La mesure du niveau continue est essentielle pour la gestion des stocks, la fiabilité des process et la sécurité opérationnelle dans les cuves et silos industriels, où une grande variété de liquides et solides en vrac sont stockés et traités.
Le principe de mesure du temps de parcours fournit une solution fiable pour la surveillance continue du niveau. Il fonctionne en émettant des impulsions ultrasoniques ou radars qui sont réfléchies à la surface du produit et reçues à nouveau par le capteur. Le laps de temps entre l'émission et la réception permet de déterminer la distance entre l'appareil et la surface. Si la géométrie de la cuve est connue, le niveau peut être déterminé avec une grande précision.
Les ondes ultrasoniques sont générées mécaniquement via des éléments piézoélectriques et réfléchies en raison des différences de densité entre l'air et le produit. Les ondes radar, quant à elles, sont électromagnétiques et réfléchies par la variation du coefficient diélectrique relatif du produit (valeur dc). Selon l'application, les signaux radar peuvent être transmis librement dans la cuve ou guidés le long d'une sonde.
Regardez cette vidéo pour comprendre comment fonctionne le principe de mesure du temps de parcours.
Principaux avantages de Micropilot et Levelflex
- Mesure de niveau continue pour les liquides et les solides
- Performance fiable même dans les liquides agités ou formant de la mousse
- La mesure sans contact réduit l'usure et la maintenance
- Adapté aux environnements exigeants à haute pression, haute température ou à vapeur
- Options de montage flexibles avec radar à émission libre ou filoguidé
Chaque jour, des cuves de stockage sont remplies et vidées des produits les plus divers. Parmi lesquels l'eau potable, les jus de fruits, les hydrocarbures et carburants, les acides, les saumures ou encore les solides comme le gravier, les granulés en plastique ou les poudres. Étant donné que ces produits peuvent avoir des propriétés complètement différentes, il existe différents principes pour les mesurer. Par exemple la mesure de niveau continue de liquides ou de solides en vrac selon la méthode du temps de parcours.
Vers 1910, Alexander Behm a réussi à localiser des objets par la réflexion d'ondes sonores. Le sondage par échos est le principe de la mesure ultrasonique. Dès 1886, alors qu'il travaillait sur la preuve expérimentale des ondes électromagnétiques, Heinrich Rudolf Hertz a découvert que les ondes radios étaient réfléchies par les objets métalliques. Cette découverte a constitué la base pour la mesure selon le principe des micro-ondes ou radars. Voyons de plus près comment fonctionne cette méthode de mesure.
Les instruments de mesure du temps de parcours détectent en continu le niveau dans les cuves et les silos. Des impulsions ultrasoniques ou radar sont émises, réfléchies par la surface du produit et reçues à nouveau par le capteur. La distance entre l'instrument et la surface du produit peut être calculée à partir de la mesure du temps de parcours. Les ondes ultrasoniques sont des ondes mécaniques. Les impulsions ultrasoniques sont générées piézoélectriquement et réfléchies à la surface du produit par la différence de densité entre l'air et le produit.
Le laps de temps mesuré et analysé par l'appareil entre l'émission et la réception de l'impulsion est une mesure directe de la distance entre la membrane du capteur et la surface du produit. En revanche, les micro-ondes ou radars sont des ondes électromagnétiques. Les impulsions radar sont générées électromagnétiquement et réfléchies à la surface du produit par la variation du coefficient diélectrique. Les impulsions radar haute fréquence peuvent être guidées le long d'une tige jusqu'au produit ou émises librement dans une cuve.
La mesure du temps de parcours, illustrée ici par l'exemple d'impulsions radar en émission libre, fonctionne à la fois dans les liquides et les solides. Les impulsions émises sont réfléchies par la surface du produit et détectées par l'instrument. Le temps de parcours de l'impulsion détermine la distance entre le transmetteur et la surface à l'aide de la vitesse de propagation connue. Dans le cas des impulsions radar, il s'agit de la vitesse de la lumière.
La hauteur de la cuve étant connue, le niveau peut facilement être calculé. Les instruments Endress+Hauser fonctionnant selon le principe du temps de parcours mesurent le niveau même dans des applications haute pression et haute température, dans différentes vapeurs ou sur des produits agressifs, ayant une surface agitée ou formant de la mousse. Nous avons la bonne solution pour toutes les applications. Endress+Hauser.
