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Retour d'expériences sur l'utilisation de débimètres depuis 2001 Convertir en PDF Version imprimable Suggérer par mail

GE SENSING


En 2001, Airprofil a été le premier  bureau d'études en France à s'équiper du débitmètre non intrusif de PANAMETRICS, aujourd'hui GE SENSING, de type « GC », pour air comprimé. Ce matériel n'a nullement démérité et nous a souvent rendu service. Nous en avons même acheté un second. Le GE SENSING « GC » nous a toutefois posé divers problèmes qui en ont limité l'utilisation dans le cas de l'air comprimé.

attention.pngLe problème le plus apparent que pose le GE SENSING « GC » est son temps de réponse lent, de l'ordre de la minute. Les habituelles courbes de débit « en créneaux » mesurées au refoulement des compresseurs d'air se transforment en de bizarres courbes pointues, très déroutantes pour l'analyste qui cherche à quantifier des économies d'énergie par un meilleur engagement des compresseurs d'air !

La première fois, nous avons cru qu'il s'agissait d'une mesure de pression raccordée par erreur sur la voie d'enregistrement destinée au débit. Mais c'était bien le signal analogique du débitmètre qui avait été enregistré. Le débit augmentait progressivement en moyenne mobile sur 50 « readings » quand le compresseur prenait la charge, mais le compresseur passait à vide avant que le débit mesuré ne se soit stabilisé !

Un autre souci est la stabilité de la mesure. Il est arrivé à 2 reprises que le débit et la célérité du son prennent brusquement une valeur différente, d'ailleurs très proche de la valeur nominale, à quelques m/s près. Dans un cas, le Client, qui suivait quotidiennement les mesures, à recollé l'isolant acoustique qui s'était légèrement décollé du fait, nous a-t-il dit, de la température ambiante. Le débit a aussitôt repris sa valeur habituelle et la célérité du son sa valeur antérieure. Dans un autre cas, le client, a été très surpris de constater que le débit mesuré en pleine nuit dépassait de plus de 300 m3/h le débit de l'unique compresseur en service, un compresseur d'environ 700 m3/h. Ensuite, le débit mesuré redevenait vraisemblable.

A la suite de ces deux incidents, nous n'avons en général utilisé le débitmètre GE SENSING « GC »que pour des mesures ponctuelles en notre présence ou en présence continue du client.

Les quelques mesures de débit réalisées étaient fortement redondantes : mesures des puissances actives sur les compresseurs d'air et de la pression ou doublement de la mesure de débit.

me si nous n'avons pas réalisé une étude approfondie des modes de défaillance de ce débitmètre nous pensons que deux types d'erreurs surviennent :

  • Parfois le débitmètre accroche une réflexion parasite, par exemple sur la surface extérieure de la canalisation.

  • Parfois la mesure est affectée par une variation trop importante de la température du fluide mesuré, qui modifie la distance souhaitable entre les deux capteurs et favorise l'erreur précédente d'accrochage d'une réflexion parasite.

Airprofil s'est adapté à la difficulté que présentait la réalisation de mesures non intrusives fiables en se formant à la réalisation de piquages en charge. Il y a toutefois un risque de contamination dans le cas d'utilisations de l'air comprimé dans des industries pharmaceutiques, cosmétiques ou agro alimentaires. Les mesures de débit non intrusives par ultrasons sont bien utiles sur l'eau et les liquides et on souhaiterait pouvoir les mettre en œuvre de manière fiable sur l'air comprimé et autres gaz sous pression.

