mesure de débit non intrusive d'un fluide liquide

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lion10
lion10
Compagnon
7 Mai 2010
4 791
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour

Est ce faisable en théorie ?

Soit un fluide à l'état liquide :
a) conducteur tel que l'eau,
b) non conducteur

Ce fluide circule dans un tuyau :
c) en cuivre,
d) autre matière genre plastique au sens large.

Il n'est pas envisageable de modifier l'installation par coupure. D'autre part il n'y a pas de compteur d'eau en amont sur lequel récupérer la consommation ou l'image instantanée de cette consommation en captant la rotation d'une aiguille de ce compteur qui évolue du genre 1 tour par litre.
En effet il pourrait y avoir une autre dérivation qui consomme de l'eau ce qui fausserait la mesure.

Dans ces conditions est il envisageable de pouvoir mesure le débit ou d'en visualiser son évolution.

L'idée serait un capteur à l'image d'une pince ampèremétrique, on ne coupe pas le circuit et on peut faire une mesure du courant.

Tout capteur intrusif genre ultrason nécessite il me semble un de mettre un capteur dans le tuyau, ce qui en plus implique un gros diamètre de tuyau.

Il existe un principe basé sur une différence de potentiel générée par un flux conducteur soumis à un champs magnétique il me semble, mais je n'ai pas bien compris si dans le principe il est intrusif ou pas ? En tout cas il ne conviendrait que pour le cas a) ensuite est ce que le fait d'avoir un tuyau en cuivre ou en plomb génerait la mesure ?

cdlt lion10
 
E
Guest
Bonjour

Il n'y a pas d'intrusion avec un capteur à ultrasons, la pose se fait "in-process" sans aucune modification de la tuyauterie, celle ci peut être métallique ou plastique
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
oui en ultra son il existe des transducteur a ultrason capable d'envoyer a travers le tuyaux : ça me parait compliqué sur tuyaux metalique , vu la caracteristique très differente du metal et du liquide , mais en y mettant le prix le materiel industriel existe

ça me parait plus facile avec un tuyaux en polyethylene : il faut le tuyaux le plus fin possible pour avoir une grande vitesse du liquide , et faire une mesure facilement precise

le recepteur d'ultra son recevra 2 impulsion l'une avec un retard constant du a la propagation du son dans le tuyaux , et l'autre avec un retard variable avec le debit

le faisceaux d'ultra son fait un changement d'angle en passant du metal a l'eau ...comme la refraction en optique
 
E
Guest
Que la tuyauterie soit en plastique ou métallique ne change rien fondamentalement : le principe de mesure est basé sur la différence de temps (aller-retour : les capteurs fonctionnent alternativement en émetteur et récepteur) que met le son a se propager dans le milieu du moment que ce milieu soit stable dans le temps sauf bien sur le déplacement du fluide à mesurer. Donc a moins que la tuyauterie ne se déforme, il n'y a pas de soucis avec celle-ci puisque la seule variable c'est la vitesse du liquide (il faut qu'il soit homogène).

Pour ce qui est des capteur basé sur un courant d'induction, il vaut mieux laisser tomber : je n'ai pas vu jusqu'à présent de débitmètre qui ne soit pas intégré à la tuyauterie (le débitmètre est un morceau de la tuyauterie comme les capteurs volumétrique que l'on peut avoir chez soit)

Edit : aller-retour est inapproprié : il vaut mieux parler dans un sens et dans l'autre (de l'écoulement du fluide)
 
F
fredcoach
Compagnon
11 Jan 2013
1 047
Hautes Alpes
Une autre possibilité serait de placer une résistance chauffante autour du tuyau et deux mesures de température, une en amont, l'autre en aval.
Si la puissance de chauffe et la chaleur massique du liquide sont connus, la différence de température donne le débit.
Tout dépend de la précision recherchée et de l'inertie acceptable.
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
si le debit est important , genre chauffage central , pour obtenir 1° de difference il faut une puissance enorme

si ce debimetre doit servir a mesurer des systeme de chauffage le debimetre consomera autant que la chaudiere !
 
F
fredcoach
Compagnon
11 Jan 2013
1 047
Hautes Alpes
moissan a dit:
si le debit est important , genre chauffage central , pour obtenir 1° de difference il faut une puissance enorme

si ce debimetre doit servir a mesurer des systeme de chauffage le debimetre consomera autant que la chaudiere !
En effet, par contre c'est efficace pour mesurer un débit de carburant.
Il est difficile de choisir une technique en en sachant aussi peu sur l'utilisation.
 
