sur site et en ligne ont été développés. Ce type de vérificateur se compose d'une chambre étalonnée équipée d'un piston barrière (Figure 1). Deux détecteurs sont montés à une distance connue (et donc à un volume connu) l'un de l'autre. Lorsque le débit passe dans la chambre, le piston déplaceur est déplacé vers l'aval. En divisant le volume de la chambre par le temps nécessaire au déplacement du piston déplaceur d'un détecteur à l'autre, on obtient le débit calibré. Ce débit est ensuite comparé à la lecture du débitmètre testé.
Figure 1 : Vérificateur de débit en ligne monté sur site Les vérificateurs ont une répétabilité de l'ordre de 0,02 % et peuvent fonctionner jusqu'à 3 000 psig et 165 °F/75 °C. Leur plage de débit de fonctionnement va de 0,001 gpm à 20 000 gpm. Les vérificateurs sont disponibles pour une utilisation sur paillasse, pour un montage sur des plateaux de camion, sur des remorques ou en ligne.
Accessoires pour débitmètres PD
Les accessoires pour débitmètres PD comprennent des crépines, des filtres, des ensembles de purge d'air/vapeur, des des amortisseurs de pulsations, des systèmes de compensation de température et une variété de vannes permettant la coupure du goutte-à-goutte dans les systèmes de dosage. Les registres mécaniques peuvent être équipés d'imprimantes de tickets mécaniques ou électroniques pour le contrôle des stocks et les ventes au point d'utilisation. Des calculateurs de débit de dosage sont facilement disponibles, tout comme des transmetteurs analogiques et numériques intelligents. Les dispositifs de lecture automatique des compteurs (AMR) permettent au personnel des services publics de récupérer à distance les relevés.
Benefits of Positive Displacement Flow Meters
Les débitmètres à déplacement positif offrent de nombreux avantages, notamment :
Précision : L'un des principaux avantages des débitmètres à déplacement positif est leur haut niveau de précision. La grande précision des composants internes permet de réduire au minimum les jeux entre les faces d'étanchéité. Plus ces jeux sont petits, plus la précision est élevée. Seul le liquide capable de contourner ce joint n'est pas pris en compte, ce phénomène est appelé « dérivation » ou « glissement ».
Échelle et répétabilité : un autre avantage est la capacité du débitmètre à traiter une large gamme de viscosités. Il n'est pas rare d'obtenir des niveaux de précision plus élevés lors du traitement de liquides à haute viscosité, simplement en raison de la réduction de la dérivation. Lorsqu'on examine et compare la précision des débitmètres, il est important de tenir compte à la fois de la « linéarité », c'est-à-dire la capacité du débitmètre à mesurer avec précision sur toute la plage de débit, et de la « répétabilité », c'est-à-dire la capacité à rester précis sur plusieurs cycles. C'est un autre domaine dans lequel les débitmètres PD excellent, avec une répétabilité de 0,02 % et une linéarité de 0,5 % en standard.
Fiabilité : Si le débitmètre approprié a été sélectionné pour une application, on peut s'attendre à ce qu'il fonctionne sans erreur pendant de nombreuses années. Il arrive fréquemment que des débitmètres soient envoyés en révision et recalibrés après avoir été utilisés sur le terrain pendant 10, voire 20 ans sans interruption. Cette fiabilité est largement due au fait que cette même technologie éprouvée est utilisée depuis plus de 60 ans, ce qui a permis de concentrer les principales avancées concentrées dans les domaines de la tribologie et d'obtenir la précision requise à un coût raisonnable.
Faible maintenance : Le niveau de maintenance recommandé dépend fortement de l'application. Par exemple, si un débitmètre traite un liquide présentant des propriétés lubrifiantes, comme l'huile, la maintenance de routine peut être pratiquement éliminée. Si, toutefois, le liquide a de très mauvaises propriétés lubrifiantes, il est préférable de discuter des exigences de maintenance avec votre distributeur.
Il est très rare que l'entretien d'un débitmètre PD soit plus fréquent que celui d'autres équipements du même système et il peut être programmé pour être effectué en même temps, ce qui minimise les temps d'arrêt.
