Choix des compteurs pour votre installation de transformation des aliments ou des boissons

Pour être efficace, un système de suivi et de gestion des résultats (SGR) doit satisfaire à vos objectifs stratégiques en matière de contrôle des coûts, être conçu de manière à être compatible avec vos flux de transformation et incorporer des éléments matériels (et logiciels) permettant de mesurer et de recueillir les données sous forme utile. L'acquisition, l'installation et la mise en service d'un système de suivi et de gestion des données exigent un investissement en temps et en capital.

Pour commencer

Un système de suivi et de gestion des données complet devrait comporter les éléments suivants :

  • des débitmètres afin de calculer la quantité de gaz, d'électricité, de vapeur, d'air comprimé ou de tout autre flux d'énergie;
  • des transducteurs et des transmetteurs reliés aux débitmètres afin d'enregistrer et de transmettre les données à un lieu de réception;
  • un enregistreur de données afin de stocker et de trier les données;
  • une méthode pour transmettre les données à un système informatique et les saisir dans un progiciel de gestion des données électroniques.

De nombreux types de débitmètres sont disponibles, qui conviennent chacun à des applications particulières. La plupart des débitmètres exigent également des adaptateurs " en supplément " pour assurer la compatibilité avec les différentes configurations de conduits. Bien que le choix du débitmètre puisse être relativement évident, son installation peut être complexe.

Considérations touchant l'application et l'installation

Des considérations pratiques déterminent si l'on peut installer un débitmètre à un emplacement donné. Des obstacles en amont (et parfois en aval) d'un débitmètre (comme des coudes ou des valves) ont un effet sur la précision d'un débitmètre. Il est important de s'assurer que les valves sont situées en aval d'un débitmètre. Les conduits en amont et en aval d'un débitmètre doivent être assez longs pour créer un flux laminaire et éliminer les perturbations qui nuisent à la précision des mesures. Dans certains cas, il est nécessaire d'installer une section de conduit droit d'une longueur équivalent de 10 à 50 fois au diamètre en amont du débitmètre. Un appareil appelé redresseur de flux peut résoudre ce genre de problème.

Il est important de choisir le type de débitmètre approprié afin de pouvoir surmonter les contraintes d'installation. La plupart des technologies présentent de nombreuses applications, mais ne produiront pas le rendement attendu dans certaines configurations. Il est possible que seuls certains débitmètres conviennent à votre usine. En gardant à l'esprit votre application, choisissez le débitmètre en fonction de la précision, du coût, de la durabilité et de la fiabilité.

Conseil : la plupart des débitmètres doivent être installés par un technicien agréé

Choix d'un débitmètre

De nombreux débitmètres sont de bons choix pour les applications de transformation des aliments. Les choix les plus communs sont résumés ci-dessous :

Débitmètres de masse thermique (pour les gaz)

Les débitmètres de masse thermique utilisent les propriétés thermiques d'un gaz pour mesurer le flux. Le détecteur présente deux capteurs, le premier pour mesurer la quantité de chaleur appliquée (cette chaleur se dissipe dans le gaz en proportion du flux) et le second pour mesurer la température du gaz (c'est-à-dire la quantité de chaleur perdue par le gaz). Un transmetteur électronique utilise l'apport de chaleur et la perte de température afin de déterminer le flux. Le coût d'un débitmètre de masse thermique, qui est normalement utilisé pour mesurer les flux de gaz naturels, commence généralement à 5 000 $ pour une canalisation d'un diamètre de 2 pouces.

Avantages :
  • Réponse rapide et capacité de mesurer les flux faibles
  • Aucune partie mobile
  • Facile à installer, mais peut nécessiter un conditionnement du flux
Inconvénients :
  • Peut uniquement être utilisé pour des gaz propres (comme le gaz naturel)
  • Ne convient pas aux flux gazeux présentant une charge calorifique fluctuante
  • Les flux de gaz doivent être « secs » et non « humides »

Débitmètres à vortex (pour les liquides et les gaz)

Les débitmètres à vortex sont appropriés pour le suivi des liquides et des gaz comme l'air comprimé, la vapeur, l'eau d'alimentation d'une chaudière et d'autres gaz ou liquides propres. La technologie emploie un dispositif causant une obstruction au milieu du flux afin de générer un vortex en aval. Comme la fréquence d'oscillation du flux augmente, un capteur détecte les oscillations et un transmetteur électronique génère un signal. Normalement, le coût augmente proportionnellement au diamètre de la conduite. Par exemple, un débitmètre à vortex coûte 4 000 $ pour un tuyau d'un diamètre de 3 po, 7 500 $ pour un diamètre de 6 po et 9 000 $ pour un diamètre de 8 po.

Avantages :
  • Ces débitmètres peuvent mesurer des produits énergétiques comme la vapeur, l'eau chaude, un condensat, l'air comprimé, etc., sans égard à leur température.
  • L'installation est précise est facile, cependant un conditionneur de flux est souvent nécessaire.
Inconvénients :
  • Cesse de fonctionner lorsque le flux est faible, le flux des applications doit donc être dans la fourchette appropriée.
  • Des vibrations sympathiques des conduites peuvent avoir un effet sur les lectures.

