Mesures et contrôles pour la surveillance de la contamination

Mesure et contrôle de la filtration

Qu`est-ce que le rapport Beta ?

Le rapport Beta est la classification la plus couramment utilisée dans l`industrie hydraulique. Elle provient de la méthode multi-pass pour l`évaluation des performances de filtration (ISO 16889:1999).

Le rapport Beta lui-même fait référence à l`efficacité de filtration, mais il doit toujours être utilisé en collaboration avec l`évaluation absolue pour comprendre quelle contamination est susceptible d`être observée dans le système. Voir le tableau ci-dessous pour les lignes directrices.

Si vous savez combien de particules vous avez en amont de votre filtre, vous devriez pouvoir calculer à partir des valeurs ci-dessus combien de particules apparaissent en aval.

Par exemple, 1 000 particules d`une taille donnée en amont sur un rapport Beta de 20 (95% eff.) signifie que 50 de ces particules ne seront pas capturées par le filtre.

Un rapport Beta ne donne aucune indication sur la capacité de rétention de la saleté, ni ne tient compte de la stabilité ou des performances dans le temps. Il convient également de souligner que la finesse d`un filtre ne permet pas de capturer toutes les particules de taille supérieure, principalement en raison de limitations telles que la métrologie, la technologie des matériaux et les implications financières. Le rapport Beta est le même pour toutes les gammes de taille de particules. Pour plus d`informations sur les valeurs nominales et absolues, cliquez ici.

Quelle est la différence entre les notations nominales et absolues ?

Les valeurs nominales des filtres sont des valeurs en micron données aux filtres par le fabricant. Elles se rapportent à la valeur nominale typique ou moyenne en microns du filtre. Cela ne signifie pas qu`ils ne laissent pas passer les particules dont la taille est bien supérieure à la valeur nominale. L`efficacité est inférieure à celle d`un filtre absolu, et on peut donc s`attendre à un temps de nettoyage plus long avec ce type d`élément filtrant.

Les valeurs nominales absolues donnent la taille de la plus grosse particule qui passera à travers le filtre. C`est un moyen beaucoup plus fiable d`évaluer un filtre pour une application donnée, car ses performances sont plus reproductibles.

Il n`existe cependant pas de méthode de test standardisée pour déterminer cette valeur à l`heure actuelle.

Les rapports Beta restent la méthode la plus couramment utilisée pour spécifier et sélectionner les filtres.

Quelles sont les conditions du système qui peuvent affecter l`efficacité de mes filtres ?

La réponse à cette question est simple : beaucoup. L`efficacité des filtres peut être fortement affectée par les changements de viscosité, d`homogénéité des fluides, de conductivité électrique, pour n`en citer que quelques-uns. Il existe actuellement une demande de l`industrie pour davantage de normes et de standards concernant les méthodes de test. Ces dernières années, en raison de la grande variété de fluides disponibles, certains groupes ont créé leurs propres normes pour les méthodes d`essais, etc. tels que l`automobile, le traitement de l’eau potable et les produits pharmaceutiques.

Lors du choix des filtres, il est important de comprendre ce qu`est la valeur Beta et absolue, et donc de savoir quelle doit être la taille maximale des particules dans le système. En couplant cela avec un compteur de particules automatique, vous pouvez quantifier le nombre de particules d`une taille donnée dans le système, et commencer le processus de contrôle de la qualité. Plusieurs filtres en série amélioreront souvent la propreté d`un système, tout comme le temps d`exposition.

Quand dois-je changer mes filtres ?

La logique voudrait que vous changiez vos filtres lorsque la propreté du système commence à dépasser les niveaux utilisables, ce qui est vrai dans une certaine mesure, mais en réalité, la plupart des filtres deviennent plus efficaces lorsqu`ils sont plus colmatés. Pour la plupart des gens, le principal facteur qui les incite à changer leurs filtres est probablement le débit.

Plus le filtre est bouché, plus le débit à travers lui diminue, et donc plus la différence de pression augmente. La plupart des filtres peuvent être équipés d`indicateurs de pression différentielle qui vous aident à identifier le moment où il faut les changer. Pour une performance optimale, un compteur automatique de particules couplé à un débitmètre en aval de vos filtres vous fournira le plus haut degré de précision.

Mesure et comptage des particules

Comment fonctionnent les compteurs automatiques de particules ?

Le plus souvent par le principe d`obstruction d’un champ lumineux, mais il existe d`autres technologies sur le marché. En général, un faisceau de lumière est projeté à travers le liquide de l`échantillon. Lorsqu`une particule bloque la lumière, il en résulte un signal électrique mesurable qui peut être proportionné à la taille de la particule. Si l`on ajoute à cela un volume connu, on peut déterminer la quantité de chaque taille.

Comment effectuer des tests et des analyses équitables avec les compteurs de particules automatiques ?

