Qu'est-ce qu'un compteur de débit

Qu'est-ce qu'un compteur de débit?

Définition d'un compteur de débit

Un compteur de débit est défini comme un dispositif qui mesure le débit de solides, de liquides ou de gaz.

• Types de compteurs de débit

• Compteurs de débit mécaniques

• Compteurs de débit optiques

• Compteurs de débit pour canaux ouverts

Compteurs de débit mécaniques

Compteurs de débit à déplacement positif

Ces compteurs mesurent le débit en capturant le fluide dans une chambre et en mesurant son volume. Cela est similaire à remplir un seau d'eau jusqu'à un certain niveau puis le laisser s'écouler.

Ces compteurs de débit peuvent mesurer des écoulements intermittents ou des débits faibles et sont adaptés à tout liquide, indépendamment de leur viscosité ou de leur densité. Les compteurs de débit à déplacement positif peuvent être considérés comme robustes car ils ne sont pas affectés par les turbulences dans le tuyau.

Les compteurs à disque oscillant, les compteurs à piston alternatif, les compteurs à piston oscillatoire ou rotatif, les compteurs à double rotor comme les compteurs à engrenages, les compteurs à engrenages ovales (Figure 1) et les compteurs à engrenages hélicoïdaux relèvent de cette catégorie.

Compteurs de débit massique

Ces compteurs estiment le débit en mesurant la masse du fluide qui s'écoule à travers eux. Ils sont généralement utilisés dans l'industrie chimique où les mesures basées sur le poids sont plus importantes que le volume.

Les compteurs thermiques (Figure 2a) et les compteurs de débit Coriolis (Figure 2b) relèvent de cette catégorie. Dans le cas des compteurs thermiques, l'écoulement du fluide refroidit la sonde, préchauffée à un certain degré. La perte de chaleur peut être détectée et sera utilisée pour déterminer le taux d'écoulement du fluide.

 D'autre part, les compteurs Coriolis fonctionnent selon le principe de Coriolis, dans lequel l'écoulement du fluide à travers un tube vibrant provoque un changement de fréquence, de déphasage ou d'amplitude, ce qui donne une mesure de son débit.

Compteurs de débit à pression différentielle

Les compteurs de débit à pression différentielle mesurent le débit en observant la chute de pression lorsque le fluide passe à travers un obstacle sur son chemin. À mesure que l'écoulement du fluide augmente, la chute de pression à travers l'obstacle augmente également, ce qui est enregistré par les compteurs. Le débit est proportionnel à la racine carrée de cette chute de pression, conformément à l'équation de Bernoulli.

Les compteurs à plaque orifice, les compteurs à gicleur, les compteurs à tube de Pitot, les compteurs à tube pilote, les compteurs à coude, les compteurs cible, les compteurs à tube Dall, les compteurs à cône, les compteurs à tube Venturi, les compteurs à écoulement laminaire et les compteurs à surface variable (rotamètres) sont quelques exemples de compteurs de débit à pression différentielle.

Compteurs de débit de vitesse

Les compteurs de débit de vitesse estiment le débit en mesurant la vitesse du fluide. La vitesse fournit une mesure directe du débit car elles sont proportionnelles. Ces compteurs peuvent mesurer la vitesse en utilisant diverses méthodes, y compris les turbines.

Selon la méthode utilisée pour déterminer la vitesse, on a différents types de compteurs de débit de vitesse tels que les compteurs à turbine, les compteurs à vortex, les compteurs à tube de Pitot, les compteurs à hélice, les compteurs à roue Pelton, les compteurs à jet unique et les compteurs à jets multiples.

La mesure du débit de fluides dans des environnements dangereux, y compris ceux liés à l'industrie minière, nécessite des compteurs de débit non intrusifs. Les compteurs de débit SONAR, qui sont un type de compteurs de débit de vitesse, répondent à ce type de besoin. De plus, les compteurs de débit ultrasonores ainsi que les compteurs de débit électromagnétiques font également partie des compteurs de débit de vitesse.

Compteurs de débit optiques

Les compteurs de débit optiques utilisent la lumière pour mesurer le débit. Ils utilisent généralement un faisceau laser et des photodétecteurs. Les particules de gaz dispersent le faisceau laser pour créer des impulsions détectées par le récepteur. En mesurant le temps entre ces signaux, la vitesse du gaz peut être déterminée.

Comme ces compteurs mesurent la vitesse réelle des particules constituant les gaz, ils ne sont pas affectés par les conditions thermiques et les variations de l'écoulement de gaz. Ainsi, ils sont capables de fournir des données de débit très précises même dans des conditions environnementales défavorables, par exemple, en présence de températures et de pressions élevées, d'une forte humidité, etc.

Compteurs de débit pour canaux ouverts

Les compteurs de débit pour canaux ouverts sont utilisés pour mesurer le débit d'un fluide dont le trajet implique une surface libre. Les compteurs à seuil et les compteurs à flume (Figure 6) sont des compteurs de débit pour canaux ouverts qui utilisent des dispositifs secondaires comme des bulleurs ou des flotteurs pour mesurer la profondeur du fluide à un point particulier. À partir de cette profondeur, le débit du fluide peut être obtenu.

D'autre part, dans le cas de la mesure de débit pour canaux ouverts basée sur les tests de colorant, une quantité prédéterminée de colorant ou de sel est utilisée pour modifier la concentration du flux de fluide. La dilution résultante donne une mesure du débit du fluide. Il convient de noter ensuite que la précision avec laquelle les compteurs de débit doivent fonctionner est déterminée par l'application pour laquelle ils sont utilisés. 

Par exemple, lorsque nous voulons surveiller l'écoulement de l'eau dans un tuyau de notre jardin, il suffira d'utiliser un compteur de débit ayant une précision inférieure à celui qui sera utilisé lorsque nous devrons surveiller l'écoulement d'une base destinée à un processus chimique. De plus, un autre facteur à noter est que les compteurs de débit, lorsqu'ils sont utilisés en conjonction avec les vannes de régulation, peuvent effectuer des actions de contrôle avec succès.