Micro Motion Fonctionnalité de densimétrie avancée Théorie Manuel utilisateur

Manuel d’instructions
P/N 20002316A, Rev. A
Octobre 2004
Fonctionnalité de
densimétrie avancée
Micro Motion®
Théorie, configuration et exploitation
Fonctionnalité de
densimétrie avancée
Micro Motion®
Théorie, configuration et exploitation
Pour toute assistance, contacter le centre de service le plus
proche :
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le 0800 917 901
• En Suisse, appeler le 041 768 6111
• En Belgique, appeler le 02 716 77 11 ou, gratuitement,
le 0800 75 345
• Aux Etats-Unis, appeler le 1-800-522-6277
• Au Canada et en Amérique Latine, appeler le (303) 530-8400
• En Asie, appeler le (65) 6770-8155
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déposée de Micro Motion, Inc. Les logos Micro Motion et Emerson sont des marques
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propriétaires respectifs.
Table des matières
Chapitre 1 Avant de commencer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1
1.2
1.3
1.4
But de ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Terminologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interface avec le transmetteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Procédures décrites dans ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
1
1
Chapitre 2 Principe de fonctionnement de la fonctionnalité
de densimétrie avancée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
A propos de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Présentation de la fonctionnalité de densimétrie avancée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Mesurage de la masse volumique, de la densité et de la concentration. . . . . . . . . . . 3
2.3.1
Définition de la masse volumique, de la densité et de la concentration. . . 3
2.3.2
Effet de la température sur la masse volumique, la densité et la
concentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3.3
Calcul de la concentration à partir de la masse volumique . . . . . . . . . . . . 7
Configuration d’une courbe de densité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Exemple d’utilisation de la fonctionnalité de densimétrie avancée . . . . . . . . . . . . . . 12
Chapitre 3 Chargement d’une courbe standard ou personnalisée . . . . . . . . . . . 13
3.1
3.2
3.3
A propos de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Courbes standard ou personnalisées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Procédure de chargement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1
A l’aide de ProLink II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.2
A l’aide de l’indicateur d’un transmetteur Série 3000 MVD . . . . . . . . . . .
3.3.3
A l’aide de l’indicateur d’un transmetteur Série 3000 non MVD. . . . . . . .
13
13
14
15
17
18
Chapitre 4 Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur. . . . . . . . . . . . . 19
4.1
4.2
4.3
4.4
A propos de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Unités de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Procédure de configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1
A l’aide de ProLink II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.2
A l’aide de l’indicateur d’un transmetteur Série 3000. . . . . . . . . . . . . . . .
Mise en équation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
19
19
19
24
27
Chapitre 5 Exploitation d’une courbe de densité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
A propos de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sélection de la courbe active . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.1
A l’aide de ProLink II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.2
A l’aide de l’indicateur d’un transmetteur Série 3000. . . . . . . . . . . . . . . .
Utilisation des grandeurs de densimétrie avancée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modification d’une courbe de densité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Enregistrement d’une courbe de densité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
29
29
29
30
31
31
31
i
Table des matières suite
Chapitre 6 Options avancées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.1
6.2
6.3
Annexe A
33
33
33
33
34
Plage de réglage des points de température et de concentration . . . 37
A.1
A.2
A.3
Annexe B
A propos de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ordre maximum pour la mise en équation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ajustage d’une courbe de densité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.1
Ajustage du décalage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.2
Ajustage de la pente et du décalage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A propos de cette annexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Nombre minimum de points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Nombre de points et plage de réglage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Relevés de configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
B.1
B.2
B.3
B.4
B.5
B.6
B.7
B.8
B.9
B.10
A propos de cette annexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Relevés électroniques ou manuels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Grandeur dérivée : Masse volumique à température de référence . . . . . . . . . . . . .
Grandeur dérivée : Densité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Grandeur dérivée : Concent masse (Masse vol) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Grandeur dérivée : Concent masse (Densité) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Grandeur dérivée : Concent volume (Masse vol) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Grandeur dérivée : Concent volume (Densité) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Grandeur dérivée : Concent (Masse volumique) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Grandeur dérivée : Concent (Densité) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
41
41
42
43
44
45
46
47
48
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
ii
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Avant de commencer
Chapitre 1
Avant de commencer
But de ce manuel
Ce manuel explique le fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée et décrit comment
la configurer.
1.2
Terminologie
• Courbe de densité – surface tridimensionnelle qui décrit la relation entre la température,
la concentration et la masse volumique du fluide mesuré.
• Courbes standard – courbes de densité fournies par Micro Motion avec la fonctionnalité de
densimétrie avancée, pouvant être utilisées dans de nombreux procédés. Ces courbes sont
décrites au chapitre 3.
• Courbe personnalisée – courbe de densité configurée par Micro Motion à partir de données
fournies par le client.
• Courbe définie par l’utilisateur – courbe de densité configurée par l’utilisateur à l’aide de
la fonctionnalité de densimétrie avancée.
1.3
Interface avec le transmetteur
Suivant le type de transmetteur, une ou plusieurs interfaces peuvent être utilisées pour configurer et
exploiter la fonctionnalité de densimétrie avancée :
• ProLink II – disponible pour tous les transmetteurs sauf ceux de la Série 3000 non MVD
• PocketProLink – disponible pour tous les transmetteurs sauf ceux de la Série 3000 non MVD
• Indicateur des transmetteurs Série 3000 non MVD (ALTUS)
• Indicateur des transmetteurs Série 3000 MVD
Ce manuel décrit les interfaces de ProLink II et de l’indicateur des transmetteurs Série 3000.
L’interface de PocketProLink est similaire à celle de ProLink II.
1.4
Procédures décrites dans ce manuel
Deux procédures de configuration sont possibles :
• Si les courbes standard ou une ou plusieurs courbes personnalisées ont été commandées,
il suffit de charger la ou les courbe(s) désirées dans la mémoire du transmetteur. Pour charger
une courbe dans la mémoire du transmetteur, voir le chapitre 3.
• Si aucune courbe standard ou personnalisée n’a été commandée, l’utilisateur doit configurer
ses propres courbes à partir des données du procédé. Pour configurer une courbe définie
par l’utilisateur, voir le chapitre 4.
Courbes définies par l’utilisateur
1
Courbes standard ou personnalisées
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Théorie
1.1
Avant de commencer suite
Lorsque toutes les courbes ont été chargées ou configurées, une de ces courbes doit être sélectionnée
pour les mesures. Cette courbe est la courbe « active ». Il est possible de légèrement modifier une
courbe si nécessaire. Une fois la courbe active sélectionnée, la fonctionnalité de densimétrie avancée
est prête pour être exploitée par le transmetteur. Pour sélectionner la courbe active ou modifier une
courbe existante, et pour exploiter la fonctionnalité de densimétrie avancée, voir le chapitre 5.
La procédure optionnelle d’ajustage des courbes est décrite au chapitre 6.
2
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
2.1
Avant de commencer
Chapitre 2
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité
de densimétrie avancée
Théorie
A propos de ce chapitre
Ce chapitre décrit la relation entre la masse volumique et la concentration, comment la concentration
peut être calculée à partir de la masse volumique, et comment ce calcul est effectué par la
fonctionnalité de densimétrie avancée. Un exemple est utilisé pour illustrer la mise en oeuvre de
la fonctionnalité de densimétrie avancée dans une application réelle.
Remarque : Ce chapitre ne donne aucunes instructions de configuration. Pour de l’aide concernant
le chargement d’une courbe standard ou personnalisé fournie par Micro Motion, voir le chapitre 3.
Pour configurer une courbe définie par l’utilisateur, voir le chapitre 4.
Présentation de la fonctionnalité de densimétrie avancée
Les capteurs Micro Motion mesurent directement la masse volumique, mais pas la concentration.
La fonctionnalité de densimétrie avancée calcule les grandeurs de densimétrie telles que la
concentration ou la masse volumique à température de référence à partir des mesures de masse
volumique et de température.
La grandeur dérivée qui est spécifiée lors de la configuration détermine le type de mesure de
concentration effectué (voir la section 2.3.1). Chaque grandeur dérivée permet le calcul de certaines
grandeurs de densimétrie particulières (voir le tableau 2-1). Les grandeurs calculées par la
fonctionnalité de densimétrie avancée peuvent être utilisées pour le contrôle du procédé comme
toute autre grandeur mesurée par le débitmètre (masse, volume, etc.). Par exemple, un événement
peut être contrôlé par une grandeur de densimétrie avancée.
2.3
Mesurage de la masse volumique, de la densité et de la concentration
La masse volumique, la densité et la concentration constituent des concepts clés de la fonctionnalité
de densimétrie avancée. Cette section définit ces termes et comment ils s’appliquent à la
fonctionnalité de densimétrie avancée.
Courbes standard ou personnalisées
2.2
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
3
Courbes définies par l’utilisateur
2.3.1
Définition de la masse volumique, de la densité et de la concentration
La masse volumique est une mesure de masse par unité de volume. Les mesures de masse volumique
s’appliquent aussi bien aux substances pures comme le mercure ou l’argent qu’aux composés tels que
l’air ou l’eau. Les unités de masse volumique les plus usitées sont :
• le kg/m3
• le g/cm3
• la lb/ft3
• la lb/gal3
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée suite
La densité est le rapport de deux masses volumiques :
Masse volumique du fluide mesuré à la température de référence T1
Masse volumique du fluide de référence à la température de référence T2
Le fluide de référence est généralement de l’eau. Les températures T1 et T2 peuvent être différentes.
La densité est une grandeur sans unité. Les combinaisons de température de référence suivantes sont
souvent employées pour calculer la densité :
• Densité 20/4 – Fluide mesuré à 20 °C, eau à 4 °C (masse volumique = 1000 kg/m3)
• Densité 20/20 – Fluide mesuré à 20 °C, eau à 20 °C (masse volumique = 998,2 kg/m3)
• Densité 60/60 – Fluide mesuré à 60 °F, eau à 60 °F (masse volumique = 999 kg/m3)
La concentration représente la quantité d’une substance dissoute ou en suspension dans une solution
par rapport au tout, comme par exemple la concentration de sel dans de l’eau salée. La concentration
est généralement exprimée en pourcentage. Elle peut être basée sur la masse ou sur le volume :
Masse du soluté
Masse totale de la solution
Volume du soluté
Volume total de la solution
Les unités de concentration les plus usitées sont :
• le degré Plato
• le degré Balling
• le degré Brix
• le degré Baumé (densité < 1 ou > 1)
• le degré Twaddell
• le % en masse de matière en suspension
• le % en volume de matière en suspension
• le proof / masse
• le proof / volume
2.3.2
Effet de la température sur la masse volumique, la densité et la concentration
La masse volumique varie toujours en fonction de la température ; pour la plupart des substances,
la masse volumique diminue lorsque la température augmente. Voir la figure 2-1. L’amplitude de cette
variation diffère suivant les substances.