Comme tous les compteurs de particules automatiques, ils reposent sur l`analyse statistique d`un volume de fluide pour obtenir une sortie au format standard international. Lorsqu`un compteur de particules automatique mesure un fluide, il ne prélève généralement qu`une partie du volume total du système, ce qui constitue une source d`erreur pour chaque résultat de test. Ajoutez à cela la variation non quantifiable de l`homogénéité du fluide et d`autres facteurs et vous vous apercevrez très vite qu`une approche plus statistique est nécessaire. Lorsque vous effectuez plus d`un test par jour, nous vous recommandons de réaliser les tests à intervalles réguliers afin de brosser un tableau aussi clair que possible de la façon dont votre processus varie au cours de la journée, et peut-être au cours d`une semaine ou d`un mois, le plus souvent selon le principe de l`obstruction d’un champ lumineux, mais il existe d`autres technologies sur le marché. En général, un faisceau de lumière est projeté à travers le liquide de prélèvement. Lorsqu`une particule bloque la lumière, il en résulte un signal électrique mesurable qui peut être proportionné à la taille de la particule. Si l`on ajoute à cela un volume connu, on peut déterminer la quantité de chaque taille.

Échantillonnage en ligne ou échantillonnage hors ligne ?

La plus grande différence est le fait que vous retirez du liquide d`un système plutôt que de le mesurer en temps réel. La mesure en ligne signifie que vous voyez le comportement réel et en temps réel du système, alors que l`échantillonnage hors ligne est exposé à un certain nombre de variables avant que le fluide ne passe dans le compteur de particules automatique. Cela peut conduire à des erreurs si l`on n`y prend pas garde. D`un point de vue pratique, il arrive que les systèmes ne soient pas équipés de points de test, ce qui peut entraîner certaines décisions sur la manière d`analyser le fluide.

L`importance des comptages détaillés

L`utilisation et l`analyse exclusives des formats de déclaration internationaux ne permettent pas de savoir avec certitude si un système est sous contrôle ou hors contrôle.

Bien que tous les formats internationaux soient basés sur une méthode de mise à l`échelle solide, ils sont tous sensibles à une modification d`un seul compte, quelle que soit la concentration. Par exemple, la norme ISO 14 indique que votre système contient entre 80 et 160 particules d`une taille donnée. Si la concentration dans le système passe à 161, le compteur de particules automatique produira un résultat de ISO 15. Inversement, si le nombre de particules tombe à 79, le résultat sera ISO 13.

La question est de savoir si la modification du nombre d`une particule justifie ou non la décision de prendre des mesures. Il faut se demander à quel moment l`effet cumulatif fait une différence dans le fonctionnement du système.

Bien qu`il soit facile de fixer arbitrairement des limites, nous devons comprendre à quel point nous sommes proches de les dépasser. Si la norme ISO 14 est votre limite supérieure de contamination, et si le système ne doit pas dépasser cette norme, il ne serait pas très responsable de fonctionner à 99 %, voire 80 %, de votre limite supérieure de contrôle sans le savoir (certainement pas pendant une période prolongée).

Bien que les formats de déclaration internationaux soient utiles et, dans de nombreux cas, adaptés à la pratique, il est toujours bon de comprendre l`importance des comptages détaillés pour brosser un tableau plus clair de la situation et fixer des limites de contrôle réalisables.

Quels facteurs peuvent affecter les résultats du compteur automatique de particules ?

Lorsqu`il s`agit de surveiller la contamination, les bulles entraînées (généralement de l`air ou de l`eau) dans un fluide peuvent provoquer une instabilité des lectures de sortie car les minuscules bulles peuvent être "vues" par le capteur à l`intérieur du produit. Lorsque les systèmes comportent de grandes quantités d`aération, cela peut conduire à une lecture de la contamination plus élevée que celle à laquelle on s`attendrait normalement, et la confiance dans les performances du système peut donc être remise en question. En outre, l`échantillonnage en ligne et hors ligne peut également avoir un effet lorsque le fluide est retiré du système, et il est donc toujours possible qu`en le retirant, vous modifiiez son état naturel.

Tout dépend du degré de contrôle dont vous avez besoin pour votre système. Les systèmes les plus sales peuvent généralement faire face à une plus grande variabilité des résultats et ne sont donc pas aussi critiques dans la manière dont ils doivent être contrôlés. Dans la mesure du possible, nous recommandons toujours d`analyser le fluide directement à partir du système pour obtenir les données les plus représentatives.

Qu`est-ce qu`un compteur automatique de particules ?

Les compteurs automatiques de particules sont des instruments qui quantifient la taille et la quantité de la contamination particulaire dans les fluides. Certains produits ont des fonctions secondaires telles que la capacité de mesurer la température et la teneur en humidité. Ils produisent normalement des résultats dans des formats internationaux standards (AS4059E, etc.) et, le plus souvent, les données des appareils peuvent être stockées et récupérées pour l`analyse continue d`un système. Ils sont actuellement répartis en deux catégories distinctes, portables et en ligne.

Les compteurs de particules automatiques existent depuis les années 1960. Leur principe de fonctionnement est resté proche de leur concept initial, mais au fil du temps, ils ont été développés en utilisant des méthodes telles que la technologie des lentilles et des sources de lumière. Historiquement, le comptage de particules a toujours été effectué par une méthode assez rigoureuse et étendue telle que la microscopie optique, qui consiste à compter physiquement la concentration de particules. Avec le temps, et la demande croissante pour ce type de données, une nouvelle technologie a été nécessaire pour rendre l`analyse plus pratique et plus rentable pour l`utilisateur.

