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Comprendre le principe de fonctionnement ainsi que les avantages et inconvénients des différents capteurs de niveau nous aide à choisir celui qui convient le mieux. Voici les principes de détection des capteurs de niveau couramment utilisés aujourd’hui. 1 Capteur de niveau laser : Le capteur de niveau laser est un capteur de niveau sans contact à haute précision dont les performances sont excellentes. Son principe de fonctionnement est très similaire à celui des capteurs de niveau à ultrasons, à ceci près que les ondes ultrasonores sont remplacées par des ondes lumineuses. Le faisceau laser est très fin, il peut donc fonctionner normalement même si la surface du niveau du liquide est extrêmement rugueuse. Les capteurs de niveau à laser peuvent couvrir une large gamme de fréquences ; en général, ils utilisent de la lumière infrarouge proche. Il s’agit de traiter le laser émis par le flux lumineux à l’aide d’un miroir semi-transmissif réfléchissant. Une partie sert de signal de référence d’entrée pour le transmetteur temporel, tandis que l’autre partie, sous forme de laser à travers un miroir semi-transmissif-réfléchissant, est traitée par le système optique pour devenir un faisceau parallèle d’une certaine largeur qui éclaire la surface de l’objet. Les ondes réfléchies atteignent la partie de réception du capteur avant d’être converties en signaux électriques. Comme le temps entre l’émission et la réception est très court, on utilise un circuit d’échantillonnage pour l’augmenter à l’ordre du nanoseconde, ce qui facilite le traitement du signal et la mesure du temps. L’ordinateur est utilisé pour traiter les données, afin de générer un signal de sortie analogique affichant la valeur du niveau sous forme numérique. Un logiciel est ensuite employé pour vérifier la fiabilité du signal ; en cas de panne du système de mesure, une alarme est déclenchée. Ce type de capteur est adapté aux domaines de surveillance tels que les lacs, les cours d’eau, les réservoirs, les canaux ouverts, les marées et le niveau d’eau hydrologique urbain. 2 Capteur de niveau radar : Le capteur de niveau radar présente les mêmes avantages que le principe de mesure au laser, n’est pas affecté par le milieu à mesurer, est peu sensible aux influences externes et ne nécessite pas de recalibrage répété. Cependant, la hauteur de mesure est généralement inférieure à 6 mètres, ce qui en fait un outil particulièrement adapté pour la mesure à l’intérieur de grands réservoirs équipés de chaudières à vapeur, notamment dans des domaines tels que la surveillance du goudron de houille ou de l’asphalte. 3 Capteur de niveau à ultrasons : Le capteur de niveau à ultrasons fonctionne en mesurant la différence de temps entre l’émission et le retour des ultrasons afin de calculer la hauteur du niveau. Son installation est simple et il offre une grande flexibilité, mais il est susceptible d’être affecté par les pertes d’énergie lors de la propagation des ultrasons. Il n’est donc pas adapté aux environnements absorbants tels que les bulles, la poussière ou la vapeur, dans les domaines de surveillance correspondants. 4 Capteur de niveau à pression statique : Le principe de mesure du capteur de niveau à pression statique consiste à obtenir la valeur de pression en installant un capteur de pression au fond. La conversion en hauteur de niveau présente l’avantage de ne pas être affectée par la hauteur de la surface du liquide, mais plus la hauteur est élevée, plus la précision du capteur de niveau requise est grande ; une calibration est nécessaire en cas d’utilisation prolongée ou de changement de liquide. Il est largement utilisé dans les domaines de la surveillance de l’approvisionnement en eau et de l’assainissement urbain, du traitement des eaux usées, des réservoirs, des cours d’eau, de la mer, etc. 5 Capteur de niveau à boule flottante : Le capteur de niveau à boule flottante mesure les variations de niveau grâce à la montée et à la descente d’une boule flottante. Il s’agit d’un système de détection mécanique dont la précision répétitive est faible ; il n’est pas adapté aux liquides visqueux ou contenant des impuretés, car cela peut facilement entraîner l’obstruction de la boule flottante. Les capteurs de niveau à boule flottante ont une large gamme d’applications et sont économiques et pratiques ; ils sont fréquemment utilisés dans des domaines tels que les bassins de rétention, les réservoirs d’incendie et le traitement des eaux usées, mais ne conviennent pas pour la surveillance dans l’industrie de l’hygiène alimentaire. 6 Interrupteur de niveau à vibration de diapason. L’interrupteur de niveau à vibration de diapason est largement utilisé dans les systèmes de contrôle industriel et convient à presque tous les domaines de surveillance des liquides. Par exemple, la surveillance continue du niveau des fluides tels que les réservoirs de liquide de refroidissement et les réservoirs de lubrifiant dans les usines. Le principe est le suivant : lorsque du liquide ou des matériaux en vrac remplissent les deux fourches vibrantes, la fréquence de résonance change, et un signal d’ouverture/fermeture est émis en fonction de cette variation de fréquence. La sortie est de type à état, il n’est pas possible de mesurer une hauteur continue. Il y a aussi la mesure par réfraction optoélectrique, qui consiste à utiliser une source de lumière intégrée dans le capteur. La lumière est réfléchie par totalité par la résine transparente jusqu’au récepteur du capteur, mais lorsqu’elle rencontre la surface du liquide, une partie de la lumière est réfractée dans le liquide. Le capteur détecte alors la diminution de l’intensité de la lumière réfléchie par totalité pour surveiller le niveau du liquide. La méthode de réfraction optoélectrique n’est applicable qu’à la mesure du niveau de liquides transparents. Après avoir compris les principes de mesure des différents capteurs de niveau mentionnés ci-dessus, et en fonction des propriétés et de l’état du liquide à mesurer, nous pouvons choisir facilement le capteur de niveau adapté.