Micro-Polar – Technologie de mesure micro-ondes
Le principe de mesure par micro-ondes de Berthold Technologies permet de mesurer la concentration, la matière sèche ou la teneur en eau des produits les plus variés en cours de production, sur des convoyeurs à bandes, dans des goulottes, dans des tuyauteries ou en cuve.
Nos systèmes micro-ondes sont adaptés à une multitude d’applications industrielles : agro-alimentaire, production électrique, exploitation minière, fabrication de papier... Ils offrent également un large choix de capteurs et de caractéristiques techniques – dynamique, fréquence, etc. – afin de satisfaire les exigences de ces secteurs polyvalents.
Champs d’application
Micro-Polar peut mesurer des produits :
en vrac
liquides
pulvérulents
en suspension
pâteux
en granulés
Principe de mesure
Lorsque les micro-ondes traversent le produit à mesurer, elles subissent une forte interaction due à la présence d’eau. La constante diélectrique de l’eau étant 20 fois supérieure à celle d’autres produits. Les variables telles que l’atténuation et le déphasage sont alors mesurées permettant ainsi de déterminer la teneur en eau avec une grande précision.
Grâce à la technique multifréquence exploitée par Berthold Technologies, les mesures affichent une fiabilité et une stabilité élevées et ne sont pas affectées par les interférences de réflexion ou par les résonances.
La ligne de référence intégrée à la mesure offre une excellente compensation de l’influence des paramètres ambiants. Le système Micro-Polar utilise une très faible puissance micro-ondes (env. 0,1 mW). Le produit mesuré n’est ni chauffé ni altéré.
Mesures en temps réel optimisant les coûts de production
La surveillance en ligne de la production permet d’identifier des tendances et de procéder à des modifications si besoin. Il en résulte des économies significatives et une amélioration de la qualité de fabrication. La plupart de nos clients ont rentabilisé leur investissement avec ce système en moins d’un an.
Mesures représentatives, exactes et fiables
Les paramètres tels que la couleur, la viscosité, l’hétérogénéité ou la poussière n’ont pas d’effets sur les performances de mesure. La totalité du produit est mesurée en continu. De plus, la technique multifréquence et le recours à une ligne de référence renforcent la stabilité et la représentativité des résultats.
Mesures sans contact
La majorité de nos capteurs ne sont pas en contact avec le produit à mesurer et donc pas sujets à une usure par abrasion. Tout entretien ou nettoyage spécial du système est inutile.
Simplicité d’utilisation Micro-Polar s’intègre très facilement aux lignes de production existantes. L’analyseur est doté d’un écran et d’une interface intuitive. L’appareil permet un étalonnage sur site.
Avantages
récepteur
émetteurlig
ne
de
réfé
ren
ce
unité de traitement
Mesure de produits solides, en solution et pâteux
Efficacité, stabilité et qualité supérieures
La mesure précise de la matière sèche assure une fabrication plus proche des seuils du process, ce qui accroît la cadence tout en réduisant les coûts de production par unité.
La surveillance en temps réel de la production permet d’adapter de manière rapide et ciblée les paramètres ou processus et donc de limiter les pertes de production.
La surveillance en ligne de la teneur en eau assure la conformité aux réglementations et normes, notamment dans l’industrie agro-alimentaire.
Mesure de la matière sèche dans une canalisation de sortie centrifugeuse dans l‘industrie laitière – LB 566 avec cellule de mesure
Mesure de la concentration d’une solution savonneuse – LB 566 avec sonde intrusive
Micro-Polar – Un système fiableMicro-Polar mesure en ligne la densité, la concentration, la matière sèche ou la teneur en eau des produits liquides, solides, pâteux ou pulvérulents.
Ce système fiable est utilisé dans les centrales électriques (désulfuration des gaz de combustion), les stations d’épuration des eaux usées, mais aussi dans la chimie, l’agro-alimentaire et l’industrie du bois et du papier. Les mesures sont réalisées dans les tuyauteries ou les cuves. Les capteurs employés sont très robustes et garantissent une stabilité fonctionnelle durable. Le Micro-Polar affiche une fiabilité et une précision remarquables à très long terme. La dynamique élevée du système autorise également les mesures dans des conduites de grand diamètre.
