Les débitmètres volumétriques sont des types de débitmètres qui fonctionnent de manière linéaire par rapport au débit volumétrique. Ils effectuent la mesure de débit d'un liquide ou d'un gaz circulant dans un tuyau en mesurant la vitesse à laquelle il s'écoule. Les débitmètres volumétriques mesurent le débit volumétrique, contrairement aux débitmètres de masse, tels que les débitmètres Coriolis, qui calculent le débit massique en mesurant la quantité de masse passant dans un tuyau ou un dispositif pendant un temps donné. Comme il n'y a pas de relation de racine carrée (comme c'est le cas avec les appareils à pression différentielle), leur plage de mesure est plus grande. Les débitmètres volumétriques ont une sensibilité minimale aux changements de viscosité lors de l'utilisation à des nombres de Reynolds supérieurs à 10 000. La plupart des boîtiers des débitmètres à vitesse sont équipés de brides ou de raccords permettant de les connecter directement aux pipelines.
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Quels sont les différents types de débitmètres volumétriques ?
Il existe plusieurs types de débitmètres volumétriques, qui sont très appréciés car ils permettent de mesurer directement la vitesse d'écoulement.
Les types de débitmètres volumétriques comprennent :
Débitmètres à déplacement positif
Les débitmètres à déplacement positif mesurent le débit en divisant le fluide en volumes fixes et mesurés, puis en chronométrant la vitesse à laquelle ces niveaux sont atteints. En comptant le nombre de volumes isolés passés, on obtient une mesure du débit. Les débitmètres à déplacement positif offrent une précision élevée à faible débit.
Débitmètres à turbine
Les débitmètres à turbine sont largement utilisés pour les applications de mesure précise de liquides. Ces appareils se composent d'un rotor à plusieurs pales monté à l'intérieur d'un tuyau, perpendiculairement au flux de fluide. Le rotor tourne lorsque le liquide passe entre les pales. La vitesse de rotation est directement fonction du débit et peut être détectée par un capteur magnétique, une cellule photoélectrique ou des engrenages. Les impulsions électriques peuvent être comptées et totalisées.
Le nombre d'impulsions électriques comptées pendant une période donnée est proportionnel au débit. Un tachymètre peut être ajouté pour mesurer la vitesse de rotation de la turbine et déterminer le débit du liquide. Les débitmètres à turbine, lorsqu'ils sont correctement spécifiés et installés (et correctement étalonnés), offrent une bonne précision, en particulier avec les liquides à faible viscosité.
Débitmètres électromagnétiques
Les débitmètres électromagnétiques, également appelés débitmètres magnétiques ou magmètres, fonctionnent selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, qui stipule qu'une tension est induite lorsqu'un conducteur se déplace dans un champ magnétique. Les débitmètres électromagnétiques peuvent mesurer la plupart des liquides et des boues, à condition que le matériau mesuré soit conducteur d'électricité. Les principaux composants sont le tube d'écoulement (élément primaire) et un voltmètre (élément secondaire). Le tube d'écoulement se monte directement dans la conduite. La perte de charge à travers le débitmètre est la même que celle à travers une longueur équivalente de conduite, car il n'y a pas de pièces mobiles ni d'obstacles à l'écoulement. Le voltmètre peut être fixé directement au tube d'écoulement ou monté à distance et relié à celui-ci par un câble blindé.
Les débitmètres électromagnétiques présentent des avantages majeurs : ils peuvent mesurer des liquides et des boues difficiles et corrosifs et peuvent mesurer le débit avant et arrière avec la même précision.
Débitmètres à vortex
Les débitmètres à vortex exploitent un phénomène naturel qui se produit lors de l'écoulement d'un liquide autour d'un objet non profilé. Des tourbillons ou des vortex se forment alternativement en aval de l'objet. La fréquence de formation des tourbillons est directement proportionnelle à la vitesse du liquide s'écoulant à travers le débitmètre. Les débitmètres à vortex mesurent le débit volumétrique en se basant sur une mesure de la fréquence de formation des tourbillons.
Les débitmètres électromagnétiques présentent des avantages majeurs : ils peuvent mesurer des liquides et des boues difficiles et corrosifs et peuvent mesurer le débit inversé avec la même précision.
Débitmètres à ultrasons
Les débitmètres à ultrasons peuvent être divisés en deux catégories : les débitmètres Doppler et les débitmètres à temps de transit. Les débitmètres Doppler mesurent les variations de fréquence causées par le débit du liquide. Deux transducteurs sont montés dans un boîtier fixé sur un côté du tuyau. Un signal de fréquence connue est envoyé dans le liquide à mesurer. Les solides, les bulles et toute discontinuité dans le liquide provoquent la réflexion de l'impulsion vers l'élément récepteur. Comme le liquide à l'origine de la réflexion est en mouvement, la fréquence de l'impulsion renvoyée est décalée. Le décalage de fréquence est proportionnel à la vitesse du liquide.
Les débitmètres à temps de transit sont équipés de transducteurs montés de chaque côté du tuyau. La configuration est telle que les ondes sonores se propageant entre les appareils forment un angle de 45 degrés par rapport à la direction de l'écoulement du liquide. La vitesse du signal se propageant entre les transducteurs augmente ou diminue en fonction de la direction de transmission et de la vitesse du liquide mesuré. Une relation de différence de temps proportionnelle au débit peut être obtenue en transmettant le signal alternativement dans les deux sens.
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