Mesure de débit par ondes acoustiques – Domaines d’application

L’eau est la ressource la plus précieuse de notre planète, mais sa répartition inégale fait de sa gestion un véritable défi. Pour relever ce défi, les investissements dans l’automatisation des systèmes d’assainissement, d’hydroélectricité, d’irrigation, d’hydrologie et d’approvisionnement en eau ont considérablement augmenté. Aujourd’hui, la plupart des prévisions et des actions sont basées sur les données saisies. À cette fin, une meilleure qualité et granularité des données est requise. C’est pourquoi la mesure précise des débits et de la consommation d’eau ainsi que la communication des données revêtent une importance sans cesse croissante.

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La gestion de l’eau est notre domaine de prédilection.

Les produits de GWF se distinguent par leur précision et leur fiabilité ainsi que par une qualité de fabrication exceptionnelle. Des investissements continus dans le développement de la gamme de produits font de GWF un fournisseur de solutions innovantes. Les applications vont de la mesure sans contact des eaux usées aux systèmes complets de surveillance de l’étanchéité des conduites sous pression. GWF est une entreprise familiale suisse avec plus de 200 collaborateurs et une présence mondiale. Forte d’une expérience de plus de 120 ans dans le domaine des systèmes de mesure de gaz et d’eau, l’entreprise est un partenaire fiable pour les fournisseurs, les intégrateurs de systèmes, les entrepreneurs généraux et les fabricants de matériel.

Dans les pages suivantes, nous vous invitons à découvrir nos produits et services dans le domaine de la mesure de débit par ondes acoustiques. N’hésitez pas à nous contacter – nous serons heureux d’échanger avec vous des idées sur le défi de la gestion de l’eau et de travailler avec vous pour des mesures réussies.

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Image:
GWF MessSysteme AG à Lucerne, CH

 

DOMAINES D’APPLICATION

Nous mesurons partout

GWF est un leader dans les technologies, produits et solutions innovantes dans le domaine de la mesure de débit. Nous mesurons partout : dans les fleuves, les canaux, les conduites partiellement remplies et les conduites sous pression.

Les ultrasons se déplacent comme des ondes de pression à travers un milieu liquide. Nos appareils sont capables d’utiliser les informations obtenues par la mesure du comportement de ces ondes pour déterminer la vitesse d’écoulement. Nos appareils sont basés sur deux principes de mesure essentiels

En utilisant la méthode du temps de propagation, nous mesurons le temps de transit dans et contre le sens de l’écoulement. En utilisant l’effet Doppler, nos appareils enregistrent la variation de la fréquence du signal réfléchie par une particule dans le flux.

EAUX USEES

Contrôle et surveillance du processus.

La surveillance et le contrôle des eaux usées sont extrêmement importants. La civilisation d’aujourd’hui est impensable sans stations d’épuration des eaux usées opérationnelles. Les eaux usées contiennent une multitude de substances organiques qui sont traitées et éliminées avant que l’eau ne retourne à la nature. Des systèmes de collecte avancés sont nécessaires pour acheminer les eaux usées au bon endroit et au bon moment afin de protéger nos écosystèmes. Ces systèmes de collecte des eaux usées sont extrêmement complexes et se composent de canaux destinés à l’écoulement des eaux usées, de stations d’épuration et de bassins de débordement. GWF propose des solutions de mesure de débit dans tous ces domaines à travers le monde.

Vous trouverez plus de détails dans nos produits pour les eaux usées.

Q-EYE PSC ET Q-EYE PSC PORTABLE

Système Doppler à impulsion

Dans les stations d’épuration, les mesures de débit sont principalement effectuées pour des raisons opérationnelles, par exemple pour la régulation en fonction du volume des différents composants de l’installation ou pour le dosage des additifs. En outre, les réglementations internationales, telles que la directive de l’UE sur le traitement des eaux urbaines résiduaires, exigent une surveillance continue des conduites d’écoulement des eaux usées. Des mesures de débit incorrectes dans les stations d’épuration des eaux usées peuvent donc non seulement nuire au bon fonctionnement de celles-ci, mais aussi avoir des conséquences juridiques et environnementales.