Limites des débitmètres PD
Bien que les débitmètres PD soient très robustes, leur utilisation présente certaines limites. Tout d'abord, ils ne doivent pas être utilisés pour des liquides contenant de grosses particules, à moins que celles-ci puissent être filtrées avant que le liquide n'entre dans la chambre de mesure. Ils ne conviennent pas non plus aux applications où le liquide contient de grandes poches d'air ; cependant, des éliminateurs d'air sont disponibles pour ces applications.
Un autre facteur à prendre en compte est la chute de pression causée par le débitmètre PD ; bien que celle-ci soit minime, elle doit également être prise en compte dans les calculs du système. Comme mentionné ci-dessus, lors du traitement de fluides ayant de mauvaises propriétés lubrifiantes, il est recommandé de demander conseil à votre distributeur ; différentes options de matériaux sont disponibles pour ces applications.
Types de débitmètres à déplacement positif
Le fonctionnement des débitmètres à déplacement positif (PD) consiste à séparer les liquides en incréments mesurés avec précision et à les faire avancer. Chaque segment est compté par un registre connecté. Chaque incrément représentant un volume discret, les unités à déplacement positif sont couramment utilisées pour les applications de dosage et de comptabilité automatiques. Les débitmètres à déplacement positif sont particulièrement adaptés à la mesure des débits de liquides visqueux ou à une utilisation nécessitant un système de mesure mécanique simple.
Débitmètres à déplacement positif pour liquides ou débitmètres à disque nutatif
Les débitmètres à disque nutatif sont les débitmètres PD les plus courants. Ils sont utilisés comme compteurs d'eau résidentiels dans le monde entier. Lorsque l'eau s'écoule dans la chambre de mesure, elle provoque l'oscillation (nutation) d'un disque, qui fait tourner un axe, lequel fait tourner un aimant. Cet aimant est couplé à un registre mécanique ou à un émetteur d'impulsions. Comme le débitmètre emprisonne une quantité fixe de fluide à chaque rotation de la broche, le débit est proportionnel à la vitesse de rotation de la broche (figure 2-A).
Figure 2 : Conceptions de débitmètres à déplacement positif Comme il doit être non magnétique, le boîtier du compteur est généralement en bronze, mais il peut être en plastique pour résister à la corrosion ou réaliser des économies. Les pièces en contact avec le fluide, telles que le disque et la broche, sont généralement en bronze, en caoutchouc, en aluminium, en néoprène, Buna-N ou un fluoroélastomère tel que le FKM. Les débitmètres à disque nutatif sont conçus pour l'eau et les matériaux qui les composent doivent être vérifiés pour s'assurer de leur compatibilité avec d'autres liquides. Les compteurs à disques en caoutchouc offrent une meilleure précision que ceux à disques métalliques en raison de leur meilleure étanchéité.
Les débitmètres à disque nutatif sont disponibles dans des tailles allant de 5/8 pouce à 2 pouces. Ils sont adaptés à des pressions de service de 150 psig avec une surpression maximale de 300 psig. Les appareils destinés à l'eau froide ont une température maximale de 120 °F. Les appareils destinés à l'eau chaude sont disponibles jusqu'à 250 °F.
Ces compteurs doivent répondre aux normes de précision de l'American Water Works Association (AWWA). La précision de ces compteurs doit être de ±2 % du débit réel. Une viscosité plus élevée peut produire une précision élevée, tandis qu'une viscosité plus faible et l'usure au fil du temps réduiront la précision. L'AWWA exige que les compteurs d'eau résidentiels soient recalibrés tous les 10 ans. En raison des habitudes d'utilisation intermittentes des utilisateurs résidentiels, cela correspond à un recalibrage des compteurs d'eau résidentiels de 5/8 x 3/4 pouces après avoir mesuré 5 millions de gallons. Dans les applications industrielles, cependant, ces compteurs sont susceptibles de dépasser ce seuil beaucoup plus tôt. Le débit continu maximal d'un compteur à disque nutatif est généralement d'environ 60 à 80 % du débit maximal en service intermittent.
