Mesure de densité par Coriolis
Le décalage de phase d'un tube vibrant traversé dépend de la force de Coriolis liée au débit massique du liquide traversant. Différents fabricants de débitmètres massiques Coriolis promeuvent l'aptitude de leurs appareils à déterminer la densité.
Cependant, les débitmètres Coriolis sont conçus pour capturer le décalage de phase du système de vibration, tandis que la mesure de densité nécessite une mesure précise de la fréquence de vibration. Par conséquent, la précision atteignable est généralement inférieure à ± 5 % à ± 10 % de la plage de mesure.
La mesure de densité ou de concentration est donc limitée et présente de nombreux inconvénients :
- haute sensibilité aux bulles de gaz et aux sédiments
- Réalisation d'une compensation de température de l'appareil, mais pas du calcul de la densité
- seule la calibration de densité en usine est possible
- installation complexe pour des diamètres nominaux plus grands
- réduction interne du diamètre nominal, entraînant une forte chute de pression et une sensibilité à la contamination
Mesure de densité par oscillateur de flexion
Le principe de l'oscillateur de flexion est une méthode éprouvée en laboratoire pour mesurer la densité, utilisant la dépendance de la fréquence de vibration d'un tube traversé à la densité du liquide traversant.
Cependant, pour les applications de processus, cette méthode rencontre les limites suivantes :
- utilisable uniquement en dérivation, le diamètre nominal maximal est généralement de 10 mm
- l'oscillateur de flexion est sensible à la pression et aux chocs de pression
- capteurs immergés non réalisables
- haute sensibilité aux bulles de gaz et aux sédiments
Mesure du pH
La détermination du pH est une méthode empruntée au laboratoire pour l'évaluation indirecte de la concentration ou de la densité.
Cependant, l'avantage du faible coût des capteurs utilisés est contrebalancé par un certain nombre d'inconvénients :
- contact direct de la membrane avec le processus nécessaire
- la dérive élevée nécessite un étalonnage continu ainsi qu'une instrumentation et une technique d'échantillonnage coûteuses et complexes
- non utilisable dans les plages de mesure de concentration typiques supérieures à 1 m%
- Les capteurs de pH sont fabriqués en verre; en raison de leur sensibilité à la rupture, leur utilisation dans certaines industries est critique (alimentation, pharmacie)
Réfractométrie
La détermination de l'angle critique de la réflexion totale (indice de réfraction) est une méthode empruntée au laboratoire pour déterminer la concentration ou la densité via des courbes d'étalonnage.
L'indice de réfraction est déterminé à la fenêtre optique. Cela entraîne une série d'inconvénients pour les appareils de processus (réfractomètres) :
- Les dépôts sur la fenêtre provoquent une dérive des valeurs mesurées ou empêchent la mesure.
- Les fenêtres optiques nécessitent un joint ou une liaison qui peut être attaqué par des fluides de processus corrosifs.
- Certaines parties de l'électronique (ligne CCD) nécessitent un refroidissement Peltier, ce qui entraîne une durée de vie limitée.
- L'indice de réfraction dépend de la longueur d'onde de la lumière.
- Les valeurs d'indice de réfraction de la littérature ou d'un réfractomètre portable ou de laboratoire ne peuvent pas être utilisées pour les appareils de processus.
Radiométrie
Une préparation radioactive envoie son rayonnement sur le matériau à mesurer, qui est reçu par le détecteur. Un scintillateur convertit les rayonnements radioactifs en éclairs de lumière et évalue leur nombre. Comme la pénétration des rayonnements gamma dépend de la matière, la densité est déterminée à partir de l'intensité des rayonnements entrants.
1 : Émetteur avec blindage
2 : Compteur à scintillation
3 : Section de mesure clamp-on sur la canalisation
La radiométrie est aujourd'hui remplacée par des méthodes de mesure modernes, car l'utilisation d'une mesure radiométrique est associée à un effort élevé, des exigences réglementaires, des coûts et un potentiel de danger :
- acceptation complexe et coûteuse des appareils par le TÜV / association professionnelle
- entretien continu, par exemple, contrôles d'étanchéité réguliers
- formation de responsables de la radioprotection
- obligation d'information et de documentation envers les pompiers
- élimination très coûteuse des sources de rayonnement en cas de remplacement ou de retour des appareils
- Livraison dans des véhicules spécialisés
- Haut risque pour le personnel en cas d'accidents