Dans la pratique de la surveillance de la pression différentielle, on constate que la sortie d'un transmetteur de pression différentielle doit parfois être convertie en un signal de 4 à 20 mA. De telles applications sont fréquentes dans les systèmes de mesure de débit industriels utilisant le principe de la pression différentielle, une approche courante pour la surveillance du débit. Après un bref aperçu de la mesure du débit par pression différentielle, nous pouvons comprendre le rôle du transmetteur de pression différentielle dans l'assistance au fonctionnement du débitmètre.
Les débitmètres jouent un rôle essentiel dans la surveillance du débit des fluides dans les réseaux complexes de canalisations industrielles. Ils fournissent des mesures de débit précises et rapides, contribuant ainsi à une gestion efficace des matériaux et à la sécurité opérationnelle. La méthode de la pression différentielle est l'une des principales technologies de mesure du débit, incluant différents types de débitmètres. Leurs structures diffèrent, mais leurs objectifs opérationnels sont similaires : créer un écart de pression pour le calcul du débit, basé sur le principe clé deL'équation de BernoulliL'énergie totale, composée de l'énergie cinétique et potentielle, dans l'écoulement d'un fluide reste constante quelles que soient les conditions. Par conséquent, l'élément principal de ces débitmètres DP est essentiellement un dispositif d'étranglement (plaque à orifice, tube de Venturi, tube de Pitot, cône en V, etc.) qui crée une accélération de l'écoulement dans une section locale, entraînant une chute de la pression hydrostatique du fluide.
C'est là qu'intervient le transmetteur de pression différentielle. Les principaux éléments sont de simples dispositifs mécaniques qui génèrent physiquement la différence de pression au cours du processus, mais aucun d'entre eux n'est capable de mesurer directement la valeur et le signal de sortie. Il est donc nécessaire d'avoir un assistant pour détecter la pression différentielle entre l'amont et l'aval et la convertir en signal de sortie de mesure de débit. Cette tâche semble parfaitement adaptée au transmetteur de pression différentielle.
Une fois la mesure de la pression différentielle établie, la question se pose de savoir comment relier la pression différentielle au débit volumique. D'après l'équation de Bernoulli et l'équation de continuité, une relation non linéaire existe entre la pression différentielle générée (ΔP) et le débit réel du fluide (Q) :
Q=K√ΔP
Où K représente un coefficient spécifique au compteur, déterminé par le type d'élément primaire et plusieurs autres facteurs (densité du fluide, taille de la conduite, etc.). Le signal brut 4~20 mA du transmetteur n'est pas linéaire par rapport au débit et ne peut donc pas représenter correctement sa tendance. Ce problème peut être résolu par l'intégration de l'extraction de racine carrée (SRE), qui convertit la valeur de la valeur ΔP native en racine carrée, rendant ainsi le signal proportionnel au débit volumétrique.
Si le transmetteur ne peut pas exécuter la SRE en interne, le calcul doit être effectué par un calculateur de débit ou un système de contrôle externe, ce qui peut complexifier le routage du signal et engendrer des erreurs potentielles. Par conséquent, les transmetteurs DP modernes intègrent généralement une fonction SRE sur circuit analogique et peuvent fournir une valeur de sortie de 4 à 20 mA à la racine carrée. De plus, ils peuvent implémenter une coupure de débit faible pour atténuer la dérive du capteur, qui peut être amplifiée de manière disproportionnée à faible débit. Cette fonction logicielle force la sortie à 4 mA (débit nul) lorsque le débit calculé descend en dessous d'un seuil défini afin d'éviter tout signal erratique et toute accumulation de débit erroné.
Les systèmes de mesure de débit par pression différentielle sont l'une des technologies de régulation de débit les plus éprouvées et les plus répandues. Bien qu'ils offrent des avantages exceptionnels, leur structure et leur principe présentent également des limites :
+ Conception standardisée, technologie bien établie
+ Structure robuste et durable, aucune pièce mobile
+ Précision et stabilité améliorées
- Perte de pression permanente
- Rapport de réduction étroit
- Sensible aux changements de densité du fluide et à d'autres facteurs
Le choix d'un débitmètre approprié est essentiel pour garantir l'efficacité et la précision de la mesure du débit des fluides. Une prise en compte exhaustive des facteurs de fonctionnement permet aux utilisateurs de prendre des décisions éclairées, adaptées à leurs besoins spécifiques.Shanghai WangyuanDepuis plus de 20 ans, nous fabriquons et entretenons des instruments de mesure et de contrôle, notamment des débitmètres, des transmetteurs de pression différentielle et d'autres équipements de mesure de débit. Pour toute question ou demande, n'hésitez pas à nous contacter.
Date de publication : 25 août 2025