Contrôle niveau débit en canal ouvert avec capteur ultrason FDU 90

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Contrôle niveau débit en canal ouvert avec capteur ultrason FDU 90

il y a 12 ans
Inscrit depuis 13ans Jojo029

Jojo029 «Technicien instrumentation»

Bonjour à tous,

Je dois effectuer une vérification d'un niveau mesuré par un capteur ultrason FDU 90 dans un canal ouvert.

Cette info est envoyée à un transmetteur FMU 862, qui nous donne ensuite la hauteur mesurée, le niveau calculé et le débit.

Selon les caractéristiques constructeur, une plaque"étalon" au niveau maximum dans le canal suffit pour contrôler l'information mesurée par le radar. Le niveau ainsi donné est correct mais sujet à une certaine imprécision.

Et en écoulement on obtient au final une précision de 3 - 4 % pour un débit de 50 m3/h.

Pour ce que j'en sais, une mesure par bullage, ou DP donnerait la même précision.

Je pense qu'une précision de 1% est irréalisable, mais quelqu'un aurait une suggestion, pour contrôler ce niveau?

Merci.

il y a 12 ans
Inscrit depuis 21ans vega

vega «Resp. Produits»

Bonjour Jojo029,

Votre interrogation est pertinente. En premier il convient de préciser que la chaine de mesure FDU+FMU est une chaine de mesure de niveau/débit par ondes ultrasonores et non par ondes radar.

Les deux systèmes ne sont pas comparables quant à leur sensibilité par rapport à l’environnement extérieur et par conséquent par rapport à la précision que l’on peut en attendre.

D’une manière générale, pour calculer la précision d’une chaine de mesure il faut prendre en compte, l’échelle de mesure nominale, la plage d’utilisation (turn-down), les variations de températures que le capteur peut subir du fait du fluide mesuré (capteur hydrostatique) ou de l’ambiance extérieure (capteur ultrason), la dérive dans le temps, et l’erreur sur la sortie courant.

Ce calcul répond à la norme DIN 16086

Par exemple pour un capteur hydrostatique ayant une précision nominale de 0 ,2% avec une échelle nominale de 1 m utilisé sur une plage de 20 cm et subissant des variations de températures au niveau du fluide de 20°C, la précision sera de l’ordre de 0,8% de l’échelle réglée (1,6 mm).

Pour un bullage, nous retrouvons à peu prés les mêmes ordres d’idée.

Dans ces 2 cas il faut néanmoins tenir compte des risques d’encrassement, s’agissant d’une mesure de débit en canal ouvert…

Dans le cas d’un ultrason, en général la résolution est de l’ordre du mm, mais la précision finale plutôt de l’ordre du cm… les paramètres influents sont notamment les gradients de température entre le capteur et le fluide à mesurer. Un capteur au soleil ne corrige pas la même température que celle réellement observée dans le canal. L’influence de la température sur la propagation du son est de l’ordre de 0,16% par 10°C sur la plage de mesure maxi. Ainsi la correction en température sur un capteur installé à 1 m au dessus du canal avec un gradient de 30°C entre le capteur et le fluide, engendrera une imprécision de 4,8 mm…

A cela il faut ajouter les imprécisions liées au capteur (cf. ci-dessus). A noter que la présence éventuelle de mousse en surface influe sur la qualité du signal et peut encore ajouter à l‘imprécision de mesure.

Dans le cas du radar, nous avons à faire à une mesure indépendante du gaz porteur. Il s’agit ici une onde électromagnétique qui n’a pas besoin de support pour se propager (contrairement au x ultrasons qui utilisent les molécules d’air pour se propager).

De fait en comparaison le radar apporte une meilleure précision et reproductibilité de mesure. En général sur un fluide bon réflecteur (eau sans mousse) la précision est de l’ordre de 2 mm. Comme en ultrason mais avec une moins grande influence, la mousse peut altérer la précision de mesure.

Ceci étant, pour répondre à votre question, votre méthode de contrôle est la plus simple. Fixer une plaque à une distance fixe et mesurer avec un m la distance capteur/plaque. Si vous capotez l'ultrason avec une matière réfléchissante, vous atténuerez les effets du soleil...

Sinon un autre élément est aussi essentiel dans la précision de votre chaîne de mesure, c'est la programmation de la loi hauteur/débit de votre Venturi.

Avez-vous programmé une courbe Venturi standard ou personnalisée dans le capteur ?

En fait nous vous conseillons de programmer la caractéristique propre de votre Venturi qui a du vous être fournie par le constructeur. Plus vous en programmerez de points plus la mesure sera précise, nous conseillons mini 10-12 points.

Cordialement

il y a 12 ans
Inscrit depuis 21ans Desinscrit

Desinscrit «Autre»

Bonjour jojo029,

Vous avez déjà une réponse complète et très précise de MODERATOR1. Je me permets toutefois de compléter par quelques connaissances des mesures de débit à canal ouvert.

La précision que vous annoncé n'est pas mauvaise. Selon la norme X10-313, la précision de la conversion de la perte de charge en mesure de débit sur un canal jaugeur est de +/- 1% à 3%. La précision d'une chaine complète est estimée à +/- 2% à 5%.

L'incertitude générée est aussi fonction du type de venturi utilisé:

1) Polyester renforcé aux fibres de verre => +/-3%

2) Polyester double coque fibres de verre => +/- 1%

Pour améliorer la précision il faut tenir compte de la position de votre transmetteur de niveau, il y a des hauteurs et angles à respecter qui sont obligatoirement indiqués dans le manuels de mise en service du constructeur du venturi.

Toutefois si vous êtes dans le cas N°1, il me semble compliqué de faire mieux.

Restant à votre disposition pour tous compléments d'informations.

Bien cordialement,

Florian.

il y a 12 ans
Inscrit depuis 13ans Jojo029

Jojo029 «Technicien instrumentation»

Merci à vous pour vos réponses.

Je n'ai pas en tête, et je n'ai pas eu le temps de les prendre cette semaine, les détails techniques, la matière du canal, le type de courbe programmé, ...

C'est une installe que j'ai récupéré en cours de route.

Des que je les ai, je reviendrais peut être demander des info complémentaires. Mais donc la réponse que je cherchais dans un premier temps, est bien qu'il n’y a pas de méthodes plus précise ou pas sans coût excessif.

Cordialement.