Compteur de débit : Qu'est-ce que c'est & Types de compteurs de débit
Un compteur de débit est un équipement utilisé pour mesurer le débit de solides, de liquides ou de gaz. Les compteurs de débit peuvent effectuer cette mesure de manière linéaire, non-linéaire, volumétrique ou en poids. Les compteurs de débit sont également connus sous les noms de jauges de débit, d'indicateurs de débit ou de compteurs de liquide.
Types de compteurs de débit
Les principaux types de compteurs de débit comprennent:
Compteurs de débit mécaniques
Compteurs de débit optiques
Compteurs de débit à canal ouvert
Compteurs de débit mécaniques
Compteurs de débit à déplacement positif
Ces compteurs mesurent le débit en mesurant le volume du fluide qui passe à travers eux. Le processus réel comprend l'entrave du fluide dans un certain conteneur afin de connaître son débit. Cela est très similaire au cas où nous laissons l'eau remplir un seau jusqu'à un certain niveau prédéterminé, après quoi elle est autorisée à s'écouler.
Ces compteurs de débit peuvent mesurer des débits intermittents ou faibles et sont adaptés à tout liquide, indépendamment de leur viscosité ou densité. Les compteurs de débit à déplacement positif peuvent être considérés comme robustes car ils restent insensibles aux turbulences dans le tuyau.
Le compteur à disque oscillant, le compteur à piston alternatif, le compteur à piston oscillatoire ou rotatif, les compteurs à double rotor comme le compteur à engrenages, le compteur à engrenages ovales (Figure 1) et le compteur à engrenages hélicoïdaux relèvent de cette catégorie.
Compteurs de débit massique
Ces compteurs fournissent à l'utilisateur une estimation du débit en mesurant la masse de la substance qui passe à travers eux. Ce type de compteurs de débit orientés sur le poids est généralement utilisé dans les industries chimiques où la mesure basée sur le poids est essentielle par rapport à l'analyse volumétrique.
Les compteurs thermiques (Figure 2a) et les compteurs de Coriolis (Figure 2b) relèvent de cette catégorie. Dans le cas des compteurs thermiques, l'écoulement du fluide refroidit la sonde, qui est préchauffée à un certain degré. La perte de chaleur peut être détectée et utilisée pour déterminer le taux d'écoulement du fluide. D'autre part, les compteurs de Coriolis fonctionnent sur le principe de Coriolis, selon lequel l'écoulement du fluide à travers le 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
Dans les compteurs de débit à pression différentielle, le débit est mesuré en mesurant la chute de pression lorsque le fluide passe à travers les obstacles insérés dans le chemin le long duquel il s'écoule. Cela est dû au fait que lorsque le flux du fluide à travers le tuyau augmente, il y aura une plus grande chute de pression à travers la constriction (Figure 3), qui peut être enregistrée par les compteurs. À partir de cela, on peut calculer le débit, car il sera proportionnel à la racine carrée de la chute de pression (équation de Bernoulli).
Le compteur à orifice, le compteur à embout, le compteur à tube, le compteur à tube pilote, le compteur à coudée, le compteur à cible, le compteur Dall, le compteur conique, le compteur Venturi, le compteur laminaire et le compteur à surface variable (rotamètre) sont quelques exemples de compteurs de débit à pression différentielle.
Compteurs de débit de vitesse
Les compteurs de débit de vitesse estiment le débit des fluides en mesurant la vitesse du fluide qui s'écoule à travers eux. Ici, la vitesse du fluide donne une mesure directe de son débit, car ils sont directement proportionnels l'un à l'autre. Dans ces compteurs, on peut mesurer la vitesse de diverses manières, dont l'utilisation d'une turbine est également l'une (Figure 4).
Selon la méthode utilisée pour déterminer la vitesse, nous avons différents types de compteurs de débit de vitesse tels que le compteur de débit à turbine, le compteur de débit à vortex, le compteur de débit à tube de Pitot, le compteur de débit à hélice, le compteur de débit à roue de Pelton, le compteur de débit à jet unique et le compteur de débit à jets multiples.
La mesure du débit des fluides dans des environnements dangereux, y compris ceux dans le cas de l'exploitation 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 genre d'exigences. 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 fonctionnent sur le principe de l'optique, c'est-à-dire qu'ils mesurent le débit à l'aide de la lumière. Généralement, ils utilisent un dispositif composé d'un faisceau laser et de photodétecteurs. Ici, les particules du gaz qui s'écoulent à travers le tuyau diffusent le faisceau laser pour produire des impulsions qui sont captées par le récepteur (Figure 5). Ensuite, le temps entre ces signaux est déterminé, car on connaît la distance qui sépare les photodétecteurs, ce qui conduit à la mesure de la vitesse du gaz.
Comme ces compteurs mesurent la vitesse réelle des particules constituant les gaz, ils restent insensibles aux conditions thermiques et aux variations du flux de gaz. Par conséquent, ils sont capables de fournir des données de débit extrêmement précises, même dans les environnements les plus défavorables, par exemple, lorsque nous avons une température et une pression élevées, une humidité élevée, etc.
Compteurs de débit à canal ouvert
Les compteurs de débit à canal ouvert sont utilisés pour mesurer le débit d'un fluide dont le trajet d'écoulement implique une surface libre. Les compteurs de débit à barrage et les compteurs de débit à flume (Figure 6) sont des compteurs de débit à canal ouvert 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, on peut obtenir le débit du fluide.
D'autre part, dans le cas de la mesure du débit à canal ouvert basée sur les tests de colorant, une certaine quantité prédéterminée de colorant ou de sel est utilisée pour changer la concentration du flux de fluide. La dilution résultante donne une mesure du débit du fluide. Il convient de noter 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 à travers un tuyau dans 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 des vannes de débit, peuvent effectuer des actions de contrôle avec succès.
Qu'est-ce qu'un compteur d'eau?
Un compteur d'eau est un type de compteur de débit qui est utilisé pour surveiller le débit d'eau à travers un tuyau. Il existe deux approches courantes pour la mesure du débit d'eau : le déplacement et la vitesse. Les designs de déplacement courants incluent les compteurs à piston oscillant et les compteurs à disque oscillant. Les designs basés sur la vitesse incluent les compteurs à jets simples et multiples et les compteurs à turbine.
Types de compteurs d'eau
Les compteurs d'eau peuvent être classés en différents types en fonction du mécanisme par lequel ils mesurent le débit d'eau.
Compteur de débit d'eau à engrenages
Généralement, tous les compteurs d'eau résidentiels sont de type à déplacement positif. Ces derniers peuvent à leur tour être de type à engrenages (Figure 1) ou à piston oscillant ou à disque oscillant. Ici, l'eau est amenée à entrer dans une chambre d'où elle ne sort que lorsque la chambre est pleine.
En procédant ainsi, on peut estimer le taux d'écoulement de l'eau. Ces compteurs sont utilisés lorsque l'eau s'écoule à un taux modérément faible.