Les mesures sont absolument non intrusives. La puissance d’émission des micro-ondes est mille fois inférieure à celle d’un téléphone portable.
Des mesures sans risque
Sonde intrusive
Unité de traitement
Câble quad HF
Câble quad HF
Cellules de mesure
Ligne de référence
Unité de traitement
Configuration de la mesure sur une tuyauterieLa cellule de mesure est intégrée à la tuyauterie. Dans la mesure où l’émetteur et le récepteur micro-ondes sont fixés de part et d’autre de la cellule, l’ensemble de la section transversale est mesurée. La mesure garantit une haute représentativité.
Configuration de la mesure sur une cuveLa sonde étant intégrée à la paroi d’une cuve, le produit circule autour des antennes émettrice et réceptrice. Les micro-ondes sont émises de manière ciblée et pénètrent toute la surface située entre les antennes, ce qui assure une mesure stable et précise.
Exemples d’applications éprouvées de Micro-Polar :
Beurre
Lait de chaux
Silice
Caillé et fromage blanc
Caramel
Bitume
Eau dans huile/huile dans eau
Boues d’épuration
Cellule de mesure
Mesure de la totalité de la section transversale
Conception robuste
Différents modèles adaptés aux diamètres nominaux des tuyaux DN 50 à 150
Revêtement interne en PTFE
Aucun dépôt
Nettoyage simple
Sonde intrusive
Pt100 pour la compensation de température
Polymère extrêmement résistant à l’abrasion
Ligne de référence intégrée
Différents modèles de brides
Sonde intrusive avec système de nettoyage
Polymère extrêmement résistant à l’abrasion
Ligne de référence intégrée
Système de nettoyage intégré
Différents modèles de brides
Capteurs
C
Mesure de la concentration de lait de chaux dans une sucrerie – Micro-Polar avec sonde intrusive
Mesure de la teneur en eau dans une laiterie – Micro-Polar avec cellule de mesure
Caractéristiques techniques
Cellules de mesure Sonde intrusive
Matériau Acier inoxydable, revêtement PTFE Guides d’ondes polymère, acier inoxydable
Fixation Par bride selon DIN et ASA ; diamètre nominal de tuyau 50 à 150 mmAvec connecteur fileté ou raccord à collet
Par bride selon DIN et ASA (différents modèles)
Pression de fonctionnement
Jusqu’à 20 bars (relatifs), selon le diamètre nominal etle type de bride
Jusqu’à 16 bars, selon le modèle de capteur
Plage de température Température interne : 10 à 130 °C (50 à 266 °F)Température ambiante (fonctionnement et stockage) :-20 à 60 °C (-4 à 140 °F)
Température interne : 10 .à 120 °C (50 à 248 °F)Température ambiante (fonctionnement et stockage) :-20 à 60 °C (-4 à 140 °F)
Raccordements 2 x raccords HF, longueur de câble max. :10 m (LB 566 (++)), 4 m (LB 567 (++))
4 x raccords HF, longueur de câble max. :10 m (LB 566 (++)), 4 m (LB 567 (++))
Variantes Protection contre les explosions selon ATEX (option)II 3 G Ex nAc IIC T1-T6II 3 G Ex nAc IIB T1-T6II 3 D Ex tc IIIC T130 °C
Avec système de nettoyageAvec compensation de température Pt100
Surveillance de la teneur en eau de produits laitiersLa mesure en ligne de la teneur en eau du fromage blanc, par exemple, optimise le fonctionnement du séparateur. Le contrôle précis de cette teneur en eau garantit la conformité aux réglementations.
Mesure de la concentration du lait de chauxMicro-Polar surveille en temps réel la matière sèche du lait de chaux ou de la suspension de calcaire. Le dosage du mélange peut ainsi être optimisé, gage d’un déroule-ment efficace du process.
Mesure de produits en vrac
Micro-PolarMicro-Polar mesure en ligne la teneur en eau de différents produits en vrac. Il peut être monté sur :
une bande transporteuse une trémie/un silo une goulotte
La technologie micro-ondes employée autorise une mesure sans contact de la totalité de la section transversale, ce qui fournit des données en temps réel précises et représentatives pour le contrôle qualité et l’optimisation des process.
