La technologie de l’eau et la technique des procédés représentent un grand nombre de tâches de dosage qui posent aux pompes de dosage des exigences extrêmes au regard de la précision, la fiabilité et plus particulièrement concernant la surveillance du processus de dosage. Le dosage d’antiscalants et de produits antifouling en osmose inversée, ainsi que dans le secteur de croissance qu’est la filtration à membrane, appartiennent à ces applications complexes. Le dosage des différents biocides et des agents antimousse dans la production papetière ou alors des agents de nettoyage et de

désinfection, ainsi que les applications CIP dans l’industrie des boissons et agroalimentaire présente une tournure critique. Dans les processus de décontamination et de neutralisation du processus industriel et du traitement de l’eau, le dosage fiable des acides concentrés et des lessives alcalines s’est révélé être une tâche complexe. Justement pour ce qui concerne les applications difficiles, des jalons ont été posés avec la nouvelle génération des pompes de dosage numérique au regard de la précision, la fiabilité et la sécurité de fonctionnement. Toutefois, les systèmes traditionnels sont toujours utilisés dans la surveillance du dosage et du processus, en revanche ceux-ci ne répondent plus aux exigences sévères posées. Avec le nouveau FM numérique développé par ALLDOS, l’utilisateur a désormais sous contrôle le comportement de dosage exactement. Le système de diagnostic très étudié détecte la présence d’erreur dans la tête de dosage et signale immédiatement et avec fiabilité, les dysfonctionnements même dans le cadre de réglages des quantités de dosage les plus infimes exprimées en ml/h. Les sections ci-dessous abordent les bases et les principes du « FM » ALLDOS concernant la surveillance du dosage, après un aperçu des causes des erreurs de dosage et des solutions traditionnelles du commerce. Causes des erreurs de dosage Parmi les causes les plus fréquentes lors du dosage avec des pompes à membrane, on connaît les cas suivants:   Présence d’air ou de bulles de gaz dans la tête de dosage   Bulles de cavitation dans la tête de dosage   Fuite dans la soupape d’aspiration ou de refoulement   Pression de service trop haute ou variations de la pression du système Ces états de fonctionnement peuvent être détectés et évalués avec le diagramme indicateur de la procédure de dosage, comme cela est exposé en détail dans les sections ci-après. Solutions courantes pour la surveillance du débit Les solutions courantes générales pour la surveillance du dosage des pompes à membrane fonctionnent à ce jour selon le principe du débitmètre de poussée. Pour ce faire, un corps en sustentation dans un tube est poussé vers le haut pendant la course de compression, celui-ci retombe pendant la course d’aspiration. Ce saut réalisé par le corps en sustentation est saisi par procédé optique, magnétique ou inductif. L’adaptation de la pompe au débit de dosage s'effectue en fonction du fabricant en poussant le commutateur et/ou en connectant un bypass. Les faiblesses de ce système sont alors également visibles ici. Ces réglages doivent être adaptés aux conditions d'utilisation respectives de la pompe ainsi qu'aux modifications de la longueur et/ou de la fréquence de course. En cas de fréquence de course à forte modification ou dans le cadre du dosage de fluides visqueux, ce type de surveillance du dosage n'est souvent pas utilisable. Dieses Springen des Auftriebskörpers wird entweder optisch, magnetisch oder induktiv erfasst. Die Anpassung an den Dosierstrom der Pumpe erfolgt je nach Hersteller durch Verschieben des Schalters und/oder durch Zuschalten eines Bypass. Principe de fonctionnement du FM Diagramme indicateur en général Le diagramme indicateur représente le déroulement de la pression via la course d'aspiration ou de compression du piston ou de la membrane.

L’illustration 1 représente le déroulement de la pression d’une pompe à membrane fonctionnant sans problème. Au départ du point 1, pendant la course de compression, on constate d’abord une phase de compression avec réalisation de la pression jusqu’à la pression d’ouverture de la soupape de refoulement au point
2 et ensuite, la procédure d'extraction dans la conduite sous pression jusqu'au point mort extérieur 3. Lors de la course de retour, on reconnaît tout d'abord une détente jusqu'à la pression d'aspiration du point 4, avec à l'issue une phase d'aspiration jusqu'au point mort interne 1 qui est le commencement du cycle.

