
Dans les industries pharmaceutique, agro-alimentaire et des matériaux de construction, le poids est mesuré partout, sur les réservoirs et silos, sur les plateformes et systèmes de dosage, jusqu’aux balances de cuisine et de salle de bain. Dans l’industrie, le poids devient particulièrement intéressant pour la mesure du niveau dans les réservoirs. Il existe plusieurs méthodes pour mesurer le poids ou effectuer des pesées : le niveau de remplissage peut être déterminé de manière optique, hydrostatique, par ultrasons, micro-ondes et radar, mécaniquement, capacitivement, par dissipation de chaleur, par déplacement et résistance ou, comme dans cet article, gravimétriquement.
Le terme « gravimétrique » provient du latin gravitas (gravité) et du grec τὸ μέτρον (mesure). Dans la mesure gravimétrique, le poids de la masse est combiné à la force de gravité pour obtenir une valeur significative. Le niveau de remplissage est ainsi déterminé en pesant les réservoirs (le niveau de remplissage résulte de la densité du milieu et de la géométrie du réservoir). Cela fait de la mesure gravimétrique du niveau une partie intégrante de la technologie de pesage.

La mesure gravimétrique du niveau est particulièrement adaptée lorsque des distributions inégales peuvent se produire dans les réservoirs.
Mesure gravimétrique du niveau : avantages
Ce type de mesure offre de nombreux avantages. L’un des principaux est que les capteurs de force utilisés pour la mesure gravimétrique sont situés à l’extérieur du réservoir, évitant tout contact direct avec le produit. De plus, il n’est pas nécessaire d’ouvrir ou de modifier les réservoirs, ce qui élimine tout risque de contamination et facilite le nettoyage. Des mesures extrêmement précises peuvent être obtenues – une erreur de linéarité relative de 0,02 % de la charge nominale n’est pas rare. Cela permet également des dosages précis, par exemple pour l’emballage des aliments, garantissant que la quantité spécifiée est respectée.
Un autre avantage est que le produit n’influence pas la mesure. Le remplissage peut être déterminé gravimétriquement pour tout type de contenu : solides, liquides, substances visqueuses, moussantes et même toxiques ou agressives. De plus, la mesure n’est pas altérée par la présence de vides ou de distributions inégales à l’intérieur du silo ou du réservoir, car le contenu total est pesé.
Des modules de montage adaptés garantissent non seulement que la force gravitationnelle est correctement transmise aux capteurs de force, mais facilitent également l’installation. Les modules et les capteurs de force ont une faible hauteur et un petit volume d’installation. Cependant, cela peut poser problème si les réservoirs sont déjà installés de manière permanente et ne peuvent être placés sur les modules. Dans ce cas, il peut être conseillé de fixer des capteurs de contrainte aux supports. Ces capteurs déterminent la compression des supports causée par le poids du contenu, permettant ainsi de peser gravimétriquement même les réservoirs immobiles.
Mesure gravimétrique du niveau de remplissage : inconvénients
Les inconvénients de la mesure gravimétrique du niveau de remplissage dépendent de l’application. Les résultats peuvent être principalement déformés lorsque des déviations de force ne peuvent être évitées. Idéalement, le réservoir devrait être mécaniquement découplé. Cependant, en pratique, il peut arriver que des renforts structurels soient nécessaires, et leur impact dépend de leur capacité de support. Des problèmes similaires peuvent survenir si la mesure est influencée par un poids de support élevé. Plus le poids du réservoir est faible par rapport au produit, plus la mesure gravimétrique est précise. Enfin, les réservoirs extérieurs autoportants peuvent être affectés par des facteurs naturels, tels que le vent ou la neige, qui peuvent modifier significativement le poids.
Capteurs de force typiques pour le pesage des réservoirs
Les capteurs de force sont classiquement utilisées pour les balances. Ils offrent un coût réduit, une grande précision et garantissent une mesure fiable du poids, quel que soit l’endroit où ils sont placés sur la plateforme. Pour une introduction optimale de la force, des capteurs de flexion type poutre ou de cisaillement avec les modules de pesage correspondants sont généralement installées sous les réservoirs, silos ou conteneurs posés sur des supports. Pour déterminer la charge nominale de ces capteurs, il faut diviser le poids total du réservoir par le nombre de supports. Si la charge nominale dépasse 10 t, il est possible de passer à des capteurs de force de compression, dont la capacité maximale atteint jusqu’à 300 t. Avec quatre supports, des réservoirs jusqu’à 1 200 t peuvent être pesés avec la plus grande précision. Alternativement, les réservoirs peuvent être suspendus à des capteurs de force en S ou équipés de capteurs de déformation.
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