D'après le principe d'induction de Faraday, une tension est induite dans un conducteur qui se déplace dans un champ magnétique. Dans le cas du principe électromagnétique, c'est le fluide en mouvement qui représente le conducteur.
Le champ magnétique avec une puissance constante est généré par deux bobines magnétiques situées des deux côtés du tube de mesure. Perpendiculairement à cela, deux électrodes montées sur la paroi interne de la conduite mesurent la tension produite lors du passage du fluide. La tension induite est proportionnelle à la vitesse d'écoulement et de ce fait au débit volumique. Le champ magnétique est généré par un courant continu de polarité changeante. Ceci garantit un zéro stable et rend la mesure insensible à des effets dus aux produits multiphasiques, aux inhomogénéités ou à une faible conductivité.
Regardez cette vidéo pour découvrir comment fonctionne le principe électromagnétique pour la mesure du débit et obtenez plus d'informations ici !
Avantages des débitmètres électromagnétiques en un coup d’œil
- Le principe de mesure est quasiment insensible à la pression, à la masse volumique, à la température et à la viscosité
- Même les fluides avec solides entraînés peuvent être mesurés, p. ex. boues de minerai ou cellulose
- Large gamme de diamètres nominaux : DN 2 à 3000 (1/12 à 120")
- Passage intégral : compatible NEP/SEP, utilisation d'un racleur
- Pas de pièces mobiles
- Faibles coûts de maintenance
- Pas de perte de charge
- Très grande rangeabilité jusqu'à 1000:1
- Reproductibilité de mesure élevée et bonne stabilité à long terme
Transcription de la vidéo
Chaque jour, les conduites véhiculent et distribuent les substances les plus variées. Comme exemples, on peut citer l'eau, les jus de fruits, les produits chimiques ainsi que les boues chargées.
Les fluides qui traversent les canalisations ont souvent des propriétés complètement différentes. C'est pourquoi il existe divers principes pour leur mesure.
L'un d'entre elles est la mesure de débit par principe électromagnétique.
Les bases physiques ont été établies par le physicien anglais Michael Faraday, qui a découvert en 1831 qu'un courant électrique pouvait être généré par un champ magnétique.
Plus de 100 ans après, le père Bonaventura Thürlemann, inventeur et ecclésiastique suisse, applique ces connaissances aux liquides électriquement conducteurs s'écoulant dans les conduites et construit le premier débitmètre électromagnétique au monde.
Penchons-nous sur le fonctionnement de ce principe de mesure !
À l'intérieur des débitmètres électromagnétiques se trouvent deux bobines. À l'aide de deux pièces polaires, ces bobines génèrent un champ magnétique d'intensité constante sur l'ensemble de la section du tube de mesure.
Pour mesure la tension induite, deux électrodes sont montées perpendiculairement sur la paroi du tube.
Le revêtement appliqué sur la paroi intérieure du tube évite les courts-circuits électriques entre le liquide conducteur et le tube métallique.
En l'absence de débit, aucune tension électrique induite n'est mesurée entre les deux électrodes.
Les charges électriques du liquide conducteur sont réparties uniformément - ici sur l'exemple de l'eau potable en rouge et bleu.
Dès que le liquide commence à s'écouler dans le tube de mesure, le champ magnétique exerce une force sur les particules chargées.
La séparation des charges positives et négatives qui en résulte produit leur accumulation sur les parois gauche et droite du tube.
Une tension électrique est alors détectée et mesurée sur les deux électrodes.
Cette tension est directement proportionnelle à la vitesse d'écoulement dans la conduite.
La section de tube étant connue, le débit volumique réel peut alors être calculé.
Une vitesse d'écoulement plus élevée - et donc une plus grande séparation entre les particules chargées - entraînent une tension électrique accrue entre les deux électrodes.
Les électrodes mesurent par ailleurs les « tensions parasites », qui doivent être distinguées du signal de mesure proprement dit.
Une méthode qui a fait ses preuves dans la pratique consiste à générer le champ magnétique au moyen d'un courant continu pulsé.
Pour ce faire, le champ magnétique change constamment de pôle - ce qui est représenté ici au ralenti.
La tension mesurée aux électrodes change également de polarité.
Ceci permet d'éliminer toutes les tensions parasites constantes - par exemple les effets électrochimiques dans le liquide ou les champs électromagnétiques externes.
Ainsi, l'importance de ces tensions d'interférence n'a aucune influence sur le signal de mesure lui-même. Les avantages qui en résultent sont une mesure et un zéro du système stables.
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