Réduisez les coûts et les temps d'arrêt grâce aux dernières techniques d'étalonnage des boucles et aux sondes numériques remplaçables à chaud.

Dans les applications modernes de fabrication, de stockage et de développement de produits, toute interruption des données de mesure utilisées pour le contrôle ou la surveillance de l'environnement présente des risques importants, entraînant des coûts directs considérables.

Comment l'instrumentation moderne peut-elle vous aider à atténuer ces risques et à réduire les coûts ?

Ces risques peuvent être atténués par une maintenance planifiée, un entretien et, lorsque cela est essentiel, l'utilisation d'instruments redondants. La maintenance essentielle comprend l'étalonnage régulier et le remplacement des filtres. La redondance peut être obtenue en utilisant des emplacements de mesure supplémentaires, des plateformes de surveillance distinctes ou des systèmes de gestion des bâtiments entièrement dupliqués.

Bien qu'elle soit essentielle pour réduire ces risques, l'étalonnage représente un coût important et entraîne généralement des temps d'arrêt importants pour les instruments pendant l'étalonnage. Ce blog explorera les méthodes traditionnelles et modernes utilisées pour effectuer des étalonnages en boucle sur le terrain, qui sont une exigence dans de nombreuses applications parmi les plus critiques.

Définition du problème : Risques associés à l'instrumentation de l'humidité pour le contrôle et la surveillance Définition du problème : Risques associés à l'instrumentation de l'humidité pour le contrôle et la surveillance

La mesure et le contrôle de l'humidité sont souvent décrits comme un art obscur en raison de la relation complexe entre la température et l'humidité. Dans presque tous les cas, une humidité excessive entraînant de la condensation ou de la formation de glace est inacceptable et peut avoir de graves répercussions sur les produits, les processus et les personnes.

Même en l'absence de condensation, un mauvais contrôle de l'humidité peut encore affecter les produits et les processus de plusieurs manières, par exemple en altérant les produits alimentaires, en provoquant l'agglomération des poudres, en modifiant la viabilité et la durée de conservation des produits, en provoquant des décharges statiques sur les composants critiques et en réduisant le confort des personnes.

Les mesures de qualité de l'humidité sont essentielles, mais toutes les technologies de mesure de l'humidité sont confrontées à plusieurs défis :

• Précision des mesures : Même les meilleurs instruments industriels de mesure de l'humidité n'atteignent généralement qu'une précision de 1 % HR au mieux.
• Vitesse de réponse : les capteurs d'humidité interagissent avec l'air, ce qui les rend plus lents que les capteurs d'autres paramètres tels que la pression.
• Dérive de mesure : Tous les capteurs d'humidité dérivent avec le temps, ce qui entraîne une perte de fiabilité des données en l'absence de recalibrage et d'ajustement réguliers. La dérive est généralement amplifiée dans les applications difficiles ou contaminées.
• Emplacement et homogénéité de l'installation : Le placement des instruments d'humidité dans un processus ou une pièce peut affecter considérablement leurs relevés en raison de l'impact important de la température sur l'humidité.
• Dommages aux capteurs : Les capteurs d'humidité sont relativement fragiles et susceptibles d'être endommagés par les vibrations ou les contaminants.

Aperçu technique : Étalonnage de boucle

L'étalonnage confirme les performances d'un instrument de mesure. Il est désormais courant dans les opérations modernes, voire réglementé, que des étalonnages complets de la boucle « système » doivent être effectués.

Qu'est-ce qu'un étalonnage de boucle ?

Une boucle de mesure complète comprend l'instrument de mesure, le câblage associé, les indicateurs, les cartes d'entrée du système de contrôle et les valeurs d'affichage finales sur l'API ou le panneau de commande du système.

Pourquoi les étalonnages de boucle sont-ils nécessaires ?

L'étalonnage complet de la boucle est essentiel car il vérifie la précision de l'ensemble de la boucle de mesure, garantissant que la sortie utilisée pour les décisions de contrôle ou la surveillance reflète avec précision les conditions réelles du processus. Cette approche globale est cruciale pour maintenir la sécurité, la qualité et l'efficacité opérationnelles. Bien que l'on suppose souvent que seul l'instrument de mesure doit être étalonné une fois correctement mis en service, des facteurs tels que les dommages causés au câblage, la dérive de la carte d'entrée et les décalages de configuration de l'automate peuvent tous affecter les lectures finales.