Mesure et contrôle de l`humidité

Comment fonctionnent les capteurs d`humidité dans l’huile ?

Les capteurs d`humidité, beit RH% ou ppm, fonctionnent généralement selon une méthode capacitive utilisant un diélectrique pris en sandwich entre deux plaques de métal. Diverses substances, telles que l`air, l`huile et l`eau, ont des valeurs diélectriques spécifiques qui permettent de calibrer le capteur. Par exemple, la valeur diélectrique de l`eau est de 80. La valeur diélectrique du capteur polymère est d`environ 3. La variation du diélectrique détecté permet d`obtenir un pourcentage. Par exemple, si le diélectrique est de 45, alors le RH% sera de ~58%.

Il est important de noter que tous les capteurs d`humidité dans l’huile risquent d`être endommagés en cas d`exposition prolongée à l`eau libre. Actuellement, il n`existe pas de technologie économique spécifique pour la détection de l`humidité dans les liquides. Cependant, grâce à des essais et des développements, des capteurs conçus pour être utilisés dans l`air peuvent être adoptés et appliqués. Nous recommandons qu`un contrôle préalable approprié soit appliqué lors de la définition des seuils d`alarme pour la teneur en humidité. Cela sera bénéfique pour le capteur et le système. Lors de l`analyse de votre système/processus, prenez quelques mesures d`humidité et appliquez des méthodes statistiques solides pour déterminer la capacité de votre système.

Qu`est-ce que l`humidité relative (RH%) ?

L`humidité relative (RH%) décrit la quantité d`eau contenue dans un fluide hydraulique. Lorsque la teneur en vapeur augmente au point où elle se condense hors du fluide, on parle de "saturation" ou d`eau libre. À l`état de vapeur, l`eau est dissoute et a peu de conséquences sur le système. Une fois saturée, l`eau existe sous forme de petites gouttelettes d`eau.

Un système saturé donnera une lecture d`humidité relative de 99%/100%. En règle générale, un taux d`humidité relative de 30 à 70 % est typique d`un système hydraulique. La variation de l`humidité relative est le plus souvent liée aux changements de température ambiante. On peut s`attendre à des valeurs d`humidité relative plus élevées en hiver qu`en été, par exemple. Il n`y a pas de manque d`eau dans un système hydraulique. Maintenez toujours les niveaux d`humidité aussi bas que possible, et ne laissez pas l`eau libre exister dans vos processus !

Quelle est la différence entre les ppm et le RH% ?

S`ils sont utilisés de manière responsable et avec une approche correcte du contrôle de la qualité, les ppm et le RH% sont d`excellents moyens de mesurer la teneur en humidité des fluides hydrauliques. Chez MP Filtri, nous avons choisi de standardiser le RH% car cela nous permet d`offrir le plus grand degré de flexibilité et de service à nos clients.

Pour utiliser avec succès les ppm sur une large gamme de fluides, il faudrait tester et valider une courbe de saturation pour chaque huile particulière. Étant donné le nombre de fluides disponibles dans l`industrie, cela peut devenir une tâche sans fin en laboratoire. Si l`on tient compte des erreurs imprévisibles dues aux changements de la chimie des fluides dans l`environnement réel, on se retrouve face à un problème assez complexe à résoudre.

Par contre, la production de RH% ne pose pas ce problème. Comme il s`agit d`une mesure du % de saturation, il n`a pas besoin d`être calibré pour des fluides spécifiques comme les parties par million. Tant que vous mesurez la température en même temps (dans la technologie des capteurs de MP Filtri), vous pouvez comparer les systèmes de manière équitable, en utilisant la même position de référence (saturation).

Le processus est mis en route et la lecture initiale du capteur est de 400ppm (50% RH). Tout est OK.

Supposons maintenant que les modifications en temps réel de la composition chimique du fluide dues à l`usure entraînent une réduction du point de saturation à 420 ppm, mais que la lecture du système reste à 400 ppm. L`opérateur continue comme d`habitude, et l`alerte de la limite supérieure de contrôle (640ppm) n`a pas été atteinte. Ce que l`opérateur ne sait pas, c`est que le système fonctionne maintenant à 95% de saturation, ce qui est dangereusement proche de l`eau libre existant dans le processus et au-dessus du seuil de 80% fixé dans l`alarme. Considérez que pour que l`alarme se déclenche, il faudrait que le système contienne de l`eau libre ! C`est un processus incontrôlable et la seule façon d`en être capable serait de valider le point de saturation d`échantillons prélevés à des intervalles déterminés tout au long de la vie du système.

Si l`ingénieur avait utilisé le RH% dès le début et donné l`exemple ci-dessus, l`alarme aurait été déclenchée lorsque le point de saturation du fluide aurait été réduit à 625ppm (100%). Le seuil d`alarme serait resté à 80 % d`HR, mais la valeur équivalente en ppm serait maintenant de 500.