Les domaines d’application couvrent notamment l’industrie minière, les centrales à biomasse, les cokeries, les usines chimiques, ainsi que les industries des matériaux de construction, du bois et du papier.
Un excellent systèmeLes antennes n’étant pas en contact avec le produit en vrac, elles ne subissent aucune usure par abrasion. La dynamique élevée du système autorise également les mesures d’épaisses couches de produit.
Ce système permet de compenser les différences de hauteur de produit à l’aide d’un capteur dédié (par exemple : capteur à ultrasons) distinct. En cas de densité apparente hétérogène, un dispositif de compensation radiométrique de la masse surfacique peut être raccordé en option.
Mesure de la teneur en eau de copeaux de bois – LB 568 avec antennes à cornet et dispositif de compensation radiométrique de la masse surfacique
Exemples d’applications éprouvées de Micro-Polar :
Copeaux et pellets
Fibres de bois
Sable
Carbone dans les cendres volantes
Lignite et charbon
Brique silico-calcaire
Engrais
Foin et paille
Charbon à coke
Bauxite
Phosphate
Tabac
Carbonate de calcium
Pellets d’amidon et amidon
Gypse
Pâtes céramiques
Céréales
Panneaux de particules
Pulpes de betteraves sucrières
Découpes de pommes de terre
Laitier granulé et sable de fonderie
Bentonite
Configuration de la mesure sur la bande transporteuse
Le moyen le plus simple de mesurer la teneur en eau. Les antennes sont installées au-dessus et au-dessous de la bande transporteuse. La totalité de la section transversale étant mesurée, la représentativité du résultat est maximale, ce qui offre un sérieux avantage sur les méthodes par contact.
Si la hauteur du produit en vrac varie sur la bande, la compensation sera réalisée avec un capteur à ultrasons.
Extension de mesure radiométrique de la masse par unité de surface. Ce module est recommandé en cas de variation de la densité apparente, causée par exemple par une granulométrie hétérogène.
EN OPTION EN OPTION
+Les trois technologies se combinent pour le contrôle simultané de l’humidité et de la densité apparente. Le signal de densité est fourni par une seconde sortie courant parallèlement au signal d’humidité. Ainsi, il est possible de réguler de manière optimale le chargement de camion par exemple ou l’alimentation d’un four.
Une solide alliance
Configuration de la mesure sur la goulotte
Si la densité apparente varie, un ensemble de mesure radiométrique doit être installé pour la compenser. Le signal d’humidité obtenu est indépendant de la densité. Il permet d‘optimiser le contrôle du procédé.
EN OPTIOON
+
Récepteur micro-ondes
Émetteur micro-ondes
+
Mesure radio- métrique
Capteur à ultrasons
Récepteur micro-ondes
Émetteur micro-ondes
Antenne à cornet
Focalisation optimale des micro-ondes
Conception robuste
Protection contre l’humidité, la poussière et l’endommagement du capteur via une fenêtre micro-ondes étanche en résine coulée
Haute résistance aux chocs
Résistance aux vibrations
Antenne spirale
Format compact
Alternative pour les applications en espace confiné
Conception robuste
Champ de micro-ondes très étendu
Goulotte de mesure
Kit de mesure complet (système radiométrique en option)
Intégration aisée au process
Conception robuste
Intégration optimale des éléments de mesure
Compatible avec des températures produit jusqu‘à 140 °C
Solution optimale pour les faibles débits. Un volume de produit est conditionné dans le champ de micro-ondes (détection de seuil) pour y être mesuré.
Des mesures en ligne pour un contrôle optimal du processLa surveillance précise de la teneur en eau dans les phases de chargement et de déchargement garantit la conformité aux conditions de livraison. Elle optimise, en outre, le process en économisant l’énergie lors d’opérations de calcination et de séchage, et réduit le volume de rejets par les mesures en continu effectuées en cours de production.
L’installation du système est simple et réalisable sans interruption du process. Fiable, le système est insensible à la poussière, la température ou la couleur.
