Débitmètre Coriolis : comment fonctionne-t-il ?

1. Qu’est-ce que la force de Coriolis ?

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi le vent dans l’hémisphère nord souffle principalement dans une direction ouest/est en conditions dépressionnaires ? 

La réponse réside dans la rotation de la Terre sur son axe, principalement dans le sens est/ouest, et à une vitesse plus élevée à l’équateur qu’aux pôles. Cette rotation entraîne le vent et le force à souffler principalement d’ouest en est dans l’hémisphère nord. C’est le scientifique français Gaspard-Gustave de Coriolis qui a découvert que l’air en mouvement subit une force latérale et a donné son nom à la force de Coriolis. Le premier message à retenir est le suivant : la force de Coriolis explique la déviation de l’air en mouvement dans un système en rotation. En fait, la force de Coriolis est une force inertielle de la masse.

3. Débitmètre Coriolis vs débitmètre thermique

Les débitmètres Coriolis permettent de mesurer directement les débits massiques. La mesure directe du débit massique élimine les imprécisions dues aux propriétés physiques des fluides. Les débitmètres thermiques, quant à eux, permettent de mesurer indirectement les débits massiques. 
En raison de la méthode de mesure, il existe des différences fondamentales entre les deux types d’appareils, ce qui a une influence remarquable sur le choix d’utilisation.

Un débitmètre massique thermique utilise la capacité thermique du fluide pour mesurer le débit massique. Avec une sonde de chauffe et un ou deux capteurs de température au cœur du dispositif, la puissance utilisée pour le chauffage (avec un capteur) ou la différence de température entre les deux capteurs est directement proportionnelle au débit massique du fluide. Les débitmètres massiques thermiques sont principalement utilisés pour les gaz.

Comme le principe de Coriolis mesure directement le débit massique, les débitmètres Coriolis peuvent être utilisés aussi bien pour les gaz que pour les liquides. 

4. Les défis à relever pour un débitmètre Coriolis

Avec les instruments Coriolis, le tube du capteur est mis en vibration par un actionneur. Dans le cas de vibrations externes ayant approximativement la même fréquence, cela pourrait interférer sur la mesure.

Le passage de trains à proximité, une climatisation ou d’autres machines dans le bâtiment lui-même, peuvent être des sources de vibrations externes. La première étape est de les identifier pour minimiser leurs effets. Cela peut se faire, par exemple, en déplaçant le débitmètre Coriolis vers un endroit moins vulnérable, en tournant l’instrument, en utilisant un bloc de lest (plus lourd), en l’isolant avec des amortisseurs et/ou de tubes flexibles.
 

5. Les applications pour lesquelles le débitmètre Coriolis est le meilleur choix

Un débitmètre massique basé sur le principe de Coriolis est particulièrement adapté lorsque vous souhaitez mesurer le débit massique de mélanges de gaz ou de liquides variables ou inconnus ou pour mesurer des fluides supercritiques. En plus de mesurer directement les débits massiques, ce qui élimine les imprécisions dues aux propriétés physiques du fluide, ces appareils sont très précis et ont une grande répétabilité. Le débitmètre Coriolis est le meilleur débitmètre flexible, fiable et extrêmement précis.

• Les débitmètres Coriolis ont été utilisés avec succès pour améliorer la précision et donc la qualité de l’extraction automatisée de composés naturels à partir de matières premières telles que les plantes. Ici, la mesure et le contrôle des flux et de la température du CO2 supercritique permettent une extraction sélective et précise, garantissant des rendements reproductibles. Consulter la note d'application.
• Dans le cadre d’une étude allemande sur la croissance des micro-organismes, les niveaux de liquide de deux réacteurs contenant ces micro-organismes devaient être maintenus avec précision à une valeur stable et constante à l’aide d’un contrôle du débit basé sur la technologie Coriolis. Consulter la note d'application.
• Pour étudier l’effet des médicaments nouvellement développés, on a appliqué un dosage reproductible et précis de ces composés en utilisant une combinaison débitmètre à effet Coriolis et de pompe. Consulter la note d'application.