Les compteurs à palettes rotatives (figure 2-B) sont équipés de palettes à ressort qui emprisonnent des incréments de liquide entre le rotor monté de manière excentrique et le boîtier. La rotation des palettes déplace l'incrément de débit de l'entrée vers la sortie et le rejet. Une précision de ±0,1 % du débit réel (AR) est normale, et les débitmètres de plus grande taille utilisés pour des fluides à viscosité élevée peuvent atteindre une précision de 0,05 % du débit.
Les débitmètres à palettes rotatives sont couramment utilisés dans l'industrie pétrolière et sont capables de mesurer des pétroles bruts chargés de solides à des débits pouvant atteindre 17 500 gpm. Les limites de pression et de température dépendent des matériaux de construction et peuvent atteindre 350 °F et 1 000 psig. Les limites de viscosité sont comprises entre 1 et 25 000 centipoises.
Dans le débitmètre à déplacement rotatif, un rotor central cannelé fonctionne en relation constante avec deux rotors racleurs dans un cycle à six phases. Ses applications et ses caractéristiques sont similaires à celles du débitmètre à palettes rotatives.
Débitmètres à piston oscillant
Les débitmètres à piston oscillant sont généralement utilisés dans les applications impliquant des liquides visqueux, telles que le comptage d'huile sur les bancs d'essai de moteurs où la plage de mesure n'est pas critique (Schéma 3). Ces débitmètres peuvent également être utilisés pour l'alimentation en eau des habitations et peuvent laisser passer des quantités limitées de saletés, telles que le tartre des tuyaux et le sable fin (à savoir -200 mesh ou -74 microns), mais pas les particules de grande taille ou les solides abrasifs.
Figure 3 : Conceptions des compteurs à piston La chambre de mesure est cylindrique et comporte une plaque de séparation qui sépare son orifice d'entrée de son orifice de sortie. Le piston est également cylindrique et percé de nombreuses ouvertures afin de permettre un écoulement libre des deux côtés du piston et du montant (Figure 2-A). Le piston est guidé par un rouleau de commande à l'intérieur de la chambre de mesure, et son mouvement est transféré à un aimant suiveur situé à l'extérieur du flux. L'aimant suiveur peut être utilisé pour entraîner un transmetteur, un registre ou les deux. Le mouvement du piston est oscillatoire (et non rotatif) puisqu'il est contraint de se déplacer dans un seul plan. Le débit est proportionnel à la fréquence d'oscillation du piston.
Les composants internes de ce débitmètre peuvent être supprimés sans déconnecter le compteur de la canalisation. En raison des tolérances serrées obligatoires pour assurer l'étanchéité du piston et réduire le glissement, ces compteurs nécessitent un entretien régulier. Les débitmètres à piston oscillant sont disponibles dans des tailles allant de 1/2 pouce à 3 pouces et peuvent généralement être utilisés entre 100 et 150 psig. Certaines versions industrielles sont conçues pour une pression nominale de 1 500 psig. Ils peuvent mesurer des débits de 1 gpm à 65 gpm en service continu avec des excursions intermittentes jusqu'à 100 gpm. Les compteurs sont dimensionnés de manière à ce que la chute de pression soit inférieure à 35 psid au débit maximal. La précision varie de ±0,5 % AR pour les fluides visqueux à ±2 % AR pour les applications non visqueuses. La limite supérieure de viscosité est de 10 000 centipoises.
Les débitmètres à piston alternatif sont probablement les plus anciens modèles de débitmètres à pression positive. Ils sont disponibles avec plusieurs pistons, des pistons à double effet ou des pistons rotatifs. Comme dans un moteur à piston alternatif, le fluide est aspiré dans une chambre de piston lorsqu'il est évacué du piston opposé dans le débitmètre. En général, un vilebrequin ou une glissière horizontale est utilisé pour contrôler l'ouverture et la fermeture des orifices appropriés dans le compteur. Ces compteurs sont généralement plus petits (disponibles dans des tailles allant jusqu'à 1/10 pouce de diamètre) et sont utilisés pour mesurer des débits très bas de liquides visqueux.
