Chapitre 1 Introduction Le présent chapitre décrit brièvement les principes de fonctionnement du transducteur de densité modèle 3098, définit quelques-uns des termes couramment employés dans ce manuel et donne quelques exemples d’applications pratiques associées. Le transducteur de densité modèle 3098 est normalement installé dans une enceinte certifiée IP avant de quitter l’usine.
Introduction Mesures de densité Avec la plupart des systèmes de mesure de débit de gaz courants, la quantité mesurée doit être présentée en unités de capacité calofirique ou de débit-volume normal. Pour cela, il est souvent nécessaire de procéder à des mesures continues et précises de la densité. La densité peut être évaluée en rapportant la masse molaire du gaz (ou du mélange gazeux) à...
Introduction Description fonctionnelle Figure 1-2 Schéma simplifié d’un système de mesure de densité modèle 3098 typique 3098 Enceinte isolante Manomètre de contrôle Vanne de remplissage de la chambre E Régulateur de pression Conduite Chambre de référence de gaz Orifice d’entrée Vanne d’isolement D Diaphragme...
Introduction Lorsque la température ambiante varie, la pression du volume fixe de gaz de référence change conformément à la définition des lois applicables au gaz. Ce changement dans la pression affecte la pression de l’échantillon de gaz dans le capteur de masse volumique de gaz de telle sorte que les variations de température et de pression sont autocompensatrices.
Introduction Figure 1-3 Système de mesure de densité modèle 3098 typique ZONE SÛRE ZONE DANGEREUSE Décharge vers l’atmos- phère Vanne d’isolement Convertisseur Régulateur de signal de pression Vanne A Barrière Gaz d’étalonnage de sécurité Entrée Sortie Vanne B Vanne F Vanne C Câble électrique Définition des termes...
Introduction 1.4.2 Masse volumique standard (de base ou normale) La masse volumique standard (de base ou normale) ( ) est la masse volumique absolue d’un gaz dans des conditions standard (de base ou normales) de température et de pression ; elle est utilisée couramment pour la détermination du débit-volume normal à...
Introduction 1.6.2 Mesure de l’indice de Wobbe Les caractéristiques de combustion d’un gaz doivent être établies de façon appropriée pour s’assurer que la combustion est efficace et qu’il n’y a pas de décollement ou de retour de flamme sur un brûleur particulier.
Chapitre 2 Procédure d’installation Procédure d’installation La procédure d’installation du modèle 3098 comporte les étapes suivantes : 1. Vérifier que tous les composants sont présents (section 2.2). 2. Positionner et fixer l’enceinte du modèle 3098 (section 2.3). 3. Raccorder la conduite d’alimentation en gaz (section 2.3.2). 4.
Procédure d’installation Le transducteur de densité modèle 3098 est contenu dans une enceinte certifiée IP (qui assure l’isolation thermique) et un système de fixation (composé d’un support et de pieds) pour fixer l’unité en place. Si cette structure est destinée à minimiser les risques de dommages dus à des chocs, il faut éviter de faire tomber l’emballage et/ou l’unité.
Procédure d’installation On trouvera une description complète de la procédure de raccordement du transducteur de densité modèle 3098 au convertisseur de signal / calculateur au chapitre 3. Détermination de la pression de la chambre de référence Une fois le transducteur de densité modèle 3098 mis en place sur son support de fixation et tous les raccordements à...
Procédure d’installation Si l’étendue de mesure de la densité ou la variation de surcompressibilité, Z, est importante, et que le gaz n’est pas un mélange méthane/azote, il est toujours possible de déterminer la pression de chambre de référence la mieux adaptée. Le calcul pour y parvenir est expliqué au chapitre 4. Une fois la pression de référence voulue déterminée, il est possible de procéder au cycle de purge et à...
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Procédure d’installation 4. S’assurer que la vanne F est fermée. 5. Ouvrir la vanne C. 6. Ouvrir la vanne de remplissage de la chambre E. 7. Régler le régulateur de pression sur la valeur requise – par exemple, la pression de service effective du système.