4
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée suite
Impact de la température sur la masse volumique
Température = 4 °C
Avant de commencer
Figure 2-1
Température = 25 °C
100 kilogrammes
100,0 litres
Masse volumique à 4 °C = 1000 kg/m3
100 kilogrammes
100,3 litres
Masse volumique à 25 °C = 997 kg/m3
Théorie
Figure 2-2
Courbes standard ou personnalisées
La densité ne varie pas avec la température, car elle est définie à des températures de référence
données.
Lors des mesures de concentration, le soluté et le solvant ont souvent des réponses différentes aux
variations de température, le volume de l’un augmentant plus rapidement que volume de l’autre
lorsque la température augmente. En conséquence :
• Les valeurs de concentration en masse ne sont pas affectées par la température. Ce type de
mesure de la concentration est le plus couramment employé. Voir la figure 2-2.
• Les valeurs de concentration en volume sont affectées par la température. Ce type de mesure
de la concentration est donc peu employé, sauf dans l’industrie de distillation d’alcool
(le proof est une unité de concentration en volume)
Mesure de concentration non affectée par la température
+
45 kg d’eau
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Courbes définies par l’utilisateur
55 kg de sucrose
=
100 kg de solution
55 °Brix
à toute température
5
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée suite
Du fait de ces effets de la température, il n’existe pas de relation directe entre la masse volumique
et la concentration (voir la figure 2-3). Une surface tridimensionnelle – concentration, température et
masse volumique – est donc requise. Cette surface tridimensionnelle est la courbe de densité
Différents produits sont caractérisés par différentes courbes de densité. La figure 2-4 illustre une
courbe de densité typique.
Figure 2-3
Relation entre la masse volumique et la concentration à deux températures différentes
Masse volumique (g/cm3 )
1,8
1.8
1,6
1.6
1,4
1.4
Température
Temp
1 1
Température
Temp
2 2
1,2
1.2
1,0
1
0,8
0.8
0
50
0
Figure 2-4
100
50
Concentration (%)
100
Exemple d’une courbe de densité
1,6
1,5
1,4
1,3
Axe des Y :
Masse
volumique
1,2
1,1
20
1,0
12
16
Axe des X :
Concentration
6
20
24
28
60
32
36
40
44
48
100
Axe des Z :
Température
52
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée suite
Figure 2-5
Avant de commencer
2.3.3
Calcul de la concentration à partir de la masse volumique
Le calcul de la concentration se fait en deux étapes (voir la figure 2-5) :
1. Correction en température des données de masse volumique du procédé. Cette étape fait
correspondre la valeur de masse volumique actuelle à une valeur équivalente pour un point de
température donné, ce qui produit une valeur de masse volumique à température de référence.
2. Conversion de la masse volumique à température de référence en une valeur de concentration.
Puisque toutes les valeurs de masse volumique sont corrigées en température, il en découle
que toute variation de la masse volumique résulte d’un changement de composition du fluide
et une conversion directe à une valeur de concentration peut donc être effectuée.
Les données de la courbe de densité mises en mémoire dans le transmetteur contiennent les coefficients
qui permettent de ramener la masse volumique mesurée à une température de référence et de faire
correspondre cette valeur à une valeur de concentration.
Calculs de densité avancée
Théorie
1,6
1,5
Température
de référence
1,4
1,3
Courbes standard ou personnalisées
Axe des Y :
Masse
volumique
1,2
1,1
1,0
20
12
Axe des X :
Concentration
2.4
16
20
24
60
28
32
36
40
44
100
48
Axe des Z :
Température
52
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
7
Courbes définies par l’utilisateur
Configuration d’une courbe de densité
Cette section explique de façon générale la procédure de configuration d’une courbe de densité.
Des instructions plus spécifiques sont données au chapitre 3 pour les courbes standard et personnalisées,
et au chapitre 4 pour les courbes définies par l’utilisateur.
La configuration d’une courbe de densité se fait en cinq étapes :
• Spécification de la grandeur dérivée
• Spécification des valeurs de référence requises
• Configuration de la surface de densité avancée
• Mise en correspondance des valeurs masse volumique à température de référence avec les
valeurs de concentration
• Mise en équation
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée suite
Etape 1 Spécification de la grandeur dérivée
La fonctionnalité de densimétrie avancée permet de calculer la concentration à l’aide de différentes
méthodes. Par exemple, il peut s’agir d’une concentration en masse dérivée de la masse volumique à
température de référence, ou d’une concentration en volume dérivée de la densité. La méthode
utilisée, et donc le type de mesure de concentration, dépend de la « grandeur dérivée » configurée.
La grandeur dérivée sélectionnée détermine quelles grandeurs de densimétrie seront disponibles
pour le contrôle du procédé. Le tableau 2-1 définit les grandeurs dérivées et indique les grandeurs
mesurées qui sont disponibles avec chaque grandeur dérivée. Il faut s’assurer que la grandeur dérivée
sélectionnée permet le mesurage des grandeurs de densimétrie requises par l’application, et qu’elle
peut être calculée à partir de données disponibles.
Remarque : Toutes les grandeurs dites « nettes » présument que les données de concentration sont
basées sur un pourcentage. Ceci est valable pour le débit massique net, le débit volumique net,
ainsi que les totaux partiels et généraux correspondants. Si une grandeur « nette » doit être mesurée,
s’assurer que les valeurs de concentration sont basées sur un pourcentage de matière sèche.
Tableau 2-1 Grandeurs dérivées et grandeurs mesurées disponibles
Grandeurs mesurées disponibles
Masse
volumique à
température
de référence
Débit
volumique à
température
de référence
Masse volumique à T ref
Masse volumique à température de référence
Masse par unité de volume, calculée à une
température de référence donnée
✓
✓
Densité
Densité
Rapport de la masse volumique d’un fluide à une
température donnée à celle de l’eau à une
température donnée. Les deux températures de
référence ne sont pas forcément identiques
✓
✓
Concent masse (Masse vol)
Concentration en masse dérivée de la masse
volumique à température de référence
Teneur en masse de liquide en solution ou de
matière sèche en suspension dans un mélange,
calculée à partir de la mesure de masse
volumique à température de référence
✓
✓
Concent masse (Densité)
Concentration en masse dérivée de la densité
Teneur en masse de liquide en solution ou de
matière sèche en suspension dans un mélange,
calculée à partir de la mesure de densité
✓
✓
Concent volume (Masse vol)
Concentration en volume dérivée de la masse
volumique à température de référence
Teneur en volume de liquide en solution ou de
matière sèche en suspension dans un mélange,
calculée à partir de la mesure de masse
volumique à température de référence
✓
✓
Grandeur dérivée :
code de ProLink II et définition
8
Densité
Concentration
Débit
en
masse
nette
✓
✓
✓
✓
Débit
en
volume
net
✓
✓
✓
✓
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée suite
Grandeurs mesurées disponibles
Masse
volumique à
température
de référence
Débit
volumique à
température
de référence
Densité
Concentration
Concent volume (Densité)
Concentration en volume dérivée de la densité
Teneur en volume de liquide en solution ou de
matière sèche en suspension dans un mélange,
calculée à partir de la mesure de densité
✓
✓
✓
✓
Concentration (Masse vol)
Concentration dérivée de la masse volumique
à température de référence
Proportion en masse, volume, poids, ou nombre
de moles de liquide en solution ou de matière
sèche en suspension dans un mélange, calculée
à partir de la mesure de masse volumique à
température de référence
✓
✓
Concentration (Densité)
Concentration dérivée de la densité
Proportion en masse, volume, poids, ou nombre
de moles de liquide en solution ou de matière
sèche en suspension dans un mélange, calculée
à partir de la mesure de densité
✓
✓
Grandeur dérivée :
code de ProLink II et définition
Débit
en
masse
nette
Débit
en
volume
net
✓
Avant de commencer
Tableau 2-1 Grandeurs dérivées et grandeurs mesurées disponibles (suite)
✓
✓
✓
Théorie
Courbes standard ou personnalisées
Etape 2 Spécification des valeurs de référence requises
Suivant la grandeur dérivée sélectionnée, différentes valeurs de référence doivent être spécifiées pour
le calcul des grandeurs mesurées. Le tableau 2-2 définit ces valeurs de référence. Le tableau 2-3
indique les valeurs de référence qui doivent être spécifiées pour chaque grandeur dérivée.
Tableau 2-2 Définition des valeurs de référence
Valeur de référence
Définition
Température de référence du fluide mesuré
Température à laquelle les valeurs de masse volumique seront corrigées
Température de référence de l’eau
La température de référence T2 utilisée pour le calcul de la densité
Masse volumique de référence de l’eau
Masse volumique de l’eau à la température de référence T2
Tableau 2-3 Grandeurs dérivées et valeurs de référence requises
Valeurs de référence
Température de référence
du fluide mesuré
Masse volumique à T ref
✓
Densité
✓
Concent masse (Masse vol)
✓
Concent masse (Densité)
✓
Concent volume (Masse vol)
✓
Concent volume (Densité)
✓
Concentration (Masse vol)
✓
Concentration (Densité)
✓
Température de
référence de l’eau
Masse volumique de
référence de l’eau
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Courbes définies par l’utilisateur
Grandeur dérivée
9
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée suite
Etape 3 Configuration de la surface de densité avancée
La surface de densité avancée permet de convertir les mesures de masse volumique du procédé en
masse volumique à la température de référence. Pour configurer la surface de densité avancée :
1. Spécifier entre 2 et 6 points de température
2. Spécifier entre 2 et 5 valeurs de concentration qui définiront les courbes de concentration
3. Pour chaque point de données (intersection d’un point de température et d’une courbe de
concentration), spécifier la masse volumique correspondante du fluide. Par exemple,
pour configurer la surface de densité illustrée à la figure 2-6, qui comporte 6 points de
température et 5 courbes de concentration, il faut spécifier la masse volumique du fluide à la
valeur de concentration A et au point de température 1, à la valeur de concentration A et au
point de température 2, etc., jusqu’à la valeur de concentration E et au point de température 6.
