Mesure de niveau : privilégier la fiabilité de la mesure

Peu de mesures sont aussi répandues dans le domaine de l’eau que la niveaumétrie. Du captage pour surveiller la hauteur des rivières ou des nappes souterraines, jusqu’au rejet pour s’assurer du bon fonctionnement de la station d’épuration, la mesure de niveau est présente au sein de très nombreux procédés de traitements qu’il s’agisse d’eau potable, d’eaux usées ou d’eaux industrielles.

Les applications sont innombrables et se divisent classiquement en quatre domaines : la mesure continue, la détection de seuil, la…

mesure de densité et d’interface entre deux liquides.

En ouvrages hydrauliques ou en canal ouvert, la mesure de niveau continue permet le plus souvent de mesurer des flux. En bassins, en lagunes, en réservoirs ou en cuves, elle assure une fonction de détection de seuils, ouvrant ainsi la voie à une régulation des applications. La mesure de densité permet de connaître la teneur en boues ou encore la concentration de matières en suspension dans un liquide. Quant à la mesure d’interface, elle permet de mesurer le niveau de l’interface de deux liquides de densité différente.

Les applications sont d’autant plus nombreuses que la mesure de niveau est parfois utilisée pour déterminer d’autres ordres de grandeur, par exemple un débit.

Elle ne se cantonne pas non plus aux liquides : les pulvérulents, les poudres, les granulés, voire les boues sont également concernés. En silo ou en bacs, elle permet par exemple de gérer les stocks de chaux, de charbon actif et de boues.

Ce large spectre d’applications explique le nombre de fabricants présents sur ce marché et la grande diversité des capteurs proposés.

En théorie, il est possible de distinguer deux grandes catégories de niveaumètres : ceux qui sont en contact physique avec le fluide dont le niveau doit être mesuré, et ceux qui ne le sont pas. De ce principe découlent différents principes de mesure : capteurs de pression hydrostatique, lames vibrantes, ultrasons, radars qui sont les plus fréquemment mis en œuvre. Mais plutôt que d’opter a priori sur un principe de mesure, mieux vaut commencer par recenser les contraintes de l’application considérée. Elles doivent d’abord conduire à distinguer la détection de la mesure.

Distinguer la détection de la mesure

La mesure de niveau est une mesure continue : le capteur délivre un signal proportionnel au niveau du liquide contenu dans un réservoir. À tout moment, l’opérateur connaît donc le volume du liquide mesuré. À l’inverse, la détection est une mesure binaire, c’est-à-dire que le capteur délivre une information indiquant si un seuil prédéfini est atteint ou non. La détection de niveau ne permet donc pas de connaître le volume de liquide contenu dans le réservoir, mais elle permet de savoir si le liquide a atteint un seuil. Les applications les plus fréquentes dans le domaine de l’eau sont liées à la protection anti-débordement ou bien à la protection de marche à vide de pompes.

Bien qu’elle s’en distingue fondamentalement, la détection repose sur les mêmes principes que la mesure de niveau : les principes hydrostatiques côtoient les technologies électroniques (conductif, capacitif) et les techniques optiques ou par ondes (micro-ondes, ultrasons, radar). Très répandu, le système par flotteur est basé sur le principe d’un flotteur qui bascule sous l’effet de la poussée d’un liquide en déclenchant un signal par suite de l’atteinte d’un seuil. Parmi les avantages de cette technologie, qui se prête aussi bien à la détection de seuil qu’à la mesure de niveau, sa simplicité, sa fiabilité, son insensibilité aux variations des caractéristiques du liquide et son coût avantageux. Pour ce type d’applications, ATMI, Bamo Mesures, C2Plus, Kobold, Tecfluid ou Magnetrol développent plusieurs types de régulations ou détections de niveau reposant sur des poires de niveau aussi bien pour l’eau potable (certification ACS) que pour les eaux claires ou les eaux chargées. « La technique est peu onéreuse mais attention toutefois aux problèmes de fonctionnement lorsque le milieu est très chargé en graisses ou en filasses par exemple, ce qui peut empêcher le basculement du flotteur et engendrer une maintenance coûteuse sur certains postes de relevage » prévient Luc Heusch, Responsable des ventes France chez Vega.