Compteurs à engrenages ovales et à lobes
Le compteur PD à engrenages ovales utilise deux engrenages à dents fines, l'un monté horizontalement, l'autre verticalement, les engrenages s'engrenant à l'extrémité de l'engrenage vertical et au centre de l'engrenage horizontal (schema 4-A). Les deux rotors tournent en sens inverse l'un de l'autre, créant un piégeage dans l'espace en forme de croissant entre le boîtier et l'engrenage. Ces compteurs peuvent être très précis si le glissement entre le boîtier et les engrenages est faible. Si la viscosité du fluide de process est supérieure à 10 centipoises et que le débit est supérieur à 20 % de la capacité nominale, une précision de 0,1 % AR peut être obtenue. À des débits plus faibles et à une viscosité plus faible, le glissement augmente et la précision diminue à 0,5 % AR ou moins.
Figure 4 : Compteurs rotatifs volumétriques Les caractéristiques lubrifiantes du fluide de process affectent également la plage de mesure d'un compteur à engrenages ovales. Avec des liquides qui ne lubrifient pas bien, la vitesse maximale du rotor doit être réduite pour limiter l'usure. Une autre façon de limiter l'usure consiste à maintenir la chute de pression à travers le débitmètre en dessous de 15 psid. Par conséquent, la chute de pression à travers le débitmètre limite le débit maximal admissible dans les applications à haute viscosité.
Les débitmètres à lobes rotatifs et à impulseurs sont des variantes du débitmètre à engrenages ovales qui ne partagent pas son engrenage précis. Dans la conception à lobes rotatifs, deux turbines tournent en sens inverse dans le boîtier ovoïde (Figure 4-B). Lorsqu'elles tournent, un volume fixe de liquide est piégé puis transporté vers la sortie. Comme les engrenages à lobes restent dans une position relative fixe, il suffit de mesurer la vitesse de rotation de l'un d'entre eux. La turbine est soit reliée à un registre, soit couplée magnétiquement à un transmetteur. Les débitmètres à lobes sont disponibles dans des tailles de 2 à 24 pouces. La capacité de débit est de 8 à 10 gpm à 18 000 gpm pour les plus grandes tailles. Ils offrent une bonne répétabilité (supérieure à 0,015 % AR) à des débits élevés et peuvent être utilisés à des pressions de service élevées (jusqu'à 1 200 psig) et à des températures élevées (jusqu'à 400 °F).
Le débitmètre à lobes est disponible dans une large gamme de matériaux de construction, des thermoplastiques aux métaux hautement résistants à la corrosion. Les inconvénients de cette conception comprennent une perte de précision à faible débit. De plus, le débit maximal de ce compteur est inférieur à celui d'un compteur à piston oscillant ou à disque nutatif de même taille.
Dans le compteur à roue rotative, des engrenages très grossiers emprisonnent le fluide et font passer un volume fixe de fluide à chaque rotation (figure 4-C). Ces compteurs ont une précision de 0,5 % du débit si la viscosité du fluide de process est à la fois élevée et constante, ou ne varie que dans une fourchette étroite. Ces compteurs peuvent être fabriqués à partir de divers métaux, notamment l'acier inoxydable, et de plastiques résistants à la corrosion tels que le PVDF (Kynar). Ces compteurs sont utilisés pour mesurer les peintures et, comme ils sont disponibles en version 3A ou Sanitaire, également le lait, les jus et le chocolat.
Dans ces unités, le passage des aimants intégrés dans les lobes des turbines rotatives est détecté par des détecteurs de proximité (généralement des détecteurs à effet Hall) montés à l'extérieur de la chambre d'écoulement. Le capteur transmet une série d'impulsions à un compteur ou à un contrôleur de débit. Ces débitmètres sont disponibles dans des tailles allant de 1/10 pouce à 6 pouces et peuvent supporter des pressions allant jusqu'à 3 000 psig et des températures allant jusqu'à 400 °F.
