PIOX S - Mesure de concentration par ultrasons

Le système de mesure PIOX ® S, composé d'une unité électronique et d'une paire de capteurs externes, détermine avec précision la vitesse sonique du milieu sur la base des temps de transit ultrasoniques mesurés entre les deux capteurs.

Le PIOX ® S est utilisé pour déterminer la concentration pendant le fonctionnement du process, le dosage de produits chimiques ou le contrôle qualité. D'autres applications telles que la surveillance des procédés de séparation ou de la cristallisation des phases pour une identification du bon produit. La densité, le rendement, ou d'autres valeurs spécifiques telles que le °Brix peuvent être affichées à la demande du client. Grâce à la combinaison de ces caractéristiques et de la mesure du débit volumétrique, le système PIOX S est capable de calculer de débit massique compensé.

La mesure extériorisée

Les capteurs non-intrusifs sont montés sur l'extérieur de la canalisation. Comme ils ne sont pas en contact avec le fluide, le système est parfaitement adapté pour la mesure des milieux chimiquement agressifs, corrosifs, abrasifs ou ultra-purs.

Le PIOX ® S peut être utilisé pour déterminer la concentration d'acide sulfurique de haute pureté, d'acide fluorhydrique, d'acide nitrique ou même du gaz ammoniac utilisé dans les usines d'engrais. Les inquiétudes au sujet de la compatibilité chimique des capteurs, de la contamination et de l'étanchéité appartiennent au passé.

Avec la technologie non-intrusive, la modernisation des installations existantes est très facile et peut se faire sans coupure de la canalisation et sans aucune interruption du process.

La technique non-intrusive par ultrasons est également la méthode de choix lorsque les matériaux et les procédés imposent des exigences élevées en matière de sécurité et de pureté. La mesure par ultrasons est donc également bien adaptée aux normes strictes de l'industrie alimentaire et des boissons. Ils peuvent être utilisés pour mesurer la teneur en alcool ou en sucre dans les liquides et est la méthode qui a fait ses preuves pour l'optimisation des processus de NEP.


PIOX S - L'alternative au débitmètre massique Coriolis !

Certaines des industries de transformation en Europe et en Amérique du Nord ont déjà expérimenté les avantages du PIOX S dans leurs usines d'acide, et d'autres suivent - pourquoi?

Dans le passé, l'équipement standard de mesure pour la production d'acide était le débitmètre Coriolis.

Dans la production d'acide, non seulement le débit massique est important, mais aussi la mesure de concentration de l'acide et la mesure de densité avec une haute précision sont nécessaires ce qui fait la force du Coriolis. Par conséquent, seuls les débitmètres Coriolis sont appropriées pour ce travail, ce qui est très coûteux pour équiper les lignes de production de DN50 à DN150.

Des coûts encore plus élevés sont causées par le fait  de la combinaison des flux d'acides (corrosion) et des tensions mécaniques permanentes (vibration) sur le tube de mesure du Coriolis, ce qui oblige les responsables instrumentation à remplacer les compteurs tous les 2 à 5 ans, en fonction de la concentration d'acide et de la température moyenne.

Mais ce n'est même pas le pire de tout, comme un directeur d'usine l'a si bien dit : «Mon expérience, c'est que deux semaines environ après le départ de dérive du Coriolis, l'acide (acide nitrique) a commencé à sortir par les presse-étoupes" - forçant ainsi à l'arrêt soudaine de l'usine, et a un jour de perte de production.

Compréhensible que ces responsables qui essaient de lancer leur usine de 150 jours à 1,5 ans sans aucun arrêt de process, sont très intéressés par un débitmètre clamp-on, qui ne peut ni se corroder ni créé de fuite et donne les mêmes satisfaction que le Coriolis souvent a un prix moins élevé.

Les raisons de choisir un débitmètre PIOX S (massique) dans de tels environnements sont des avantages évidents:

  • Pas de corrosion - pas de contact avec le fluide
  • Pas d'arrêt de process pour l'istallation et/ou la maintenance
  • Mesure combinée de concentration et de débit

Innovation prouvée

L'analyse de procédés utilisant les ultrasons est une méthode innovante pour l'analyse de concentration des liquides. L'avantage de cette mesure réside dans le fait que les capteurs soient non-intrusifs.