SIEMENS CONTROLOTRON 

Un débitmètre à ultrason pour les gaz proposés par SIEMENS CONTROLOTRON a fait l'objet d'un essai sur de l'air à 7 bars. D'après le revendeur, il aurait fallu 1 bar de plus pour réussir la mesure sur un DN150. Malheureusement, nous pouvons difficilement demander au Client d'augmenter sa pression de service de 1 bar ! D'une part, c'est plus coûteux en électricité, alors que nous recherchons plutôt le moyen d'économiser l'énergie à usage d'air comprimé. Et puis, le débit consommé par un atelier augmente de manière difficile à prévoir quand on augmente la pression de service. Les débits des utilisations non protégées par un détendeur augmentent proportionnellement à la pression absolue. Mais les débits des utilisations d'air comprimé détendue n'augmentent pas du tout !

Il y avait donc des caractéristiques techniquement intéressantes dans le débitmètre SIEMENS CONTROLOTRON - nous utilisons des CONTROLOTRON depuis des années sur l'eau et apprécions ces débitmètres.

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Dans la mesure où ils imposent de faire le zéro réel (ou un zéro automatique possible si le débit est assez constant), il est nécessaire de fermer une vanne pendant quelques secondes, si on veut une mesure très précise.



 

FLUXUS G 601 

Nous avons donc été très intéressés quand nous avons reçu un appel téléphonique de FLEXIM France concernant leur nouveau débitmètre.

Après essai sur une petite centaine de points de mesures par les Ingénieurs d'Airprofil Campaigns, le nouveau FLUXUS G 601 nous semble répondre de manière satisfaisante à nos besoins, au moins dans de nombreux cas.

En particulier :

  • Le temps de réponse est rapide, quelques secondes - à peine plus que celui d'un débitmètre à microturbine ou massique thermique.

  • On constate une brève instabilité de la mesure quand le débit change en « Tout ou Rien ». Les nouveaux algorithmes fournis tout récemment par FLEXIM évitent toutefois ce problème ou le rendent assez bref. Le débitmètre reste toutefois mal adapté à la mesure de débits « pulsés ».

  • Le FLUXUS G601 ne semble pas très sensible aux variations de température et ne demande même pas une grande précision dans le positionnement des capteurs. C'est une caractéristique que nous apprécions sur les CONTROLOTRON. A certains égards, le FLUXUS G 601 ressemble à nos CONTROLOTRON 1010.

  • Les capteurs sont appairés et ne nécessitent pas que l'on fasse un zéro réel ou un zéro automatique.

  • Le même débitmètre permettrait de mesurer à la fois sur les gaz et sur les liquides, clairs ou chargés : à ce stade (mai 2009) nous ne l'avons essayé que sur l'air comprimé.

  • Le débitmètre est « double voie », ce qui permet de doubler la mesure, de calculer la moyenne, la différence ou la somme des deux voies de mesures.

attention.pngLe seul point faible du FLUXUS G 601 est à notre avis le dispositif de fixation des capteurs, qui a dû faire l'objet d'adaptation pour permettre de mesurer sur des petits diamètres comme un DN32 ou un DN25.

 

flexim_fluxus.jpg 

Pourquoi mesurer les débits d’air comprimé ?

 A l’issue de deux mois d’essais, nous avons retrouvé toutes nos applications usuelles plus une tout à fait nouvelles et que seul un débitmètre à ultrasons peut permettre. 

Nos applications usuelles réalisables aujourd’hui de manière nous intrusive sur de l’air comprimé à 6 bars du DN25 au DN150 (au moins) sont les suivantes :
  • Vérification du débit d’un compresseur en amont du sécheur, donc sur air humide. Nous avons trouvé des écarts de 1 à 4% entre débit nominal et débit mesuré sur des compresseurs à vis sèches de type ZR.

  • Mesure du débit en sortie d’une Centrale de production d’air comprimé sec.

  • Mesure du débit en entrée d’un bâtiment ou d’un atelier.Mesure de débit sur une machine particulière en activité puis à l’arrêt.
Nous avons constaté qu’un sécheur par absorption sans chaleur fonctionnait sans clapet anti retour. Le débit était positif, du sécheur vers le réseau, quand le compresseur prenait la charge, mais devenais négatif, du réseau vers le sécheur, quand le sécheur régénérait alors que le compresseur fonctionnait à vide.

