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Capteurs de débit thermiques
Les capteurs de débit thermiques permettent une mesure fiable de la vitesse (m/s) de fluides liquides et gazeux dans les tuyauteries, basée sur le principe de mesure calorimétrique. En indiquant le diamètre intérieur du tube, il est également possible de calculer approximativement le débit (l/min).
ifm propose ces capteurs avec des boîtiers robustes fabriqués à partir de matériaux tels que l’acier inoxydable, le titane, la céramique et l’Hastelloy. Ils offrent une sécurité élevée même dans des conditions environnantes sévères. Grâce à une multitude d’adaptateurs de process disponibles, les capteurs peuvent être utilisés dans pratiquement toutes les applications industrielles.
De manière générale, les capteurs de débit thermiques conviennent pour une large gamme de fluides et d’applications. La condition préalable du principe de fonctionnement est un transfert de chaleur du fluide. Un capteur thermique peut alors être configuré pour un fluide spécifique à l’aide de la fonction d’apprentissage (Teach).
Fluides aqueux
Grâce à leur bonne connexion thermique, les capteurs de débit thermiques conviennent parfaitement pour la surveillance de l’approvisionnement en fluide de refroidissement et en eau, par exemple pour les pompes industrielles, les machines ou les bâtiments.
- Refroidissement de serveurs
- Surveillance de pompes / protection contre la marche à sec
- Refroidissement de machines-outils
- Mesure de consommation / surveillance des tendances
Glycols et huiles
Grâce à l’intégration de courbes de fluides calculées, il est possible d’utiliser les capteurs pour des huiles visqueuses. Ainsi, nos capteurs calibrés dans l’eau peuvent également détecter facilement des tendances de l’état de l’installation.
- Protection contre la marche à sec
- Surveillance de filtres
- Surveillance de circuits de refroidissement
- Systèmes de climatisation industrielle HVAC
Fluides gazeux
Des capteurs de débit thermiques spécialement calibrés ont été développés pour l’alimentation en air frais ainsi que pour l’aspiration d’aérosols, d’air d’échappement ou de vapeurs. Les capteurs doivent être utilisés dans des flux constants avec des températures stables.
- Surveillance de l’alimentation en air
- Systèmes d’aspiration
De manière générale, les capteurs de débit thermiques sont compatibles avec une grande variété de fluides, comme le montre la diversité des applications possibles. Ainsi, des fluides gazeux tels que l’air, des fluides aqueux, du glycol et des huiles peuvent être surveillés à l’aide de capteurs thermiques. Les particularités des différents fluides sont décrites plus en détail dans le carrousel.
Turbulences
Profil de flux laminaire / profil de flux turbulent
Les capteurs de débit thermiques sont conçus pour fonctionner dans un profil de flux stable. Un profil de flux laminaire (1) se caractérise par un mouvement régulier et ordonné du fluide, la vitesse d’écoulement étant la plus élevée au centre du tube. Un profil de flux turbulent (2), en revanche, est marqué par des mouvements irréguliers du fluide, pouvant entraîner des tourbillons ou des flux désordonnés qui déforment le profil d’écoulement (2).
Montage avant et après des coudes d’un tube
Les structures dans le tube, les coudes, les vannes ou les réducteurs créent différentes turbulences dans le système, ce qui peut déformer le profil d’écoulement ; cela doit être pris en compte lors de l’interprétation des résultats de mesure.
C’est pourquoi la position de montage doit être choisie de manière à ce que le fluide puisse se stabiliser sur une distance d’entrée, garantissant un profil d’écoulement stable au point de mesure.
Montage derrière une source de perturbation
Pour cela, il est nécessaire de respecter les distances recommandées entre le capteur et la source de perturbation comme distance de stabilisation, ainsi qu’une profondeur d’immersion d’au moins 15 mm, de préférence au centre du tube.
Température
Stratification de température
Particulièrement pour les huiles, il peut y avoir des stratifications de température considérables à l’intérieur de la conduite. Dans ce cas particulier, il faut observer ce qui suit :
un montage central au milieu du tube est recommandé, car cela minimise l’influence de la température ambiante sur la sonde. A cet effet, nous proposons des capteurs avec des sondes de différentes longueurs.
Différences de température
Du fait du transfert de chaleur entre le boîtier du capteur et la sonde, la température du fluide et la température ambiante ne doivent présenter de préférence qu’une faible différence de température, surtout dans les applications utilisant de l’air et des gaz. En raison du principe de fonctionnement thermique, la sonde placée dans le fluide doit prendre la température du fluide pour que la précision indiquée soit atteinte.
Sauts de température
Des sauts de température rapides et irréguliers peuvent entraîner des erreurs d’interprétation temporaires. Le gradient thermique indique à quelle vitesse la température change dans un intervalle de temps défini. Plus le gradient thermique est élevé, plus la température dans le fluide augmente ou diminue rapidement. Un gradient thermique > 0,5 K/min peut influencer considérablement la précision de mesure des capteurs thermiques, car les éléments du capteur et de référence présentent des connexions thermiques différentes avec le fluide en raison des stratifications de température.
Conclusion concernant les instructions de montage
En raison de la diversité des applications, des fluides et des positions de montage, les instructions du manuel d’utilisation représentent les exigences minimales pour les distances d’entrée et de sortie (D = diamètre) afin d’obtenir des résultats de mesure reproductibles. Pour des performances optimales, il faut observer ce qui suit : plus la distance entre la source de perturbation (S) et le capteur est grande, plus le profil d’écoulement est stable.
Il est important de comprendre que chaque capteur de débit thermique, quelle que soit sa conception, mesure exclusivement la vitesse d’écoulement en un seul point de la conduite.