Capteur de débit

Les capteurs de débit sont des dispositifs électromécaniques utilisés pour mesurer la vitesse du débit de fluide. L'air, le gaz, les liquides ou l'énergie peuvent être des fluides. Ils sont utilisés dans des applications qui nécessitent une analyse de masse du mouvement des fluides y compris : surveillance des services publics (compteurs d'eau et de gaz), systèmes CVCA, débit de carburant et de lubrifiant, systèmes de refroidissement, surveillance des toners d'imprimante, surveillance des flux chimiques et contrôle de l'irrigation. Les technologies utilisées par les capteurs de débit incluent : vélocimètres mécaniques, de pression, optiques, force Coriolis, débit ultrasonique, électromagnétiques et laser Doppler.

Les capteurs de débit mécanique utilisent une variante de turbine qui tourne dans le débit de fluide avec une proportionnalité fonctionnelle monotonique comprise par rapport à la vélocité du fluide. Les rotors, les godets Pelton et les disques oscillants en sont des exemples. Les débitmètres mécaniques peuvent comporter un conduit intégré pour diriger le flux à travers la turbine rotative.
Les débitmètres basés sur la pression fonctionnent conformément au principe de Bernoulli et mesurent un différentiel de pression de l'un des deux côtés d'une barrière qui interrompt partiellement le débit ou provoque des effets venturi. Les compteurs à papillon utilisés dans les véhicules pour détecter le débit d'air en sont un exemple. Le différentiel de pression déplace un papillon à ressort pour détecter la vitesse du débit d'air.
Les débitmètres à gaz optique utilisent des faisceaux laser pour détecter la vitesse des particules microscopiques qui se produisent naturellement dans le gaz. Ils fournissent une méthode à sécurité intrinsèque de mesurer le débit des gaz dangereux. Les débitmètres optiques servent dans des applications qui incluent : surveillance des gaz évacués et des torches, test d'émissions de CO2 et mesure du biogaz.
Les débitmètres Coriolis (appelés aussi débitmètres de masse ou débitmètres inertiels) mesurent la vitesse (et non le volume) de la masse. Ils utilisent l'effet Coriolis, un phénomène qui intervient lorsqu'un objet en déplacement passe à travers un cadre de référence rotatif. Le fluide tendra à se diriger en ligne droite ce qui créera une force centrifuge sur le cadre. En cas de débit de fluide, ceci créera un couple qui provoquera des oscillations résonantes dans un ensemble rotatif. Cette déflexion peut être mesurée et liée au débit massique. En connaissant la densité du fluide, vous pouvez calculer sa vitesse.
Les débitmètres doppler et ultrasoniques à temps de transit sont des méthodes non invasives permettant de mesurer le débit qui peut se produire via un conduit ou un récipient. Les débitmètres à temps de transit utilisent des impulsions ultrasoniques pour tester dans le sens du débit de fluide et dans le sens contraire. La différence de temps entre les impulsions reçues sert à déterminer la vitesse du fluide. Les compteurs de type doppler détectent le mouvement des particules suspendues ou des bulles par analyse de l'effet Doppler des ondes ultrasoniques reflétées. Ils sont excellents en matière de mesures non pénétrantes dans une variété de systèmes y compris la surveillance du flux sanguin. Les vélocimètres à effet doppler laser fonctionnent de façon similaire mais avec un faisceau laser.
Les compteurs électromagnétiques (Mag) peuvent directement mesurer le déplacement d'un fluide à travers le flux d'un champ magnétique. Ils sont disponibles dans les types contact et sans contact. Les types contact nécessitent un fluide conducteur et un conduit isolé. Les débitmètres sans contact utilisent la force de Lorentz provoquée par un liquide interagissant avec un métal dans un champ magnétique. Les capteurs d'effet Hall peuvent servir sur les vannes ou sur les clapets pour détecter la position et calculer le débit de fluide.

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