Le Salon Online de l'Industrie

Bien choisir un capteur de niveau

Dans tous procédés industriels qui utilisent des cuves, silos ou réservoirs de stockage, il est nécessaire de connaitre le niveau de liquide ou de solide dans ces cuves ou au moins de détecter les niveaux remarquables (cuve pleine ou vide). C’est le rôle des détecteurs et capteurs de niveau, même si les deux termes peuvent paraître synonymes, dans l’absolu il y a une différence fondamentale entre les deux, un détecteur indique si le niveau atteint une hauteur déterminée, le capteur mesure le niveau en continu. Les détecteurs sont donc adaptés à la gestion d’alertes de niveau. Il existe plusieurs principes de mesure, mais on ne peut pas dire qu’il y a une meilleure technologie mais simplement qu’en fonction de l’application il y a des technologies plus ou moins adaptées.

Consulter un capteur de niveau

  • Comment choisir un capteur de niveau ?

    Capteurs de niveau de la marque VEGA

    Pour choisir la meilleure technologie pour mesurer un niveau, vous devez comprendre les besoins de votre processus. Il existe plusieurs technologies de capteurs de niveau qui exploitent différents phénomènes physiques. Pour trouver votre capteur de niveau idéal, il vous faudra donc commencer par déterminer le type de fluide dont vous désirez mesurer le niveau.

    Ensuite, vous devez vous interroger sur l’utilisation de votre capteur de niveau. Doit-il effectuer une mesure de niveau ponctuelle ou continue ? Si vous n’avez pas besoin de suivre la variation du niveau, un capteur de niveau ponctuel sera suffisant. Par contre, si vous devez mesurer les variations de niveau, orientez-vous vers un capteur de niveau continu.

    Un capteur de niveau ne mesure pas le niveau à un seul point, mais sur une plage. Vous devez donc vous pencher sur la plage de niveaux nécessaire avant de choisir votre capteur. Par exemple, un capteur de niveau radar peut avoir une plage de mesures allant jusqu’à 20 mètres. Il est important de noter également que les capteurs de niveau peuvent être sensibles à la pression et à la température. Vous devez donc vous intéresser aux plages de pression et de température que doit supporter le capteur.

    Par ailleurs, si vous devez mesurer le niveau de fluides abrasifs, vous devez vous interroger sur le mode d’utilisation de ce capteur : avec ou sans contact. Certains capteurs, du fait qu’ils sont sans contact, sont adaptés aux conditions difficiles et aux environnements extrêmes. La mesure de niveau sans contact présente également l’avantage de ne pas contaminer le produit.

    Enfin, vous devez penser au signal de sortie. Il existe plusieurs types de signaux de sortie : analogique, relais, affichage numérique. Désirez-vous une lecture directe du niveau ou un signal de sortie permettant d’indiquer les variations du niveau ? Par exemple, les capteurs de niveau à ultrasons sans contact ont un signal de sortie qui baisse en dessous de 4 mA pour signaler une condition de bas niveau.

    Type de capteur Type de fluide Avantages Inconvénients
    Capteur à flotteur
    • Liquides
    • Mesure précise
    • Insensible à la présence de mousses et à la viscosité
    • Peu coûteux, pas de maintenance
    • Sensible aux vagues
    • Faible étendue de mesures (< 1 m)
    • Ne pas utiliser de produits corrosifs
    Capteur hydrostatique
    • Liquides
    • Mesure précise
    • Insensible à la présence de mousses et à la viscosité
    • Montage facile
    • Large étendue de mesures
    • Maintenance régulière
    • Obligation de vidanger pour étalonnage
    Capteur radar
    • Liquides
    • Solides
    • Pâtes
    • Mesure sans contact
    • Pas de maintenance, installation facile
    • Mesure très précise
    • Gamme de mesures librement réglable
    • Peut supporter des températures élevées jusqu’à 450 °C
    • Sensible aux produits électro-conducteurs
    Capteur radar guidé
    • Liquides
    • Solides
    • Pâtes
    • Mesure sans contact
    • Mesure très précise
    • Insensible aux perturbations à la surface du produit
    • Insensible à l’environnement
    • Bonne étendue de mesures
    • Sensible aux produits électro-conducteurs
    Capteur à ultrasons
    • Liquides
    • Solides
    • Mesure sans contact
    • Mesure précise
    • Auto-nettoyage, pas d’entretien
    • Pas de vidange pour étalonnage
    • Large plage de mesures
    • Facile à monter
    • Sensible aux variations de température
    • Sensible aux pressions et températures extrêmes
    • Pas adapté aux produits moussants et poussiéreux
    • Sensible aux produits électro-conducteurs
    Capteur capacitif
    • Liquides
    • Produits granulaires
    • Poudres
    • Facile à monter
    • Peut supporter des températures et des pressions très élevées
    • Robuste
    • Insensible aux produits visqueux et colmatants
    Capteur radiométrique
    • Adapté pour toutes les applications
    • Mesure sans contact
    • Insensible aux caractéristiques du produit
    • Insensible aux produits agressifs
    • Insensible aux températures et pressions extrêmes
    • Technologie chère
    • Maintenance régulière
  • Pourquoi choisir un capteur à flotteur ?