Le système conductif mis en œuvre par Krohne, Endress+Hauser, Baumer, Airindex, Tecfluid, Kobold ou Keller repose sur la conductivité du fluide qui permet de déclencher un seuil lorsqu’un liquide entre en contact avec la sonde. Le fluide relie les deux électrodes, ce qui fait circuler un faible courant alternatif et change ainsi l’état de commutation. La construction de ces sondes, exemptes de pièces en mouvement, les destine au contrôle de tous types de fluides même à faible densité, à haute viscosité ou à teneur élevée en matières solides, à la seule condition qu’ils soient conducteurs ce qui exclut par exemple les hydrocarbures, les huiles ou les solvants. En revanche, les liquides agressifs peuvent être détectés sans problème en utilisant des matériaux résistants. Le contrôleur de niveau type NEK de Kobold a par exemple été spécialement développé pour le contrôle de liquides conducteurs jusqu’à des pressions de 20 bar et des températures de 85 °C. Parmi les avantages des systèmes conductifs, leur coût et leur indépendance par rapport aux caractéristiques physiques du fluide. En revanche, il faut faire attention à la présence éventuelle de mousses, par exemple, dont la conductivité peut fausser la mesure. Chez Tecfluid, les sondes résistives de niveau séries NRC (jusqu’à 4 points de détection), NTBA ou NTBI de Tecfluid, trouvent leurs applications dans la régulation automatique de niveaux de liquides conducteurs ou pour des signaux d’alarmes. La détection des différents points de niveaux de liquide se réalise lorsque les électrodes sont en contact avec le liquide conducteur.

NTBI trouvent leurs applications dans la régulation automatique de niveaux de liquides conducteurs ou pour des signaux d’alarmes.

La détection des différents points de niveaux de liquide se réalise lorsque les électrodes sont en contact avec le liquide conducteur. Pour une régulation entre deux points (remplissage ou vidange), deux électrodes de commande et une électrode de référence (masse) sont nécessaires.

Le système capacitif mis en œuvre par Ijinus repose sur la mesure de la constante diélectrique entre une électrode de référence dans le capteur et l'environnement immédiat du capteur.

Cette technologie a été mise en œuvre pour répondre aux objectifs de l'autosurveillance de réseaux et donc rester insensible à la graisse, aux éclaboussures et autres phénomènes de condensation souvent présents dans les réseaux.

Pour les cas complexes, l'enregistrement du diélectrique sert d'indicateur d'encrassement du capteur et permet d'ajuster au mieux le seuil (et son hystérésis) qui fournit l'information TOR finale.

Enfin, cette technologie est aussi utilisable pour d'autres liquides, selon leur constante diélectrique.

Inventé par Endress+Hauser, le principe vibronique, surtout présent en process industriels, repose sur un diapason dont l’entrée en contact avec l’eau change la fréquence et déclenche le seuil.

Les détecteurs de niveau à lames vibrantes de type Liquiphant ou Soliphant d’Endress+Hauser, Vibracon de Pepperl+Fuchs, série 2100 d’Emerson Process Management, NWS de Kobold, Vegaswing de Vega ou encore LD-61 de Tecfluid reposent sur ce principe.

« On les trouve dans des cuves ou des conduites, des systèmes de nettoyage et de filtration et des réservoirs de réfrigérants et de lubrifiants comme sécurité anti-débordement ou protection contre la marche à vide de pompes », précise Raphaël Brie, Chef de marché Environnement et Énergie chez Endress+Hauser.

Parmi leurs avantages : un principe de détection insensible à la conductivité, au colmatage, aux turbulences, aux écoulements et aux bulles d’air ; une mise en service simple et rapide, sans étalonnage, quasiment sans entretien.

Mais, comme tous les principes de mesure, ils ont leurs inconvénients.

Basés sur une technologie à balayage de fréquence, les détecteurs de niveau Liquipoint FTW23 d'Endress+Hauser, CleverLevel LFFS/LBFS de Baumer ou LNM de Kobold se présentent comme une alternative aux lames vibrantes et à leurs inconvénients sur certains fluides.

