Amélioration des performances d’une pompe de dosage

Cette semaine, je souhaite aborder le sujet des pompes et, plus particulièrement, des pompes de dosage. Nombre de nos clients veulent associer des débitmètres à leurs pompes et, par conséquent, nous recevons très fréquemment les mêmes questions.

Pourquoi avons-nous besoin d'un débitmètre Coriolis si nous utilisons une pompe de dosage ?

En général et dans la plupart des cas que nous pouvons observer, les pompes de dosage 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. En pratique cependant, cela n'atteindra jamais un haut niveau de précision, et des écarts de 10 à 15 % sont considérés comme normaux. De telles inexactitudes sont dues aux nombreux changements de conditions du procédé :

1. La température
2. La pression
3. Les occlusions d'air
4. L'usure des composants

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 imprécisions et des incohérences.

Comment faire pour améliorer la précision ?

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

En ajoutant un débitmètre entre la pompe de dosage et le procédé, vous pourrez vous appuyer sur les mesures du débitmètre massique pour régler la vitesse de la pompe. En règle générale, on a un signal de sortie analogique 4...20mA ou équivalent, du débitmètre vers un régulateur PID distinct qui compare le signal du débit réel au débit souhaité. Le régulateur électronique peut alors ajuster la vitesse de la pompe de dosage 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 filtrage
• La lenteur de la réponse de la pompe due au relais de commande supplémentaire
• La complexité accrue due aux composants supplémentaires
• Stabiliser le débit peut prendre du temps
• 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 appareil de mesure de débit massique direct avec contrôle PID intégré permettant de piloter la pompe afin d'obtenir la dose ou le débit souhaité.

Avec cette solution, vous n'avez pas besoin d'inclure la pompe de dosage 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 régulation directe du débit massique et/ou de la quantité injectée (batch).
• La précision de l'alimentation qui atténue les problèmes de pompe habituels
• La fonctionnalité d'alarme en cas de faible dose/débit
• L'entretien préventif en fonction des performances de la pompe dans le temps
• Des mesures de dose/de débit cohérentes basées sur des chiffres réels et non présumés