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Mesure de NIV U

Dfinitions :

La flottabilit est la pousse verticale, dirige de bas en haut, qu'un fluideexerce sur un objet immerg. Le fluide peut aussi bien tre un gaz quunliquide. La flottabilit agit toujours dans la direction oppose la gravit.

Selon le rapport entre le poids rel (Pr) et la pousse d'Archimde (Pa), ondistingue :

corps de flottabilit positive :

l'objet remonte (Pr < Pa)

corps de flottabilit nulle :

l'objet flotte (Pr = Pa)

corps de flottabilit ngative :

l'objet coule (Pr > Pa)

Problme du Niveau Mousseux :

La mousse est une substance forme de petites bulles dair serres produitegnralement par un liquide brass, sous pression ou ferment dont la densit

est trs faible par rapport au liquide

Problme du Niveau Solide :

FlottImmerg

Submerg

Niveau Vrai

Niveau LiquideNiveau Total

Li gne du Vr aiNiveau


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Mesure de niveau par conduction :

Il faut que le produit soit conducteur. Lorsque le

produit atteint l lectrode de la sonde, la

rsistance chute violemment, la citerne est

conductrice, si non on doit mesurer par deux

lectrodes parallles :

Capteur de niveau flotteur variateur de rsistance (Automobile) :

I ~ 1/R ~ L

I

L

La variation de la rsistance se fait par

le mouvement du flotteur (en lige) qui

la court-circuite par deux lames

glissante en cuivre.

Pour que le flotteur ne subit pas

lagitation du fluide, on le met dans un

tube trou pour retarder leffet de

perturbation de surface.

Troues

R ~ L

Flotteur

Fil rsistif

Lames

Le dpt des matires solides sur

llectrode cylibdrique change

sensiblement sa rsistance ce qui

impose ltalonnage ou le tarrage.


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Mesure de Niveau par lectrodes capacitives

Lorsque le liquide est isolant, un effet capacitif est crer soit par deux

lectrodes cylidriques, soit par une lectrode et la paroi du rservoir quand elle

est mtallique. Le dilectrique est le liquide dans la partie immerge, lair en

dehors du liquide.

Si le produit est conducteur, Rp tend vers 0, il reste la capacit Ci dont la

valeur sera proportionnelle la longueur de l lectrode immerge dans le

produit. Si le produit est isolant, il y a deux capacits en srie, mais Ci >> Cp et

c est la capacit Cp qui reste en ligne de compte.

Ri et Rp sont les rsistances caractrisant les pertes des dilectriques. Les

pertes augmentent avec la frquence de mesure, suivant la nature du produit

dtecter, on choisira f= 33 kHz ou 1 MHz.

d

sC

r0

d

S

0est la permittivit du vide

= Cte = 8,85.10-12 F/m


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Mesure de niveau par pression diffrentielle :

Avantages :

Indiffrence la mousse : non seulement il ne mesure pas le faux

niveau de la mousse mais il mesure la valeur du vrai niveau si on suppose que

la mousse se dissmine et revient liquide.

La prcision est bonne puisque la mesure est sensible au bar.

Inconvnients :

Pour les liquides homognes et qui ne comportent pas des solides en

suspension (fromage, beurre)

Il faut un capteur diffrentiel ou deux capteurs lis une unit de calcul.

g

h

p2 = p tte

p1 = g h + p tte

p = p2 p1= g h


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Mesure de niveau par flotteur magntique :

Avantages :

Indiffrence la mousse : Le flotteur flotte sur le liquide grce la

pousse dArchimde qui nest pas valable pour les mousses qui sont moins

dense de 500 1000 fois que le liquide

La prcision est acceptable.

Inconvnients :

Mesure discontinue ( 1 mm) :

quand le flotteur se trouve entre deux

bobines le processeur ne dcide pas et

gnralement il prend la plus proche (la

valeur la plus leve). Etalonnage pour chaque type de

liquide : si la densit du liquide change le

flotteur immerge ou flotte (flottabilit)

donc il faut changer le flotteur.

Ne mesure que les faibles

niveaux : Tant quil ny a pas la

possibilit de dmontage (Max 2 mtres).

0/420mA


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Mesure de niveau par mission acoustique :

On utilise le principe du RADAR. On met laide dun metteur pizo-

lectrique un train donde sinusodale de courte dure, le train donde franchit

la distance jusquau niveau du produit et londe se rflchit et retourne au

capteur. On mesure le temps du parcours aller-retour du train donde

La vitesse v de propagation des sons dans lair est de 343 m/sec la

temprature de 20 C. La variation de vitesse v = 0,18 % / C

Pour 40 C de variation, il y a une variation de vitesse de 7,2 %, do il

faudra prvoir des sondes de temprature pour effectuer la correction.

Il est important davoir une source missive trs directionnelle afin de

rduire les chos parasites par exemple sur les parois du rservoir.

d = v . t / 2

0/420mA

Zone de Blocage

Emetteur

Acoustique

Rcepteur

Acoustique


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Mesure de niveau par capteur filament tendu :

Avantages :

Les sources extrieures ne linflue pas

Mesure jusquau 10m

Inconvnients :

Maintenir une tension constante sur le fil

donc concevoir un tendeur mcanique

Mesure seulement de ltat solide


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Mesure de niveau par flotteur de position :

Le tambour tourne dans les deux sens sous

leffet dun ressort de rappel pour assurer

une faible tension de tirage sur le cble enacier tress

Avantages :

Mesure dans les citernes

dhydrocarbure (indiffrence la mousse)

Mesure jusquau 50m

Inconvnients :

Maintenance et installation complexe

Bobinage guid sur le tambour

alatoire

Le flotteur dans le rservoir est reli par une tige un porte-aimant dans

le tube au dessus du rservoir passe devant les volets rouges/blanc ils tournentlun aprs lautre 180.

L ~ Nombre de tours

L

Guidage du flotteur

Nombre

de tour

Encodeur

Indicateur de

niveau flotteur

volets magntiques

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