Les débitmètres Q-Eye PSC et Q-Eye PSC Portable sont particulièrement adaptés à la surveillance de fluides légèrement à fortement contaminés dans des conduites pleines ou partiellement remplies ainsi que dans des canaux ouverts. Les systèmes Q-Eye utilisent une méthode de mesure Doppler avancée pour la mesure directe des profils de vitesse et sont donc idéaux pour les applications avec des sections de profil asymétriques et des conditions de retour d’eau changeant rapidement. Les étalonnages fastidieux sur site ne sont plus nécessaires, permettant ainsi de réduire les coûts d’installation.

Image: Q-Eye PSC Portable, Installation dans le canal

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Capteurs

Type : Capteur à souder uniquement pour PSC stationnaire

Pour PSC Q-Eye fixe dans des tubes partiellement remplis et entièrement remplis

Type : Souris – pour PSC stationnaire et portable

Pour PSC Q-Eye fixe et portable dans des tubes partiellement remplis ou des canaux ouverts

Q-EYE RADAR ET Q-EYE RADAR PORTABLE

Mesure mobile sans contact

Q-Eye Radar est un système de mesure de débit extrêmement polyvalent pour un fonctionnement continu et convient non seulement pour les fleuves et les canaux ouverts, mais aussi pour les canaux d’eaux urbaines résiduaires et d’eaux pluviales. La construction compacte combinée à la mesure sans contact permet une installation et une utilisation faciles. Q-Eye Radar peut être équipé de n’importe quel capteur de niveau d’eau (ultrasons, radar et sonde de pression) avec entrée analogique (4-20 mA). Notre transmetteur radar Q-Eye permet une mesure optimale des eaux usées.

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AVANTAGES DU Q-EYE RADAR

Avantages de la mesure sans contact

Dans certains domaines d’application, la mesure sans contact représente un avantage considérable. En combinant la mesure de la vitesse d’écoulement à un radar et un capteur de niveau d’eau dans un seul système, nous offrons une approche révolutionnaire pour la surveillance du débit dans les canaux ouverts, les fleuves et les réseaux d’égouts.

Étant donné que le système est installé à l’extérieur du liquide, vos collaborateurs n’entreront pas en contact avec le milieu contaminé pendant l’installation. En outre, il n’y a pas besoin de maintenance due à des capteurs encrassés ou aux dépôts.

ENERGIE HYDRAULIQUE

Utilisation optimale de l'énergie potentielle.

L’hydroélectricité est une importante source d’énergie qui contribue à répondre aux besoins croissants en électricité de la population mondiale. Aujourd’hui, les centrales hydroélectriques fournissent près de 3,5 % de l’énergie électrique produite dans le monde. Elles représentent 18 % de l’électricité produite à partir de ressources renouvelables. Cette part continue d’augmenter, car les ressources en combustibles fossiles sont limitées et les investissements dans les sources d’énergie alternatives sont en constante augmentation.

Le rendement électrique d’une centrale hydroélectrique dépend essentiellement de la différence de hauteur utilisable entre le réservoir supérieur et le bassin inférieur. Afin d’optimiser l’utilisation de l’énergie potentielle, le débit doit être mesuré avec précision sur le long terme.

Vous trouverez plus de détails dans nos produits pour l’énergie hydraulique.

DUCTUS M

Système de temps de transit avec traitement numérique des signaux

Les systèmes de mesure acoustique du débit sont reconnus depuis longtemps comme une méthode fiable et pratique pour déterminer le degré d’efficacité des turbines. A cet effet, des mesures à plusieurs niveaux sont recommandées conformément aux normes internationales. Avec cette méthode, aucun étalonnage n’est nécessaire et une détérioration de l’efficacité de la turbine peut être détectée à un stade précoce. Un autre domaine d’application est la détection de fuites, pour laquelle au moins deux systèmes sont installés en permanence. Grâce à la précision de mesure du système Ductus, même les petites fuites peuvent être détectées immédiatement.

