Méthodes électriques de mesure de niveau

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4.3.5 METHODES ELECTRIQUES DE MESURE DE NIVEAU

Elles utilisent les propriétés électriques des liquides dont on veut mesurer ou contrôler le niveau et sont les seules à utiliser des capteurs traduisant directement le niveau en signal électrique.

1. Les sondes conductives


Elles sont formées de deux électrodes cylindriques, le rôle de l'une d'elles pouvant être assuré par le réservoir lorsqu'il est métallique ( Fig 1-234b ). La sonde est alimentée par une faible tension ( 10 V ) alternative afin d'éviter la polarisation des électrodes. En mesure continue, la sonde est placée verticalement et sa longueur s'étend sur toute la plage de variation de niveau. Le courant électrique qui circule est d'amplitude proportionnelle à la longueur d'électrode immergée, mais sa valeur


dépend de la conductivité du liquide. En mode détection, on peut par exemple, placer une sonde courte horizontalement au niveau seuil.
Un courant électrique d'amplitude constante apparaît dès que le liquide atteint la sonde ( Fig 1-235 ). Ces sondes ne sont utilisables uniquement qu'avec des liquides conducteurs ( conductance de l'ordre de 50s ), non corrosifs et n'ayant pas en suspension une phase isolante ( ex : huile ). La pression est comprise entre le vide et 160 bars et une température comprise entre -300°C et + 250°C.

2. Les sondes capacitives

Elles sont d'un emploi plus répandu que les précédentes et fonctionnent à l'aide d'une électrode plongeante dans le réservoir. Pour les produits isolants ( huile, pétrole, … ) la sonde est constituée d'une tige métallique isolée du réservoir. Quand la sonde est découverte, le diélectrique est alors l'air ambiant ( constante électrique = 1 ). En présence d'un produit isolant, la capacité du condensateur augmente sous l'effet de produits qui présentent une constance diélectrique > 1. Cette variation de capacité est traitée pour actionner un relais ou fournie un signal de sortie proportionnel au niveau du produit. Pour les produits conducteurs ( eau, solutions salines, … ) la constance diélectrique ne joue aucun rôle. La tige de la sonde est enrobée d'un matériau isolant, d'épaisseur constante, jouant le rôle de diélectrique. Les armatures du condensateur sont alors constituées par la tige métallique de la sonde et le liquide conducteur. Si le réservoir est isolant, on immerge une armature. La capacité du condensateur dépend de la densité et de la température des produits, pour remédier à ce problème, on utilise une deuxième sonde capacitive, immergée en permanence et servant de référence. Ces sondes sont utilisées pour tous les produits conducteurs ou isolants, liquides, pâteux, granuleux en évitant les produits solides, granulométries importantes et les abrasifs .

Elles permettent une gamme de mesure de l'ordre de 10 m, température de -20 à +85°C et une pression de l'ordre de +/-40 bars.

 
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