Débitmètres électromagnétiques

Un débitmètre électromagnétique mesure la vélocité d'un liquide conducteur, comme l'eau, des acides, des caustiques et des boues liquides. Il fonctionne en créant un champ magnétique dont le voltage est capté sur les parois des conduites. Plus le liquide s'écoule rapidement, plus le voltage augmente proportionnellement au flux. Un transmetteur électronique traite le signal du voltage afin de déterminer le flux du liquide. Ce débitmètre n'obstrue pas le flux et peut être appliqué à de nombreux flux liquides, notamment les flux propres, souillés, corrosifs ou abrasifs. Il est généralement utilisé sur des flux d'eau de traitement et d'eaux usées. Les prix sont semblables à ceux des débitmètres à vortex (voir plus haut).

Avantages :
  • Leur précision est élevée et ils n'entraînent pas de chute de pression.
  • Ils peuvent contrôler une gamme de liquides propres ou souillés.
Inconvénients :
  • Ils ne conviennent pas aux liquides à faible conductivité (p. ex., de l'eau désionisée ou de l'eau d'alimentation d'une chaudière).
  • Les électrodes peuvent s'encrasser et nécessitent un entretien régulier.

Débitmètres électriques

Des débitmètres à semi-conducteurs et à écran à CL ou à fonction de lecture automatique peuvent remplacer les anciens débitmètres électromécaniques. Ils peuvent enregistrer les paramètres de charge comme la demande, le facteur de puissance et la puissance réactive. En ajoutant un mécanisme d'horloge électronique, ce débitmètre peut offrir une lecture « en temps réel » ou « selon l'heure de la journée », ce qui est une donnée critique pour la gestion de la demande d'électricité de pointe. Les prix des débitmètres électriques peuvent aller de 500 à 50 000 $ selon leur taille et la complexité de la charge qui est gérée.

De l'installation à la mise en oeuvre

L'installation d'un débitmètre est uniquement la première étape. La saisie et la gestion des données sont une fonction aussi importante. Le signal d'un débitmètre est généralement envoyé à un enregistreur de données, qui le convertit en données utilisables. Les données sont stockées dans une mémoire interne et seront téléchargées ultérieurement sur un ordinateur. Bien qu'il existe beaucoup de choix sur le marché : les composantes clés comprennent les suivantes :

  • le matériel pour numériser le signal et le convertir en unités ou en données significatives;
  • la mémoire interne et les capacités de stockage des données (la taille du stockage interne requis peut être calculée en se fondant sur un échantillon ou sur les taux d'invitation à émettre des capteurs);
  • le logiciel de collecte des données pour l'acquisition, l'analyse et la présentation des données (de nombreux fabricants fournissent un logiciel générique avec l'enregistreur de données afin de trier et de gérer les données).

Les données de l'enregistreur peuvent être transférées sur un ordinateur aux fins d'entreposage à long terme et de gestion. Cela peut être fait manuellement, en utilisant une micropuce ou en reliant l'ordinateur à l'enregistreur de données. Cependant, la meilleure option consiste à utiliser un modem ou une technologie sans fil afin de transférer les données à un ordinateur ou à un serveur. Un bon enregistreur de données peut coûter autour de 4 000 $, mais l'installation ainsi que le dispositif de transmission et de distribution du signal sont en sus et leur prix varie en fonction de la distance, du transfert automatique des données, etc.

Les systèmes de compteurs peuvent produire de grandes quantités de données. Le logiciel est important pour traduire et analyser l'information afin d'évaluer les progrès relativement aux buts et objectifs et d'en tirer des conclusions. Les options relatives au logiciel comprennent des progiciels vendus dans le commerce, des logiciels livrés avec l'enregistreur de données ou des feuilles de calcul Excel que vous aurez créées dans votre entreprise. Dans tous les cas, l'application peut inclure des calculs et des graphiques intégrés qui vous aideront à analyser les données d'un clic de souris.

Les prix des progiciels de gestion des données varient largement et dépendent entièrement de vos objectifs. Certains utilisateurs peuvent intégrer les progiciels génériques gratuits qui peuvent être livrés avec un enregistreur de données. Les progiciels plus perfectionnés créent des rapports sur mesure correspondant expressément à vos objectifs et peuvent coûter de 5 000 à 15 000 $. Des installations très complexes et transnationales peuvent devoir investir des milliers de dollars pour un progiciel qui intègre les données de leurs exploitations mondiales.

Le temps que vous investirez dans la conception des composantes matérielles de votre programme de suivi et de gestion des résultats vous aidera à atteindre vos objectifs stratégiques. En somme, la réussite d'un système dépend des éléments suivants :

  • choisir des emplacements judicieux sur le plan technique pour les débitmètres (le conseil d'experts peut être requis);
  • faire installer les débitmètres par un technicien agréé;
  • s'assurer que la cueillette et le stockage des données sont aussi automatisés que le budget le permet;
  • adapter la gestion des données afin d'atteindre vos objectifs (possiblement en utilisant un programme de tableur que vous avez déjà, comme Excel).

Ressources supplémentaires

Consultez les fiches d'information du MAAARO suivantes :

Entreprises qui se spécialisent dans l'installation des systèmes de suivi et de gestion des résultats


Pour plus de renseignements :
Sans frais : 1 877 424-1300
Local : 519 826-4047
Courriel : ag.info.omafra@ontario.ca