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TRANSDUCTEURS

Différents transducteurs – suivant les besoins

Les transducteurs montés à l’intérieur peuvent être installés directement sur la paroi de la conduite. Les transducteurs sont tournés dans leur unité de montage dans une position prédéfinie, puis fixés. Si la conduite est librement accessible de l’extérieur, les capteurs sont soit soudés avec des raccords, soit vissés directement dans la paroi de la conduite.

Image: Quatre niveaux de mesure conformément à la norme IEC 41 / ASME PTC 18

TECHNOLOGIE CLAMP-ON

Avantages de la technique des pinces

Dans le cas d’un débitmètre pourvu de transducteurs à pince, il est possible de mesurer aisément le débit dans les conduites à partir de l’extérieur. Les transducteurs sont installés sur la tuyauterie moyennant un dispositif technique restreint et sans interruption du processus. Les profils d’écoulement à symétrie de révolution peuvent être mesurés au moyen d’un seul trajet acoustique; les profils asymétriques nécessitent l’utilisation de plusieurs trajets.

Le système de mesure à pinces multi-trajets est également disponible sous forme de système portable à louer ou pour des services de mesure.
Contactez-nous, nous serons heureux de vous montrer les possibilités du système portable Ductus M.

Image: Pinces avec deux trajets acoustiques

IRRIGATION / CANAUX

Détection des fuites le plus tôt possible.

Les canaux sont des cours d’eau artificiels qui sont utilisés, entre autres, comme voies de transport pour la navigation, pour l’irrigation et le drainage, pour l’approvisionnement en eau potable ou pour l’extraction d’eau des centrales électriques.

Il est important de détecter les fuites à un stade précoce, en particulier dans les applications d’approvisionnement en eau potable. Nos appareils mesurent avec précision les canaux, tunnels et conduites d’eau construits artificiellement pour éviter les pertes d’eau de ruissellement et favoriser la stabilité du procédé.

Vous trouverez plus de détails dans nos produits pour irrigation / canaux.

KANALIS

Système de temps de transit avec traitement numérique des signaux

Kanalis est un débitmètre pour canaux ouverts qui utilise la méthode éprouvée de la différence de temps de transit. Cette méthode ne fait pas d’hypothèses sur une dépendance au niveau et au débit, comme il est d’usage pour les déversoirs ou les canaux. Le système est capable de déterminer le débit à une section transversale de mesure définie sur une large plage avec une grande précision de mesure.

Kanalis fonctionne sur l’ensemble de la plage de débit bidirectionnelle sans provoquer d’obstruction du débit ou de perte de pression. Les conditions dépendant de l’emplacement, telles que les effets de reflux, les fluctuations de niveau et les géométries complexes des canaux, sont spécifiquement prises en compte par la disposition des trajets de mesure sur plusieurs niveaux.

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INSTALLATION

Installation à trajet unique

Dans la variante la plus simple, un système fonctionne avec une seule paire de transducteurs. À cet égard, on part du principe que le profil de vitesse est stable et qu’il n’est pas affecté de manière conséquente par les variations entre niveau d’eau et débit. Le flux principal doit être parallèle à la berge. La relation entre la vitesse mesurée et le débit est établie par un étalonnage hydrométrique.

Installation à trajets croisés

Idéal pour les canaux à courant transversal. Cela dépend principalement de la géométrie du canal et de la présence ou non d’une courbure en amont. Bien que les courants transversaux n’affectent pas le volume total du débit, ils peuvent avoir un effet négatif sur la précision de la mesure. Une deuxième paire de transducteurs est nécessaire pour détecter ces variations dans les profils de vitesse. Grâce à la disposition transversale de quatre capteurs, la mesure est largement indépendante de la variation des angles d’écoulement.

Installation multi-niveaux

Une mesure de débit encore plus précise est possible avec des systèmes à plusieurs niveaux. Le résultat de la mesure peut encore être amélioré en utilisant un système à plusieurs niveaux dans lequel chacun des trajets acoustiques est disposé dans des plans parallèles les uns au-dessus des autres. Aucun étalonnage hydrométrique n’est requis. Ce type de système convient aux applications où le niveau de l’eau fluctue fortement, où il y a des retours d’eau ou lorsque la distribution verticale de la vitesse s’écarte de la valeur normale théorique.

HYDROLOGIE

Surveillance 24/7 des rivières.

De nombreux cours d’eau traversent le paysage, des petits ruisseaux aux grands fleuves. Certains d’entre eux forment une frontière naturelle entre deux pays.

Les gens se sont toujours installés à proximité des cours d’eau. La propreté de l’eau, la possibilité d’utiliser le fleuve comme moyen de transport, la production d’énergie à partir de l’énergie hydroélectrique et l’attrait paysager en sont autant de raisons. Mais l’homme exerce aussi une influence de plus en plus grande sur la quantité et la qualité de l’eau des fleuves. Dans de nombreuses régions, le prélèvement d’eau pour l’irrigation ou l’eau potable en est la cause. Plus de la moitié des grands fleuves du monde sont devenus très pollués au fil du temps et leur respect est essentiel à la survie des écosystèmes.

Les observations des niveaux d’eau sont déjà connues depuis l’Antiquité. Les mesures systématiques du débit remontent au milieu du 19e  siècle. Les données historiques servent, par exemple, de base pour la protection contre les crues ou la prévision des crues, ainsi que pour le dimensionnement des ouvrages hydrauliques.

Au cours de ces dernières années, la mesure de débit acoustique s’est établie dans de nombreuses stations hydrologiques. Grâce à cette technologie, les données peuvent être collectées en continu et mises à disposition 24 heures sur 24.

Vous trouverez plus de détails dans nos produits pour l’hydrologie.

FLUVIUS

Système de temps de transit avec traitement numérique des signaux

Fluvius peut être utilisé pour tout, des petits cours d’eau aux grands fleuves où l’eau contient de fortes concentrations de matières en suspension. Un signal sonore codé est envoyé à travers l’eau et le temps de fonctionnement est calculé. Le résultat est la vitesse d’écoulement. Lorsqu’une onde acoustique se propage dans l’eau, une partie de l’énergie est amortie par la friction et les particules en suspension. Ce processus dépend de la fréquence : plus la fréquence est élevée, plus l’amortissement est important. Par conséquent, les basses fréquences permettent une bien meilleure réception du signal sur de longues distances.

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TRANSDUCTEUR

Le bon choix de fréquence

Utilisation recommandée des transducteurs en fonction de la longueur acoustique et de la teneur en matières en suspension

Vous trouverez plus de détails dans nos produits pour l’hydrologie.

DISTRIBUTION D’EAU

Fonctionnement efficace des réseaux de canalisations.

Bien qu’il y ait suffisamment d’eau sur terre et qu’elle ne soit pas consommée, mais seulement utilisée, l’accès à une eau potable propre et saine devient de plus en plus difficile. La répartition régionale inégale de l’eau sur les différents continents et l’augmentation de la population mondiale entraînent une pénurie mondiale d’eau potable. De plus en plus de conduites d’eau potable sont construites dans le monde entier. La mesure de débit est indispensable à la fiabilité et à la régulation à long terme pour l’exploitation sûre et efficace de réseaux de conduites de grande taille ou ramifiées.

Vous trouverez plus de détails dans nos produits pour distribution d’eau.

DUCTUS S

Système de temps de transit avec traitement numérique des signaux

Le débitmètre Ductus S est une solution de mesure du temps de transit entièrement intégrée avec jusqu’à 10 trajets acoustiques pour liquides. Le système augmente votre rentabilité grâce à sa répétabilité et sa linéarité exceptionnelles sur toute la plage de débit. Grâce à la compensation brevetée du profil de vitesse, aucun redresseur de débit ou calibrage sur site n’est nécessaire. Le Ductus S peut être utilisé avec des capteurs intégrés ou des capteurs externes à pince.

