Mesure de la densité dans les débitmètres à gaz

STS Sensors: La consommation de gaz est calculée par des compteurs à gaz qui mesurent le volume écoulé. Étant donné que la densité du gaz, et par-là même son volume, dépendent de la pression et de la température, la quantité mesurée peut varier en fonction de la pression ou de la température qui prévaut à un moment donné. Le volume de gaz, qui dépend de la pression et de la température, peut être décrit par la formule suivante : P x V/T = Constante (où P est la pression, V le volume et T la température).

Tandis que la pression à laquelle le gaz circule dans les canalisations peut être facilement contrôlée et surveillée, ce n'est pas le cas de la température. Les différences qui en résultent sur la densité ont une influence sur la valeur de débit mesurée. Ce qui reste un facteur négligeable pour les consommateurs ordinaires dont la consommation reste faible devient un facteur de coût important pour les gros consommateurs.

La Directive sur les instruments de mesure (DIM), une réglementation de l'Union européenne portant sur les instruments de mesure, a été publiée pour établir une procédure d'homologation harmonisée au niveau de tous les États de l'UE et de certains autres pays. Les objectifs supplémentaires de cette directive incluent un test harmonisé, effectué une seule fois, pour l'homologation des instruments de mesure, ainsi qu'une réglementation harmonisée et transnationale de l'étalonnage initial. Avec ces réglementations transnationales spécifiques, la qualité des produits est encore améliorée, et des conditions équitables entre les concurrents sont garanties. Dix types d'instruments de mesure sont couverts par la DIM dans le domaine de la métrologie légale, les exigences portant sur les compteurs à gaz et les convertisseurs de volume sont énoncées dans l'annexe IM-002.

La pression et la température doivent être prises en compte lors du calcul des quantités exactes de gaz. Et cela nécessite que les compteurs à gaz soient équipés de capteurs appropriés. Plutôt que le volume, c'est la masse du gaz qui doit être indiquée, car il s'agit là d'une mesure plus précise au regard des fluctuations de densité. Pour déterminer des valeurs fiables, il est nécessaire de mesurer à la fois la pression et la température pour en déduire la densité.

Une précision élevée grâce à une compensation computationnelle

Il existe deux types de capteurs de pression et de température à fixer sur les compteurs à gaz. Dans la première variante, le transmetteur de pression est vissé sur le tuyau de distribution de gaz et raccordé au compteur par le biais d'un câble. Dans la deuxième variante, le capteur est au contraire installé directement dans l'appareil (l'exemple donné ci-dessous décrit la variante numéro deux).

Les plages de pression utilisées pour les compteurs à gaz sont généralement comprises entre 0,8 et 3,5 bars (valeurs absolues) et 2,5 et 10 bars (valeurs absolues). Les exigences en termes de précision sont énormes : il est demandé que la précision soit de l'ordre de 0,2 % de la valeur mesurée à des températures comprises entre -20 °C et 60 °C. Ce chiffre ne peut néanmoins pas être atteint avec des capteurs de pression conventionnels. Pour assurer ce haut niveau de précision, une compensation computationnelle doit être appliquée. Pour cette raison, STS fournit des transmetteurs de pression et de température dont le fonctionnement a non seulement été testé, mais dont le paramétrage a également été effectué (coefficients de compensation polynomiale).