Une détection de niveau précise est essentielle pour assurer des process industriels sûrs et efficaces dans toutes les industries. Le principe de mesure par vibration offre une solution robuste pour identifier de manière fiable si des liquides ou des solides en vrac sont présents à un niveau défini, par exemple pour prévenir les débordements.
Cette technologie fonctionne à l'aide d'une fourche vibrante piézoélectrique qui vibre à sa fréquence de résonance naturelle dans l'air. Lorsque la fourche est en contact avec un liquide, l'oscillation est amortie ; dans les solides en vrac, la fréquence de résonance varie. Ces changements sont détectés avec précision et convertis en signal de commutation pour le contrôle du process.
Le principe de mesure par vibration fonctionne indépendamment des propriétés du produit telles que la conductivité, la densité, la pression ou la température. Il n'est pas non plus affecté par la mousse, les turbulences ou les bulles, ce qui permet ainsi un fonctionnement fiable même dans des conditions difficiles.
Regardez la vidéo pour découvrir comment fonctionne le principe de mesure par vibration.
Principaux avantages de Liquiphant et Soliphant
- Principe de mesure universel pour les liquides et les solides en vrac.
- Détection précise quelles que soient les propriétés du produit.
- Insensible à la mousse, aux turbulences ou aux bulles.
- Installation et configuration aisées.
- Construction robuste avec peu d'entretien.
Chaque jour, des cuves de stockage sont remplies et vidées des produits les plus divers. Parmi lesquels l'eau potable, les jus de fruits, les hydrocarbures et carburants, les acides, les saumures ou encore les solides comme le gravier, les granulés en plastique ou les poudres. Étant donné que ces produits peuvent avoir des propriétés complètement différentes, il existe différents principes pour les mesurer. Par exemple, la détection de niveau dans les liquides ou les solides en vrac selon le principe de vibration, appelé également principe du diapason.
Le diapason construit par John Shore il y a plus de 300 ans a service de modèle pour le principe de vibration inventé par Endress+Hauser en 1967. Ce principe utilise la corrélation directe entre les oscillations et leur amortissement dans les produits. Voyons de plus près comment fonctionne cette méthode de mesure.
Les appareils de mesure par vibration surveillent les seuils dans les cuves, les réservoirs et les conduites. Un capteur ayant la forme d'un diapason est excité à sa fréquence de résonance jusqu'à la vibration. Le principe de mesure par vibration dans les liquides est basé sur le décalage de résonance d'un système d'oscillation piézoélectrique. Il existe deux entraînements piézoélectriques différents, le système bimorphe dans les instruments standards et l'empilage de piézo dans les instruments revêtus.
Le système bimorphe est composé de deux disques reliés ensemble : un disque piézoélectrique et un disque céramique. À la même polarité, les piézos sont comprimés et le disque céramique se courbe. À une polarité inverse, les piézos se dilatent. C'est ainsi que la fourche entre en vibration. L'empilage de piézo, en revanche, est constitué de plusieurs disques piézos avec une polarisation variable empilés et fixés les uns sur les autres.
Lorsqu'une tension alternative correspondante est appliquée, les piézos se mettent également à vibrer. Lorsque les piézos se dilatent, la membrane se bombe vers l'extérieur. Les extrémités de la fourche vibrante fixée à la membrane sont écartées l'une de l'autre. Lorsque les piézos se rétractent à nouveau, la membrane se bombe vers l'intérieur. Les extrémités de la fourche vibrante qui y est rattachée se rapprochent. Si les lames de la fourche sont recouvertes lorsque le liquide monte dans une cuve, la fréquence de résonance de la fourche vibrante change.
L'immersion dans le liquide réduit la fréquence. Ce changement de fréquence est évalué et converti en un signal de commutation. Pour la mesure dans les solides, seul l'empilage de piézo est utilisé. Lorsque la fourche est recouverte par les solides, l'oscillation est amortie. Cela modifie l'amplitude de l'oscillation. Ce changement est évalué et converti en un signal de commutation.
Le principe de vibration d'Endress+Hauser permet la détection de niveau indépendamment des propriétés physiques du produit, comme la conductivité, le coefficient diélectrique, la variation de densité, la pression ou la température. Même les turbulences, la formation de mousse ou les bulles d'air ne faussent pas la détection de niveau.
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