Mesure de Niveau : Comment choisir la bonne technologie ?

Objectifs

  • Indication du Niveau pendant le Process (Estimation du volume / de la masse de produit)
  • Dosage d’ingrédients pour la préparation de Solutions / QSP

Qu’est-ce qui peut influencer mon choix ?

Chaque process est différent, et c’est pourquoi il peut y avoir différents facteurs qui peuvent influer sur votre mesure de niveau.

  • Variations de Température / Pression (CIP/SIP)
  • Mousse
  • Variations de masse Volumique du Produit
  • Agitation
  • Présence de Boules de Lavage

Quelle Technologie choisir ?

Il existe 4 technologies de mesure de Niveau que l’on va vous détailler ici.

  • Mesure de Niveau par DeltaP à Capillaires
  • La Mesure de Niveau par DeltaP Électronique
  • Par Radar Filoguidé
  • Par Radar à Émission Libre

Mesure de Niveau par Capteur ΔP

Formule Mathématique  de la mesure de niveau par DeltaP

Il existe 2 technologies pour la mesure de niveau par Capteur DeltaP. Chacun présente des caractéristiques et un montage différent.

Différents capteurs de mesures de niveau par deltaP

Mais voici quelques informations techniques qui conviennent aux 2 technologies de mesure de niveau par DeltaP :

  • Mesure de Pression exercée par le Liquide en fond de Cuve
  • Influence de la masse volumique du fluide
  • 1 mbar = 1cm de Colonne d’eau (précision de mesure centimétrique)
  • Mesure Faiblement affectée par la mousse (masse très faible) et l’agitation
  • Excellente répétabilité

IMPORTANT : Pour garder une mesure précise, faites attention à la mesure de niveau sur des cuves recevant plusieurs produits de masses volumiques Différentes et aux Variations de masse volumique du produit (aération).

Effet de la Température sur la masse volumique :

  • Eau à 15°C : 999kg/m³
  • Eau à 100°C : 958kg/m³

Maintenant que vous en savez un peu plus sur la mesure de Niveau par DeltaP, nous allons voir plus en détails les Capteurs DeltaP à Capillaires.

DeltaP à Capillaires

  • Cellule de pression différentielle : Gamme de cellule définie pour couvrir la différence de pression

Niveau Max : 1m de colonne d’eau avec 500 mbar de pression de ciel gazeux = Cellule de 100 mbar

  • Système avec Capillaires contenant de l’huile pour la transmission de la pression à la cellule de mesure
  • Changement du volume d’huile en fonction de la Température ambiante et de la température de process affectant la précision

Pour résumer, c’est la technologie de mesure de niveau par DeltaP est la plus précise dans des conditions optimales. (0,075% de la plage réglée).

MAIS elle est influencée par le Température de Process et la Température ambiante ce qui peut affecter la précision de mesure. Il faut donc bien étudier son process au préalable.

DeltaP Électronique

  • Système sans capillaires
    • Influence très faible de la température ambiante et de la température de process
    • Installation facile
  • 2 x Capteurs de pression
  • Gammes de cellule définies en fonction de la pression maximale par chacun des capteurs

Pour résumer, celle technologie de mesure de niveau par DeltaP Électronique n’est que très peu influencé par la température de process et la température ambiante.

Elle dispose d’une excellente répétabilité et d’une Précision en condition de référence inférieur aux Capteurs à Capillaires.

La Mesure de Niveau Radar

Formule Mathématique de la mesure de niveau par capteur de niveau radar

Il existe 2 possibilités de technologies de mesure de niveau radar :

  • Radar à Émission Libre
  • Radar Filoguidé

Avant de vous détaille chacune de ces possibilités, commençons par définir la Mesure de Niveau Radar en Général.

Principe de Mesure

Schéma représentant le principe de la Mesure de niveau par Radar
Schéma du principe de mesure de niveau Radar
  • Mesure directe du niveau de la surface du liquide
    • Détermination du Volume de Liquide de Manière très Exacte
  • Précision de mesure Millimétrique
  • Pas d’influence des éléments de process :
    • Pression
    • Température
    • Densité du Fluide

Les Limites

ATTENTION : Veiller aux conditions d’installation qui sont très importantes pour garantir une mesure fiable

Mesure de niveau Radar à Émission Libre

Conditions d’Installation

Schéma sur l'installation d'un capteur de niveau radar à émission libre dans une cuve avec une arrivée de liquide
Conditions d’installation d’un capteur de niveau radar à émission libre
  • Piquage droit : Faisceau du radar perpendiculaire à la surface du liquide
  • Pas d’installation au dessus / à côté d’une arrivée de liquide ou d’obstacles (Agitateur, contre pâles)
  • Éviter un montage au Centre
  • Respecter une distance minimale de 15 cm de la paroi (Idéalement 1/6 du diamètre de la cuve)

Utiliser la mesure de niveau Radar à émission libre

La fiabilité de mesure est directement influencé par les caractéristiques du process comme (mousse, condensation, ..).

