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Amélioration des performances d’une pompe doseuse à l'aide de débitmètres

18 janvier 2022 Ferdinand Luimes
Débitmètre massique Coriolis dans un système de dosage modulaire
Débitmètre massique Coriolis dans un système de dosage modulaire

Une pompe doseuse peut être utilisée pour déplacer un volume de liquide dans un laps de temps spécifique.  Les utilisateurs pensent souvent que cela leur permet d'obtenir un volume pompé précis. Cependant, il y a quelques inconvénients à utiliser uniquement des pompes doseuses sans débitmètre. Dans cet article, je vais partager avec vous les détails.  


Pourquoi avez-vous besoin d'un débitmètre si vous utilisez une pompe de doseuse ?

En général et dans la plupart des cas que nous pouvons observer, les pompes doseuses sont réputées précises parce qu'en théorie, le déplacement connu de la tête de pompe déplace un volume connu pendant une durée connue et donne un volume connu. Dans la pratique, cependant, cela n'atteindra jamais un haut niveau de précision et des écarts de 10 à 15 % sont observés couramment. Dans certains cas spécifiques, une pompe doseuse peut atteindre des écarts de l’ordre de 50%. De telles inexactitudes sont dues aux nombreux changements de conditions du procédé :
  • Les changements de température
  • Le changement de contre-pression
  • Le piégeage du gaz
  • L'usure des composants de la pompe
Chacun de ces facteurs peut être la cause d'imprécisions au niveau du volume déplacé par les mouvements de la tête de pompe et, si vous multipliez chacun de ces facteurs, vous augmentez le risque d'erreurs importantes entrainant des incertitudes supplémentaires et un manque de répétabilité.

Débitmètre entre la pompe et le procédé

Que pouvez-vous faire pour améliorer la précision et la répétabilité de votre pompe doseuse ?

Option 1) En ajoutant un débitmètre entre la pompe doseuse et le procédé

En ajoutant un débitmètre entre la pompe doseuse et le procédé, vous pourrez vous appuyer sur les mesures du débitmètre massique pour régler la vitesse de la pompe. En règle générale, on utilise un signal de sortie analogique 4...20mA. Une autre option consiste à transmettre le signal du débitmètre vers un régulateur PID (automate) qui compare le signal du débit réel au débit souhaité. Le régulateur électronique peut alors ajuster la vitesse de la pompe doseuse afin d'obtenir la dose/le débit recherché.

Utiliser cette solution permet d'atténuer les problèmes liés à la simple utilisation d’une pompe de dosage (sans débitmètre massique), mais en introduit de nouveaux:
  • La lenteur du signal de débit en raison du traitement du signal (filtre)
  • La complexité accrue due aux composants supplémentaires
  • Le coût supplémentaire du débitmètre et du régulateur PID

Option 2) Mesure de débit massique direct avec régulateur PID intégré

Une autre solution possible consiste à utiliser un débitmètre avec un capteur à passage intégral, indépendant des propriétés physiques du liquide et présentant un régulateur PID intégré permettant de piloter la pompe afin d'obtenir la dose ou le débit souhaité.
 

débitmètre avec régulateur PID intégré

Avec cette solution, vous n'avez pas besoin d'inclure la pompe doseuse au système de commande, il suffit de régler la valeur du débitmètre massique pour qu'il amène la pompe à délivrer la dose/le débit souhaité. Cette solution vous apporte plusieurs avantages :

  • La justesse et la précision de la régulation du débit 
  • Le dosage du débit massique par un débitmètre Coriolis est indépendant des propriétés physiques du liquide, de la température et de la pression, de l’usure, contrairement au dosage volumique où seule la pompe est utilisée. 
  • Le débit constant délivré limite l’usure prématuré des pompes.
  • La fonctionnalité d'alarme en cas de faible dose/débit évite de faire tourner la pompe à sec.
  • Informe de l’entretien préventif lors de la baisse de performances de la pompe dans le temps
Le contrôle des pompes peut offrir des solutions de dosage précises pour les produits chimiques ménagers comme les détergents et les produits d'entretien. Plus d'infos sur l'association d'une pompe avec un débitmètre.

Dans quelles applications pouvez-vous utiliser une pompe doseuse avec un débitmètre ?

Dans toutes les applications où les performances d'une pompe doseuse sont critiques, je vous conseille d'ajouter un débitmètre. En particulier dans les procédés où un liquide est distribué dans un récipient ou une bouteille ou dans le flux principal d'un procédé. Il offre de nombreux avantages : précision, répétabilité, traçabilité, document certifié, moins de rebus, l’analyse avancée des données, pas de réétalonnage et des économies sur les coûts de maintenance de la pompe. 

L'ajout d'un débitmètre à une pompe doseuse peut être pertinent dans une installation de laboratoire de chimie, dans une usine pilote dans le secteur agroalimentaire ou même dans n’importe quel skid.

Solution de dosage avec un débitmètre et une pompe
Débitmètre avec pompe pour les petits débits de liquide

De manière générale, les tests de contrôle de qualité des liquides sont effectués de manière aléatoire sur un petit pourcentage des dosages afin de garantir la conformité générale. Si vous utilisez un débitmètre pour contrôler le dosage de votre liquide, vous pouvez réaliser jusqu'à 100 % de contrôle de qualité de votre produit avec un impact humain réduit.

Les additifs ou les produits chimiques à forte valeur ajoutée sont généralement précieux et ont un impact énorme sur le résultat du procédé. L'amélioration significative de ce procédé, conduira alors à un résultat performant et à moins de déchets. Il s'agit d'un avantage considérable dans de nombreuses applications, en termes de temps et de réduction de coûts.

Vous souhaitez en savoir davantage sur l’optimisation des performances de votre pompe à l’aide de débitmètres ? Visionnez la vidéo de notre webinar.

Vous souhaitez plus d'informations sur les combinaisons débitmètre et pompe ?

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