Procédure d’installation 26. Appliquer les chiffres que vous avez notés dans les équations (1) et (2) ci-dessous : Vous pouvez saisir ces informations directement dans l’exemple de certificat d’étalonnage donné...
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Procédure d’installation Figure 2-3 Transducteur de densité modèle 3098 sans enceinte Dimensions en mm (in.) 314 (12.4) 112 (4.4) Manuel d’installation et de configuration...
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Procédure d’installation Figure 2-4 Transducteur de densité modèle 3098 avec petite enceinte Dimensions en mm (in.) 516 (20.3) 500 (19.7) 300 (12) (1.2) 8,5 (1/3) 423 (17.1) Transducteur de densité de gaz Micro Motion modèle 3098...
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Procédure d’installation Figure 2-5 Transducteur de densité modèle 3098 avec grande enceinte Dimensions en mm (in.) 616 (24.3) 300 (12) 600 (23.6) (1.2) 8,5 (1/3) 523 (20.6) Manuel d’installation et de configuration...
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Procédure d’installation Transducteur de densité de gaz Micro Motion modèle 3098...
Chapitre 3 Raccordements électriques Ce chapitre décrit dans le détail, en s’appuyant sur les schémas de câblage associés, les principes de raccordement du transducteur de densité modèle 3098 aux convertisseurs de signal et calculateurs de débit 7950/51, ainsi qu’aux autres équipements de façon générale, en zones dangereuses et non dangereuses.
Raccordements électriques Figure 3-2 Schéma d’interconnexion CI D'INTERCONNEXION 78121503 I/P + BOBINE DE SONDAGE I/P - O/P + BOBINE EXCITATRICE O/P - SORTIE FREQ. BOBINAGE CI AMPLIFICATEUR 78121201 78121501 SIG A SIG B CI RACCORDEMENT 78121502 Câblage et mise à la terre CEM Pour satisfaire la Directive CE relative à...
Raccordements électriques Figure 3-3 Diagramme d’installation schématique du circuit du capteur (système à 2 fils) CAPTEUR AMPLIFICATEUR BOBINE D'ACTIVATION SORTIE DU CYLINDRE SIGNAL CYLINDRE VIBRANT BOBINE DE DETECTION 330R PARTIE DU BOBINAGE TENSION D'ALIM. POSITIVE (+V) COURANT DE DETECTION COURANT DE COMMANDE DE CYLINDRE TENSION D'ALIM.
Raccordements électriques En cas d’utilisation en zone sûre avec un système à 3 fils, la résistance du circuit entre le transducteur et le convertisseur de signal doit être supérieure à 40 ohms. Cela peut être réalisé en plaçant une résistance adéquate sur le circuit ou en utilisant la résistance inhérente du câble utilisé (si la résistance par km et la longueur de câble utilisée sont suffisantes).
Raccordements électriques Figure 3-7 Système bifilaire transducteur de densité et convertisseur de signal 7950 avec isolant galvanique (zone dangereuse) Transducteur Calculateur de débit / modèle 3098 convertisseur de signal 7950 Can.3 Can.4 PL10/1 PL10/5 Signal d’alim. + SIG A PL10/4 PL10/8 Signal d’alim.
Raccordements électriques Figure 3-9 Système trifilaire transducteur de densité et convertisseur de signal 7950 avec barrière de sécurité à diode shunt (zone dangereuse) Transducteur Calculateur de débit / modèle 3098 convertisseur de signal 7950 Can. 3 Can. 4 PL10/1 Signal d’alim. + PL10/5 SIG A MTL 787 (+ve)
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Raccordements électriques Figure 3-12 Système bifilaire transducteur de densité et calculateur de débit 7951 / convertisseur de signal 7951 avec barrière de sécurité à diode shunt (zone dangereuse) Transducteur Convertisseur de signal / modèle 3098 calculateur de débit 7951 Can. 3 Can.
Raccordements électriques 3.5.4 Configuration trifilaire 7951 Figure 3-14 Système trifilaire transducteur de densité et calculateur de débit 7951 / convertisseur de signal 7951 (zone sûre) Convertisseur de signal / Transducteur calculateur de débit 7951 modèle 3098 Can. 3 Can. 4 Alim.
