Le débitmètre est un élément clef des réseaux d’adduction modernes. Associé à un système de télégestion, il permet un pilotage réactif des performances du réseau d’eau potable ou d’assainissement. C’est aussi un élément clef pour la sectorisation.
Définition générale du débitmètre
Le débitmètre est un appareil de mesure du volume et du débit d’un liquide en écoulement dans une canalisation. Il est généralement utilisé pour la mesure des réseaux AEP ou d’assainissement mais aussi dans le cadre de processus industriels ou pour la facturation de gros consommateurs d’eau.
Il existe différents types d’appareils selon les usages. Ils se composent tous d’un capteur qui mesure le débit à un instant T en un point d’une canalisation.
Fonctionnement d’un débitmètre à ultrason
Un débitmètre à ultrason repose sur l’effet Doppler. Cet outil de mesure utilise le phénomène physique selon lequel une onde sonore va changer de fréquence lorsqu’elle est réfléchie par un élément en mouvement. L’élément en question peut-être des bulles en suspension ou des impuretés. La déformation de l’onde permet d’estimer la vitesse de déplacement de l’objet mesuré.
Les meilleurs débitmètres à ultrason nécessitent au moins 100 parties par million (PPM) de particules en suspension ou de bulles de 100 microns ou plus.
Fonctionnement d’un débitmètre électromagnétique
Un débitmètre électromagnétique utilise la loi de Faraday. Selon cette loi physique, la tension induite par un élément conducteur en angle droit dans un champ électromagnétique, est proportionnelle à la vitesse de passage de ce conducteur.
Concrètement, des bobines à air situées dans le tube de mesure vont créer un champ magnétique perpendiculaire au sens d’écoulement. Les porteurs de charge de l’eau qui circule sont détournés lors du passage par le champ magnétique, ce qui crée une tension électrique.
La tension est proportionnelle à la vitesse moyenne de l’écoulement et est enregistrée à l’aide des deux électrodes.
Des appareils aux fonctionnalités multiples
Un débitmètre électromagnétique peut être associé à un analyseur de mesures tels que le PH, le chlore… ou à une pompe de dosage pour la soude, javel…
Il est aussi possible d’utiliser la force hydraulique des canalisations pour produire – via de petites turbines – de petites quantités d’électricité et ainsi alimenter les débitmètres ce qui permet l’économie de piles et de fastidieux remplacements ou de s’affranchir d’un raccordement électrique.
Les débitmètres modernes sont compatibles avec la télérelève ce qui autorise une supervision instantanée des réseaux et des données de sectorisation précises en temps réel. Ils permettent de collecter des données telles que la pression, la température, le débit, la position d’une fuite d’eau et ainsi alimenter un data logger et des algorithmes d’optimisation des réseaux ou de détection des fuites.
Une grande variété de technologies disponibles
Les principaux fabricants de débitmètres sont Krohne, ABB ou Siemens notamment. Le dimensionnement de l’appareil est calculé par rapport à la vitesse du fluide à mesurer et à la technologie choisie selon les contraintes de l’environnement de mesure.
Certains modèles sont basés sur la mesure de la vitesse du fluide (débitmètre à turbine ou à ultrasons). Il est aussi possible de mesurer de la perte de pression entre un repère amont et un repère aval avec un débitmètre à tube de Venturi.
Il existe également des modèles à effet vortex qui mesurent des variations de pression engendrées par des tourbillons du fluide.
Pour un réseau d’eau potable, il est possible d’utiliser un appareil à insertion fixé à l’intérieur de la canalisation.
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