La nécessité d’une mesure et d’un contrôle précis des fluides est omniprésente dans les procédés de fabrication, dans les laboratoires de recherche, lors de la transformation des matières premières en produits finis et pendant l’emballage.
La mesure, le contrôle et l’analyse en continu du débit des fluides à l’aide de technologies de mesure appropriées améliorent la fiabilité, les performances et la durée de fonctionnement des process industriels, ainsi que la durabilité environnementale et la conformité aux normes et réglementations.
Cet article aborde les défis croissants et les solutions modernes en matière de contrôle de l’écoulement des fluides sur les petits diamètres de tuyauterie.
Les technologies industrielles de mesure et de contrôle du débit des fluides sont bien établies pour les applications impliquant des conduites de grande taille, mais l’accélération des tendances du marché présente un défi distinct et pressant : la mesure de débit sur les petites conduites.
L’évolution vers des machines plus rapides, plus petites, plus compactes et moins coûteuses a accru le besoin de mesurer l’écoulement des fluides dans des conduites de petit diamètre et densément espacées. Les exemples incluent les semi-conducteurs, l’industrie pharmaceutique, l’industrie biopharmaceutique et les sciences de la vie, l’agroalimentaire, le chauffage, la ventilation et la climatisation, et toute application d’eau ultra-pure.
Les applications dans les petits tuyaux et les espaces confinés nécessitent une nouvelle méthode de mesure et de comptage, et pas seulement du point de vue de la taille.
Les fabricants sont à la recherche d’une technologie précise, efficace et rentable qui se caractérise par sa facilité d’utilisation, une installation peu ou pas coûteuse, des données fiables et une faible consommation d’énergie.
L’industrie des semi-conducteurs a révolutionné la façon dont elle a miniaturisé la technologie de fabrication. Des micro-débits de fluide interviennent dans le nettoyage, le rinçage, le refroidissement, le revêtement et d’autres processus vitaux. Par exemple, le process de refroidissement de l’équipement est réalisé à l’intérieur de la machine elle-même, à l’aide de tuyaux très petits et densément espacés jusqu’à 10 mm de diamètre.
Dans le secteur pharmaceutique, les process de création et de production en masse de médicaments impliquent un dosage très précis des différents composants de la recette. Depuis les tests en laboratoire jusqu’au dosage et au mélange, plusieurs tuyaux sont mesurés pour les différentes substances actives et inactives entrant dans la composition du produit final.
Ces mesures doivent toujours être ultra-précises pour garantir une qualité, une sécurité et une efficacité maximales.
Le contrôle des débits dans les tuyauteries CVC contribue aux économies d’énergie et d’eau ainsi qu’au respect des réglementations environnementales. La récupération et le recyclage de l’eau de condensation des systèmes CVC sont d’autres mesures de réduction des coûts et de prévention des déchets impliquant des pompes à condensat compactes et des systèmes de retour.
La prévention des pertes est un besoin fondamental, quelle que soit la taille de l’industrie ou de l’application. La détection précoce des fuites de tuyaux dans les procédés de fabrication en amont et en aval est nécessaire pour mettre rapidement fin à des déversements qui seraient autrement coûteux. La mesure précise du débit de fluide permet de détecter les pertes de fluide et les conduites vides.
Une grande précision de mesure des fluides est nécessaire pour s’assurer que les produits fluides remis par les vendeurs aux acheteurs sont conditionnés avec le volume attendu. Qu’il s’agisse de remplir des flacons de vaccins ou de distribuer des boissons en fontaine, le débitmètre utilisé doit être conçu pour répondre aux exigences de précision spécifiées.
Les nouvelles directives locales visant à contrôler la consommation d’eau dans les zones sujettes à la sécheresse font naître le besoin de dispositifs de mesure du débit pour les consommateurs. Le contrôle de la consommation d’eau domestique permettra aux consommateurs de prendre des mesures pour éviter les sanctions en cas de surconsommation.
L’eau ultra-pure, c’est-à-dire l’eau purifiée selon les normes les plus strictes, est un élément essentiel dans des secteurs tels que la fabrication de semi-conducteurs et de produits pharmaceutiques.
Comme tous les contaminants sont éliminés, l’eau ultra-pure n’a pas de conductivité qui puisse être mesurée ou détectée par un dispositif de mesure de débit de type électromagnétique. En revanche, la méthode de mesure du débit par ultrasons, basée sur le temps de transit, est idéale en raison des propriétés de l’eau ultra-pure.
Les débitmètres à ultrasons mesurent la vitesse d’écoulement dans les conduites. Par rapport aux débitmètres électromagnétiques, aux débitmètres massiques, aux débitmètres à turbine ou autres, le plus grand avantage de la mesure du débit des fluides par ultrasons est qu’elle est totalement non intrusive.
Toutes les autres technologies ont un coût beaucoup plus élevé, car il faut non seulement acheter le débitmètre, mais aussi payer des soudeurs qui viennent couper les tuyaux, souder des brides, etc.
Avec des solutions à ultrasons telles que le S-Flow de Fuji Electric, vous pouvez mesurer directement à proximité de l’équipement consommateur, fixer l’appareil autour de la conduite et commencer à mesurer sans rien arrêter et sans modifier la conduite. Il s’agit d’une solution à très faible coût.
Cette nouvelle approche s’appuie sur des appareils de mesure petits et compacts pour intégrer les mesures à l’intérieur de l’équipement de fabrication, plutôt que de les effectuer à l’extérieur.
Outre les avantages clés d’une conception non intrusive, ces compteurs à pince sont spécialement conçus pour les petites conduites et les espaces confinés et sont livrés en standard avec une précision de ±2,0 %. Ils sont nettement plus petits que les technologies conventionnelles, car le détecteur de débit et le transmetteur sont intégrés pour économiser de l’espace.
Légers et compacts, ils s’installent facilement sur les conduites existantes à l’intérieur des machines de production, alors qu’elles sont encore en fonctionnement, et sans graisse, modulation des conduites ou réglage de la distance entre les capteurs.
Les débitmètres de fluide à ultrasons de cette nature conviennent à une grande variété d’applications avec des tuyaux d’un diamètre aussi petit que 6 mm et pour une large gamme de matériaux de tuyaux et de fluides. Les débits très précis sont rapidement visualisés grâce au traitement numérique des signaux par la méthode du temps de transit, avec un temps de réponse de 0,5 seconde.
Avec un capteur de température intégré en option, le débit et la température peuvent être mesurés simultanément. Les usines bénéficient de plusieurs avantages, notamment des économies d’équipement, d’énergie et de fuites, ainsi que des améliorations du processus de production et de la conformité.
Le débitmètre à ultrasons S-Flow rend la mesure du débit des fluides précise, même sur les petits diamètres de tuyauterie. Conçu avec notre technologie ultrasonique avancée et une conception innovante, le débitmètre S-Flow garantit des performances optimales pour vos processus industriels.
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