La détection n’est pas affectée par le débit, les turbulences, les bulles, la mousse, ni même par les solides en suspension.

Le capteur, compact et capable de détecter différents médias, leur permet d’être intégrés même dans des petites tuyauteries. « Il peut donc être utilisé en détection de niveau mais aussi en détection de présence », souligne Jacques Marionneau chez Kobold.

Insensibles aux turbulences de liquides, aux dépôts ou encore aux bulles d’air ou aux matières solides en suspension, ils sont adaptés aux applications difficiles.

Ils ne mettent en œuvre aucune pièce vibrante et sont insen-

Insensibles aux variations de conductivité, température ou pression. En outre, le capteur est utilisable dans des applications dans lesquelles la redondance impose des composants de technologies différentes.

D’autres principes de détection existent, mais leur usage est plus restreint dans le domaine de l'eau. C’est le cas du mesureur de niveau potentiométrique Condurix de Fafnir distribué par Engineering.

Mesures. Il contrôle les niveaux de remplissage des réservoirs pour tous types de liquides, même ceux avec une forte viscosité, et mesure également le niveau d’interface en continu pour les liquides dont la conductivité excède 1 µS/cm.

Dans certains cas, le caractère agressif ou corrosif de certains produits chimiques, par exemple ceux utilisés pour la neutralisation, exige de détecter le niveau sans qu’il y ait de contact avec le fluide. Un contrôle de niveau peut être réalisé à travers la paroi non métallique d'une cuve en mettant par exemple en œuvre des détecteurs capacitifs non intrusifs à l’instar de la série KI5087 d’ifm electronic ou LP50 de Flowline.

Contrôler les niveaux de remplissage, vérifier la présence ou l'absence d'un liquide, mettre en place une sécurité anti-débordement… Chaque application trouve aujourd'hui une réponse adaptée au plan technique. Encore faut-il choisir un système adapté à l'application considérée. « D'une manière générale, les erreurs viennent du fait que l'on n’a pas choisi le capteur adapté à l'application », souligne Luc Heusch, chez Vega. « Il est aussi prudent de doubler les appareils de mesure, ou mieux encore, de doubler le principe de détection en optant pour un capteur reposant sur un principe de mesure différent même si, dans la pratique, il n'est pas toujours évident de trouver un deuxième principe de mesure fonctionnant en toute fiabilité dans les mêmes conditions de mesure ».

Associer les points forts de chaque technologie en réduisant l'incertitude par comparaison des données acquises permet de sécuriser les process. Mais au-delà de la mise en place d’une détection haute ou d'une redondance, une sécurité peut consister à opter pour un dispositif de mesure continue. La banalisation des supervisions et des systèmes d'information y pousse. « Une donnée “tout ou rien” est moins informative que l’évolution d'une donnée en continu qui permet de dégager des tendances et donc de prévoir », souligne Luc Heusch chez Vega. « Une meilleure compréhension des process et un pilotage de plus en plus fin des ouvrages poussent également en ce sens ». Les principes qui régissent la mesure en continu sont les mêmes et permettent de répondre à un spectre d’application encore plus large.

Mesure de niveau : un spectre d’applications encore plus large

Quels sont les paramètres à prendre en compte pour sélectionner un principe de mesure ? « Le choix dépend des caractéristiques de l'application et du résultat, ou plus exactement de l'unité de mesure que l'on veut obtenir, explique Luc Heusch chez Vega. La nature du liquide mesuré, l'environnement du capteur, le degré de précision et de stabilité attendus sont les plus importants. Il n’y a ni réponse toute faite, ni capteur idéal, l’important est d’obtenir une mesure fiable ».

L'analyse des besoins est une étape essentielle. Mais il faut aussi analyser la demande et évaluer les besoins du client. « Il n'est pas rare que face à une demande à l'origine assez précise, nous formulions une suggestion plus pertinente en termes techniques et/ou en termes de coût, explique ainsi Jacques Marionneau, Directeur Général de Kobold. Notre offre globale en mesure de niveau nous permet d’aller au-delà de la demande, pour répondre à un besoin ».