Figure 2-6
Exemple d’une courbe de densité
Courbes de concentration A à E
1,6
1,5
Points de
température
1à6
1,4
1,3
Axe des Y :
Masse
volumique
1,2
1,1
20
1,0
12
16
Axe des X :
Concentration
20
24
28
60
32
36
40
44
48
100
Axe des Z :
Température
52
Micro Motion recommande de :
• spécifier la température de référence comme l’un des points de température de la courbe
de densité
• s’assurer que les points de température sélectionnés couvrent et dépassent légèrement la plage
de température attendue du fluide mesuré
• s’assurer que les valeurs de concentration sélectionnées couvrent et dépassent légèrement la
plage de concentration attendue du fluide mesuré
Pour la plupart des fluides, ces données peuvent être obtenues à partir d’abaques existantes. Celle du
chlorure de sodium est illustrée au tableau 2-4.
10
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée suite
Concentration (%)
0 °C
10 °C
25 °C
40 °C
60 °C
80 °C
100 °C
1
1,00747
1,00707
1,00409
0,99908
0,9900
0,9785
0,9651
2
1,01509
1,01442
1,01112
1,00593
0,9967
0,9852
0,9719
4
1,03038
1,02920
1,02530
1,01977
1,0103
0,9988
0,9855
8
1,06121
1,05907
1,05412
1,04798
1,0381
1,0264
1,0134
12
1,09244
1,08946
1,08365
1,07699
1,0667
1,0549
1,0420
16
1,12419
1,12056
1,11401
1,10688
1,0962
1,0842
1,0713
20
1,15663
1,15254
1,14533
1,13774
1,1268
1,1146
1,1017
24
1,18999
1,18557
1,17776
1,16971
1,1584
1,1463
1,1331
26
1,20709
1,20254
1,19443
1,18614
1,1747
1,1626
1,1492
Etape 4
Avant de commencer
Tableau 2-4 Masse volumique (en g/cm3) d’une solution de chlorure de sodium (NaCl) et d’eau (H2O)
à différentes valeurs de température et de concentration
Remarque : La détermination de l’incertitude totale du calcul de concentration est une opération
complexe. Si cette information est nécessaire, contacter le service après-vente de Micro Motion.
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
11
Courbes définies par l’utilisateur
Etape 5 Mise en équation
Lorsque toutes les données ont été saisies, le transmetteur génère automatiquement la courbe de
densité. La qualité de la mise en équation de la courbe peut être évaluée à l’aide de deux paramètres :
• Le résultat de la mise en équation. La mesure de concentration ne sera disponible que si la
mise en équation est Bonne. Si la mise en équation est Médiocre ou en Echec, il faut
reconfigurer la courbe en modifiant les données. Dans ce cas, il faut :
- soit corriger les données erronées
- soit reconfigurer la courbe en utilisant moins de points de température ou de courbes de
concentration.
Si le résultat de la mise en équation est Vide, la mise en équation ne s’est pas terminée ou a
échoué. Attendre une minute, ou entrer une nouvelle fois les données.
• L’incertitude de la mise en équation. Cette valeur correspond à l’erreur moyenne de la mise en
équation, et elle ne tient pas compte des erreurs sur les valeurs utilisées pour définir la courbe
de densité, ni des erreurs des mesures de masse volumique ou de température.
Courbes standard ou personnalisées
Remarque : Cette étape n’est pas nécessaire si la grandeur dérivée sélectionnée est la masse
volumique à température de référence ou la densité, car ces grandeurs ne sont pas des mesures de
concentration.
La fonctionnalité de densimétrie avancée doit faire correspondre les valeurs calculées de masse
volumique à température de référence à des valeurs de concentration. Pour ce faire, il faut :
• spécifier entre 2 et 6 valeurs de concentration. Micro Motion recommande d’utiliser les mêmes
valeurs de concentration qui ont été utilisées à l’étape 3.
• Pour chaque valeur de concentration, spécifier la valeur correspondante de masse volumique
à température de référence du fluide.
Comme mentionné plus tôt, ces données peuvent être obtenues à partir d’abaques existantes. Par exemple,
si le fluide mesuré est une solution de chlorure de sodium et d’eau et que la température de référence
spécifiée est 25 °C, les valeurs à utiliser se trouvent dans la troisième colonne du tableau 2-4.
Théorie
Mise en correspondance des valeurs de masse volumique à température de référence
avec les valeurs de concentration
Principe de fonctionnement de la fonctionnalité de densimétrie avancée suite
L’incertitude est calculée dans l’unité de concentration de la courbe. Elle est représentée par
une valeur telle que :
8,4337E-5
Dans cet exemple, si l’unité de concentration de la courbe de densité est le % de matière en
suspension, l’erreur moyenne de mise en équation est 0,000084337 % MES.
2.5
Exemple d’utilisation de la fonctionnalité de densimétrie avancée
Une usine utilise une solution de nettoyage caustique (NaOH dans de l’eau) et la rejette dans le
système d’égout de la municipalité. Pour satisfaire aux normes environnementales, la concentration
totale en masse de NaOH dans l’eau rejetée ne doit pas excéder 5 %.
Traitement sans la fonctionnalité de densimétrie avancée
Il est déterminé à partir de tests que la solution de nettoyage qui est rejetée dans le réservoir d’évacuation
est concentrée à 50 %. Pour respecter les normes d’émission, chaque unité de solution de nettoyage doit
être diluée dans 19 unités d’eau. Des échantillons doivent périodiquement être testés en laboratoire pour
vérifier la conformité des effluents.
Cette méthode a de nombreux inconvénients :
• La concentration de la solution de nettoyage peut être différente de l’échantillon d’origine.
• La concentration de la solution de nettoyage peut varier au-delà des tolérances.
• Les tests de laboratoire sont lents et chers, et risquent de ne pas détecter des variations
importantes de la concentration : certains rejets peuvent ne pas être en conformité avec les
normes d’émission, tandis que d’autres peuvent contenir plus d’eau que nécessaire, ce qui
représente une dépense inutile.
• Le traitement discontinu des eaux usées est un processus peu efficient.
• Il n’y a pas de processus en place pour retraiter les rejets non conformes.
Traitement avec la fonctionnalité de densimétrie avancée
Un processus de dosage continu est mis en place. Un débitmètre équipé de la fonctionnalité de
densimétrie avancée est installé en aval et est configuré pour mesurer la concentration en masse.
Par l’intermédiaire d’un automate programmable, le débitmètre contrôle une vanne située en amont
qui régule le débit d’eau déversé dans le mélangeur statique.
Grâce à cette méthode :
• Toute variation dans la concentration de la solution de nettoyage qui est déversée dans le
réservoir d’évacuation est immédiatement et automatiquement corrigée.
• Aucun test de laboratoire n’est nécessaire.
• Le processus de dosage discontinu et les problèmes de non conformité associés à cette
méthode sont éliminés.
12
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
3.1
Avant de commencer
Chapitre 3
Chargement d’une courbe standard
ou personnalisée
A propos de ce chapitre
Ce chapitre décrit les notions de courbe standard et de courbe personnalisée, et explique comment les
charger dans la mémoire du transmetteur.
Théorie
Remarque : Si les courbes standard ne conviennent pas à l’application et qu’aucune courbe
personnalisée n’a été commandée, l’utilisateur doit configurer lui-même une ou plusieurs courbes
adaptées à l’application pour pouvoir utiliser la fonctionnalité de densimétrie avancée. Voir les
instructions de configuration au chapitre 4.
Remarque : Pour les informations relatives à l’utilisation et à la modification d’une courbe existante,
voir le chapitre 5.
3.2
Courbes standard ou personnalisées
Courbes standard ou personnalisées
Six courbes dites « standard » sont livrées avec la fonctionnalité de densimétrie avancée. Ces courbes
et les unités sur lesquelles elles reposent sont décrites au tableau 3-1.
Ces courbes sont fournies de différentes façons :
• Si le transmetteur est un modèle Série 3000 livré avec l’option de densimétrie avancée pour
l’agroalimentaire, les courbes standard sont déjà préinstallées dans la mémoire du transmetteur
(l’option agroalimentaire n’est pas disponible avec les transmetteurs Série 2000).
• Si le transmetteur est un modèle Série 2000 livré avec la fonctionnalité de densimétrie
avancée, les fichiers des courbes standard se trouvent sur le CD-ROM de densimétrie avancée
qui est livré avec le transmetteur.
• Si le logiciel ProLink II est utilisé, les fichiers des courbes standard se trouvent sur le
CD-ROM d’installation de ProLink II.
Des courbes personnalisées peuvent également être commandées. Ces courbes peuvent être installées
à l’usine, ou l’utilisateur peut charger des fichiers de courbes commandées séparément dans la
mémoire du transmetteur à l’aide du logiciel ProLink II.
Courbes définies par l’utilisateur
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
13
Chargement d’une courbe standard ou personnalisée suite
Tableau 3-1 Courbes standard et unités de mesure correspondantes
Unité de masse
volumique
Unité de
température
Courbe basée sur l’échelle Balling, indiquant le pourcentage
en masse de matière sèche en suspension dans un fluide.
Par exemple, si l’on dit qu’un moût de bière est de 10 °Balling,
cela signifie que si la matière sèche en suspension est
constituée exclusivement de saccharose, cette matière sèche
représente 10 % de la masse totale.
g/cm3
°F
Deg Brix
Echelle hydrométrique indiquant la teneur en masse de
saccharose d’un produit à une température donnée.
Par exemple, un mélange constitué de 40 kg de saccharose
et de 60 kg d’eau correspond à 40 °Brix.
g/cm3
°C
Deg Plato
Courbe basée sur l’échelle Plato, indiquant le pourcentage
en masse de matière sèche en suspension dans un fluide.
Par exemple, si l’on dit qu’un moût de bière est de 10 °Plato,
cela signifie que si la matière sèche en suspension est
constituée exclusivement de saccharose, cette matière sèche
représente 10 % de la masse totale.
g/cm3
°F
HFCS 42
Echelle hydrométrique indiquant le pourcentage en masse
d’isoglucose de type HFCS 42 (high fructose corn syrup)
dans une solution.
g/cm3
°C
HFCS 55
Echelle hydrométrique indiquant le pourcentage en masse
d’isoglucose de type HFCS 55 (high fructose corn syrup)
dans une solution.
g/cm3
°C
HFCS 90
Echelle hydrométrique indiquant le pourcentage en masse
d’isoglucose de type HFCS 90 (high fructose corn syrup)
dans une solution.
g/cm3
°C
Nom
Description
Deg Balling
3.3
14
Procédure de chargement
Si une courbe de densité a été fournie sous la forme d’un fichier, elle doit être chargée dans le
transmetteur à l’aide de ProLink II. Voir la section 3.3.1. Cette procédure peut être employée pour
tout transmetteur accessible avec ProLink II. Elle peut aussi être utilisée pour toute courbe définie
par l’utilisateur qui a été enregistrée dans un fichier.