Raccordements électriques Raccordements système (avec le propre équipement du client) 3.6.1 Zones non dangereuses Raccordement de l’alimentation électrique à un capteur de masse volumique : 15,5 à 33 Vcc, < 20 mA Raccordement de l’alimentation électrique à une sonde à résistance de platine (PRT) : 5 mA maximum La fréquence à...
Raccordements électriques 3.6.4 Equipement du client, configuration à 3 fils Figure 3-19 Raccordements électriques pour l’option 3 fils du transducteur utilisée avec le propre équipement du client (zone sûre) Transducteur modèle 3098 Alimentation + SIG A Signal + 6 Vcc Alimentation - SIG B Signal -...
Chapitre 4 Eléments relatifs à la précision Ce chapitre décrit une méthode pour estimer la précision des mesures du transducteur de densité modèle 3098 dans différentes conditions. Eléments relatifs à la précision Les « conditions bien définies » qui établissent une relation directe entre la masse volumique et la densité...
Eléments relatifs à la précision 4.1.3 Calcul des paramètres Tableau 4-1 Sélection de la pression d’utilisation du transducteur de densité modèle 3098 (gaz naturel) Sélection de la pression d’utilisation du transducteur de pression modèle 3098 Date : Type de gaz : Etendue de mesure N°...
Eléments relatifs à la précision Exemple 1 Tableau 4-2 Sélection de la pression d’utilisation du transducteur de densité modèle 3098 (gaz naturel) Date : 24 juin 1997 Type de gaz : Etendue de mesure N° de série 3098 : Coefficient de température gaz naturel de la densité...
Eléments relatifs à la précision Une fois cela effectué, il faut identifier les gaz à utiliser pour l’étalonnage. Les gaz d’étalonnage à utiliser doivent être de densité connue et doivent représenter au plus près les propriétés du gaz de service à mesurer (par ex. : compressibilité, viscosité). Par exemple, en cas de mesure d’un gaz naturel composé...
Eléments relatifs à la précision Exemple de certificat d’étalonnage Certificat d'étalonnage 3098 N° de réf. …………. 000001 Date :- ………….. 13-Sep-12 N° de série 3098 :- ………….. 000001 N° de série 7812 :- ………….. 000001 Numéro de cylindre :- ………….. 000001 Numéro de bobinage :- …………..
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Eléments relatifs à la précision COEFFICIENT DE TEMPERATURE CERTIFICAT D’ETALONNAGE TRANSDUCTEUR DE DENSITE MODELE 3098 Numéros de série : Instrument 000001 Amplificateur 000001 Cylindre 000001 Essai en pression Unités testées en pression à 300 p.s.i.g. Durée de la période de référence Période en conditions de vide à...
Chapitre 5 Entretien et dépannage Introduction Ce chapitre traite des opérations d’entretien et de maintenance recommandées à conduire sur le terrain, notamment des contrôles d’étalonnage, des procédures de dépannage et de l’entretien de base. Si l’origine d’une panne est identifiée comme étant liée à une défaillance de la chambre de référence, il est vivement recommandé...
Entretien et dépannage 5.3.2 Indications sous-évaluées de l’instrument Cela est dû le plus souvent à une fuite de gaz hors de la chambre de référence. Avant de démonter l’instrument, il est préférable de localiser la fuite dont la cause peut être l’une des suivantes : (i) De la chambre de référence vers le circuit de l’échantillon de gaz Les éléments affectés sont : •...
Entretien et dépannage • Cylindre vibrant Lorsque la circulation de l’échantillon de gaz est coupée en fermant la vanne d’admission, le signal de période doit baisser légèrement d’amplitude jusqu’à une valeur stable ; en cas de fuite, il continuera à diminuer lentement. Dans le cas où les indications de l’instrument resteraient erratiques, il est probable que des dépôts se sont accumulés sur le cylindre vibrant qu’il convient de démonter, de nettoyer et de réinstaller.
Entretien et dépannage Remarques générales • Les joints, les joints toriques et le diaphragme doivent tous être légèrement enduits de graisse de silicone MS4 avant remontage. Les filets des raccords de gaz doivent être scellés à l’aide d’un ruban de PTFE ou de Loctite 572. •...