Flotteurs, plongeurs, capteurs bulle à bulle, les méthodes hydrostatiques reposent sur de nombreux dispositifs. « Mais ce sont les capteurs de pression, notamment les capteurs piézo-résistifs qui sont les plus répandus dans le domaine de l’eau » comme le souligne Raphaël Brie chez Endress+Hauser. « Le principe de mesure, bien connu, repose sur la relation physique entre pression, hauteur et densité. On mesure une pression et on déduit à partir de cette relation la hauteur du niveau du liquide », explique Jacques Bouchinet chez Hitec qui conçoit, développe et fabrique depuis 1988 une gamme complète de capteurs de niveau et de pression. « L'intérêt de cette mesure réside dans le fait qu'elle est peu chère, d’une fiabilité à toute épreuve, et facile et rapide à mettre en œuvre ». Les applications sont nombreuses en surveillance de puits, de réservoirs, de nappes, de forages, l'encrassement, un problème récurrent en assainissement et les liquides agressifs (CP5240) tout comme Tecfluid avec sa série TPSM. Emerson Process Management propose pour les industries de process des sondes capables de résister à des pressions allant jusqu’à 400 bar et des températures jusqu’à 200 °C. Autre avantage, aucune installation spécifique n’est requise pour les mettre en place. « Beaucoup de ces sondes sont désormais dotées d’un signal 4-20 mA Hart® qui permet à l’utilisateur de configurer l’échelle de mesure et de récupérer la température », indique par ailleurs Raphaël Brie chez Endress+Hauser. Autonomes, elles embarquent des enregistreurs de données et des transmetteurs. Ces avancées ne les empêchent pas de gagner en compacité. Avec une longueur de 90 mm et un diamètre de 18 mm, le Micro-Diver de Sdec mesure et enregistre de manière autonome le niveau et la température des nappes phréatiques. Une mémoire interne de 24 000 mesures par paramètre permet de réaliser des mesures toutes les dix minutes durant six mois. La date et l’heure, le niveau d’eau et la température sont déterminés à chaque mesure. La durée de vie de la pile intégrée est de dix ans.

« Même si le principe de mesure reste le même, les sondes évoluent régulièrement, notamment les membranes qui sont devenues plus pérennes dans le temps, et plus résistantes, notamment vis-à-vis des pressions trop importantes sur les parties sensibles », indique Antoine Dujancourt, Responsable Produit chez Krohne. « L'électronique a également nettement progressé, souligne Jacques Marionneau chez Kobold. Elle est devenue plus résistante et supporte mieux de fortes températures sur de longues périodes comme cela ».

En eau potable, eaux usées et industries de process. Dans les piézomètres et forages de faibles diamètres, dans les forages profonds ou non verticaux, ce sont bien souvent les seules solutions disponibles. Les matériaux et les composants dont sont constituées ces sondes savent s’adapter aux fluides à mesurer. Hitec propose ainsi différentes versions permettant d’éviter

peut être le cas sur des eaux thermales par exemple ».

Parmi les autres développements observés ces dernières années, Luc Heusch, Vega, cite le développement des membranes en céramiques qui permet également de nettoyer le capteur sans le détériorer, l’incorporation quasi-systématique de parafoudres qui permet également de gagner en fiabilité dans les milieux soumis à des perturbations électromagnétiques ou encore le développement de plus petites plages de travail : « nous sommes capables de descendre dans de très petites échelles de mesure, par exemple sur quelques centimètres en canaux venturi ».

Endress+Hauser, Krohne, Hitec, Kobold, Paratronic, STS France, Keller, Baumer, PLM Equipements, Fuji Electric, Wika ou encore Aqualyse proposent également différentes sondes adaptées aux conditions d'utilisation les plus diverses.

D’autres technologies sont très utilisées dans le domaine de l'eau, dont deux technologies non immergées, ultrasons et radars, qui sont en concurrence frontale.