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Antennes et goulotte de mesureesure
Caractéristiques techniques
Antenne à cornet
Matériau Acier inoxydable, fenêtre micro-ondes en polycarbonate
Température ambiante (fonctionnement et stockage)
-20 à 60 °C (-4 à 140 °F)
Raccordement 1 x raccord HF, longueur de câble max. : 4 m (LB 567, LB 568)
Antenne spirale
Matériau Acier inoxydable, polymère
Température ambiante (fonctionnement et stockage)
-20 à 60 °C (-4 à 140 °F)
Raccordement 1 x raccord HF, longueur de câble max. : 4 m (LB 567, LB 568)
Goulotte de mesure
Matériau – variantes 1. Polypropylène homopolymère (PP-H)2. Polyfluorure de vinylidène (PVDF)
Composants - Goulotte- Plaque de montage- Supports - Deux connecteurs coudés HF- Accessoires de fixation
Plage de température Température ambiante (fonctionnement et stockage) : 0 à 60 °C (32 à 140 °F)Température interne :Goulotte en PP-H : > 0 à 90 °C (32 à 194 °F)Goulotte en PVDF : > 0 à 140 °C (32 à 284 °F)
Capteur à ultrasons en option (kit complet incluant support et câble de raccordement)
Plage de mesure 100 à 1000 mm
Configuration Par comparaison avec valeur laboratoire
Alimentation 15 à 30 V DC, 55 mA max.
Signal de sortie 4 à 20 mA / 20 à 4 mA
Classe de protection IP 67
Unité de mesure radiométrique en option
Source de rayonnement Cs-137, env. 10 mCi, encapsulée conformément à la norme de sécurité ISO 66646
Blindage Conteneur type LB 7440 / LB 7445 en acier inoxydable, rempli de plomb
Détecteur
Variantes 1. À collimateur axial, pour rayonnement frontal2. À collimateur radial, pour rayonnement latéral
Scintillateur, Ø x longueur [mm]
CsI, 40 x 50
Matériau Acier inoxydable
Classe de protection IP 66 / IP 67
Température ambiante (fonctionnement et stockage)
-20 à 50 °C (-4 à 122 °F)
Alimentation Par l’unité de traitementMesure de la teneur en eau de balles de paille ; identification d’îlots d’humidité – Micro-Polar avec antennes à cornet
Mesure de la teneur en eau de phosphate – Micro-Polar avec antennes à cornet associées à un capteur de hauteur à ultrasons afin de compenser les différences de hauteur du produit en vrac
Unités de traitement Micro-Polar
Unité de traitement à dynamique élevée Micro-Polar ++L’unité de traitement est également disponible en version à dynamique augmentée. Ce modèle est utilisé pour de fortes atténuations sur des tuyauteries de grand diamètre et des teneurs en eau importantes.
Différents niveaux utilisateur selon l’application
Étalonnage automatique
Saisie directe des valeurs de laboratoire ; corrélation automatique de la courbe d‘étalonnage
Test de plausibilité : comparaison continue entre la valeur de référence et la valeur mesurée
Fonction d’échantillonnage
Enregistrement possible de 4 courbes d‘étalonnage
Menu intuitif
L’unité de traitement est le cœur du système de mesure. Elle est le fruit de longues années d’expérience et de savoir-faire. Elle se décline en trois modèles distincts en termes de fréquence, plage de fréquences et dynamique. Vous pouvez ainsi choisir la technologie correspondant le mieux à votre domaine d’application et à vos exigences parmi les versions LB 566, LB 567 et LB 568. Reportez-vous à notre guide de sélection ci-après ou contactez nos ingénieurs commerciaux expérimentés.