Deux erreurs dans la procédure de dosage apparaissant fréquemment sont représentées sur l'illustration 2 en réalisant une comparaison avec le déroulement de pression (courbe 1) sans dérangement. Lors de la présence de bulles d’air ou de gaz dans la chambre de dosage (courbe 2), en raison de

l’élasticité trop importante, on assiste à une réalisation moins rapide de la pression. L’atteinte ultérieure de la pression du système et donc aussi d’un volume de dosage considérablement moindre par poussée en sont les conséquences. Pour des erreurs plus importantes du côté de l'aspiration de la pompe, une cavitation importante peut se produire, comme représenté sur l'illustration 2 (courbe 3). Les causes à cela peuvent être : une section trop étroite, une force d’aspiration trop importante ou une viscosité trop élevée. La pression de vapeur est présente pendant toute la course d'aspiration, celle-ci sera éliminée seulement plus tard pendant la course de compression. Là aussi lors de l’atteinte ultérieure de la pression de système, le volume de dosage obtenu par poussée est inférieur.

Deux autres erreurs de la procédure de dosage apparaissant fréquemment sont représentées sur l'illustration 3 en réalisant une comparaison avec un cycle de pression (courbe 1) sans dérangement. En cas de fuite au niveau de la soupape d’aspiration (courbe 2), on obtient une réalisation de la pression plus

lente due au débit de fuite dans la soupape d'aspiration, par ailleurs, la pression chute déjà avant d'avoir atteint le point mort externe, dès que le débit de fuite est supérieur au débit de refoulement momentané de la pompe. En cas de fuite au niveau de la soupape de refoulement (courbe 3 sur l'illustration 3), on peut voir avant la fin de la course d'aspiration une augmentation de la pression, et notamment au moment où le débit de fuite dans la soupape de refoulement est supérieur au débit d’aspiration momentané de la pompe. Par ailleurs, la chute de pression est plus lente au commencement de la course d'aspiration - ceci étant dû aux post-courants dans la soupape de refoulement. En outre, le diagramme indicateur est adapté pour la détection des influences de dérangement supplémentaires. De cette façon par exemple, un dépassement de la pression paramétrée du système peut être détectée et analysée.

Une solution Plug & Play a été réalisée et a été déposée pour être brevetée. Avec cette solution, la pompe de dosage existante est complétée en plus par un absorbeur de pression. On utilise pour le traitement des valeurs mesurées le microprocesseur déjà disponible, qui se charge également du pilotage du moteur. Comme vous pouvez le voir sur

l’illustration 4, le microprocesseur enregistre constamment la pression dans la chambre de dosage et la position du moteur à partir du pilotage du moteur, la position de la membrane étant connue également à partir de la cinématique d'entraînement. De cette façon, le microprocesseur est en mesure d’effectuer le diagramme indicateur en permanence. Des algorithmes d’évaluation ont été développés pour cette solution Plug&Play, grâce auxquelles les erreurs de dosage décrites ci-dessus peuvent être détectées et évaluées.

Les paramètres de la surveillance du débit ont été sélectionnés pour le paramétrage de base de façon à couvrir un grand nombre d’applications traditionnelles. Selon l’erreur, une baisse du flux de dosage peut être détectée de manière fiable à partir de 30 %. Par ailleurs, il existe déjà aujourd’hui la possibilité de lire des points représentatifs du diagramme indicateur enregistrés dans la mémoire et de les utiliser pour établir un diagnostic des erreurs. En outre, le processeur calcule en permanence, via l’établissement de la valeur moyenne, la pression de refoulement dans la chambre de dosage, laquelle est représentative de la pression momentanée du système et peut être affichée à tout moment en appuyant sur le bouton.

Résumé

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