Le taux de variation du débit est une mesure de la plage d’utilisation d’un instrument, exprimé sous la forme de la pleine échelle de débit divisée par le point minimum de mesure. Il indique la quantité de la plage de l’instrument qui peut produire des lectures exactes, ce qui est très important lorsque vous voulez mesurer ou contrôler un débit très large sans avoir à changer d’instruments.

Comment calculer le taux de variation du débit

Prenez une règle de 12 cm qui est graduée à tous les quarts de centimètres (0,25 cm). Puisque la plus petite distance qui peut être mesurée est 0,25 cm, le taux de variation est de 12/0,25 = 48 pour 1 (48:1). Maintenant, que se passe-t-il si nous remarquons que sur cette même règle, toutes les lignes graduées en-dessous de 2 cm sont floues ? La précision n’a pas changé, puisque la distance entre les marques est la même, mais la plage utilisable est maintenant plus faible. Dans ce cas, le taux de variation serait de 12/2 = 6:1. En utilisant cette règle floue, si nous avions besoin de mesurer un objet qui fait probablement un centimètre et demi de longueur, nous ne pourrions pas obtenir de lecture précise. À la place, nous devrions utiliser une règle plus petite avec la même variation (disons, une règle de 6 cm avec des lignes effacées en-dessous de 1 cm), ou la règle de même taille avec un taux de variation plus grand, dans ce cas au moins 12:1.

Le taux de variation d’un débitmètre ou régulateur de débit est davantage affecté par le rapport signal-bruit de l’appareil, qui résulte à la fois des dynamiques de fluide de la technologie de mesure de débit et du type et de la qualité du détecteur utilisé. Par exemple, la plupart des appareils avec plaques à orifice basés sur la pression différentielle ont des taux de variation de 4:1, ce qui indique que la précision n’est pas bien maintenue en-dessous de 25% de la pleine échelle de débit. Selon le principe de Bernoulli, la pression différentielle est relative au carré de la vélocité du débit dans des écoulements turbulents (non laminaires). De fait, en réduisant le taux de la pleine échelle de débit par deux, on réduit la pression différentielle par quatre, et en réduisant la pleine échelle de débit par quatre on réduit la pression différentielle par 16. Des pressions différentielles plus faibles se traduisent par une force plus faible du signal du détecteur, et finalement les signaux se perdent dans le bruit du signal.

En revanche, les appareils de mesure de débit basés sur la pression différentielle laminaire maintiennent une relation linéaire directe entre la pression différentielle et la vitesse d’écoulement. Cela est rendu possible en rassemblant l’écoulement turbulent dans les canaux laminaires, au sein desquels la pression différentielle et la vitesse d’écoulement sont reliés de façon linéaire, selon l’équation de Poiseuille. Donc, dans un instrument de débit massique laminaire d’Alicat, en réduisant le taux de la pleine échelle de débit par quatre on réduit seulement la pression différentielle par quatre. Ceci, combiné à notre technologie de détection, nous permet de garantir la précision dans la plupart de nos produits de débit massique d’au moins 0,5% de la pleine échelle de débit, un taux de variation de 200:1.

Test de taux de variation Alicat

La vidéo suivante d’une minute montre les résultats du test récent du taux de variation d’Alicat. Dans ce test, nous utilisons une vidéo intégrale, en temps réel, pour surveiller le débit réel provenant d’un régulateur de débit massique de 5 lnpm. Toutefois, au lieu de coupler ce régulateur avec un débitmètre de 5 lnpm, nous le couplons avec un débitmètre massique de 50 ccnm pour voir le plus bas niveau auquel notre régulateur peut fonctionner. À pleine échelle, la plage de ce compteur représente uniquement le 1% inférieur de la plage du régulateur de débit, un taux de variation de 100:1. Nous débutons le test à un débit de 50 ccnm, ce qui représente un taux de variation de 100:1 pour le régulateur, et continuons ensuite à 5 ccnm (1000:1) et 1 ccnm (5000:1).

Pour chaque débit demandé dans la vidéo, le régulateur de débit massique a été capable de réguler le débit dans les limites de 0,13 ccnm, ce qui est remarquable pour un régulateur de 5000 ccnm. Si vous utilisiez un régulateur de débit avec un taux de variation de 50:1, vous auriez besoin d’un appareil qui couvre de 100 à 5000 ccnm, un autre pour couvrir de 2 à 100 ccnm, et encore un autre pour couvrir les derniers 1 à 2 ccnm. Pour ceux qui font attention à leur budget, des taux de variation plus élevés signifie dépenser moins d’argent pour couvrir des plages d’écoulement plus larges. Des taux de variation plus élevés permettent également une plus grande flexibilité lorsqu’une expérience nécessite une plage plus large de manière inattendue. Lorsque vous découvrez en cours de projet que vous devez aller plus bas que prévu à l’origine, un taux de variation élevé peut sauver votre projet.

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