Principe de mesure

La célérité du son, ainsi que la densité des liquides, le point d'ébullition ou l'indice de réfraction, sont des paramètres spécifiques à chaque fluide. La détermination de la célérité du son est donc un excellent outil pour une analyse des processus sophistiqués.

La vitesse du son est mesurée par des capteurs montés sur la paroi du tube extérieur (clamp-on) :

Les deux capteurs sont alternativement émetteurs et récepteurs de signaux ultrasonores. La vitesse du son dans le fluide est alors calculée sur la base de la valeur moyenne du temps transit des signaux.  Ce calcul prend en compte le temps de transit des ondes dans l'épaisseur de la canalisation.

De plus, la différence de temps de transit, donc la vitesse d'écoulement et le débit peuvent être déterminés avec précision.

Une sonde de température, également montée à l'extérieur ou en ligne, transmet la température du fluide. Basé sur la vitesse sonique mesurée et la température, les paramètres du procédé souhaités comme la concentration, la densité, la teneur en solides et le rendement, peuvent être calculée par l'unité électronique.

 


Exemple d'application : analyse de la concentration de l'acide sulfurique / extrait de café

Le PIOX® S est l'outil de mesure idéal pour la surveillance de la concentration des fluides chimiquement agressifs et corrosifs. Il est tout aussi utile pour les process qui répondent à des normes strictes en pureté, propreté et protection contre les contaminations possibles - comme dans l'industrie alimentaire et des boissons.

Industrie chimique

  • Détermination de la concentration d'acide sulfurique très concentré
  • Suivi de la polymérisation, cristallisation, neutralisation des phases de séparation, etc.
  • Détermination de la concentration d'hydroxyde de sodium
  • Détermination de la concentration d'éthanol
  • Détection de l'acide fluorhydrique

Industrie des fibres

  • Mesure de la concentration en eau dans le caprolactame

Industrie des engrais

Mesure de concentration et de débit massique :

  • d'acide Nitrique, d'acide Sulfurique et d'acide Phosphorique
  • d'hydroxyde de Sodium / Potassium
  • d'ammoniac et des solutions de Nitrate d'Ammonium

Industrie électronique

  • Mesure des agents de nettoyage et des solvants

Alimentaire et boissons

  • Optimisation du NEP grâce à l'identification des produits
  • Contrôle de la concentration des solutions sucrées
  • Mesure de la teneur en sucre (° Brix)
  • Suivi de la concentration de l'extrait de café
  • Détermination de la teneur en alcool

Exemple d'application:

PIOX ® S est idéal pour contrôler la fabrication de café soluble. Une corrélation bien définie et linéaire  existe pour les extraits de café entre la concentration et la vitesse du son sur une large plage de températures et valeurs de concentration (voir graphique). L'avantage décisif de la mesure non-intrusive par ultrasons sur d'autres méthodes est que la mesure n'est pas du tout influencée par l'accumulation de particules sur les surfaces internes des canalisations.


Les avantages du PIOX S :

Non-Intrusif :

  • Installation sans interruption du process (clamp-on)
  • Aucun contact avec le fluide, pas de matériaux spéciaux nécessaires
  • Méthode de mesure hygiénique, adaptée aux milieux ultra-purs
  • Pas de perte de charge, aucun risque de fuite, pas de contamination
  • Pas de problèmes de compatibilité chimique, étanche, pas de parties sous pression

Sans maintenance, sans corrosion

Mesure très dynamique et intégrée au débit


Caractéristiques :

  • Disponible pour un large éventail de diamètres intérieurs (6mm... 6500mm)
  • Plage de température : -40°C... +200°C
  • Capteurs disponibles selon les normes ATEX, IECEx, FM

 

En outre toutes les caractéristiques des débitmètres à ultrasons FLUXUS ® ADM 7407 et ADM 7907 sont disponibles.


Téléchargements

Spécification technique PIOX® S
application/pdf, Français, 994.16 Ko
FR
application/pdf, Français, 3.49 Mo