Qu'est-ce qu'un transmetteur de niveau hydrostatique
Un transmetteur de niveau hydrostatique déduit le niveau d'un liquide de la pression que ce liquide exerce au fond de l'ouvrage. L'élément de mesure est descendu au fond, ou fixé à travers la paroi à proximité de celui-ci, et lit une pression qui augmente proportionnellement à la hauteur de liquide située au-dessus de lui. La mesure étant une pression et non une distance, l'appareil est indifférent à tout ce qui perturbe un type sans contact : la mousse en surface, les vapeurs dans l'espace de tête, un agitateur en rotation dans la cuve et une échelle dans un angle ne changent rien à la mesure.
C'est le type qui équipe les services les plus simples - un réservoir d'eau, un puisard, une réserve d'incendie, une fosse de drainage, une échelle limnimétrique - et, pour cette raison, c'est généralement le moyen le moins coûteux d'obtenir un signal de niveau continu. La forme immergée, dont le capteur est scellé au bout d'une longueur de câble, se jette directement dans le liquide et ne demande aucune modification de l'ouvrage, ce qui en fait la réponse standard pour un puisard ou un réservoir existant.
Cette page traite de ce qui décide réellement l'appareil : pourquoi la densité du milieu entre dans le calcul, à quoi sert le câble ventilé, comment la sonde est tenue à l'écart de la turbulence, et ce qui sépare le type des appareils sans contact proposés sur le même liquide.
Comment mesure un transmetteur de niveau hydrostatique
La mesure est le principe d'Archimède à l'envers. La pression en un point situé sous une surface est égale à la hauteur de liquide au-dessus de ce point multipliée par la densité du liquide et par l'accélération de la pesanteur : un capteur placé au fond d'un ouvrage voit donc une pression qui suit directement le niveau. Le transmetteur convertit cette pression en niveau une fois la densité reçue. Dans la version ventilée, le capteur est mis à l'atmosphère par un tube logé dans son câble, afin que les variations de pression barométrique n'apparaissent pas comme des variations de niveau : c'est le rôle du tube de mise à l'air, et c'est pourquoi son blocage ou son pliage produit une mesure qui dérive avec le temps qu'il fait.
La conséquence que l'acheteur rencontre en premier est que la mesure est une pression : le niveau annoncé ne vaut donc que ce que vaut la densité supposée. Deux liquides de densité différente dans un même réservoir donnent deux niveaux différents à partir d'une seule mesure, et un liquide dont la densité varie avec la température - ou un réservoir qui contient tantôt de l'eau et tantôt un fluide de procédé - doit voir ce point énoncé plutôt que supposé. La seconde conséquence est que l'ensemble doit être étanche à l'air et correctement ventilé : un transmetteur immergé dont la mise à l'air est obstruée lit aussi la pression de l'espace de tête.
Ce dont le type ne souffre pas, c'est d'un trajet optique ou d'une surface réfléchissante. Mousse, débris flottants, condensation, vapeur et surface agitée ou irrégulière laissent la pression au fond pratiquement inchangée : un service qui met en échec un appareil à ultrasons ou à radar est donc souvent résolu par celui-ci.
Choix de configuration
L'essentiel de la spécification est déterminé par ces décisions plutôt que par la classe d'exactitude. Chacune contraint la suivante, c'est pourquoi elles sont tranchées dans l'ordre.
| Configuration | Options à fixer | Ce que cela détermine réellement |
| Mode de mesure | Immergé, avec le capteur descendu dans le liquide, ou transmetteur fixé à travers la paroi de l'ouvrage | Si l'ouvrage doit être modifié, et si l'appareil peut être sorti pour nettoyage sans vidange. |
| Signal de sortie | Une sortie en courant, ou une sortie série | Si la mesure est transmise en niveau analogique à un régulateur, ou lue numériquement par un système. Une forme série convient à un réseau de réservoirs. |
| Étendue | La hauteur de liquide pour laquelle l'appareil est commandé | La profondeur mesurable, et la part de l'échelle utilisée par le niveau normal. Une étendue très supérieure au service gaspille de la résolution. |
| Longueur de câble | Commandée avec l'appareil, et non ajoutée après coup | La longueur disponible pour aller du fond de l'ouvrage au bornier, et pour être posée avec le mou et le presse-étoupe qu'exige l'installation. |
| Matériaux mouillés | Le matériau du diaphragme et du corps au contact du milieu | La tenue de l'appareil au liquide, question tranchée avant l'étendue et l'exactitude. |
| Compensation | Nécessité de corriger la mesure en température, ou pour un milieu dont la densité varie | Le maintien ou la dérive de la valeur de niveau sur la plage de température de service. |
| Régulation et indication | Lecture de la boucle par un régulateur, un indicateur, ou un afficheur avec sorties d'alarme et de pompe | Si l'installation se contente de mesurer, ou agit aussi : remplissage, vidange ou alarme sur un niveau. |
