Les organes de contrôle
Automatisation et automates programmables      Contrôles automatiques et supervision

Mesures et contrôles

Le contrôle automatique du processus de traitement des ERU implique la mesure d’un certain nombre de paramètres qu’on peut classer en deux grandes familles : les paramètres usuels et les paramètres spécifiques.

Nous nous bornerons à faire l’inventaire des mesures rencontrées sur le site ainsi qu’à rappeler leur utilité.

Les paramètres usuels sont principalement les débits, les niveaux, les pressions, les températures.

Les mesures de débits nous le savons diffèrent selon que l’écoulement du liquide s’effectue à l’air libre ou dans une tuyauterie.

Dans le premier cas, on parle de mesure en canal ouvert à rétrécissement latéral ou canal en forme de Venturi avec mesure du niveau de la surface libre par ultrasons.

mesures par ultrasons (Ath)
mesures par ultrasons (Ath)
mesures par ultrasons (Ath)
mesures par ultrasons (Ath)

Dans le second cas, les mesures sont réalisées selon des principes variés. On y retrouve les débitmètres à turbines utilisés pour des petits débits en comptage de volumes (compteur d’eau). Les dispositifs déprinogènes à Venturi et à mesure différentielle des pressions permettant par une loi de conversion appropriée de déterminer la valeur du débit.

D’autres types sont utilisés : les débitmètres électromagnétiques, à ultrasons ou à temps de transit.

Les débitmètres électromagnétiques sont utilisés pour mesurer le débit de liquides très chargés en matières en suspension. L’eau s’écoule dans un tube isolant et est soumise à un champ magnétique d’intensité constante qu’elle traverse perpendiculairement. Elle se comporte comme un conducteur se déplaçant dans un champ magnétique. Une force d’induction magnétique due au déplacement du conducteur dans le champ prend naissance dans l’eau et est mesurée par deux électrodes baignant dans l’eau et disposées perpendiculairement au champ magnétique. Cette différence de potentiel est proportionnelle au champ, au diamètre du tube et à la vitesse du fluide.

Les débitmètres à ultrasons à temps de transit mettent en présence deux sondes placées au sein du liquide de manière à ce que chacune d’elles reçoive les signaux émis par la sonde opposée. On comprend qu’on observe une différence de temps de propagation de l’onde suivant qu’elle se déplace en suivant le courant ou en le remontant. (composition vectorielle des vitesses). Cette différence est directement proportionnelle à la vitesse du fluide.


Les mesures de niveaux sont réalisés par bien des systèmes mais c’est le dispositif de mesure par ultrasons qui est le plus utilisé. En effet, il possède un avantage décisif ne comportant aucune pièce en contact avec le produit. On évite ainsi corrosion, encrassement.

Il faut aussi se souvenir des systèmes à membranes se déformant proportionnellement à la charge à laquelle elle sont soumises. Ces déformations sont alors mesurées électriquement. Les systèmes à bulles permettent de visualiser la hauteur d’un liquide par comparaison à la pression d’air nécessaire à faire apparaître des bulles à la base du tuyau d’air immergé dans l’eau.

Pour les pressions et les températures, elles sont moins souvent mesurées sauf dans des cas biens précis (filtres, production de vapeur, digestion anaérobie, four, incinération...).

Les paramètres particuliers sont mesurés par différents appareils qu’on peut classer en deux catégories : les capteurs physiques et les analyseurs chimiques. Ceux-ci réalisent, préalablement à toute mesure, une ou plusieurs réactions chimiques.

principe du turbidimètre Ici aussi, les principaux appareillages ont été cités dans le descriptif de la chaîne hydraulique. Ce sont les turbidimètres, ampéromètres utilisés pour la mesure des concentrations en oxygène dissous.

Les capteurs permettent également la mesure de concentration en matières en suspension.

Les mesures ainsi obtenues sont souvent comparées à une valeur de référence, le seuil de telle manière que, si la mesure dépasse le seuil, le système avertisse l’opérateur ou réagisse automatiquement sur un organe de réglage. Dans ce cas, l’information n’est pas une valeur continue mais une information tout ou rien, TOR ou binaire. On retrouve ainsi d’autres capteurs de ce type : pressostat, fin de course, détecteur de proximité, interrupteur à flotteur.