Entretien et dépannage Figure 5-1 Schéma d’assemblage général du transducteur de densité modèle 3098 (enceinte type) 5.4.2 Dépose du capteur de masse volumique (Figure 5-2) 1. Une fois le transducteur de densité modèle 3098 déconnecté et démonté de son enceinte, il est possible de démonter le capteur de masse volumique de la plaque supérieure en retirant les quatre boulons M6 qui le maintiennent en place.
Entretien et dépannage 2. Utiliser deux des boulons M6 retirés pour lever le capteur de son boîtier à l’aide des deux trous taraudés formés dans le boîtier de montage (élément 6). AVERTISSEMENT ! Ne pas essayer d’extraire l’unité en faisant levier, au risque d’endommager le joint torique d’étanchéité et/ou le cylindre vibrant sinon.
Entretien et dépannage 3. A l’aide d’une clé de 9/16 , déconnecter et déposer les deux conduites de gaz qui sont raccordés à la plaque de base et à la plaque supérieure. 4. Poser précautionneusement le transducteur de densité modèle 3098 sur le côté et retirer les six boulons M6 servant à...
Entretien et dépannage 3. Une fois cette conduite déposée, desserrer et retirer le support de fixation du filtre vissé dans la plaque de base de l’unité. 4. Comme il est impossible de démonter l’élément filtrant de son boîtier, il faut remplacer l’ensemble du support de fixation.
Entretien et dépannage Figure 5-5 Alignement bobinage/cylindre Marques tracées à aligner. 5.4.7 Essais d’étanchéité du transducteur de densité modèle 3098 Les fuites découlant d’interventions d’entretien peuvent être réparties en deux catégories principales : • Fuites de la chambre de référence a.
Entretien et dépannage 5.4.9 Exemple pratique de certificat d’étalonnage Cet exemple est basé sur les critères suivants : Densité 0,5–0,7 Pression de gaz de service 15 bar Pression de la chambre de référence 7 bar G Gaz d’étalonnage CH et N Valeurs de densité...
Chapitre 6 Spécifications Spécifications du transducteur de densité modèle 3098 Remarque : Certaines parties de ces spécifications (repérées par *) ne peuvent être garanties pour les transducteurs de densité modèle 3098 fournis sans enceinte certifiée IP (voir la section Consignes de sécurité, page 1).
Annexe A Optimisation des performances Introduction Le transducteur de densité modèle 3098 utilise un capteur de masse volumique à cylindre vibrant qui est situé dans un système de régulation de pression. Le montage est tel que le signal de sortie de masse volumique peut être associé...
Optimisation des performances A.1.2 Comportement non idéal des gaz Comme la mesure de la masse volumique aux conditions de service est liée non seulement à la densité relative du gaz mais aussi à ses facteurs de compressibilité, ce comportement affectera le fonctionnement du système de mesure dans son ensemble.
Optimisation des performances Méthodes d’étalonnage recommandées Les descriptions qui précèdent suggèrent que l’on a le choix entre plusieurs procédures d’étalonnage. Si elles diffèrent dans leurs détails selon les conditions de services, les types de gaz à mesurer et les gaz d’étalonnage disponibles, toutes les méthodes d’étalonnage peuvent néanmoins être divisées en trois étapes générales décrites ci-après.
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Optimisation des performances Effet de la vitesse du son L’effet de la vitesse du son sur le capteur est telle que : – ------------ - c où = Masse volumique aux conditions d’écoulement ...
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Optimisation des performances Il s’ensuit que le facteur VOS est en grande partie lié à la masse molaire ou à la masse volumique normale, l’autre influence majeure étant due aux différences sans relation dans les ratios de chaleurs spécifiques. A partir de l’équation A1, il est possible de calculer et de mettre en tableau les facteurs VOS (V ) pour les gaz d’étalonnage et le gaz à...
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Optimisation des performances Pour un mélange gazeux à base de méthane à 20 °C : – – – – 10 10 1.13 10 10 I P 1.7 – où P = Pression de gaz en bar A M = Masse molaire moyenne du gaz I = Fraction volumique/molaire de gaz inertes (par ex.
