Linéarisation 3D totale

Qu'il s'agisse de pression, débit, niveau, masse volumique ou interface, d'applications avec des gaz, liquides ou vapeur : la technologie de mesure de pression différentielle (DP) convient pour quasiment tous les process, tout en couvrant une plage de températures et de pressions de process extrêmes.

Linéarisation 3D totale

Qu'il s'agisse de pression, débit, niveau, masse volumique ou interface, d'applications avec des gaz, liquides ou vapeur : la technologie de mesure de pression différentielle (DP) convient pour quasiment tous les process, tout en couvrant une plage de températures et de pressions de process extrêmes.

Les transmetteurs de pression différentielle doivent être capables de résister aux exigences croissantes en termes de sécurité, fiabilité et stabilité dans le temps, dans les process industriels. Des changements de conditions de process peuvent notamment présenter un grand défi pour la mesure de DP car ces modifications peuvent influencer l'incertitude réelle de la mesure.

KROHNE est le seul fabricant au monde à effectuer une linéarisation 3D totale, ce qui permet d'identifier tous les facteurs influents dans le process et de les compenser efficacement.

Pour garantir les meilleures performances dans toutes les conditions de process, KROHNE effectue une linéarisation 3D totale de chaque transmetteur DP en vue de compenser tous les facteurs influents possibles. Ceci permet de conserver une mesure de pression différentielle fiable et précise, même en cas d'évolution des conditions de process.

Cellule de mesure innovante

Trois facteurs d'influence existent pour l'incertitude de mesure des transmetteurs DP :

  • Linéarité de la pression différentielle (DP)

  • Effet de la température ambiante (T)

  • Effets de la pression de ligne/statique (SP)

Ces facteurs d'influence peuvent être dus à des conditions de process changeantes, et peuvent entraîner via le DP, des mesures imprécises au superviseur.

Pour résoudre ce problème, KROHNE a innové la conception de la cellule de mesure DP. La cellule DP a été en effet extrêmement réduite pour être beaucoup plus petite que celles des capteurs de pression qu’on trouve actuellement sur le marché. Ceci permet d'avoir un appareil très léger. La réduction de matériau inutile garantit une réaction rapide aux variations de température ambiante. Cette taille très réduite diminue ainsi la quantité de volume de liquide de remplissage permettant de réduire au maximum les effets possibles de la température ambiante. L'encombrement minimum de la membrane offre une faible force de surface, même à des plages de pression statique maximales de 400 bar/ 5 800 psi ou 700 bar/ 10 000 psi. En résumé, cette version de cellule de mesure combine haute performance et fiabilité élevée pour un encombrement d'installation minimum.

Compensation active avec sondes intégrées

La conception innovante ne s'arrête pas là ; l'intérieur de la cellule de mesure a également été repensé : en plus du capteur de pression différentielle piézorésistif à base de silicone, un capteur de pression absolue piézorésistif côté basse pression et une sonde de température ont été intégrés dans la cellule de mesure. Ces sondes supplémentaires sont nécessaires pour la linéarisation 3D totale réalisée sur chaque appareil OPTIBAR DP.

Bien entendu, ces sondes peuvent fournir des informations supplémentaires utiles concernant le process, par exemple la pression de ligne statique ou la température de la cellule DP afin de maintenir des conditions sûres pour l'opérateur.  Toutes les valeurs des sondes peuvent être envoyées via une communication HART, Fieldbus ou sur une sortie courant secondaire vers le système de commande.

La linéarisation 3D totale de KROHNE commence par l'exécution d'une acquisition complète des données brutes afin de mesurer l'incertitude par rapport à une référence connue sur un minimum de 400 points de mesure discrets.

Chaque cellule DP parcourt toute sa plage de fonctionnement spécifiée – par exemple :

Plage de pression différentielle P : -500 … +500 mbar*
Plage de température ambiante : -40…+85 °C / -40…185 °F

Pression de ligne statique : 0…160 bar / 0...2320 psi

Il en résulte une matrice tridimensionnelle (« 3D ») des coefficients de linéarisation individuels pour chaque cellule de mesure. Ceux-ci sont placés dans un polynôme de correction et sont chargés sur l'électronique frontale de la cellule de mesure. Après l'exécution de cette acquisition des données brutes, un étalonnage final est effectué pour confirmer que chaque cellule DP individuelle est conforme aux spécifications strictes de performance 3-sigma de KROHNE.

Après avoir été soumises à la linéarisation 3D totale, les cellules de mesure sont assemblées en un transmetteur OPTIBAR DP. Toutes les pièces concernées sont marquées par un code de matrice de données, afin que toutes les données de production et d'étalonnage puissent être tracées pour chaque transmetteur individuel.

Avantages supplémentaires : aucun réajustement périodique

L'installation standard d'un transmetteur DP sur le terrain nécessite plusieurs étapes importantes pour une mise en service adéquate. Une fois l'installation mécanique du transmetteur terminée, le réglage du point zéro est généralement réalisé et la plage est étalonnée à l'aide d'un dispositif de terrain portable d'étalonnage de la pression. Dans les process soumis à de fortes pressions statiques, le transmetteur doit être isolé du process et étalonné dans ces conditions par un personnel formé et expérimenté.

Les transmetteurs traditionnels sont généralement revérifiés sur le terrain à intervalles réguliers. Avec les transmetteurs de pression différentielle de KROHNE soumis à une linéarisation 3D totale, les étalonnages fastidieux peuvent être réduits pour la mise en service. L'extension significative des intervalles de revérification réduit davantage le coût total d'exploitation. Des changements fréquents de la pression de ligne ne provoquent pas de dérive, grâce au capteur de pression absolue interne et à la linéarisation 3D totale – des réajustements périodiques ne sont plus nécessaires.

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