Les informations de process tels que des obstacles ou des arrivées de liquides sont également à prendre en compte.

Et dernier point, la mise en service d’un capteur à émission libre demande des compétences spécifiques.

Mesure de Niveau Radar Filoguidé

Conditions d’Installation

Condition d’installation d’un capteur de niveau radar Filoguidé
  • Piquage droit : Faisceau du radar perpendiculaire à la surface du liquide
  • Pas d’installation au dessus / à côté d’une arrivée de liquide ou d’obstacles (Agitateur, contre pâles)
  • Respecter une distance minimale de 5 cm (la Tige ne doit surtout pas toucher les parois)
    • > 300 mm avec les éléments internes de la cube
    • >10 mm avec la fond de la cube

Utiliser la mesure de niveau radar filoguidé

Même constat que pour la mesure de Niveau Radar à Émission Libre.

La fiabilité de mesure est directement influencé par les caractéristiques du process comme (mousse, condensation, ..).

Les informations de process tels que des obstacles ou des arrivées de liquides sont également à prendre en compte.

Et dernier point, la mise en service d’un capteur à émission libre demande des compétences spécifiques.

En résumé quelle technologie de mesure de niveau choisir ?

Tout dépend de votre process et du niveau de précision dont vous avez besoin. C’est un peu à la carte.

Si vous n’êtes pas sur ou que vous avez besoin de renseignements, nos équipes techniques sont là pour vous renseigner.

Mais pour vous aider, nous allons vous donner quelques exemples sur :

  • Des Bioréacteurs avec une Indication du niveau pendant le process
  • Cuves de Préparation avec Dosage d’Ingrédients / QSP

Dans un premier temps, voyons pour les Bioréacteurs.

Bioréacteur : Indication du Niveau pendant le Process

Pour une installation de ce type, on va repérer les caractéristiques techniques et les éléments à prendre en compte pour choisir notre capteur de niveau :

  • Petites et grandes hauteurs
  • Besoin d’une bonne Répétabilité / Précision Centimétrique suffisante
  • Présence de mousse
  • Obstacles internes (agitateur, contre pâles, boules de lavage)

Avec ces informations nous pouvons en déduire les informations suivantes :

  • Si c’est une grande cuve (> 1 m) : Vous pouvez partir sur un Capteur de niveau à DeltaP (Ex : FDM72 ou 2 x FMB70)
  • Si c’est une petite cuve (< 1 m) : Plusieurs solutions s’offrent à vous
    • Solution 1 : Radar Filoguidé insensible à la mousse (Ex : FMP53)
    • Solution 2 : Radar à émission Libre si peu de mousse (Ex :FMR62)
    • En plus de ça vous pouvez ajouter un Capteur Liquiphant pour la Détection de niveau MIN et MAX
    • Et pour la Détection de mousse, une Sonde Conductive Monotige 11371

Cuves de Préparation : Dosage d’Ingrédients / QSP

Comme pour le premier exemple, on va repérer les caractéristiques techniques et les éléments à prendre en compte pour choisir notre capteur de niveau :

  • Petites
  • Besoin d’une précision millimétrique (dosage)
  • Peu de mousse
  • Solutions de densité variable
  • Obstacles internes (agitateur, contre pâles, boules de lavage)

Avec ces informations nous pouvons en déduire les informations suivantes :

  • Solution 1 : Radar à Émission Libre (Ex FMR62)
  • Solution 2 : Radar Filoguidé en présence de mousse (Ex : FMP53)
  • Pour une Détection de niveau MIN et MAX, vous pouvez également utiliser un Capteur Liquiphant.
Nous contacter

Nos produits phares

Sonde de Température Auto Étalonnable TM371 Endress Hauser sous le nom iThermTrust Sens

Capteur de Température iTherm TrustSens TM371 E+H

Le Premier Capteur au monde capable de s’auto-étalonner pour ne plus avoir d’interruption de Process. En utilisant la Température de Curie.

Consulter la fiche du produit
Taux de Foisonnement de la Mousse au Chocolat

Comment Mesurer et Contrôler le taux de Foisonnement ?

Mesurer en Temps Réel le taux de foisonnement de vos produits avec le Débitmètre Promass Q. Ajuster et Contrôler la quantité de manière ou Gaz à injecter.

Consulter la fiche du produit
Débitmètre Electromagnétique Endress Hauser PICOMAG

Débitmètre électromagnétique PICOMAG Endress Hauser

Nouvelle technologie de débitmètre électromagnétique équipée de la technologie bluetooth. Le PICOMAG est à la pointe de la technologie.

Consulter la fiche du produit
Scrutateur de laser MicroScan 3 Core SICK pour la détecteur d'objet ou de personne dans une zone de sécurité

Scrutateur Laser MicroScan 3 Core – SICK

Le MicroScan 3 Core de la marque SICK est une référence en matière de Scrutateur Laser. Il possède un champ de Détection très large (275°) et un Champ de Protection allant jusqu’à 5,5m. Haute performance dans Conditions Difficiles

Consulter la fiche du produit

Les dernieres actualités