Si une courbe a été préinstallée par Micro Motion dans la mémoire d’un transmetteur Modèle
Série 3000, elle doit être chargée dans un emplacement de courbe disponible à l’aide de l’indicateur.
• Pour charger une courbe préinstallée dans un emplacement de courbe d’un transmetteur
Série 3000 MVD, voir la section 3.3.2.
• Pour charger une courbe préinstallée dans un emplacement de courbe d’un transmetteur
Série 3000 non MVD, voir la section 3.3.3.
Si une courbe a été préinstallée par Micro Motion dans la mémoire d’un transmetteur Modèle
Série 2000, elle est déjà chargée dans un emplacement de courbe.
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Chargement d’une courbe standard ou personnalisée suite
A l’aide de ProLink II
Remarque : L’option de verrouillage/déverrouillage des courbes est disponible uniquement sur les
transmetteurs Série 2000 de version 4.1 ou plus récente, les transmetteurs Série 2000 pour bus
de terrain Fieldbus FOUNDATION™ de version 3.0 ou plus récente, ou les transmetteurs Série 3000 de
version 6.1 ou plus récente.
Courbes standard ou personnalisées
Avertissement : Le fait de modifier la grandeur dérivée effacera toutes les courbes préalablement
chargées dans le transmetteur.
4. Utiliser la liste déroulante Courbe à configurer pour sélectionner l’un des six emplacements
dans lequel la courbe doit être chargée, puis cliquer sur Appliquer.
5. Cliquer sur le bouton Charger cette courbe à partir d’un fichier et sélectionner le fichier
à charger.
6. Répéter les étapes 4 et 5 ci-dessus si d’autres courbes doivent être chargées. Toutes les courbes
chargées doivent utiliser la même grandeur dérivée.
7. Si nécessaire, cocher la case Verrouil./Déverrouil. les courbes DA pour verrouiller les
courbes de densité chargées. Lorsque les courbes sont verrouillées, aucun paramètre de courbe
ne peut être modifié. Il est possible de choisir une autre courbe active, ou de sélectionner
une autre courbe à configurer afin de visualiser les paramètres de cette courbe, mais il n’est
pas possible de modifier ces paramètres.
Théorie
Remarque : Cette méthode ne peut pas être utilisée avec les courbes préinstallées dans la mémoire du
transmetteur. La courbe à charger doit être disponible sous la forme d’un fichier.
Pour charger un fichier de courbe dans un emplacement de courbe à l’aide de ProLink II :
1. Configurer les unités de mesure de la masse volumique et de la température du transmetteur
afin qu’elles correspondent aux unités requises par la courbe de densité qui doit être chargée.
• Pour les courbes standard, utiliser les unités indiquées au tableau 3-1.
• Pour les courbes personnalisées configurées par Micro Motion, voir les informations
fournies avec le fichier.
Pour modifier la configuration des unités de mesure, voir le manuel d’utilisation du transmetteur.
2. Cliquer sur ProLink > Configuration et cliquer sur l’onglet Config DA. Une fenêtre similaire
à celle illustrée à la figure 3-1 apparaît.
3. Si nécessaire, modifier la grandeur dérivée. Si la courbe à charger est de type standard,
la grandeur dérivée doit être « Concent masse (Masse vol) ». S’il s’agit d’une courbe
personnalisée, sélectionner la grandeur dérivée requise par la courbe. La liste des grandeurs
mesurées disponibles est automatiquement rafraîchie lorsqu’une nouvelle grandeur dérivée
est sélectionnée.
Avant de commencer
3.3.1
Courbes définies par l’utilisateur
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
15
Chargement d’une courbe standard ou personnalisée suite
Figure 3-1
Fenêtre Config DA de ProLink II : chargement d’une courbe
Sélectionner l’emplacement de la courbe (voir l’étape 4)
Sélectionner le fichier à charger (voir l’étape 5)
Si nécessaire, sélectionner la grandeur dérivée
Verrouiller les courbes (voir l’étape 7)
16
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Chargement d’une courbe standard ou personnalisée suite
A l’aide de l’indicateur d’un transmetteur Série 3000 MVD
Si le transmetteur a été commandé avec l’option de densimétrie pour l’agroalimentaire, l’indicateur
peut être utilisé pour charger une courbe standard dans n’importe quel emplacement de courbe.
Pour charger une courbe standard avec l’indicateur :
1. Ouvrir le menu Densimètre (voir la figure 3-2). Si la grandeur dérivée n’est pas « Concent
masse (Mvol) », elle sera automatiquement réglée sur « Concent masse (Mvol) ». Le fait
de modifier la grandeur dérivée effacera toutes les courbes préalablement chargées dans le
transmetteur. Un message d’avertissement s’affiche, permettant d’annuler l’opération si désiré.
Avant de commencer
3.3.2
2. Sélectionner Courbe standard.
3. Sélectionner l’emplacement de la courbe (Empty Curve 1 à 6).
4. Sélectionner la courbe à charger. Toutes les données se trouvant dans l’emplacement de courbe
sélectionné sont effacées.
Lors du chargement d’une courbe, s’assurer que le transmetteur est connecté à la platine processeur.
Les données de courbes sont enregistrées dans la platine processeur.
Menu du transmetteur Série 3000 MVD
Théorie
Figure 3-2
Configuration
Mesurages
Config. courbes
Courbes standard ou personnalisées
Densimètre
Courbe standard
Empty curve 1 – 6
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Courbes définies par l’utilisateur
Deg Balling
Deg Brix
Deg Plato
HFCS 42
HFCS 55
HFCS 90
17
3.3.3
A l’aide de l’indicateur d’un transmetteur Série 3000 non MVD
L’indicateur d’un transmetteur Série 3000 non MVD peut être utilisé pour charger une courbe
standard dans n’importe quel emplacement de courbe. Les courbes chargées doivent être soit toutes
de type standard, soit toutes de type personnalisée ; il n’est pas possible de mélanger les courbes
standard, personnalisées et définies par l’utilisateur.
Pour charger une courbe standard avec l’indicateur :
1. Dans le menu Densimètre (voir la figure 3-3), configurer l’origine des mesures qui serviront
au calcul de la grandeur dérivée.
2. Si l’entrée impulsions est utilisée comme origine des mesures pour la fonctionnalité de
densimétrie avancée, configurer l’entrée impulsions afin qu’elle représente le débit massique.
Pour configurer l’entrée impulsions, voir le manuel d’utilisation du transmetteur.
3. Dans le menu Densimètre :
a. Régler la grandeur dérivée sur « Standard ».
b. Sélectionner l’emplacement de la courbe (Produit 1 à 6).
c. Sélectionner la courbe à charger. Toutes les données se trouvant dans l’emplacement de
courbe sélectionné sont effacées.
Figure 3-3
Menu du transmetteur Série 3000 non MVD
Configuration
Mesurages
Densimètre
Origine des mesures
Grandeur dérivée
Standard
18
Config. courbes
Produit 1 – 6
Néant
Deg Balling
Deg Brix
Deg Plato
HFCS 42
HFCS 55
HFCS 90
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
4.1
Avant de commencer
Chapitre 4
Configuration d’une courbe définie
par l’utilisateur
A propos de ce chapitre
Ce chapitre explique comment configurer une courbe définie par l’utilisateur. Il est recommandé de
passer en revue la section 2.4 avant de commencer cette procédure.
Remarque : Pour les informations relatives à l’utilisation et à la modification d’une courbe existante,
ou pour sauvegarder une courbe dans un fichier, voir le chapitre 5.
Unités de mesure
Les unités de mesure de masse volumique et de température utilisées pour configurer les courbes de
densité doivent être identiques aux unités de mesure que le transmetteur utilise pour les mesures
du procédé. Si les unités de mesure de masse volumique et/ou de température du transmetteur sont
modifiées par la suite, toutes les courbes de densité configurées sont automatiquement mises à jour
afin d’utiliser les nouvelles unités de mesure. Pour modifier la configuration des unités de mesure,
voir le manuel d’utilisation du transmetteur.
4.3
Procédure de configuration
Pour configurer une courbe à l’aide de ProLink II, voir la section 4.3.1.
Pour configurer une courbe à l’aide de l’indicateur du transmetteur Série 3000, voir la section 4.3.2.
Remarque : Le fait de modifier la grandeur dérivée effacera toutes les courbes préalablement
chargées dans le transmetteur. Toutes les courbes de densité chargées dans le transmetteur doivent
utiliser la même grandeur dérivée. S’assurer que toutes les courbes existantes ont été sauvegardées
dans un fichier avant de modifier la grandeur dérivée. Pour sauvegarder une courbe de densité dans
un fichier, voir la section 5.5.
3. Il est possible de configurer jusqu’à six courbes de densité différentes. Sélectionner
l’emplacement de la courbe à configurer dans le menu déroulant.
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
19
Courbes définies par l’utilisateur
4.3.1
A l’aide de ProLink II
Pour configurer une courbe avec ProLink II, procéder comme suit :
1. Cliquer sur ProLink > Configuration et cliquer sur l’onglet Config DA. Une fenêtre similaire
à celle illustrée à la figure 4-1 apparaît.
2. Si nécessaire, modifier la grandeur dérivée. Les grandeurs dérivées sont décrites au
tableau 2-1.
Courbes standard ou personnalisées
4.2
Théorie
Remarque : Pour charger une courbe prédéfinie (courbe standard, personnalisée ou enregistrée dans
un fichier), suivre les instructions du chapitre 3.
Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur suite
Figure 4-1
Fenêtre Config DA de ProLink II : configuration d’une courbe
Si nécessaire, sélectionner la grandeur dérivée
(voir l’étape 2)
Sélectionner l’emplacement de la courbe à configurer
(voir l’étape 3)
Nommer la courbe
(voir l’étape 4a)
Spécifier les données de
référence (voir l’étape 4b)
Spécifier la limite de l’alarme
d’extrapolation (voir l’étape 4c)
Sélectionner le symbole
de l’unité de concentration
(voir l’étape 4d)
Spécifier le symbole d’unité
spéciale (voir l’étape 4d)
Verrouiller les courbes
(voir l’étape 10)
4. Spécifier les données de la courbe :
a. Nommer la courbe. Ce nom peut avoir un maximum de 8 caractères.
b. Spécifier les données de référence. Les données de référence à fournir dépendent de la
grandeur dérivée sélectionnée. ProLink II active automatiquement les champs des données
de référence appropriés pour la grandeur dérivée sélectionnée. Entrer les données dans
les champs suivants qui sont activés :
• Température de référence (du fluide mesuré) : entrer la température à laquelle les
valeurs de masse volumique seront corrigées. Cette température doit être spécifiée
dans l’unité de température actuellement configurée dans le transmetteur.