Ultrasons et radars sont en concurrence frontale

Ultrasons et radar reposent sur des techniques de mesures bien différentes. « L’onde ultrasonore (KHz) a besoin d’un support pour se propager, en l'occurrence les molécules d’air, alors que l’onde électromagnétique (GHz) émise par un radar s’affranchit de tout support pour se propager à la vitesse de la lumière. Cela confère au radar une indépendance quasi-totale par rapport à la composition du ciel gazeux, explique Luc Heusch chez Vega. Au contraire l’ultrason utilisant l’air comme porteur, celui-ci est directement dépendant de la composition du ciel gazeux. Le signal sera plus ou moins perturbé en fonction de la condensation, des gradients de températures ou de la présence de gaz type H2S ». Le radar a donc pour avantage sur l'ultrason d’être indépendant de la température, du taux d’humidité et de poussière.

Pendant longtemps, la mesure de niveau par ondes a reposé sur les seuls ultrasons. Bien adaptée au domaine de l'eau, elle reste aujourd’hui encore très utilisée, sauf lorsque la surface du liquide est agitée (vagues). Bien que plus sensible au positionnement que d'autres technologies, elle profite d'un prix intéressant et d’une large gamme d’étendue de mesures. « Elle reste également très simple à configurer sans nécessiter d’outil ni de PC portable », souligne Raphaël Brie. Comme elle s'effectue sans contact, elle convient également aux milieux agressifs, abrasifs, visqueux et colmatant. Plusieurs caractéristiques influencent cependant la mesure, notamment la température du process. Le transducteur contient donc souvent une sonde de température pour compenser les fluctuations qui altèrent la vitesse du son et le calcul de la distance déterminant une mesure précise. Des précautions doivent également être prises pour éviter les échos parasites tels que la présence d’obstacles, les pales d'un agitateur, ou encore le déversement d’un liquide dans un bassin.

Siemens, Endress+Hauser, Krohne, Baumer, Sick, Ijinus, Engineering Mesures, Hitec, Kobold ou encore Paratronic... nombreux sont ceux qui proposent cette technologie.

Liquide, de volume de liquide ou de débit en canal ouvert. L'électronique analyse le profil de l'écho ultrasonore, applique une compensation de température, rejette les échos provenant des fausses cibles, puis traite l'écho provenant de la surface du liquide. On obtient ainsi des mesures fiables même lorsque l'application est soumise à des turbulences. Une communication Hart® permet une configuration, voire un dépannage à distance.

Chez Ijinus, les premières sondes ont été développées pour la mesure dans les silos d'aliments, puis adaptées pour l'eau et les containers pour les mesures en vrac. Mais les trois vecteurs communs entre toutes les applications sont la mise à disposition de l'utilisateur de l'ensemble du spectre d'écho, des outils de traitement avancés des échos, et la possibilité de paramétrer le nombre de tirs avant traitement chacun avec un espace de seulement 10 ms. Ces outils permettent à la fois de mesurer sereinement en fonction du milieu, mais aussi de prendre en compte des phénomènes dynamiques.

Mais la technologie radar, initialement utilisée en process industriels, est devenue accessible à de nombreuses applications dans le domaine de l'eau : surveillance de crues et niveaux de rivières, mesure de niveau de réservoirs et de stations de pompage, mesures de débit à ciel ouvert, etc.

Endress+Hauser, Krohne ou Burkert la proposent lorsque l'application l'impose, notamment en cas de hauteur de mesure importante par exemple en surveillance de crues ou sur un barrage, ou bien sur des applications plus complexes en présence d’un ciel gazeux autre que l'air. « En tant que concepteur et fabricant de ces deux technologies sans contact, nous opérons une segmentation par application pour proposer à nos clients la meilleure solution technico-économique, explique Raphaël Brie chez Endress+Hauser. Pour les applications simples en niveaumétrie, l'ultrason conserve ses avantages ».

La mesure par radar semble cependant gagner du terrain. « Sur de nombreux appels d'offres, là où il était auparavant spécifié une mesure par ultrasons, on voit apparaître des spécifications reposant sur la technologie radar sans contact », souligne Antoine Dujancourt chez Krohne.