| Interface électrique | L'entrée de câble, le presse-étoupe et le mode de raccordement | La sortie du câble hors de l'ouvrage, et l'étanchéité du raccordement en ambiance humide ou extérieure. |
Comment choisir un transmetteur de niveau hydrostatique
| Critère | Pourquoi il décide de la réponse | Comment le fixer avant de nous consulter |
| Densité du milieu, et sa constance | Le niveau est calculé à partir de la pression : la densité supposée fait donc partie de la réponse autant que la pression mesurée | Indiquez le milieu, sa densité, et si l'une ou l'autre varie, y compris avec la température. |
| Profondeur à mesurer, et point de référence | Décident l'étendue, et si la référence est le fond de l'ouvrage ou le montage de l'appareil | Donnez la profondeur maximale, ainsi que les niveaux les plus bas et les plus hauts en service. |
| Ouverture de l'ouvrage à l'atmosphère | Une référence ventilée est ce qui fait de la mesure un niveau plutôt qu'une différence entre le réservoir et l'atmosphère | Précisez si l'ouvrage est ouvert, ventilé ou fermé, et où l'appareil est mis à l'atmosphère. |
| Turbulence, solides et position de l'arrivée | Une arrivée qui débite sur le capteur, ou un agitateur proche, produit une mesure fluctuante et biaisée | Décrivez l'arrivée et toute agitation, et si un dispositif d'amortissement est disponible. |
| Compatibilité chimique | Elle détermine les matériaux mouillés, qui retiennent ou écartent l'appareil avant toute autre considération | Listez le milieu, et les produits de nettoyage que l'appareil rencontrera. |
| Température du milieu et de l'environnement | Les deux agissent sur l'appareil et sur la densité qu'il est réglé pour supposer | Donnez les valeurs de service et les valeurs extrêmes pour chacune. |
Si l'un de ces points reste ouvert, envoyez ce qui est connu. Un devis peut être établi sur une description de service et affiné une fois les lacunes comblées.
Les alternatives les plus proches
Ce sont les types que recouvre généralement une demande pour un transmetteur de niveau hydrostatique, et le moment où le choix se décide vraiment.
| Alternative la plus proche | Ce qui la distingue d'un transmetteur hydrostatique |
| Détecteurs de niveau à ultrasons | Mesurent depuis le haut et ne touchent jamais le milieu : ils conviennent donc aux liquides agressifs, hygiéniques ou chauds où un appareil mouillé est indésirable. C'est eux qui peinent avec la mousse, les vapeurs et un ouvrage étroit, trois choses que le transmetteur hydrostatique ignore. |
| Radars de niveau | Également sans contact, et les plus capables des types sans contact dans les ouvrages poussiéreux, chauds et chargés de vapeurs. Comme le détecteur à ultrasons, ils mesurent une distance et exigent un trajet dégagé, alors que le type hydrostatique n'a besoin que d'un accès au fond. |
| Capteurs de niveau à flotteur | Un flotteur en surface, mécaniquement simple et insensible à la densité, mais limité à un point ou à une courte plage et sujet à l'encrassement dans les liquides sales. |
| Capteurs de niveau capacitifs | Une sonde dont la capacité varie avec le milieu, utile pour les petits ouvrages et la détection de point. Les dépôts sur la sonde sont ce qui la limite sur les milieux collants. |
| Transmetteurs de pression différentielle | Comparent le fond d'un réservoir fermé à son sommet, ce qui annule la pression de l'espace de tête sans câble ventilé. C'est la solution pour une enceinte fermée ou sous pression, où un transmetteur de pression relatif n'a pas d'atmosphère de référence. |
| Indicateurs de niveau magnétiques | Une indication visuelle locale sans alimentation, indépendante de la densité. Il faut une chambre sur l'ouvrage, et l'appareil donne une lecture plutôt qu'un signal. |
Le transmetteur hydrostatique est le seul de cette liste à lire une pression plutôt qu'une distance, ce qui explique qu'il continue de fonctionner quand la surface elle-même ne peut pas être vue.
Ce qu'il faut inclure dans la demande
La première réponse peut être un devis plutôt qu'une série de questions si la demande contient ces éléments. Lorsqu'un chiffre est inconnu, envoyez la description de l'usage et nous confirmerons ce qu'il implique.
- Milieu, sa densité, et l'évolution éventuelle de la densité ou de sa température
- Profondeur maximale, et niveaux les plus bas et les plus hauts en service
- Ouverture de l'ouvrage à l'atmosphère, et point de mise à l'atmosphère de l'appareil
- Compatibilité chimique, y compris les produits de nettoyage
- Température du milieu et température ambiante, en service et en extrême
- Longueur de câble nécessaire, et son mode de pose et de raccordement
- Sortie requise, et ce qui la lira
- Installation de simple mesure, ou assurant aussi la commande d'une pompe ou d'une alarme
- Étendue, celle-ci et la longueur de câble étant commandées ensemble
- Quantité, port de destination et date de livraison requise