Utilisation d’un transmetteur de pression différentielle pour la mesure des liquides

Les transmetteurs de pression différentielle sont conçus pour mesurer la pression avant et après que le fluide rencontre une interruption, telle qu’un filtre ou une pompe. Cependant, cet instrument de pression peut également être utilisé pour mesurer les niveaux de liquide.

Le marché propose plusieurs méthodes de mesure et de surveillance des niveaux de liquide. Pour les réservoirs fermés, les opérateurs choisissent généralement un transmetteur de pression différentielle. Il s’agit d’une technique éprouvée, surtout lorsque l’instrument de mesure ne doit pas être immergé dans le milieu, comme c’est le cas pour les cuves équipées d’un broyeur ou contenant des substances agressives. Cependant, si l’application exige une grande précision, cette méthode de mesure de niveau se heurte rapidement à ses limites.

Avant de justifier l’utilisation de deux transmetteurs de process interconnectés plutôt que d’autres configurations ou instruments, voyons ce qu’est un transmetteur de pression différentielle et comment cet instrument de pression mesure les niveaux de liquide.

Ce que font les transmetteurs de pression différentielle

Figure 1 : Dans une conduite, un transmetteur de pression différentielle mesure la chute de pression (d) du point le plus haut (H) au point le plus bas (L).

Les transmetteurs de pression différentielle ont été conçus à l’origine pour être utilisés dans les conduites afin de mesurer la pression avant et après que le fluide rencontre un filtre, une pompe ou une autre interruption de l’écoulement. Les transmetteurs de pression différentielle standards sont équipés de deux raccords de process disposés côte à côte pour mesurer la chute de pression (d) entre les points haut et bas (H et L, respectivement, dans la figure 1). Les transmetteurs de pression différentielle classiques peuvent également mesurer des débits.

Il n’a pas fallu longtemps pour que les gens se rendent compte que les mesures de pression différentielle pouvaient également servir à déterminer le niveau de liquide.

Mesure du niveau avec un transmetteur de pression différentielle : Avantages et défis

Figure 2 : Transmetteur de pression différentielle configuré pour mesurer le niveau à l’intérieur d’un réservoir.

Un transmetteur de pression différentielle calcule le niveau en mesurant la pression différentielle entre les phases liquide et gazeuse du fluide à l’intérieur d’un réservoir fermé. Pour des calculs précis, les facteurs suivants sont importants :

• La géométrie du réservoir (horizontale ou verticale, formes des différents couvercles et fonds, etc.)
• La densité spécifique du milieu
• La pression hydrostatique

La distance entre les points H et L dans un réservoir est nécessairement beaucoup plus longue que dans un pipeline, ce qui nécessite l’utilisation de tubes pour couvrir cette distance (figure 2). Mais ce n’est pas n’importe quelle taille de tube qui fera l’affaire. Pour des mesures précises, ces petits tubes – des capillaires, en fait – doivent être si fins et limités en volume qu’ils transmettent les fluides sans aucune variation de pression.

Cependant, l’utilisation de capillaires crée son propre ensemble de défis. Dans un système fermé, la pression d’un gaz est directement proportionnelle à sa température. C’est la loi de Gay-Lussac. Dans les grandes canalisations, une augmentation de la température/pression n’aura pas beaucoup d’effet sur les lectures de pression différentielle. Mais dans les limites d’un capillaire, toute variation de température et, par conséquent, de pression est amplifiée. Les solutions de mesure avec ce type de connexion aux points de mesure sont sensibles à la température. Dans le pire des cas, de fortes fluctuations pourraient entraîner de fausses valeurs de mesure.

Lisez la deuxième partie de ce blog : L’avantage d’utiliser deux transmetteurs de process interconnectés pour la mesure de la pression différentielle.