    Capteur de niveau à flotteur de la marque SIKA

    Le principe d’un capteur à flotteur est relativement simple : un flotteur coulisse sur un axe vertical, et on mesure la position du flotteur.

    D’abord, ce capteur de niveau permet une mesure directe du niveau du liquide et ne nécessite pas de signal de sortie particulier. De plus, il s’agit d’un capteur précis, utilisant un procédé simple et éprouvé. Le capteur est d’autant plus précis que la mesure est insensible à la viscosité ou la présence de mousses n’altérant pas la mesure du niveau. Néanmoins, la mesure est sensible aux perturbations à la surface du liquide, telles que les vagues. Ce système peu coûteux ne nécessite pas d’entretien régulier. Cependant, nous vous déconseillons la mesure de produits corrosifs, qui pourraient endommager le capteur.

    L’étendue de la mesure est inférieure à un mètre.

  • Pourquoi choisir un capteur hydrostatique ?

    Capteur de niveau hydrostatique de la marque BinMaster

    Les capteurs de niveau hydrostatiques sont des capteurs de pression immergeables. Ils utilisent un capteur de pression mesurant la pression hydrostatique, qui est proportionnelle à la hauteur du liquide au-dessus du capteur. Cette technologie est adaptée uniquement aux liquides. Ils sont régulièrement utilisés dans l’industrie agroalimentaire et dans les usines de traitement des eaux propres et eaux usées.

    Comme les capteurs à flotteur, les capteurs de niveau hydrostatiques sont indépendants de la formation de mousses et autres caractéristiques physiques du liquide. À la fois précise et simple à installer (le capteur est monté en fond de cuve), cette technologie est particulièrement appréciée dans l’industrie agroalimentaire. Ils permettent par ailleurs une large étendue de mesures. Comme la mesure se fait grâce à la pression du fluide placé au-dessus du capteur, ce type de capteur de niveau dépend donc de la densité du liquide et de la pression dans le réservoir. Il vous faudra néanmoins entretenir le capteur, car des dépôts peuvent se faire sur la membrane, ce qui fausse la mesure. De plus, pour l’étalonner, il sera nécessaire de faire une vidange.

  • Pourquoi choisir un capteur radar ?

    Capteur de niveau radar de la marque AMETEK Drexelbrook

    Le capteur radar est installé au-dessus du produit. Il envoie des micro-ondes sur le produit, qui les réfléchit sur le capteur. Le temps de parcours ou la différence de fréquence des micro-ondes donnent la distance entre le capteur et la surface. On en déduit la hauteur du produit.

    Le premier avantage de ce type de capteur, c’est qu’il permet de mesurer le niveau de trois types de produits : les liquides, les pâtes et les solides, et n’est pas uniquement réservé aux liquides, comme les capteurs à flotteur et les capteurs hydrostatiques.
    Ensuite, du fait qu’il n’est pas influencé par les variations des caractéristiques du produit (présence de mousses, etc.) ni par les variations des conditions du process (température et pression), le capteur radar est extrêmement précis. De plus, son installation est facile.
    Par ailleurs, cette technologie permet une mesure sans contact. Il en résulte deux avantages : d’abord, vous n’aurez pas à faire de vidange, ensuite vous pourrez utiliser le capteur sans tenir compte de l’abrasivité du produit. Ainsi, vous n’aurez pas d’entretien particulier à faire.
    Nous vous recommandons néanmoins de veiller à la constante diélectrique du produit : ce capteur n’est pas adapté aux produits électro-conducteurs.

  • Pourquoi choisir un capteur radar guidé ?