KildeRouge
KildeRouge
Compagnon
18 Nov 2011
680
Villeneuve d' ASCQ NORD
Renseignes-toi sur les débimètres à effet Coriolis qui sont très précis et absolument pas intrusifs .
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
coriolis ? c'est faire passer le tuyau dans un diapason ... c'est amusant avec un tuyaux d'arrosage : en faisant balancer une boucle , quand il passe un debit dans le tuyau ça balance d'une façon completement bizare

il existe des bon debimetre coriolis a tuyaux vibrant ... mais ça ne peut pas s'ajouter simplement sans couper un tuyaux existant
 
gégé62
gégé62
Compagnon
26 Fev 2013
3 028
Harnes (Pas de Calais)
Mesure de débit à US.

j'en ai vu faire un peu. Il y a des contraintes géométriques: disposer de longueur droite suffisante en amont et aval, et il faut être sûr que la tuyauterie soit pleine de liquide.

non le capteur à US n'est pas intrusif, les deux sondes (émetteur, récepteur) sont placées contre la tuyauterie en veillant à un bon contact, on met d'ailleurs une graisse (silicone ?) pour améliorer la transmission.
Le niveau de confiance qu'on a avec ce principe est beaucoup fonction de l'expérience de l'opérateur avec le procédé, et dans des conditions comparables.

Comme on a très peu de détails, pas facile d'en dire plus...
Quel fluide ? conducteur tel que l'eau....l'eau (très) pure n'est pas conductrice !
quelle température ? Quelle gamme de débit ? Quelle pression ?

Le système dont tu parles ici
"Il existe un principe basé sur une différence de potentiel générée par un flux conducteur soumis à un champs magnétique il me semble, mais je n'ai pas bien compris si dans le principe il est intrusif ou pas ? En tout cas il ne conviendrait que pour le cas a) ensuite est ce que le fait d'avoir un tuyau en cuivre ou en plomb génerait la mesure ?"

C'est probablement une mesure inductive, par courants de Foucault. J'ai vu mesurer comme cela des débits d'eau. Il y a deux bobines inductives décalées de90°. L'une crée un champ, l'eau (eau courante non pure donc conductrice :) est le siège de courants de Foucault qui sont fonction de sa vitesse (donc du débit). Ces courants génèrent à leur tour un courant dans la seconde bobine. On mesure ce courant (ou tension). La précision est très bonne, je ne pense pas que les contraintes géométriques soient sévères, mais il faut quand même je crois, que la tuyauterie soit pleine, et surtout, l'ensemble a la forme d'une bague entretoise qu'il faut insérer entre deux brides du tuyau, et qui est amagnétique. Donc à priori pas utilisable pour toi. Tout ceci pour info et de mémoire, ce serait à vérifier pour aller plus loin (google, Wiki...).
 
E
Guest
Bonjour

Quelques soit la technologie d'un débitmètre il y a toujours les contraintes "géométriques" : en amont prévoir une longueur droite correspondant à 10-15 fois le dia de la tuyauterie (sans aucun appareils, vanne, etc ...) et idem en aval mais sur un longueur plus faible (5* fois le diamètre). Ceci pour être sur d'être à peu sur d'être en régime laminaire et suivant la technologie du débitmètre cela peut être encore beaucoup plus important s'il est très sensible au régime et varie suivant les éléments perturbateur amont/aval

Le prix du débitmètre US indiqué par moissan me parait particulièrement excessif. Je n'ai pas le souvenir qu'un tel appareil coutait le prix d'une petite voiture et rien ne vient justifier ce prix à mon avis (dans mon souvenir c’était au moins 2-3 fois moins cher mais pas en version "portable" il est vrai)
 
Bbr
Bbr
Compagnon
16 Fev 2012
2 997
F-76100 Rouen
Bonjour,

En ce qui concerne les débitmètres électromagnétiques (DEM) voir : http://fr.krohne.com/fr/produits/gamme-debitmetre/debitmetres-electromagnetiques/

Sur le site de Krohne il y a aussi des info sur d'autres principe de mesure de débit (US, massique, vortex...)

J'ai eu l'occasion de réceptionner des DEM de DN 250 et 300 fin des années 80 à Dordrecht (Pays-Bas) et je dois dire que leur banc de mesure est assez impressionnant et d'une précision redoutable. :supz:

De mémoire pour un DEM les longueurs droites amont et aval doivent être au minimum de 5D et 2D et de même diamètre que le tube de mesure du DEM, les vitesses d'écoulement du liquide doivent être comprise entre 0,5 et 10 m/s pour avoir une bonne précision de mesure (inférieure à 0,5% en standard à l'époque).

