Capteurs de débitmètres à ultrasons

La mesure ultrasonique couvre divers modèles et types de débitmètres. Le terme « ultrasonique » ne se réfère pas uniquement au type de débitmètres. « Ultrasonique » indique surtout que le débit est mesuré à l'aide d'ultrasons. Le débit réel est mesuré soit par l'une des trois méthodes fondamentalement différentes :

• Méthode de la différence de temps de transit (temps de parcours)
• Méthode Doppler
• Méthode de corrélation croisée

La méthode la plus utilisée et la plus précise est la différence de temps de transit (temps de parcours). Elle peut être appliquée aux liquides, gaz, cryogéniques (y compris GNL) et aux applications à haute température.

De nos jours, différents types de capteurs à ultrasons sont disponibles pour une installation directe sur la conduite ou fournis pré-installés dans un tube de mesure. Ces capteurs peuvent être divisés en trois catégories :

• Capteurs clamp-on
• Capteurs à insertion
• Capteurs en ligne

Les ondes sonores peuvent traverses des matériaux sans causer de dommages. Le diagnostic médical, l'analyse des matériaux et la mesure du débit bénéficient de cette propriété. En ce qui concerne la mesure du débit, cela signifie que le capteur peut être situé hors de la conduite et ne doit pas nécessairement être en contact avec le fluide. Les appareils montés ainsi sont généralement appelés capteurs « clamp on » (fig. 1). Une caractéristique des capteurs clamp-on est que les ondes ultrasoniques traversent toujours le centre de la conduite.

Les capteurs en contact direct avec le fluide sont appelés « capteurs à insertion ou à immersion ». Ils sont également utilisés avec des débitmètres de temps de transit multivoies, qui utilisent des parcours décalés par rapport au centre de la conduite. Les systèmes à double voie sont un exemple (fig. 3). Les systèmes multivoies offrent une meilleure linéarité et sont moins susceptibles de perturber le profil d'écoulement. Certains fabricants proposent également des capteurs « hot tap ».

Les tubes de mesure préfabriqués (voir fig. 3) sont parfaits pour transposer les précisions de mesure déterminées en laboratoire directement sur le site. Un capteur en ligne est composé d'un tube de mesure préfabriqué complété de capteurs d'insertion pré-installés - qui peuvent être immergés ou non. Les configurations comme celles-ci emploient généralement des capteurs en ligne avec un système multivoies composé de deux, trois, quatre capteurs ou plus.