    Le capteur radar guidé est installé au-dessus du produit. Il envoie des micro-ondes sur le produit, qui les réfléchit sur le capteur. Le temps de parcours ou la différence de fréquence des micro-ondes donnent la distance entre le capteur et la surface. On en déduit la hauteur du produit. Une tige ou un câble guide l’onde, à l’aller et au retour, permettant aux ondes d’atteindre le produit sans aucune perturbation. Les capteurs radars guidés permettent une mesure sans contact.

    Comme les capteurs radars, ces capteurs guidés sont adaptés aux liquides, pâtes et solides. Ils offrent une lecture précise du niveau du produit, puisqu’elle est insensible à la forme de la surface du produit et aux éléments dans la cuve. Surfaces agitées, formation de mousses, surfaces d’angles différents, cônes de vidange ne portent pas atteinte à la précision de la mesure qui reste sûre, même pendant le remplissage de la cuve. Ces capteurs sont également insensibles à l’environnement (poussière, température, pression). Enfin, ils ont une bonne étendue de mesures. Nous vous conseillons néanmoins de prêter attention à la constante diélectrique du produit, car les capteurs radars guidés ne sont pas adaptés aux produits électro-conducteurs.

  • Pourquoi choisir un capteur à ultrasons ?

    Capteurs de niveau à ultrasons de la marque microsonic

    Ce capteur est installé au-dessus du produit. Il émet des impulsions d’ultrasons qui sont réfléchies par la surface du produit. Le temps de parcours donne la distance entre le capteur et la surface du produit.

    Le premier avantage de cette technologie, c’est qu’elle permet une mesure sans contact. De ce fait, vous n’aurez pas besoin de maintenance. À noter par ailleurs que ces capteurs bénéficient d’un auto-nettoyage grâce aux vibrations ultrasonores. De ce fait, l’étalonnage ne nécessite pas de vidange. À noter également que le capteur est facile à monter.

    Ces capteurs ont aussi une large plage de mesures, ce qui leur confère une grande flexibilité au niveau des applications possibles.

    Les capteurs à ultrasons permettent de mesurer le niveau des liquides et des solides. Néanmoins, ils ne sont pas adaptés aux produits poussiéreux et moussants qui amortissent les ondes. De plus, ces capteurs sont sensibles aux variations de température (compensation des ondes). Enfin, ils sont inadaptés aux hautes températures et hautes pressions pour les mêmes raisons. Il n’en demeure pas moins que si ces caractéristiques sont respectées, le capteur à ultrasons permet une mesure précise.

  • Pourquoi choisir un capteur capacitif ?

    Capteur de niveau capacitif de la marque UWT

    Le principe du capteur capacitif est simple à appréhender : le capteur et le réservoir forment un condensateur. La hauteur du produit dans la cuve fait varier la valeur de la capacité du condensateur.

    Les capteurs capacitifs sont faciles à monter. Ils sont capables de résister à des températures et des pressions très élevées. Leur robustesse est par ailleurs leur principale qualité. Ces capteurs de niveau restent fiables, même avec des produits visqueux ou fortement colmatants. L’accumulation de résidus lourds ne fait pas varier les capacités de mesure du capteur. Ils peuvent être utilisés avec des liquides, des produits granulaires ou des poudres. De plus, contrairement aux capteurs à ultrasons et aux capteurs radars, les capteurs capacitifs ne sont pas sensibles aux produits électro-conducteurs.

    Ces capteurs sont généralement utilisés dans les industries chimiques, agroalimentaires et plasturgiques.

  • Pourquoi choisir un capteur radiométrique ?

    Les capteurs radiométriques émettent des rayons gamma. Un capteur est disposé à l’opposé du réservoir. Les rayons gamma sont plus ou moins affaiblis en fonction de la hauteur dans le réservoir.

    Le principal attrait de ce type de capteur, c’est qu’il est adapté pour toutes les applications. Du fait qu’il permet une mesure sans contact et non intrusive, avec un montage à l’extérieur (ce qui autorise une installation sans arrêt de la production), ce capteur est insensible aux caractéristiques du produit et peut donc être utilisé avec des produits agressifs. De plus, il est également insensible aux conditions extrêmes (température et pression). C’est une technologie efficace là où les autres technologies ne sont d’aucun secours. Enfin, même dans des conditions de mise en œuvre difficiles, les capteurs radiométriques assurent une grande sécurité.

    Néanmoins, il s’agit d’une technologie chère, d’autant plus qu’il est important de remplacer périodiquement la source émettrice des rayons gamma.

Guides connexes
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...
Aucun commentaire

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *