VEGA VEGAPULS 56 Profibus PA - Manuel (Page 4)

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Description de l'appareil
1 Description de l'appareil
Jusqu’ici, la mesure de niveau dans des
milieux ou produits à très haute température
représentait de grandes difficultés, souvent
insurmontables. Si la mesure devait en plus
s’effectuer sous de hautes pressions, il
n’existait pour ainsi dire aucun système ca-
pable de fonctionner sans problème, sans
parler d’une mesure sans contact avec une
bonne précision de mesure.
La mesure de niveau dans des colonnes de
destillation et stripper (fractions de tête, pro-
duits de bas de colonne) se faisait jusqu’ici par
des capteurs de pression ou de pression
différentielle. Les frais de montage (conduites
pressurisées etc.) pour cette technique
étaitent importants, dépassant même sensible-
ment le prix du capteur. Le manque d’alternati-
ves contraignait les services d’instrumentation
et de niveaumétrie à accepter tous les inconvé-
nients liés à cette technique. Il s’agissait non
seulement des frais d’entretien élevés (net-
toyage des tubes de mesure, erreurs de me-
sure due au condensat, membranes encras-
sées...), mais aussi d’une précision de mesure
très insuffisante (erreurs de température, varia-
tions de densité, erreurs de montage...).
C’est pourquoi les exigences posées par
l’industrie en général et par le secteur
pétrochimique en particulier, à un capteur
fonctionnant sans contact sont claires :
• Capteur indépendant de la pression et de
la température
• Température au process jusqu’à 400°C
• Pression jusqu’à 64 bar
• Résistance la plus haute et application
universelle des matériaux en contact avec
le produit/process
• Précision 0,1 %
• Boîtier métallique robuste
• Agréé Ex (mais aussi EEx d et EEx ia)
• Boucle de courant et connexion numérique
Ces exigences ont joué un rôle prédominant
dans les objectifs de mise au point d’un sys-
tème de mesure radar à hautes températures:
la série VEGAPULS 56. Il s’agit d’une nouvelle
construction spéciale de capteurs radar à
hautes températures, capable de mesurer
jusqu’à 400°C et 64 bar de pression.
Des capteurs qui n’existeraient pas sans les
nouveaux résultats de la science des maté-
riaux et de la technique de finition. Car on
utilise ici comme matériau de couplage une
céramique spécialement mise au point, dont
le comportement dans la technique des hau-
tes fréquences est semblable aux plastiques
habituellement utilisés. En ce qui concerne
les caractéristiques chimique et thermique,
cette céramique est cependant d’une résis-
tance exceptionnelle.
Les matériaux en contact avec le process/
produit sont de la plus haute qualité. Il est
moins question de l’alliage de haut de gamme
de la bride en acier inox (1.4571/316 TI ou
meilleur) mais plutôt de la céramique spécia-
lement mise au point (Al
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O
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) et de sa techni-
que de liaison. La tige en céramique
réceptionne les signaux radar du module à
haute fréquence. Avec son extrémité
cônique, elle fonctionne comme émetteur et
récepteur. Un joint en tantale assure l’étan-
chéité entre bride en acier inox et tige en
céramique.
1.1 Fonctionnement
Ra dio d etection a nd r anging: Radar.
Les VEGAPULS sont des capteurs radar qui
mesurent les distances en continu et sans
contact. La distance mesurée correspond à
la hauteur de remplissage, elle est délivrée
comme valeur niveau.
Principe de mesure:
Emettre – refléter – réceptionner
Des signaux radar à faible fréquence de
6,3 GHz sont émis sous forme de courtes
impulsions par le système d'antenne du
capteur. Après avoir été réfléchies par la
surface du produit, ces impulsions sont ré-
ceptionnées à nouveau par l'antenne sous
forme d'échos radar. Le temps de propaga-
tion des impulsions radar est directement
proportionnel à la distance entre capteur et
produit et donc à la hauteur de remplissage.