Compteurs à vis sans fin
Le compteur à vis sans fin est un dispositif volumétrique qui utilise deux engrenages hélicoïdaux à pas radial pour piéger en continu le fluide de process lorsqu'il s'écoule. Le débit force les engrenages hélicoïdaux à tourner dans le plan de la canalisation. Des capteurs optiques ou magnétiques sont utilisés pour coder une série d'impulsions proportionnelle à la vitesse de rotation des engrenages hélicoïdaux. Les forces obligatoires pour faire tourner les hélices sont relativement faibles et, par conséquent, la perte de charge est relativement faible par rapport à d'autres débitmètres à déplacement positif. La meilleure précision pouvant être atteinte est d'environ ±0,2 % ou fréquence.
Figure 5 : Effet de la viscosité sur la précision à faible débit Comme le montre la figure 5, l'erreur de mesure augmente à mesure que le débit de fonctionnement ou la viscosité du fluide de process diminuent. Les débitmètres à engrenages hélicoïdaux peuvent mesurer le débit de fluides très visqueux (de 3 à 300 000 cP), ce qui les rend idéaux pour les fluides extrêmement épais tels que les colles et les polymères très visqueux. Étant donné qu'à débit maximal, la chute de pression à travers le débitmètre ne doit pas dépasser 30 psid, le débit nominal maximal à travers le débitmètre est réduit à mesure que la viscosité du fluide augmente. Si le fluide de process présente de bonnes caractéristiques de lubrification, le rapport de débit du débitmètre peut atteindre 100:1, mais des rapports de débit plus faibles (10:1) sont plus courants.
Pompes de dosage
Les pompes de dosage sont des débitmètres à pression positive qui transmettent également de l'énergie cinétique au fluide de traitement. Il existe trois conceptions de base : péristaltiques, à piston et à membrane.
Les pompes péristaltiques fonctionnent à l'aide de doigts ou d'une came qui pressent systématiquement un tube en plastique contre le boîtier, qui sert également à positionner le tube. Ce type de pompe de dosage est utilisé dans les laboratoires, dans diverses applications médicales, dans la plupart des systèmes d'échantillonnage environnemental, ainsi que dans la distribution de solutions d'hypochlorite. Le tube peut être en caoutchouc silicone ou, si un matériau plus résistant à la corrosion est souhaité, en PTFE.
Les pompes à piston délivrent un volume fixe de liquide à chaque course « vers l'extérieur » et un volume fixe entre dans la chambre à chaque course « vers l'intérieur » (Figure 6-A). Des clapets anti-retour empêchent le fluide de refluer. Comme toutes les pompes volumétriques, les pompes à piston génèrent un débit pulsé. Pour minimiser les pulsations, plusieurs pistons ou réservoirs amortisseurs de pulsations sont installés. En raison des tolérances serrées du piston et du manchon du cylindre, un mécanisme de rinçage doit être prévu dans les applications abrasives. Les pompes à piston sont dimensionnées en fonction du déplacement du piston, du débit obligatoire et de la pression de refoulement. Des clapets anti-retour (ou, dans les applications critiques, des clapets anti-retour doubles) sont sélectionnés pour protéger contre le reflux.
Figure 6 : Conceptions de pompes de dosage Les pompes à membrane sont les pompes PD industrielles les plus courantes (Figure 6-B). Une configuration type comprend un seul diaphragme, une chambre et des clapets anti-retour d'aspiration et de refoulement pour empêcher le reflux. Le piston peut être directement couplé au diaphragme ou peut forcer une huile hydraulique à entraîner le diaphragme. La pression de sortie maximale est d'environ 125 psig. Il existe différentes variantes, notamment les membranes à soufflet, les membranes doubles à commande hydraulique et les membranes doubles à mouvement alternatif à commande pneumatique.
Débitmètres à déplacement positif pour gaz
Les compteurs de gaz PD fonctionnent en comptant le nombre de volumes de gaz piégés qui passent, de la même manière que les compteurs PD fonctionnent pour les liquides. La principale différence réside dans le fait que les gaz sont compressibles.