Deux approches traditionnelles pour effectuer les étalonnages de boucle :

L'instrument est étalonné in situ, ce qui permet de lire les données de l'automate et de les comparer à une référence. Par exemple, un transmetteur d'humidité dans un générateur d'étalonnage portable peut être utilisé pour comparer la lecture de l'automate à la référence du générateur.

Avantages :
+ Étalonnage en boucle fermée
+ Instrument calibré tel qu'installé
Désavantages :
- Les données en direct sont interrompues pendant le calibrage  
- En règle générale, un seul instrument peut être étalonné à la fois. 
- L'accès aux instruments est souvent peu pratique ou perturbateur (par exemple, les unités de traitement de l'air, les salles blanches, les zones dangereuses) 

L'instrument est retiré pour un étalonnage séparé et les signaux analogiques sont mesurés. Les signaux analogiques in situ sont injectés dans le système à l'aide d'un dispositif d'étalonnage de terrain étalonné capable de générer des signaux analogiques avec précision.

Avantages :
+ Étalonnage en boucle fermée
+ L'instrument peut être étalonné hors ligne (souvent à un niveau plus élevé) 
+ Réduction des temps d'arrêt
Désavantages :
- L'instrument doit être retiré et remplacé (probablement par un instrument de rechange)   
- Installation électrique/mécanique nécessaire   
-Un nouvel instrument devrait être mis en service  
-Dispositif de calibrage de champ avancé requis  

Étalonnage de boucle moderne basé sur une sonde numérique

Au cours des 20 dernières années, Rotronic a été le pionnier d'une troisième approche impliquant le remplacement à chaud de la sonde numérique et l'étalonnage numérique de la boucle. Dans cette méthode, l'instrument reste entièrement installé et la sonde de mesure numérique est retirée manuellement. Des simulateurs de sonde numérique étalonnés sont connectés, envoyant des valeurs de mesure numériques au transmetteur, qui sont converties en signaux analogiques jusqu'à l'interface PLC finale. En général, trois simulateurs différents sont utilisés pour fournir un étalonnage en trois points. Cette approche élimine le besoin d'une installation mécanique ou électrique, car les sondes peuvent être remplacées manuellement. Une fois le calibrage de la boucle terminé, une sonde numérique de remplacement ou de rechange avec un nouveau calibrage est connectée. Les sondes retirées peuvent être calibrées ex-situ selon des normes élevées dans un laboratoire de calibrage local ou hors site.

Avantages:
+ Étalonnage en boucle fermée
+ Émetteur calibré tel qu'installé  
+ Temps d'arrêt très court
+Aucune modification électrique ou mécanique
+ Peut être réalisée par du personnel moins qualifié techniquement
+ Aucun instrument ou dispositif de calibrage sur le terrain n'est nécessaire sur le lieu de mesure
+ Les sondes retirées peuvent être calibrées selon la meilleure norme (non affectées par les temps d'arrêt du processus)
Désavantages :
- Les émetteurs avec interface de sonde numérique représentent un investissement initial plus élevé.

Conclusion : les avantages des palpeurs et simulateurs numériques

Les sondes numériques permettent de remplacer les sondes de terrain sans affecter la conformité et la traçabilité. Les sondes retirées peuvent ensuite être étalonnées en dehors des zones de production ou d'installation, généralement selon une norme plus élevée et avec moins de contraintes de temps. Le processus d'échange à chaud est rapide, ce qui n'entraîne aucune interruption ou des interruptions très brèves des valeurs mesurées. Sur le terrain, les simulateurs de sondes numériques injectent des valeurs fixes dans les transmetteurs, ce qui facilite un étalonnage rapide et efficace et réduit considérablement les temps d'arrêt. Pour les applications accréditées, les simulateurs peuvent même être étalonnés avec une certification accréditée.

En utilisant les sondes numériques de Rotronic et les techniques de calibrage et de mesure mises à jour, les entreprises comme la vôtre peuvent améliorer considérablement la fiabilité de leurs processus, réduire les coûts de maintenance et améliorer l'efficacité opérationnelle globale. Cette approche garantit que le contrôle de l'humidité n'est plus un « art obscur », mais un processus précis et gérable. Ces avantages s'appliquent également à notre gamme de sondes numériques de température, de pression différentielle et de CO2. Contactez-nous pour en discuter plus en détail.

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