Chez Endress+Hauser, il existe une gamme complète de sondes adaptées pour la mesure de niveau continue sans contact d'eaux, de boues, voire de solides en vrac. « Pour exemple, la sonde FDU90 a été spécialement développée pour la mesure de débit en canal ouvert ou déversoir, explique Raphaël Brie. La zone morte, réduite à 7 cm, permet de positionner la sonde au plus près du liquide à mesurer et donc de s'affranchir des influences extérieures. De plus, associée aux transmetteurs FMU 90, elle permet à l'utilisateur et aux organismes de contrôle des dispositifs d'auto-surveillance d'accéder à l'ensemble des informations comme le débit instantané, le débit journalier et cumulé, et la hauteur de mesure sur un même afficheur, ce qui en facilite grandement le contrôle ».

Chez Siemens, la série Sitrans LUT400 se compose de trois modèles, utilisables en fonction de l’application, des fonctionnalités et des performances requises en mesure de niveau ou de volume de liquides, boues liquides et solides, ainsi que fonctions de contrôle de pompage et enregistrement de données.

Magnetrol propose de son côté le modèle 355, un transmetteur à ultrasons alimenté en boucle de courant qui réalise des mesures de niveau de

Une gamme de mesureurs de niveau à ultrasons pour liquides et solides

Les transmetteurs et indicateurs de niveaux par ultrasons de la série LU de Tecfluid, entièrement paramétrables, sont équipés d’un microprocesseur avec un software puissant qui sélectionne le bon niveau d’échos de manière à éliminer les échos erronés produits par des éléments internes des réservoirs.

Le principe de son fonctionnement est le suivant : un transducteur émet des pulsations courtes d’ultrasons dirigées vers la surface d’un produit. La réflexion des ondes est reçue par le même transducteur. Les ondes sont émises à la vitesse du son. Le temps qui s’écoule entre l’émission du signal jusqu’à sa réflexion à la surface du produit est reçu par le transducteur qui calcule la distance à laquelle se trouve le produit. Le calcul de la distance se fait au moyen d’un microprocesseur et d’un software qui détecte le bon niveau d’écho parmi les échos erronés produits par les éléments internes ou les éléments fixes des récipients. Un capteur de température intégré au transducteur permet de corriger le calcul de la distance.

Cet appareil est proposé avec une indication, une sortie 4-20 mA et deux alarmes réglables avec hystérésis réglable pour chacune d’elle. Une version compatible avec le protocole Hart est également disponible.

À noter que, avec son système Wireless Sure-Cross, Tecfluid a élargi les applications du transmetteur de niveau à ultrasons LU90 grâce à une communication sans fil qui permet des applications dans des cuves et systèmes de stockage éloignés ou difficilement accessibles. Une solution peu coûteuse et simple pour des applications d’E/S déportées lorsque l’environnement ne permet pas le passage de câbles. Des modules radio permettent de transférer le signal de plusieurs dizaines de capteurs à la supervision sur une distance de 3 km maximum. Cette solution permet la mise en œuvre rapide des capteurs et est également particulièrement adaptée pour des installations mobiles ou ne disposant pas d’alimentation locale.

On observe d’ailleurs depuis 4 ou 5 ans une nette progression des mesures par radar du fait d’une forte baisse des prix sur ce type de mesure. Aujourd’hui, nous sommes capables de placer une mesure par radar au même prix qu’une mesure par ultrasons. Sur des hauteurs de mesure assez faibles, on peut cependant encore trouver des mesures à ultrasons moins chères que des mesures radar.

Vega, à l’origine du développement de la technologie radar dans le domaine de l’eau, y recoure plus systématiquement.

ment. Son produit phare dans le domaine de l'eau, le Vegapuls WL 61, trouve diverses applications en puits de forage, en bassins d'orage, en canaux ouverts, réseaux d'eaux usées, jusqu'à la mesure de niveau d'eau des rivières et lacs, sans oublier la commande de pompes dans les postes de relevage. « Le radar a un spectre d'utilisation plus large que les ultrasons et tend à fiabiliser les mesures, explique Luc Heusch chez Vega. Il n’a pas besoin de support pour propager l'onde. On peut ainsi s’affranchir des phases vapeur, des phases gazeuses, voire de la présence de mousses à la surface du liquide. Il est plus stable sur certaines applications difficiles, par exemple en réseaux d’eaux usées s'il y a présence d'H₂S, en postes de relevage lorsque les eaux, qui arrivent chaudes provoquent un phénomène de condensation sur la membrane du capteur fausse la mesure. C'est aussi le cas en mesure de chlorure ferrique lorsqu’une dilatation du ciel gazeux provoque un ralentissement le temps de propagation des ultrasons ».

