La mesure du débit consiste à déterminer la quantité de matière circulant dans un système spécifié, généralement un tuyau ou un conduit. Ceci est généralement accompli avec un débitmètre en ligne. La mesure du débit est largement utilisée dans des applications allant des usines chimiques aux systèmes de climatisation commerciaux. Le type de débitmètre requis pour toute application particulière dépendra des propriétés de la substance mesurée.
Le domaine de la mesure des débits est incroyablement diversifié et étendu, et c’est l’un des sujets centraux des études sur les phénomènes de transport. Mesurer le débit d’une substance peut être aussi simple que mesurer le changement de niveau d’un réservoir de traitement ou aussi compliqué que mesurer la tension induite à travers un fluide conducteur se déplaçant dans un champ magnétique. Bien que la mesure du débit se réfère généralement aux matériaux dans les tuyaux ou les conduits, elle peut également faire référence au flux de solides ou au flux de matériaux à travers des systèmes tels que des grilles de circulation ou des lits de rivière.
La mesure directe du débit d’un gaz ou d’un liquide nécessite l’utilisation d’un débitmètre. Il existe de nombreux types de débitmètres, notamment les débitmètres à orifice, les débitmètres à turbine, les débitmètres Venturi, les débitmètres à ultrasons et les débitmètres électromagnétiques, pour n’en nommer que quelques-uns. Dans la plupart des industries de traitement chimique, les débitmètres à orifice sont le type de débitmètre le plus populaire en raison de leur simplicité et de leur faible coût.
Les compteurs à orifice et les compteurs Venturi fonctionnent selon le principe de Bernoulli, ou plus précisément, la relation entre le débit du matériau et la chute de pression que le matériau subit à travers le compteur. Les compteurs à turbine mettent en corrélation le nombre de rotations qu’une turbine interne effectue dans un laps de temps donné au débit du fluide passant sur les aubes. Les débitmètres électromagnétiques utilisent la loi de Faraday pour corréler la vitesse du fluide avec la tension induite sur un champ magnétique dans le fluide.
Toutes ces méthodes de mesure de débit peuvent être soumises à des limitations, selon la nature du fluide mesuré. Par exemple, un débitmètre électromagnétique ne fonctionnera que sur un fluide électriquement conducteur. Les compteurs comportant des pièces mobiles, comme les compteurs à turbine, ne sont pas recommandés pour les matériaux abrasifs ou corrosifs. Les systèmes inhabituels peuvent nécessiter des débitmètres et des calculs uniques ou hybrides.
Les mesures de débit calculées peuvent être améliorées à l’aide de facteurs de correction ou de compensation. Ces facteurs sont souvent utilisés pour compenser les températures, les pressions et les poids moléculaires qui diffèrent considérablement de la base de conception de l’écoulement du fluide. Des facteurs de compensation sont souvent appliqués dans les calculs du système de contrôle distribué (DCS) dans le cadre d’un processus chimique.