Cordialement,
Bertrand
 
Dernière édition par un modérateur:
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
chlore a dit:
Le prix du débitmètre US indiqué par moissan me parait particulièrement excessif. Je n'ai pas le souvenir qu'un tel appareil coutait le prix d'une petite voiture et rien ne vient justifier ce prix à mon avis (dans mon souvenir c’était au moins 2-3 fois moins cher mais pas en version "portable" il est vrai)
j'espere bien qu'on peut trouver moins cher ... mais disont que c'est le seul site de vente par correspondance que je connaisse qui ait ce genre de debimetre ... ce ESSKA a des prix très interressant pour certaine chose ... mais pour ce debitmetre c'est raté

question : ou trouver un debimetre ultrason le moins cher possible

suite de la reflexion : c'est bien que ce type de debimetre puisse etre monté sans couper les tuyaux , mais encore faut il avoir des grande longueur bien droite et accessible ... comme en general c'est assez rare , il faut modifier la tyauterie , et du coup il est plus economique de poser un compteur d'eau
 
gégé62
gégé62
Compagnon
26 Fev 2013
3 028
Harnes (Pas de Calais)
Rebonjour,

je constate que nous sommes quelques-uns à faire une encyclopédie de la mesure de débit, mais lion10 devrait quand même nous en dire plus, notamment si c'est important pour lui, si c'est un problème perso ou professionnel (le budget n'est pas forcément le même etc...) sinon dans trois mois on y est encore....
 
lion10
lion10
Compagnon
7 Mai 2010
4 791
  • Auteur de la discussion
  • #16
Bonjour

Merci pour ces premières infos que je vais étudier.

cdlt lion10
 
sergepol
sergepol
Compagnon
20 Mai 2012
2 414
Flers 61100
Bonjour
Mesurer la vitesse d'un bateau c'est aussi mesurer la vitesse de l'eau.
Il existe des capteurs à moulinet et à hélice qui sont hors sujet.
Seul les capteurs plan basés peut étre sur des ultra-sons correspondent au problème.
A titre d'utilisateur, la vitesse instentanée est bonne mais le totalisateur est peu précis car travaillant dans la couche limite fortement agitée dans le mauvais temps tout comme le contenu de l'estomac des personnes transportées.
Salutations
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
bonne information ! tu veux dire que le bon vieux loch a helice est meilleur qu'a ultrason ? transposé a la tuyauterie c'a veut dire qu'un bon vieux compteur d'eau posé en coupant le tuyaux et plus efficace qu'un debit mettre a ultrason qui exige une grande longueur de tuyaux bien droit en aval pour avoir un ecoulement non turbulant
 
S
Steeve Osteen
Ouvrier
29 Avr 2009
348
pont audemer
sinon pour l'ultrason, il est possible de refaire un redresseur de flux..
ScreenShot005.png


Tu mets la mesure à la sortie du redresseur.
Dans tout les cas mettre un redresseur de flux permet d'améliorer la fiabilité de la mesure
 
P
phil135
Compagnon
15 Sept 2012
1 621
france, essonne, nord
il faudrait aussi avoir une idée de la plage de vitesse du fluide, densité, temperature

est-ce que ce qui sort quand on met "ultrasonic flow meter" dans la recherche de ebay.com ne pourrait pas convenir ?


pour le redresseur ci-dessus je ne suis pas trop d'accord avec la tole qui occulte une partie importante de la section et va donc creer pas mal de perturbations. un fagot de tubes à paroi aussi mince que possible serait mieux
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
l'interet de l'ultrason est de le monter sur un tuyaux sans vider ni couper ... si il faut mettre un redresseur de flux autant mettre un compteur a turbine

j'ai un doute sur ce redresseur : il va faire une multitude de petites turbulence aussi nuisible pour les ultra son qu'une seule grosse
 
T
tronix
Compagnon
6 Mar 2012
1 495
Toulouse
Bonjour,

j'ai failli répondre la même chose ! Il y a aussi des débitmètres sans pièce mobile, qui nécessitent de couper le tube, mais qui n'ajoutent qu'une faible perte de charge et surtout sont d'un prix abordable : voir les débitmètres Huba Control. J'en ai quelques-uns (débitmètre liquide type 210), et ça vaut un peu plus de 100€.
 
S
Steeve Osteen
Ouvrier
29 Avr 2009
348
pont audemer
le redresseur que j'ai dessiné n'est qu'une esquisse d'un redresseur que développait un client (qui lui n'avait peut être pas de flanc) il y a de cela des années mais le principe est là.
de toute façon avoir un flux laminaire est quand même un plus pour avoir une mesure propre.
 
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