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Optimisation des performances Facteurs totaux en cas d’utilisation de méthane et du gaz à mesurer C comme référence : C 1 c X 1 x X 1 x – – –...
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Optimisation des performances Une méthode alternative pour dériver les valeurs modifiées de la masse volumique de base a été incluse dans les calculs associés au Tableau A-2. Si ses résultats se comparent avantageusement aux résultats mis en tableau à la colonne 15, ils ne sont pas aussi informatifs en termes d’identification des erreurs que le Tableau A-2.
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Optimisation des performances Manuel d’installation et de configuration...
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Optimisation des performances Transducteur de densité de gaz Micro Motion modèle 3098...
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Optimisation des performances Exemple de calculs Colonne 5 Méthane 7171 0831434 9977 Azote 0831434 9995 Gaz à mesurer A 7583 0831434 9976 Gaz à mesurer B 7743 0831434 9977 Gaz à mesurer C 8624 0831434 9972 Colonne 6 Méthane...
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Optimisation des performances Colonne 8 Méthane 9876 = 0,9899 9977 Azote 9983 = 0,9988 9995 Gaz à mesurer A 9871 = 0,9895 9976 Gaz à mesurer B 9873 = 0,9896 9977 Gaz à mesurer C 9849 = 0,9877 9972 Colonne 9 Méthane = 0,9816 Azote...
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Optimisation des performances Colonne 12 Méthane Azote Gaz à mesurer A 0,13 Gaz à mesurer B 0,16 Gaz à mesurer C 0,54 Colonne 13 Méthane = 0,9816 Azote 7171 9816 7171 8624 9775 7171 9816 ...
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Optimisation des performances Méthode alternative simplifiée pour dériver des valeurs modifiées de Y (la valeur de masse volumique aux conditions de base de l’azote utilisée pour l’étalonnage) pour produire une erreur nulle pour un étalonnage au méthane/gaz C (ou gaz A ou gaz B). ...
Annexe B Principes de fonctionnement Théorie de la mesure de densité Par définition : Densité d’un gaz = Masse molaire du gaz/Masse molaire de l’air en conditions standard par exemple, G = M où M est considérée comme égale à 28,96469 Densité...
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Principes de fonctionnement Comme des conditions de quantité et de volume constants existent pour le gaz de référence, sa masse volumique et sa masse molaire sont constantes, et on déduit de l’équation 5 : ------ - ----------------- - Maintenant, si les deux gaz peuvent être maintenus à la même température, on déduit des équations 4 et 6 : ...
Annexe C Retour de marchandise Recommandations générales Les procédures de Micro Motion doivent être suivies lors du retour d’un appareil. Ces procédures assurent le respect de la réglementation relative au transport de marchandises et la sécurité de des employés de Micro Motion. Les retours de marchandise non conformes à ces exigences ne seront pas acceptés.
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Retour de marchandise Transducteur de densité de gaz Micro Motion modèle 3098...
Annexe D Schémas certifiés du système Généralités Tous les schémas certifiés inclus dans ce manuel sont présentés aux fins de planification uniquement. Il est recommandé de se référer systématiquement à la dernière version des schémas certifiés avant de commencer l’installation. Contacter l’usine pour des informations plus détaillées. N°...
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Schémas certifiés du système Figure D-1 Schéma du système CSA, groupes de gaz A, B, C et D (option 2 fils), barrière à diode shunt Transducteur de densité de gaz Micro Motion modèle 3098...
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Schémas certifiés du système Figure D-2 Schéma du système CSA, groupes de gaz A, B, C et D (option 3 fils), barrière à diode shunt Manuel d’installation et de configuration...
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Schémas certifiés du système Figure D-3 Schéma du système CSA, groupes de gaz A, B, C et D (option 2 fils), unités à interface isolée Transducteur de densité de gaz Micro Motion modèle 3098...
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Schémas certifiés du système Figure D-4 Schéma du système CSA, groupes de gaz A, B, C et D (option 3 fils), unités à interface isolée Manuel d’installation et de configuration...
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Schémas certifiés du système Transducteur de densité de gaz Micro Motion modèle 3098...