Les compteurs de gaz à membrane sont le plus souvent utilisés pour mesurer le débit de gaz naturel, en particulier pour mesurer la consommation des ménages. Le compteur est fabriqué à partir de pièces moulées en aluminium avec des diaphragmes en caoutchouc renforcés de tissu. Il se compose de quatre chambres : les deux chambres à diaphragme situées du côté entrée et sortie, et les chambres d'entrée et de sortie du corps du compteur. Le passage du gaz à travers le compteur crée une pression différentielle entre les deux chambres à diaphragme en comprimant celle du côté entrée et en dilatant celle du côté sortie. Cette action vide et remplit alternativement les quatre chambres. Les vannes à tiroir situées en haut du compteur alternent les rôles des chambres et synchronisent l'action des membranes, tout en actionnant le mécanisme à manivelle du compteur.
Les compteurs à membrane sont généralement étalonnés pour le gaz naturel, dont la densité est de 0,6 (par rapport à l'air). Il est donc nécessaire de recalibrer le débit nominal du compteur lorsqu'il est utilisé pour mesurer d'autres gaz. L'étalonnage pour le nouveau débit nominal (QN) est obtenu en multipliant le débit nominal du compteur pour le gaz naturel (QC) par la racine carrée du rapport entre les densités du gaz naturel (0,6) et du nouveau gaz (SGN) :
Qn=Qc(0,6/SGn)1,5
Les compteurs à membrane sont généralement calibrés en pieds cubes par heure et dimensionnés pour une chute de pression de 0,5 à 2 pouces H2O. Leur précision est d'environ ±1 % de la lecture sur une plage de 200:1. Ils conservent leur précision pendant de longues périodes, ce qui en fait un bon choix pour les applications de comptage des revenus de détail. À moins que le gaz ne soit exceptionnellement sale (gaz de synthèse ou méthane recyclé provenant du compostage ou de la digestion, par exemple), le compteur à membrane fonctionnera indéfiniment avec peu ou pas d'entretien.
Les compteurs à engrenages à lobes (ou compteurs à roue à lobes, comme on les appelle également) sont également utilisés pour le gaz. La précision dans le service de gaz est de ±1 % du débit sur une plage de 10:1, et la chute de pression typique est de 0,1 psid. En raison des tolérances serrées, une filtration en amont est obligatoire pour les conduites sales.
Les compteurs à palettes rotatives mesurent le débit de gaz dans les mêmes plages que les compteurs à engrenages à lobes (jusqu'à 100 000 ft3/h), mais peuvent être utilisés sur une plage plus large de 25:1. Ils entraînent également une perte de charge plus faible de 0,05 in H2O pour une précision similaire et, comme les jeux sont un peu plus tolérants, la filtration en amont n'est pas aussi critique.
High-Precision Positive Displacement Systems
Les compteurs de gaz de haute précision sont généralement des appareils hybrides combinant un compteur volumétrique standard et un moteur qui élimine la perte de charge à travers le compteur. L'égalisation des pressions d'entrée et de sortie élimine les écoulements de glissement, les fuites et les fuites par soufflage. Dans les installations de débitmètres de gaz de haute précision, des lames de haute sensibilité sont utilisées pour détecter la différence de pression, et des transducteurs de déplacement sont utilisés pour mesurer la déviation des lames (figure 7-A). Conçu pour fonctionner à température ambiante et à des pressions allant jusqu'à 30 psig, ce compteur offre une précision de 0,25 % de la lecture sur une plage de 50:1 et de 0,5 % sur une plage de 100:1. Le débit varie de 0,3 à 1 500 scfm.
Figure 7 : Les débitmètres PD haute pression égalisent les pressions d'entrée et de sortie Pour les applications liquides, un débitmètre à engrenages ovales entraîné par un servomoteur égalise la pression à travers le débitmètre. Cela augmente la précision à faible débit et dans des conditions de viscosité variables (Figure 7- B). Ce débitmètre utilise un piston très sensible pour détecter la différence de pression et entraîne un servomoteur à vitesse variable pour la maintenir proche de zéro. Cette concepti
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