• Température de référence de l’eau : spécifier la température de référence de l’eau
utilisée pour le calcul de la densité. Entrer une valeur comprise entre 0 °C et 100 °C,
exprimée dans l’unité de température actuellement configurée dans le transmetteur.
• Masse volumique de référence de l’eau : cette valeur représente la masse volumique
de l’eau à la température de référence spécifiée, telle que calculée par le transmetteur.
Modifier cette valeur si nécessaire. Cette valeur doit être spécifiée dans l’unité de
masse volumique actuellement configurée dans le transmetteur.
c. Spécifier la limite de l’alarme d’extrapolation. Entrer le pourcentage autorisé de variation du
procédé en dehors des bornes supérieures et inférieures de température et de masse volumique
de la courbe de densité. Si la température ou la masse volumique du procédé dépasse ce pourcentage, une alarme d’extrapolation sera générée. Par exemple, si le point de température le
plus haut de la courbe de densité est 100 °C et que la limite de l’alarme d’extrapolation est
réglée sur 5 %, une alarme sera générée si la température du fluide mesuré dépasse 105 °C.
20
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur suite
Remarque : Ce symbole est utilisé uniquement pour l’affichage des valeurs de concentration ; il n’a
aucun rôle métrologique. Toutefois, il est important de sélectionner un symbole approprié qui
représentera bien les valeurs de la courbe de densité qui vont être entrées aux étapes 6 et 7 afin
d’éviter les erreurs d’interprétation des mesures de concentration.
e. Cliquer sur Appliquer.
Avant de commencer
Remarque : Plus la limite de l’alarme d’extrapolation est élevée, plus la probabilité d’inexactitude
du calcul des grandeurs mesurées de densimétrie augmente. Micro Motion recommande d’utiliser
la limite de l’alarme d’extrapolation configurée par défaut.
d. Sélectionner le symbole d’unité de concentration à utiliser. Le tableau 4-1 décrit la liste
des symboles prédéfinis disponibles et leur signification. Si aucun de ces symboles ne
correspond à la courbe de densité configurée, sélectionner l’option Spéciale, puis entrer
le texte de cette unité spéciale.
Tableau 4-1 Symboles et définitions des unités de concentration
Définition
% Plato
Degré Plato, indiquant le pourcentage en masse de matière sèche dissoute dans un fluide.
Par exemple, si l’on dit qu’un moût de bière est de 10 °Plato, cela signifie que si la matière sèche
dissoute est constituée exclusivement de saccharose, la saccharose représente 10 % de la masse
totale.
Teneur en masse de matière sèche dissoute ou en suspension dans un mélange.
% MES – Volume
Teneur en volume de matière sèche dissoute ou en suspension dans un mélange, calculée à la
température de référence.
deg Balling
Degré Balling, indiquant le pourcentage en masse de matière sèche dissoute dans un fluide.
Par exemple, si l’on dit qu’un moût de bière est de 10 °Balling, cela signifie que si la matière sèche
dissoute est constituée exclusivement de saccharose, la saccharose représente 10 % de la masse
totale.
deg Baumé (d>1)
Conversion du degré Baumé pour les fluides de densité supérieure à 1. Les températures de
référence du fluide mesuré et de l’eau doivent être 60 °F (le calcul de la densité en degré Baumé
n’est effectué que si les températures de référence du fluide et de l’eau sont toutes les deux de
60 °F).
Courbes standard ou personnalisées
% MES – Masse
145
Degré Baumé = 145 – ⎛ ----------------------⎞
⎝ densité ⎠
Ce symbole ne doit être utilisé que pour les fluides qui sont plus lourd que l’eau.
deg Baumé (d<1)
Conversion du degré Baumé pour les fluides de densité inférieure à 1. Les températures de
référence du fluide mesuré et de l’eau doivent être 60 °F (le calcul de la densité en degré Baumé
n’est effectué que si les températures de référence du fluide et de l’eau sont toutes les deux de
60 °F).
140
Degré Baumé = ⎛ ----------------------⎞ – 130
⎝ densité ⎠
Ce symbole ne doit être utilisé que pour les fluides qui sont plus légers que l’eau.
Echelle hydrométrique indiquant la teneur en masse de saccharose d’un produit à une température
donnée. Par exemple, un mélange constitué de 40 kg de saccharose et de 60 kg d’eau correspond
à 40 °Brix.
deg Twaddell
Echelle indiquant la densité d’un liquide à partir de la formule suivante :
Tx = 200 × ( d – 1 )
où T× représente la lecture en degré Twaddell, et d la densité du liquide.
Proof / masse
Titre alcoométrique en masse d’une solution, calculé à la température de référence. Cette unité est
utilisée aux Etats-Unis. Une valeur de 50 proof/masse est équivalente à 25 % MES – Masse.
Proof / volume
Titre alcoométrique en volume d’une solution, calculé à la température de référence. Cette unité
est utilisée aux Etats-Unis. Une valeur de 50 proof/volume est équivalente à 25 % MES – Volume.
Spéciale
Choisir cette option si aucun des symboles décrits dans cette table ne correspond à la courbe de
densité configurée. Après avoir choisi Spéciale, entrer le symbole désiré dans la zone de texte
« Symbole unité spéciale ».
21
Courbes définies par l’utilisateur
deg Brix
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Théorie
Symbole
Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur suite
5. Cliquer sur ProLink > Configuration puis sélectionner l’onglet Configuration de la courbe
DA de la fenêtre de configuration. Un panneau similaire à celui illustré à la figure 4-2 apparaît,
dans lequel sont affichées les données de la courbe de densité à configurer.
Ce panneau est constitué de deux cadres de configuration principaux :
• Le cadre Masse volumique du produit à température et concentration spécifiées sert à
définir la surface tridimensionnelle décrite à la section 2.3.2. Lors de la mise en
équation, la fonctionnalité de densimétrie avancée déterminera les coefficients qui
serviront à calculer les valeurs de masse volumique à la température de référence.
• Le cadre Masse volumique ou densité du produit à température de référence et
concentration spécifiées sert à entrer les données qui permettront au transmetteur de
traduire les valeurs de masse volumique ou de densité à température de référence en
valeurs de concentration.
Si la grandeur dérivée sélectionnée est Masse vol à T ref ou Densité, le cadre Masse volumique
ou densité du produit à température de référence et concentration spécifiées n’apparaît pas
car la grandeur dérivée n’est pas une mesure de concentration et la conversion en valeur de
concentration n’est donc pas nécessaire.
Figure 4-2
Panneau Configuration de la courbe DA
Points de température
(voir l’étape 6b)
Résultat de la mise en équation
(voir l’étape 8)
22
Courbes de concentration
(voir l’étape 6a)
Points de concentration
(voir l’étape 7a)
Masse volumique correspondante
(voir l’étape 6c)
Masse volumique à température de référence
(voir l’étape 7b)
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur suite
Remarque : Si la grandeur dérivée est « Masse vol à T ref », entrer entre deux et cinq valeurs de
masse volumique à température de référence.
b. Dans les zones de texte Pt de temp., entrer les points de température de la courbe
(voir la figure 2-6). Le nombre minimum de points de température est deux et le nombre
maximum est six.
c. Pour chaque point de données (intersection d’une courbe de concentration et d’un point
de température), spécifier la masse volumique correspondante du fluide. Par exemple,
pour le point A1, entrer la masse volumique du fluide à la concentration A et au point de
température 1.
23
Courbes définies par l’utilisateur
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Courbes standard ou personnalisées
Remarque : L’option de verrouillage/déverrouillage des courbes est disponible uniquement sur
les transmetteurs Série 2000 de version 4.1 ou plus récente, les transmetteurs Série 2000 pour bus de
terrain Fieldbus FOUNDATION™ de version 3.0 ou plus récente, ou les transmetteurs Série 3000
de version 6.1 ou plus récente.
Théorie
Remarque : Il faut entrer une valeur pour chaque point de données. Si des points de données sont
laissés vierges, le résultat de la mise en équation sera Vide ou Echec.
7. Si la grandeur dérivée sélectionnée est Masse vol à T ref ou Densité, le cadre Masse volumique
ou densité du produit à température de référence et concentration spécifiées est occulté.
Passer directement à l’étape 8.
Pour toutes les autres grandeurs dérivées, entrer les données suivantes dans le cadre Masse
volumique ou densité du produit à température de référence et concentration spécifiées :
a. Dans les zones de texte Concentration (%), entrer les points de concentration qui
serviront à définir la courbe de conversion des valeurs de masse volumique à température
de référence en valeurs de concentration. Entrer les valeurs en pourcentages, dans l’unité
de concentration qui sera utilisée pour le calcul de la grandeur dérivée et des grandeurs
mesurées de densimétrie. Le nombre minimum de points de concentration est deux et
le nombre maximum est six. Ces valeurs peuvent ou non être identiques aux courbes de
concentration qui ont été définies à l’étape 6a.
b. Pour chaque point de concentration, spécifier la valeur correspondante de masse
volumique ou de densité du fluide à la température de référence indiquée. Cette
température de référence est celle qui a été configurée à l’étape 4b.
8. Cliquer sur Appliquer. Le transmetteur essaye de mettre les valeurs configurées en équation
afin de créer une courbe de densité. Le résultat de la mise en équation s’affiche dans la zone
de texte Résultat mise en équ. Voir la section 4.4 pour plus de renseignements sur la mise
en équation.
9. Répéter les étapes 3 à 8 ci-dessus si d’autres courbes de densité doivent être configurées.
Noter que toutes les courbes de densité doivent utiliser la même grandeur dérivée.
10. Si nécessaire, cocher la case Verrouil./Déverrouil. les courbes DA sous l’onglet Config DA
(voir la figure 4-1) pour verrouiller les courbes de densité. Lorsque les courbes sont
verrouillées, aucun paramètre de courbe ne peut être modifié. Il est possible de choisir une
autre courbe active, ou de sélectionner une autre courbe à configurer afin de visualiser les
paramètres de cette courbe, mais il n’est pas possible de modifier ces paramètres.
Avant de commencer
6. Dans le cadre Masse volumique du produit à température et concentration spécifiées :
a. Dans les zones de texte Concentration (%), entrer les valeurs de concentration qui
identifieront les courbes de concentration (voir la figure 2-6). Entrer les valeurs en
pourcentages, dans l’unité de concentration qui sera utilisée pour le calcul de la grandeur
dérivée et des grandeurs mesurées de densimétrie. Le nombre minimum de courbes de
concentration est deux et le nombre maximum est cinq.
Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur suite
4.3.2
A l’aide de l’indicateur d’un transmetteur Série 3000
Remarque : Les instructions qui suivent s’appliquent aussi bien aux transmetteurs MVD qu’aux
transmetteurs non MVD.
1. Dans le menu Mesurages, sélectionner Densimètre. Voir la figure 4-3.
2. Si nécessaire, modifier la grandeur dérivée.
3. Si le transmetteur est un modèle Série 3000 non MVD :
a. Configurer l’origine des mesures qui serviront au calcul de la grandeur dérivée. Voir la
figure 4-3.
b. Si l’entrée impulsions est utilisée comme origine des mesures pour la fonctionnalité
de densimétrie avancée, configurer l’entrée impulsions afin qu’elle représente le
débit massique. Pour configurer l’entrée impulsions, voir le manuel d’utilisation du
transmetteur.
4. Sélectionner Config. courbes.
5. Sélectionner l’emplacement de la courbe (Produit 1 à 6).
6. Consulter l’organigramme approprié pour entrer les données de la courbe.
• Si la grandeur dérivée est Masse vol à T ref ou Densité, voir la figure 4-4.
• Pour toutes les autres grandeurs dérivées, voir la figure 4-5.
7. Lorsque toutes les valeurs ont été entrées, le transmetteur essaye de mettre les valeurs
configurées en équation afin de créer une courbe de densité. Le résultat de la mise en équation
s’affiche dans l’écran Résultat des calculs Voir la section 4.4 pour plus de renseignements
sur la mise en équation.
Figure 4-3
Menu de configuration de la fonctionnalité de densimétrie
Mesurages
Densimètre
Origine des mesures(1)
Grandeur dérivée
Cmd courbe suivante
Config. courbes
Néant
Masse vol à T ref
Densité
Concent masse (Mvol)
Concent masse (Dens)
Concent vol (Mvol)
Concent vol (Dens)
Concent (Mvol)
Concent (Dens)
(1) Transmetteur Série 3000 non MVD uniquement.
24
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur suite
Configuration des courbes de densité : grandeur dérivée = Masse vol à Tref ou Densité
Courbe de densité 1
Masse vol à T ref
2
3
4
T réf. pour le fluide
Nb points de tempér. m
Nb courbes concentr. n
T réf. pour le fluide
Nb points de tempér. m
Nb courbes concentr. n
Température 1
Température 2
Température m
Température 1
Température 2
Température m
Résultat des calculs
Masse vol à concentration n
Masse vol à concentration 2
Masse vol à concentration 1
• Masse vol à température 1
• Masse vol à température 2
• Masse vol à température m
Courbes standard ou personnalisées
Masse vol à concentration 1
• Masse vol à température 1
• Masse vol à température 2
• Masse vol à température m
Autres grandeurs dérivées
Voir la figure 4-5
Théorie
Nom du produit
Masse vol à concentration 2
6
Densité
Nom du produit
Masse vol à concentration n
5
Avant de commencer
Figure 4-4
Température de réf. de l’eau
Masse vol eau à T ref
Résultat des calculs
Courbes définies par l’utilisateur
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
25
Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur suite
Figure 4-5
Configuration des courbes de densité : grandeur dérivée = concentration
Courbe de densité 1
2
Concent masse (Dens)
Concent vol (Dens)
Concent (Dens)
3
4
5
6
Concent masse (Mvol)
Concent vol (Mvol)
Concent (Mvol)
Nom du produit
Nom du produit
T réf. pour le fluide
Nb points de tempér. m
Nb courbes concentr. n
T réf. pour le fluide
Nb points de tempér. m
Nb courbes concentr. n
Température 1
Température 2
Température m
Température 1
Température 2
Température m
Masse vol à concentration n
Masse vol à concentration 2
Masse vol à concentration 1
• Masse vol à température 1
• Masse vol à température 2
• Masse vol à température m
Température de réf. de l’eau
Masse vol à concentration n
Masse vol à concentration 2
Masse vol à concentration 1
• Masse vol à température 1
• Masse vol à température 2
• Masse vol à température m
Nb points de données p
Nom de l’unité
Masse vol eau à T ref
Nb points de données p
Nom de l’unité
Densité 1 à T ref
Pt de concentration 1
Densité 2 à T ref
Pt de concentration 2
Densité p à T ref
Pt de concentration p
Masse vol 1 à T ref
Pt de concentration 1
Masse vol 2 à T ref
Pt de concentration 2
Masse vol p à T ref
Pt de concentration p
Résultat des calculs
Résultat des calculs
26
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur suite
Mise en équation
La qualité de la mise en équation de la courbe peut être évaluée à l’aide de deux paramètres :
• Le résultat de la mise en équation : la mesure de concentration ne sera disponible que si la
mise en équation est Bonne. Si le résultat de la mise en équation est Médiocre ou en Echec,
il faut reconfigurer la courbe en modifiant les données. Dans ce cas, il faut :
- soit corriger les données erronées
- soit reconfigurer la courbe en utilisant moins de points de température ou de courbes
de concentration
Si le résultat de la mise en équation est Vide, la mise en équation ne s’est pas terminée ou a
échoué. Attendre une minute, ou entrer une nouvelle fois les données.
• L’incertitude de la mise en équation : cette valeur correspond à l’erreur moyenne de la mise en
équation, et elle ne tient pas compte des erreurs sur les valeurs utilisées pour définir la courbe
de densité, ni des erreurs des mesures de masse volumique ou de température.
Théorie
Remarque : La détermination de l’incertitude totale du calcul de concentration est une opération
complexe. Si cette information est nécessaire, contacter le service après-vente de Micro Motion.
L’incertitude est calculée dans l’unité de concentration de la courbe. Elle est représentée par
une valeur telle que :
Avant de commencer
4.4
8,4337E-5
Dans cet exemple, si l’unité de concentration de la courbe de densité est le % de matière en
suspension, l’erreur moyenne de mise en équation est 0,000084337 % MES.
Courbes standard ou personnalisées
Courbes définies par l’utilisateur
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
27
28
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
A propos de ce chapitre
Ce chapitre aborde les thèmes suivants :
• Sélection de la courbe active
• Utilisation des grandeurs de densimétrie avancée lors de la configuration du transmetteur
• Modification d’une courbe de densité
• Enregistrement d’une courbe de densité dans un fichier
5.2
Sélection de la courbe active
Une seule courbe, dite « active », peut être exploitée par le transmetteur. Spécifier la courbe active à
l’aide de ProLink II ou de l’indicateur du transmetteur Série 3000.
Options avancées
5.1
Exploitation
Chapitre 5
Exploitation d’une courbe de densité
Remarque : Si le transmetteur est un modèle Série 3000, les courbes qui ont été chargées à l’aide de
l’indicateur sont marquées d’un astérisque (*). Ce signe n’a aucun rôle métrologique.
4. Cliquer sur Appliquer.
Plages de réglage
5.2.1
A l’aide de ProLink II
Pour spécifier la courbe active avec ProLink II :
1. Si elle est ouverte, fermer la fenêtre Grandeurs DA.
2. Cliquer sur ProLink > Configuration. Dans la fenêtre de configuration, cliquer sur l’onglet
Config DA. Le panneau illustré à la figure 5-1 apparaît.
3. Ouvrir le menu déroulant Courbe active. Toutes les courbes qui ont été chargées ou
configurées sont listées. Sélectionner la courbe désirée dans la liste.
Relevés de configuration
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
29
Exploitation d’une courbe de densité suite
Figure 5-1
Fenêtre Config DA de ProLink II : spécification de la courbe active
Spécifier la courbe
active (voir l’étape 3)
5.2.2
A l’aide de l’indicateur d’un transmetteur Série 3000
Pour spécifier la courbe active avec l’indicateur d’un transmetteur Série 3000, utiliser l’option Sélec
courbe densité dans le menu Visualisation. Voir la figure 5-2.
Figure 5-2
Menu Visualisation : sélection de la courbe active
Menu visualisation
Sélec courbe densité
Courbes chargées
30
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Exploitation d’une courbe de densité suite
5.3
Exploitation
Utilisation des grandeurs de densimétrie avancée
Une fois la courbe active spécifiée, toutes les grandeurs de densimétrie disponibles peuvent être
exploitées comme toute autre grandeur mesurée. Par exemple :
• Les sorties du transmetteur peuvent être configurées pour représenter les grandeurs de
densimétrie avancée.
• Les grandeurs de densimétrie avancée peuvent être affectées aux événements.
• Une entrée TOR peut être configurée pour remettre à zéro le totalisateur partiel d’une grandeur
de densimétrie avancée.
Les grandeurs de densimétrie avancée sont automatiquement incluses dans les options de configuration du
transmetteur.
Remarque : Toutes les grandeurs dites « nettes », y compris les totalisateurs partiels et généraux,
présument que les données de concentration sont basées sur un pourcentage.
Modification d’une courbe de densité
Une courbe de densité existante peut être modifiée. La modification des paramètres suivants n’a pas
d’impact sur les calculs de densimétrie avancée :
• Nom de la courbe
• Symbole de l’unité de concentration (standard ou spéciale)
• Limite de l’alarme d’extrapolation
Options avancées
5.4
Remarque : Plus la limite de l’alarme d’extrapolation est élevée, plus la probabilité d’inexactitude du
calcul des grandeurs mesurées de densimétrie augmente si la masse volumique mesurée dépasse les
limites définies par la courbe de densité. Micro Motion recommande d’utiliser la limite de l’alarme
d’extrapolation configurée par défaut.
5.5
Plages de réglage
Remarque : Pour effectuer un ajustage de la courbe de densité, voir le chapitre 6.
Ne pas modifier les autres paramètres. Surtout, ne pas changer la grandeur dérivée, sinon toutes les
courbes de densité en mémoire dans le transmetteur seront effacées.
Si la fenêtre Grandeurs DA de ProLink II est ouverte, il est possible de visualiser les paramètres de
configuration de la courbe active, mais il n’est pas possible de les modifier. Pour modifier les
paramètres de la courbe active, il faut fermer la fenêtre Grandeurs DA.
Si les courbes de densité sont verrouillées, il est possible de changer la courbe active et de visualiser
les paramètres de configuration des courbes, mais il n’est pas possible de modifier ces paramètres.
Enregistrement d’une courbe de densité
Micro Motion recommande d’enregistrer toutes les courbes modifiées ou définies par l’utilisateur
dans un fichier.
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
31
Relevés de configuration
Remarque : Cette opération nécessite l’utilisation du logiciel ProLink II ; il n’est pas possible
d’enregistrer les courbes d’un transmetteur modèle Série 3000 non MVD.