Caractéristiques techniques
Unités de traitement Micro-Polar
Procédé Mesure par transmission micro-ondes
Puissance d’émission <10 mW (<10 dBm), puissance de sortie coaxiale, selon le modèle
Boîtier Coffret mural en acier inoxydableLB 566 : HxlxP : 300x323x140 mmLB 566 ++ / LB 567 ++ / LB 568 : 400x338x170 mm
Classe de protection IP 65
Température ambiante Fonctionnement :- LB 566 (++) : -20 à 60 °C (-4 à 140 °F)- LB 567 : -20 à 50 °C (-4 à 122 °F)- LB 567 ++, LB 568 : -20 à 45 °C (-4 à 113 °F)Stockage :Toutes versions : -20 à 60 °C (4 à 140 °F)Fonctionnement et stockage sans condensation
Précision 0,1 % selon produit
Alimentation Toutes versions : 100 à 240 V AC, 50/60 HzLB 566 ++, LB 567 (++), LB 568 : 24 V DCLB 566 : 24 V AC/DC
Consommation max. (48/60) VA (AC/DC)
Langues du logiciel Anglais, allemand, français
Entrées et sorties
Raccordement sonde Entrées et sorties pour câble HF (canal de mesure et canal de référence)
Entrée courant 2 x entrées courant 0/4 à 20 mA : impédance 50 , 1 x isolée, 1 x masse (par ex. pour la compensation de température), compensation de la hauteur de charge
Sortie courant Sortie courant 1 : 4 à 20 mA, impédance max. 800 , isolée, pour la valeur mesuréeSortie courant 2 : 0/4 à 20 mA, impédance max. 800 , isolée, par ex. pour la température, la densité, etc.
Raccordement Pt100 Plage de mesure : -50 à 200 °C (-58 à 392 °F) pour la compensation de température
Entrée numérique 3 x entrées numériques, fonctions : démarrage/arrêt de la mesure, mémorisation de la mesure, gamme de produit, échantillon de test
Sorties relais 2 x relais, unipolaires unidirectionnelles, isolées, fonctions : notification de défaut général, interruption de la mesure, valeur seuil (min. et max.), chargement insuffisant
Interface sérielle Pour sortie des données générales (configuration, protocole de mise en service, valeur mesurée) et mise à jour logicielleToutes versions : RS232 (connexion à la mémoire externe ou à un PC)LB 566 (++), LB 567 (++) : RS485
Installation d’un Micro-Polar dans une centrale électrique pour la mesure de la concentration d’une suspension de calcaire
Mémoire externeCe dispositif externe de sauvegarde de données permet de garder en mémoire tous les paramétrages, tels que les protocoles de mise en service, et d’exporter aisément les données, protégeant l’utilisateur des modifications non intentionnelles. Le journal de données permet de visualiser les séquences du process. La mémoire externe est un accessoire du Micro-Polar.
Guide de sélection
Une qualité éprouvée
La société BERTHOLD TECHNOLOGIES est certifiée ISO 9001 et ISO 14001 et possède plus de 30 années d’expérience dans les technologies micro-ondes et plus de 60 dans les technologies de mesure radiométrique. Grâce à notre réseau international d’assistance et de distribution, nous garantissons à nos clients un support rapide et professionnel sur site.
Produits en vrac
Conditions d’installation
Conditions de mesure Système recommandé
Bande transporteuse
LB 568 + mesure radiométrique
LB 567 + capteur à ultrasons
LB 567
+ antennes à cornet ou antennes spirales
GoulotteLB 568 + mesure radiométrique
LB 567
+ antennes à cornet
Hauteur variable
Densité apparente variable
Hauteur constante
Densité apparente constante
Densité apparente variable
Densité apparente constante
N’hésitez pas à nous contacter pour tout conseil sur le choix de la configuration optimale pour votre application. Ce service gratuit n’implique aucun engagement de votre part.
Support technique – Une évidence !
Liquides
Conditions d’installation
Écart d’humidité
Système recommandéDiamètre de tuyauterie
Tuyauterie
> 4 %
< 4 %
DN 50-80
DN 100-150
DN 200
DN 50-65
DN 80-100
DN 200
LB 566
LB 566 ++
LB 566
LB 567
LB 567 ++
LB 567
+ cellule de mesure
+ sonde intrusive
+ cellule de mesure
+ sonde intrusive
Cuve > 4 %
< 4 % LB 567
LB 566
+ sonde intrusive
conseil sur le choixe application. Ce
ment de votre part.
BERTHOLD FRANCE SAS - 8, route des Bruyères - 78770 THOIRY
Tél. : +33 (0)1 34 94 79 00 - Fax : +33 (0)1 34 94 79 01 - [email protected] - www.berthold.fr
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