Mesures de Niveau

Mesure ≠ détection
- Mesure = indication permanente et précise entre min et max
- Détection = information logique (niveau atteint ou pas)
Plongeur – Tube de torsion
- Basé sur principe d’Archimède

- Mesure poids apparent ---> poids liquide déplacé ---> hauteur h

Pression hydrostatique

- Capteur de pression
- P  proportionnelle à   h

Insufflation ou méthode du « bullage »
- Cuves enterrées, liquides agressifs, industrie nucléaire, …
- Dès échappement bulles ---> pression dans canne = h.ρ.g

Capteur à palpeur électromécanique

Principe

Une bande de mesure lestée d’un palpeur ou contrepoids est descendue dans la trémie ou le silo .Lorsque le poids entre en contact avec la surface du produit, la bande se relâche, ce qui est détecté par l’asservissement électronique du transmetteur et la valeur mesurée est délivrée en un signal 4 – 20 mA. Le contrepoids retourne ensuite à sa position initiale, et la valeur mesurée déterminée est conservée jusqu’à la mesure suivante.

Application spécifique
Utilisation sur les solides, comme les céréales, les granulés en matière synthétique, et toutes poudres dans des trémies ou des silos. Non utilisable sur les liquides.
Gamme de mesure jusqu’à 70 m
précision à ± 2,5 cm.
Température de processus maximale jusqu’à 230 °C.
Pression de processus maximale jusqu’à 3 bar absolu.

Sonde capacitive

- Quand la sonde est dans l’air, ou le gaz, une capacité initiale est mesurée. La capacité C mesurée du condensateur augmente d’autant plus que la sonde est recouverte.
- La capacité finale est obtenue lorsque la sonde est recouverte
- La variation C correspondant à la variation totale du niveau.
- La tension sinusoïdale appliquée entre la sonde et la paroi est d’une fréquence entre 20 kHz et 2 MHz.

Sonde capacitive
- Si liquide isolant ---> joue le rôle de diélectrique

- Si liquide conducteur ---> à joue le rôle d’armature

Sonde conductimétrique
- Basé sur résistivité du liquide
- Mesure par pont de Wheatstone

Ultrasons
Envoie des impulsions ultrasoniques (10 kHz et 60 kHz) vers la surface du produit à la vitesse du son c Réflexion et réception par la sonde
Mesure du temps t entre l’émission et la réception et détermination de la distance

d = c · t/2

Pour corriger la durée de propagation du son en fonction de la température, un capteur de température est intégré dans les sondes à ultrasons.

- Temps aller-retour = ƒ (distance)
- Retour franc
    • Absorption par mousse
    • Echos dans multiples directions (grosse granulométrie)
- Onde transmise dans tige métallique à onde guidée

Capteur de niveau à radar
Principe

Impulsions micro-ondes, (radar) (6 et 25 GHz) émises à la vitesse de la lumière c (300 000 km·s–1) vers le produit à mesurer par une antenne,

Une partie est : réfléchie par la surface du produit, réceptionnée par la même antenne
Mesure du le temps t de propagation correspondant à la distance d entre l’antenne et la surface du produit :     d = c · t/2
La saisie des dimensions du réservoir permet par configuration d’obtenir un signal proportionnel au niveau

Radar
Le principe de fonctionnement est le même que celui des ondes acoustiques, celle-ci sont alors remplacée par des ondes électromagnétiques.
La vitesse des ondes électromagnétique est indépendante de :
-  La composition du gaz
-  La température
-  La pression
-  Densité
-  Turbulations

Rayonnement Gamma
-  Basé sur absorption rayon gamma par milieu de remplissage
-  Procédé indépendant des propriétés chimiques et physiques du milieu
-  Egalement insensible aux poussières et mousses

Une source radioactive et un transmetteur sont montés sur des côtés opposés d’un réservoir, de sorte que les deux liquides 1 et 2 soient traversés par les photons du rayonnement gamma. Le transmetteur calcule la position de l’interface à partir de l’intensité du rayonnement reçu selon la montée du liquide dans le réservoir ; elle se situe entre 0 %, position la plus basse, et 100 %, position la plus haute.

La source: formation continue du groupe OCP