Pour enregistrer une courbe de densité dans un fichier :
1. Cliquer sur ProLink > Configuration. Dans la fenêtre de configuration, cliquer sur l’onglet
Config DA.
2. Ouvrir le menu déroulant Courbe à configurer, sélectionner la courbe à enregistrer, puis cliquer
sur Appliquer.
3. Cliquer sur le bouton Enregistrer cette courbe dans un fichier et spécifier le nom et
l’emplacement du fichier.
Exploitation d’une courbe de densité suite
4. Répéter ces étapes pour enregistrer toutes les courbes de densité configurées dans le
transmetteur.
Les données suivantes sont enregistrées avec la courbe :
• Limite de l’alarme d’extrapolation
• Symbole de l’unité de concentration
• Valeurs d’ajustage de la courbe
Les données suivantes ne sont pas enregistrées avec la courbe :
• Grandeur dérivée
• Unités de mesure de la masse volumique et de la température
Remarque : En plus de l’enregistrement logiciel des données, Micro Motion recommande aussi de
noter par écrit les données de configuration des courbes de densité. Utiliser pour ce faire les relevés
de configuration fournis à l’annexe B.
32
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Exploitation
Chapitre 6
Options avancées
6.2
Ordre maximum pour la mise en équation
L’option Polynôme d’ordre max. définit l’ordre maximum du polynôme utilisé lors de la mise en équation
de la courbe. L’ordre du polynôme sera toujours inférieur de 1 par rapport au nombre de courbes de
concentration utilisé pour définir la courbe de densité, jusqu’à la valeur maximum configurée.
Par exemple, si le paramètre Polynôme d’ordre max. est réglé sur 3 :
• Si la courbe est définie avec 3 points de concentration, le polynôme utilisé pour la mise en
équation sera du deuxième ordre.
• Si la courbe est définie avec 4 points de concentration, le polynôme utilisé pour la mise en
équation sera du troisième ordre.
• Si la courbe est définie avec 5 points de concentration, le polynôme utilisé pour la mise en
équation sera encore du troisième ordre.
Micro Motion recommande de laisser le paramètre Polynôme d’ordre max. réglé sur 3.
6.3
Ajustage d’une courbe de densité
Pour ajuster une courbe de densité, cliquer sur le bouton Afficher les options avancées dans l’onglet
Config DA de la fenêtre de configuration (voir la figure 3-1) pour activer les zones de texte Ajustage de
la pente et Ajustage du décalage.
L’ajustage des courbes de densité est une procédure d’étalonnage sur site qui permet d’ajuster les
mesures de concentration du transmetteur afin qu’elles soient en accord avec une mesure de référence
étalon sur une plage de masse volumique et de température déterminée.
Deux types d’ajustage sont disponibles pour chaque courbe : ajustage du décalage uniquement, ou ajustage
du décalage et de la pente. Pour la plupart des applications, l’ajustage du décalage est suffisant.
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
33
Relevés de configuration
6.3.1
Ajustage du décalage
Pour ajuster le décalage d’une courbe :
1. Obtenir une valeur de référence précise de la concentration du fluide. L’unité de concentration
de cette valeur de référence doit être identique à celle utilisée par la fonctionnalité de
densimétrie (par exemple, la concentration en masse dérivée de la masse volumique).
2. Relever la valeur de concentration mesurée par la fonctionnalité de densimétrie avancée de
Micro Motion pour des valeurs équivalentes de masse volumique et de température.
3. Soustraire la valeur de référence de la valeur mesurée.
Plages de réglage
A propos de ce chapitre
Ce chapitre donne des informations sur les options avancées suivantes :
• Ordre maximum de l’équation de densité
• Ajustage d’une courbe de densité
Options avancées
6.1
Options avancées suite
4. (Transmetteurs Série 3000 non MVD uniquement) Diviser la valeur obtenue à l’étape 3 par 100.
5. Entrer ce résultat dans la zone de texte Ajustage du décalage de l’onglet Config DA de ProLink II.
Remarque : Vérifier que le signe est correct. Si la valeur de référence est supérieure à la valeur
mesurée, entrer une valeur de décalage positive ; si la valeur de référence est inférieure à la valeur
mesurée, entrer une valeur de décalage négative.
6. Effectuer une nouvelle mesure de la concentration et comparer la valeur mesurée à la valeur de
référence. Si la valeur mesurée est suffisamment proche de la valeur de référence, la procédure
d’ajustage du décalage est terminée. Si elle n’est pas suffisamment proche, refaire l’ajustage.
Exemple
Concentration de référence, mesurée en °Brix : 64,21
Concentration mesurée par le transmetteur, en °Brix : 64,93
Transmetteur Série 3000 non MVD :
64.21– –64,93
64.93
– 0.72
64,21
= –=0,72
– 0.72
0,72
-------------0.0072
== ––0,0072
100
100
Entrer – 0,0072 dans la zone de texte Ajustage du décalage.
Tous les autres transmetteurs :
64,21
––
64,93
= –=0,72
64.21
64.93
– 0.72
Entrer – 0,72 dans la zone de texte Ajustage du décalage.
6.3.2
Ajustage de la pente et du décalage
Pour ajuster la pente et le décalage d’une courbe :
1. Comparer les valeurs mesurées par le transmetteur à des valeurs de référence en deux points.
Il y aura donc deux valeurs de concentration de référence et deux valeurs mesurées par le
transmetteur.
2. Entrer ces valeurs dans l’équation suivante :
Concentration
de référence = =(A(xAconcentration
mesurée) + B ) + B
ReferenceConcentration
× MeasuredConcentration
3. Résoudre pour A (la pente).
4. Résoudre pour B (le décalage), en utilisant la valeur calculée de la pente et une paire
de valeurs.
34
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Options avancées suite
5. Entrer les résultats dans les zones de texte Ajustage de la pente et Ajustage du décalage de
l’onglet Config DA de ProLink II.
Exploitation
Exemple
Premier point de comparaison :
•
Concentration de référence : 50,00 %
•
Concentration mesurée : 49,98 %
Deuxième point de comparaison :
•
Concentration de référence : 16,00 %
•
Concentration mesurée : 15,99 %
Remplir les équations :
50,00
= (A
49,98)
+ B) + B
50.00
= x( A
× 49.98
Options avancées
16.00= (A
= x( A15,99)
× 15.99
16,00
+ B) + B
Résoudre pour A :
50.00
16.00= =34,00
34.00
50,00 –– 16,00
49.98
15.99= =33,99
33.99
49,98 –– 15,99
34.00
33.99
34,00 ==AAx ×
33,99
A
1.00029
A == 1,00029
Résoudre pour B :
50,00 ==(1,00029
x 49,98)
+ B) + B
50.00
( 1.00029
× 49.98
Plages de réglage
50.00
49.99449
+B
50,00 ==49,99449
+B
BB == 0,00551
0.00551
Entrer 1,00029 dans la zone de texte Ajustage de la pente.
Entrer 0,00551 dans la zone de texte Ajustage du décalage.
Relevés de configuration
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
35
36
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Exploitation
Annexe A
Plage de réglage des points de température
et de concentration
A propos de cette annexe
Cette annexe donne des recommandations pour la sélection des points de température et de concentration
qui servent à définir les courbes de densité.
A.2
Nombre minimum de points
La fonctionnalité de densimétrie avancée est configurée pour mesurer la concentration en hydroxyde
de sodium (NaOH ou soude caustique) d’un fluide.
• En condition normale de service, la concentration est de 20 % ± 3 %.
• La température du procédé reste stable à environ 30 °C ± 10 °C.
Le tableau A-1 indique le nombre minimum de valeurs à entrer pour permettre la mesure :
Options avancées
A.1
Tableau A-1 Deux points de température et deux courbes de concentration
Concentration de 16 %
Concentration de 24 %
20,00 °C
1175,1 kg/m3
1262,9 kg/m3
40,00 °C
1164,5 kg/m3
1251,2 kg/m3
Ces données permettent de définir la surface la plus simple. Pour la plupart des fluides, il est possible
d’améliorer la précision des mesures en ajoutant plus de points de concentration ou de température.
Le tableau A-2 et la figure A-1 illustrent une courbe de densité qui contient deux points de
température et trois courbes de concentration.
Plages de réglage
Points de température
Tableau A-2 Deux points de température et trois courbes de concentration
Points de
température
Concentration de 16 %
3
1175,1 kg/m
40,00 °C
1164,5 kg/m3
Concentration de 24 %
3
1219,1 kg/m
1262,9 kg/m3
1207,9 kg/m3
1251,2 kg/m3
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Relevés de configuration
20,00 °C
Concentration de 20 %
37
Plage de réglage des points de température et de concentration suite
Figure A-1
Courbe de densité dérivée du tableau A-2
1280
Masse
volumique
(kg/m3)
1200
1100
20
16
Température (°C)
20
A.3
40
24
Concentration (%)
Nombre de points et plage de réglage
La fonctionnalité de densimétrie avancée est configurée pour mesurer la concentration en hydroxyde
de sodium (NaOH ou soude caustique) d’un fluide.
• La concentration varie entre 16 % et 50 %.
• La température varie entre 15 °C et 60 °C.
Dans ce cas, les points de données utilisés dans l’exemple précédent ne sont pas suffisant car la masse
volumique mesurée risque de se trouver trop souvent en dehors de la surface définie et au-delà de la
limite d’alarme d’extrapolation configurée. Le tableau A-3 illustre les points de données sélectionnés
qui permettent de définir une courbe de densité couvrant la plage entière des valeurs de concentration
et de température attendues. La figure A-2 illustre la courbe de densité résultante.
Tableau A-3 Quatre points de température et cinq courbes de concentration
Points de
température
Concentration
de 16 %
Concentration
de 24 %
Concentration
de 32 %
Concentration
de 40 %
Concentration
de 50 %
15,00 °C
1177,6 kg/m3
1265,8 kg/m3
1352,0 kg/m3
1433,4 kg/m3
1529,0 kg/m3
20,00 °C
1175,1 kg/m3
1262,9 kg/m3
1349,0 kg/m3
1430,0 kg/m3
1525,3 kg/m3
40,00 °C
1164,5 kg/m3
1251,2 kg/m3
1336,2 kg/m3
1416,4 kg/m3
1510,9 kg/m3
60,00 °C
1153,1 kg/m3
1238,8 kg/m3
1323,2 kg/m3
1402,7 kg/m3
1496,7 kg/m3
Micro Motion recommande de sélectionner une plage de température et de concentration qui s’étend
au-delà des variations attendues du procédé. Par exemple, pour les variations décrites ci-dessus,
il est préférable de spécifier deux points de température supplémentaires (un à 10 °C et l’autre à
65 °C), et de modifier les points de concentration afin qu’ils couvrent une plage de 12 % à 55 %.
