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5 bonnes raisons d'utiliser des régulateurs et des débitmètres massiques avec mesure CTA

18 août 2020 Nicolaus Dirscherl

Dans le monde de la mesure de débit, différentes techniques sont utilisées. Une technique bien connue est la mesure du débit massique thermique. Les régulateurs et les débitmètres massiques thermiques peuvent être distingués par leur capteur qui fonctionne selon un principe de mesure différent :

  1. Principe de mesure bypass (principe de la dérivation)
  2. Principe de mesure en ligne pour les gaz (CTA)
  3. Principe de mesure en ligne pour les liquides (CTA/CPA)
Dans cet article, je souhaiterais partager mes connaissances sur le principe de mesure en ligne pour les gaz, également connu sous le nom de CTA ou Anémométrie à Température Constante" ou encore mesure directe du débit.

Je commencerai par parler de cette technique puis je donnerai les 5 bonnes raisons d’utiliser des débitmètres qui fonctionnent selon ce principe de mesure.

Cette vidéo explique le principe de fonctionnement du régulateur de débit massique thermique MASS-STREAM.

CTA, Anémométrie à Température Constante

CTA est l'abréviation de « Constant Temperature Anemometry » (anémométrie à température constante), également dénommée « mesure à passage direct » ou « mesure en ligne ». Parmi les différentes techniques de mesure de débit, la mesure du débit massique thermique basée sur le principe de la CTA est utilisée tant pour les gaz que pour les liquides. Ces débitmètres massiques couvrent un large éventail d'applications de mesure et de régulation dans presque tous les secteurs industriels. La régulation de brûleurs, les procédés d'aération, la mesure de la consommation de gaz (dont les gaz médicaux), les tests de détection de fuites et l'échantillonnage de l'air ambiant dans les conditions atmosphériques sont des exemples de son application.

Débitmètres à passage intégral-CTA

Dans la gamme proposée par Bronkhorst®, ces débitmètres à prix raisonnable élargissent le champ d'application des solutions de mesure de débit massique pour les débits plus élevés (jusqu'à 10 000 ln/min), pour des conditions de basses pressions ou dans un environnement de travail inadapté pour d’autres principes de mesure comme le by-pass thermique (capillaire).

5 bonnes raisons d'utiliser des régulateurs et des débitmètres basés sur le principe de la CTA :

  1. Il s'agit de la solution de mesure thermique privilégiée pour les hauts débits de gaz, dépassant les capacités techniques d'une mesure par un by-pass thermique avec capteur capillaire et élément à flux laminaire. La mesure en ligne CTA est disponible à partir de quelques ml/min jusqu'à des centaines de milliers de m3/h, voire plus.
  2. Par rapport aux méthodes classiques de débitmètres et de régulateurs thermiques avec by-pass, la construction des appareils de mesure directe CTA est moins sensible à l'humidité et aux contaminations.
  3. La conception compacte et robuste de ces appareils assure la fiabilité de la mesure du débit massique ainsi qu'une excellente répétabilité. Extrêmement polyvalents, ils sont utilisés dans de nombreuses industries et applications différentes.
  4. Le concept de la CTA permet de fabriquer et calibrer un instrument sur l'air ou l'azote et de le modéliser ensuite pour tout autre gaz ou mélange gazeux.
  5. La perte de charge des instruments s'apparente à celle d'une longueur de tuyau droit, c'est-à-dire qu'elle est généralement extrêmement faible, voire négligeable.

Principe de fonctionnement d'un capteur CTA pour la mesure des débits de gaz
Principe de fonctionnement d'un capteur CTA pour la mesure des débits de gaz

Principe de fonctionnement

Le capteur de débit CTA - Anémométrie à Température Constante - pour les gaz est constitué de deux sondes en acier inoxydable, la première servant à chauffer et la seconde étant un capteur de température. Une différence de température constante (Delta-T / dT) est créée entre les sondes. Quel que soit le débit réel, la CTA vise à conserver cette différence de température (dT) à un niveau constant entre les deux sondes. Le débit et l'énergie de chauffage nécessaires pour maintenir cette Delta-T constante sont proportionnelles et indiquent donc le débit massique du gaz. Le débit massique réel est calculé en mesurant la puissance variable requise pour maintenir cette différence de température constante tandis que le gaz passe à travers le capteur.

Consultez notre note d'application pour voir un exemple d'application de l'un de nos clients qui utilise des instrument CTA pour l'impression 3D métal

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