Fidèle à sa politique qui consiste à développer des appareils faiblement consommateurs d’énergie, Paratronic a développé de son côté le CR420, un capteur radar dédié à la mesure de niveau de rivières ou de canaux, notamment pour les sites dépourvus d’énergie. Son temps de chauffe de 2 secondes seulement fait du CR420 le capteur radar 4-20 mA sur deux fils le moins consommateur d’énergie du marché. Son système d’auto-stabilisation permet une mise en place facile sous les tabliers des ponts sans recourir à une nacelle ou à une pose compliquée. Chez OTT, grâce à sa large plage de mesure, le capteur à impulsions radar OTT RLS mesure jusqu’à une distance de 35 m. Isma propose de son côté le MRG-10 qui embarque un protocole de communication Hart 2 boucles pour faciliter le paramétrage à distance.

Sur le format de ses sondes actuelles, Ijinus planche sérieusement sur une solution radar ultra-low-power autonome en énergie qui viendra compléter la gamme des ultrasons dès 2016.

Chez Endress+Hauser, la famille Micropilot FMR5x fournit des mesures sûres et précises dans de nombreux domaines d’application, du capteur standard pour les applications basiques jusqu’aux versions hautes performances utilisées dans des applications à exigences élevées telles que les hautes pressions ou les hautes températures.

Le développement ces dernières années de la technologie radar à impulsions guidées qui repose sur la propagation d'ondes électromagnétiques le long d'un câble ou d'une tige a encore élargi le spectre des applications possibles, notamment en industries de process. « Elle permet également de mesurer l'interface entre deux liquides non miscibles de densités différentes, de réaliser une mesure sur les mousses, ou, au contraire, de les éviter », souligne Antoine Dujancourt chez Krohne. Grâce au développement de revêtements adaptés, le radar à impulsions guidées trouve aujourd’hui de nombreuses applications sur tous les types de produits. Car les prix diminuent également. « Notre radar filoguidé NGR est aujourd'hui moins cher qu’un système capacitif qui nécessite une recalibration en fonction de l’évolution du fluide, on le propose donc assez naturellement », indique Jacques Marionneau chez Kobold.

Chez Tecfluid, la série LTDR assure une mesure indépendante des conditions de process variables telles que la densité, la conductivité, la température ou la pression et convient à un large spectre d'applications, en liquides comme en solides.

Chez Krohne, l’Optiflex 2200 C/F est dédié aux secteurs de la chimie, du pétrole et gaz, énergie, eaux usées, mines et papeterie. Il est disponible avec un grand nombre de sondes pour des plages de mesure étendues dans les liquides (jusqu’à 40 m) et les solides (20 m). « Il repose sur la technologie TDR (Time Domain Reflectometry) qui mesure le niveau quelles que soient les variations de caractéristiques physiques telles que les constantes diélectriques, la pression ou la densité, explique Antoine Dujancourt. Les transmetteurs de niveau TDR sont insensibles aux variations des caractéristiques du produit : montés sur le toit du réservoir ou du silo, ils transmettent des impulsions électromagnétiques de faible intensité le long de la sonde ».

Dans le domaine de l'eau, la technologie radar est encore en phase de développement. Parmi les axes d’améliorations, Luc Heusch, Vega, cite des capteurs moins encombrants, plus autonomes et moins consommateurs en énergie.

Toutes ces technologies permettent d’obtenir une mesure précise et fiable, pourvu qu’elles soient adaptées à l'environnement et aux contraintes de l’application considérée. Toutes progressent et savent d’adapter à l'ensemble des applications du secteur de l'eau. À quelles conditions devient-il intéressant de basculer d’une technologie à une autre ? « La gestion d'un parc de capteurs a ses contraintes propres, estime Raphaël Brie, Endress+Hauser. Tout est affaire de compromis technico-économique. Le basculement d’une technologie à une autre n'est envisageable que s’il génère un gain important en termes de précision ou de fiabilité ». ■