38
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Plage de réglage des points de température et de concentration suite
Figure A-2
Courbe de densité dérivée du tableau A-3
Exploitation
1600
Masse
volumique
(kg/m3)
Options avancées
1000
16
15
32
Concentration (%)
50
60
Température
(°C)
Plages de réglage
Relevés de configuration
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
39
40
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Exploitation
Annexe B
Relevés de configuration
A propos de cette annexe
Cette annexe contient les relevés de configuration correspondant aux différents types de courbes de
densité. Ces formulaires peuvent être photocopiés si nécessaire.
B.2
Relevés électroniques ou manuels.
Le logiciel ProLink II permet d’enregistrer les courbes de densité dans des fichiers, comme copies
de sauvegarde ou pour les transférer vers d’autres transmetteurs. Les instructions sont fournies au
chapitre 5.
Toutefois, la grandeur dérivée et les unités de masse volumique et de température n’étant pas
enregistrées avec la courbe, Micro Motion recommande d’utiliser les deux méthodes : enregistrer les
courbes dans un fichier et noter par écrit les données de configuration.
B.3
Grandeur dérivée : Masse volumique à température de référence
Points de
température
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Plages de réglage
N° d’emplacement de la courbe :
Nom de la courbe :
Unité de masse volumique :
Température de référence du fluide mesuré :
Limite de l’alarme d’extrapolation :
Ajustage de la pente :
Ajustage du décalage :
Symbole de l’unité de concentration :
Options avancées
B.1
Masse volumique de référence aux points de concentration A à E
°F
N°
Valeur
°C
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
1
Relevés de configuration
2
3
4
5
6
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
41
Relevés de configuration suite
B.4
Grandeur dérivée : Densité
N° d’emplacement de la courbe :
Nom de la courbe :
Unité de masse volumique :
Température de référence du fluide mesuré :
Température de référence de l’eau :
Masse vol. de l’eau à la temp. de référence :
Limite de l’alarme d’extrapolation :
Ajustage de la pente :
Ajustage du décalage :
Symbole de l’unité de concentration :
Points de
température
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Masse volumique de référence aux points de concentration A à E
°F
N°
Valeur
°C
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
1
2
3
4
5
6
42
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Relevés de configuration suite
B.5
Grandeur dérivée : Concent masse (Masse vol)
Points de
température
Exploitation
N° d’emplacement de la courbe :
Nom de la courbe :
Unité de masse volumique :
Température de référence du fluide mesuré :
Limite de l’alarme d’extrapolation :
Ajustage de la pente :
Ajustage du décalage :
Symbole de l’unité de concentration :
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Masse volumique de référence aux points de concentration A à E
°F
Valeur
°C
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
Options avancées
N°
1
2
3
4
5
6
Masse volumique à la température de référence aux points de concentration A à F
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
F ______ %
Plages de réglage
Relevés de configuration
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
43
Relevés de configuration suite
B.6
Grandeur dérivée : Concent masse (Densité)
N° d’emplacement de la courbe :
Nom de la courbe :
Unité de masse volumique :
Température de référence du fluide mesuré :
Température de référence de l’eau :
Masse vol. de l’eau à la temp. de référence :
Limite de l’alarme d’extrapolation :
Ajustage de la pente :
Ajustage du décalage :
Symbole de l’unité de concentration :
Points de
température
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Masse volumique de référence aux points de concentration A à E
°F
N°
Valeur
°C
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
1
2
3
4
5
6
Densité à la température de référence aux points de concentration A à F
A ______ %
44
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
F ______ %
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Relevés de configuration suite
B.7
Grandeur dérivée : Concent volume (Masse vol)
Points de
température
Exploitation
N° d’emplacement de la courbe :
Nom de la courbe :
Unité de masse volumique :
Température de référence du fluide mesuré :
Limite de l’alarme d’extrapolation :
Ajustage de la pente :
Ajustage du décalage :
Symbole de l’unité de concentration :
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Masse volumique de référence aux points de concentration A à E
°F
Valeur
°C
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
Options avancées
N°
1
2
3
4
5
6
Masse volumique à la température de référence aux points de concentration A à F
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
F ______ %
Plages de réglage
Relevés de configuration
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
45
Relevés de configuration suite
B.8
Grandeur dérivée : Concent volume (Densité)
N° d’emplacement de la courbe :
Nom de la courbe :
Unité de masse volumique :
Température de référence du fluide mesuré :
Température de référence de l’eau :
Masse vol. de l’eau à la temp. de référence :
Limite de l’alarme d’extrapolation :
Ajustage de la pente :
Ajustage du décalage :
Symbole de l’unité de concentration :
Points de
température
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Masse volumique de référence aux points de concentration A à E
°F
N°
Valeur
°C
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
1
2
3
4
5
6
Densité à la température de référence aux points de concentration A à F
A ______ %
46
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
F ______ %
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Relevés de configuration suite
B.9
Grandeur dérivée : Concent (Masse volumique)
Points de
température
Exploitation
N° d’emplacement de la courbe :
Nom de la courbe :
Unité de masse volumique :
Température de référence du fluide mesuré :
Limite de l’alarme d’extrapolation :
Ajustage de la pente :
Ajustage du décalage :
Symbole de l’unité de concentration :
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Masse volumique de référence aux points de concentration A à E
°F
Valeur
°C
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
Options avancées
N°
1
2
3
4
5
6
Masse volumique à la température de référence aux points de concentration A à F
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
F ______ %
Plages de réglage
Relevés de configuration
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
47
Relevés de configuration suite
B.10
Grandeur dérivée : Concent (Densité)
N° d’emplacement de la courbe :
Nom de la courbe :
Unité de masse volumique :
Température de référence du fluide mesuré :
Température de référence de l’eau :
Masse vol. de l’eau à la temp. de référence :
Limite de l’alarme d’extrapolation :
Ajustage de la pente :
Ajustage du décalage :
Symbole de l’unité de concentration :
Points de
température
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Masse volumique de référence aux points de concentration A à E
°F
N°
Valeur
°C
A ______ %
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
1
2
3
4
5
6
Densité à la température de référence aux points de concentration A à F
A ______ %
48
B ______ %
C ______ %
D ______ %
E ______ %
F ______ %
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
Index
Index
A
Agroalimentaire 13
Ajustage d’une courbe de densité 33
C
Chargement d’une courbe standard ou personnalisée
à l’aide de l'indicateur 17, 18
à l’aide de ProLink II 15
Concentration
définition 3
grandeur dérivée 8
influence de la température 4
symbole de l’unité 21
Configuration d’une courbe définie par l’utilisateur
à l’aide de l’indicateur 24
à l’aide de ProLink II 19
Courbe
active 29
ajustage d’une courbe de densité 33
chargement d’une courbe standard ou
personnalisée 13
à l’aide de l'indicateur 17, 18
à l’aide de ProLink II 15
configuration d’une courbe de densité 7
de concentration
configuration 10
plage de réglage recommandée 37
définie par l’utilisateur
configuration
à l’aide de l’indicateur 24
à l’aide de ProLink II 19
définition 1
enregistrement 31
modification 31
personnalisée
chargement
à l’aide de l’indicateur 17, 18
à l’aide de ProLink II 15
définition 1
relevés de configuration 41
sélection de la courbe active
à l’aide de l'indicateur 30
à l’aide de ProLink II 29
standard
chargement
à l’aide de l’indicateur 17, 18
à l’aide de ProLink II 15
définition 1
description 13
types 1
D
Densité
définition 3
grandeur dérivée 8
E
Enregistrement d’une courbe de densité 31
F
Fonctionnalité de densimétrie avancée
configuration d’une courbe de densité 7
exemple d’utilisation 12
grandeurs mesurées 31
interfaces 1
mise en équation 27
relevés de configuration 41
G
Grandeur dérivée
définition 3
grandeurs mesurées disponibles 8
options 8
pour la configuration des courbes définies par
l’utilisateur 19
Grandeurs mesurées 31
I
Incertitude calculée 11, 27
Interfaces 1
L
Limite de l’alarme d’extrapolation 20
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
49
Index suite
M
Masse volumique
à température de référence
grandeur dérivée 8
de référence de l’eau
définition 9
pour la configuration des courbes définies par
l’utilisateur 20
définition 3
influence de la température 4
Mise en équation 11, 27
ordre maximum 33
Modification d’une courbe de densité 31
V
Verrouillage/Déverrouillage des courbes DA 15, 23
O
Ordre maximum pour la mise en équation 33
P
Plages de réglage recommandées
courbes de concentration 37
points de température 37
Point de données 10
Point de température
plage de réglage recommandée 37
principe de fonctionnement 10
R
Relevés de configuration 41
S
Symbole de l’unité de concentration 21
T
Température de référence
de l’eau
définition 9
pour la configuration des courbes définies par
l’utilisateur 20
du fluide mesuré
définition 9
pour la configuration des courbes définies par
l’utilisateur 20
Terminologie 1
U
Unités de mesure
de concentration 21
modification pour le chargement d’une courbe
standard ou personnalisée 15
pour la configuration des courbes définies par
l’utilisateur 19
50
Fonctionnalité de densimétrie avancée : Théorie, configuration et exploitation
©2004, Micro Motion, Inc. Tous droits réservés. P/N 20002316, Rev. A
*20002316*
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France
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F +33 (0) 4 72 15 98 99
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Suisse
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Belgique
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CH-6341 Baar-Walterswil
T +41 (0) 41 768 6111
F +41 (0) 41 768 6300
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De Kleetlaan 4
1831 Diegem
T +32 (0) 2 716 77 11
F +32 (0) 2 725 83 00
Centre Clients Débitmétrie (appel gratuit)
T 0800 75 345
www.emersonprocess.be
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Micro Motion Europe
Emerson Process Management
Micro Motion, Asia
Wiltonstraat 30
3905 KW Veenendaal
Pays-Bas
T +31 (0) 318 495 670
F +31 (0) 318 495 689
1 Pandan Crescent
Singapore 128461
République de Singapour
T (65) 6777-8211
F (65) 6770-8003
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Worldwide Headquarters
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Micro Motion, Japan
7070 Winchester Circle
Boulder, Colorado 80301
États-Unis
T (303) 527-5200
(800) 522-6277
F (303) 530-8459
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1-2-5, Higashi Shinagawa
Shinagawa-ku
Tokyo 140-0002 Japon
T (81) 3 5769-6803
F (81) 3 5769-6843
">