La mesure par débitmètre FLEXIM FLUXUS G601 nous a donné un débit moyen proche de 0 Nm3/h pendant une période d’arrêt de l’atelier. Précisément, nous avons mesuré une valeur moyenne de -5 Nm3/h, légèrement négative, ce qui montre que la mesure n’est pas parfaite dans les très petits débits.

Si nous avions mesuré au moyen d’un débitmètre à microturbine à insertion, nous aurions mesuré un débit positif d’environ 150 Nm3/h et un débit négatif très incertain – peut-être proche de zéro parce que les valeurs de débit négatives auraient été inférieurs au seuil de détection de la microturbine, soit environ 1 m/s sous pression. 

Si nous avions mesuré au moyen d’un débitmètre massique thermique à insertion, nous aurions mesuré 150 Nm3/h dans le sens positifs et 30 Nm3/h affectés de manière erronée du sens positif quand le débit s’inversait. 

Ce phénomène ne se produit pas seulement en aval de sécheurs par absorption. Dans tout réseau d’air comprimé, il peut arriver qu’un débit s’inverse, le réseau d’un atelier faisant office de réservoir tampon. Les débits mesurés par des débitmètres massiques non « directionnels », c’est-à-dire incapables de détecter le sens positif ou négatif de l’écoulement sont souvent interprétés, à tort, comme des débits de fuites, alors qu’il s’agit de débit comptés 2 fois, même en l’absence de fuites. 
 
signe_plus.jpgLe FLUXUS G 601, seul débitmètre directionnel capable de mesurer de très petits débit d’air comprimé, à notre connaissance, est donc utiles non seulement parce qu’il mesure de manière non intrusive, mais parce qu’il est plus précis que les débitmètres intrusifs non directionnels – au moins chaque fois que le sens de l’écoulement de l’air comprimé est susceptible de changer.

Comment mesurer les débit d'air comprimé par ultrasons

La gamme actuelle de capteurs de FLEXIM permet de mesurer les canalisations d'acier présentant un rapport diamètre sur épaisseur admissible.

La mesure peut donc échouer sur un petit diamètre (DN32) de forte épaisseur (4 mm). Dans ce cas, l'Ingénieur Airprofil a obtenu une valeur vraisemblable en mesurant en simultané en amont et en aval du piquage DN32 récalcitrant, et en demandant au FLUXUS de calculer la différence, en temps réels, des deux mesures.

Le cas d'une canalisation d'acier de fort diamètre mais peu épaisse n'a pas été rencontré à cette date (mai 2009).

Sur les canalisations en PVC ou en PER, la mesure est possible dès la pression atmosphérique, et dans ce cas, nos anciens GE SENSING « GC » sont tout à fait adaptés.

Contrairement à d'autres moyens de mesure tels que les analyseurs de puissance électrique CHAUVIN ARNOUX que de nombreux Electriciens utilisent déjà, le FLUXUS G 601 peut difficilement être mis en œuvre, à notre avis, sans une formation préalable sur site. Même si vous êtes utilisateurs de débitmètres FLEXIM pour liquide, le nouveau débitmètre nécessite quelques jours pour être pris en main. Il pourrait être plus économique pour vous de faire appel à une formation Airprofil sur site plutôt que de louer le débitmètre, à vrai dire un peu cher à l'achat et donc en location, pendant une semaine de plus.

Le prix de location à la journée d'indisponibilité, entre la remise entre vos mains et le retour en nos locaux, varie de 80 à 150 €HT/jour selon la durée de la location.

Pour plus de détails sur la mise en œuvre de ce matériel, ou en vue d'une consultation pour une location avec ou sans formation, ou pour une prestation de service clé en main, merci de contacter François BOUTEILLE au +33 612 156 155 ou à l'adresse Email Cet e-mail est protégé contre les robots collecteurs de mails, votre navigateur doit accepter le Javascript pour le voir

 
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