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LE CONCEPT

Enregistrement de l'ensemble du profil de vitesse

Les restrictions structurelles et les modalités d’application obligent à concevoir des canalisations complexes comportant un grand nombre de coudes, de branchements et d’autres éléments qui perturbent l’écoulement uniforme. Il est donc difficile d’installer les débitmètres à l’endroit optimal. L’emplacement optimal est défini par une distance minimale avant ou après des perturbations connues et présente un profil de vitesse pleinement développé. Même avec plusieurs capteurs de débit, des erreurs importantes peuvent se produire.

Le système acoustique Ductus S fournit des informations détaillées sur le profil de vitesse du débit. Il est possible d’obtenir une mesure précise du débit en reproduisant le profil dans l’intégralité de la conduite à l’aide de paramètres de configuration et de facteurs de correction prédéterminés.

Les débitmètres réagissent également de manière sensible aux profils de vitesse présentant une grande composante de rotation (tourbillons). Le tourbillon est causé par deux ou plusieurs changements décalés en termes de niveau, du sens du courant. Les tourbillons sont présents dans pratiquement toutes les applications et peuvent générer d’importantes composantes d’écoulement transversal ; de grandes longueurs de tuyaux sont également nécessaires jusqu’à ce qu’ils se calment. Si les tourbillons ne sont pas pris en compte dans le calcul, ils peuvent donner lieu à des erreurs importantes. Le système Ductus S conserve sa précision de mesure même en présence de profils asymétriques et de tourbillons dans la conduite.

Image: Mesure après un coude de 90°

TRANSDUCTEUR

Facilité d'installation et de remplacement pendant le fonctionnement

Ductus S est disponible avec une variété de transducteurs. Vous trouverez plus de détails dans nos produits pour distribution d’eau.

Dans le cas peu probable d’une défaillance d’un transducteur, le Ductus S peut être programmé pour compenser automatiquement la perte d’informations acoustiques du trajet avec une précision de mesure légèrement réduite. Il avertit également l’opérateur qu’une alarme a été émise. Les boîtiers des transducteurs sont séparés des transducteurs et sont conçus de manière à ce que l’ensemble du transducteur puisse être démonté pour réparation, remplacement ou nettoyage pendant le fonctionnement et sans vidange de la conduite.

La combinaison du Ductus S avec des transducteurs à pince rend la mesure de débit non-invasive. Les transducteurs sont installés sur la tuyauterie moyennant un dispositif technique restreint et sans interruption du processus. Les transducteurs à pince ne nécessitent aucune modification de la tuyauterie et ne nécessitent aucune interruption de fonctionnement.

MAINTENANCE

Compétence technique au point de mesure.

Notre service après-vente professionnel et compétent supervise des projets dans le monde entier. Des techniciens, ingénieurs et formateurs qualifiés accompagnent nos clients dans tous les domaines de la gestion de projet jusqu’à l’installation clé en main.

Avant la planification du projet, nous passons en revue les données relatives au site avec nos clients afin d’offrir une solution spécifique au client. En plus du service d’installation, nous offrons un support rapide et de premier plan. Contactez le représentant responsable de votre région pour savoir ce que notre service technique peut faire pour vous.

Si vous avez besoin d’une assistance immédiate, veuillez contacter notre service d’assistance téléphonique ou consulter notre site Web pour trouver le produit adapté à votre application.

Siège principal
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REFERENCE

Nous intervenons dans le monde entier

Nous avons planifié, installé et mis en service avec succès des systèmes de mesure dans de nombreux pays. Ce faisant, nous suivons toujours les exigences spécifiques du client et créons les meilleurs avantages possibles. Nos projets incluent la formation technique du client.

Vous trouverez quelques impressions de nos projets sur notre liste de références.

Rapport de référence Zurich
Rapport de référence Chicago

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