Débitmètre Marinisé 6000m : Qualifier la mesure en milieu extrême pour la recherche océanographique
Pour le compte d’un acteur majeur de la recherche océanographique, IRIAN MECATRONICS a étudié la conception d’un débitmètre marinisé capable d’opérer jusqu’à 6000 mètres de profondeur. Le défi était de fournir une mesure de débit précise dans un environnement à très haute pression sans perturber l’échantillon scientifique prélevé. Notre bureau d’études a développé une solution combinant un capteur non-intrusif et une enceinte de confinement haute pression sur mesure.
Le Défi : Garantir la précision d’une mesure scientifique à 625 bar de pression ambiante
La mission scientifique nécessitait de connaître avec précision le volume d’eau pompé par un outil de prélèvement en grands fonds. Une étude préliminaire a révélé qu’aucun débitmètre standard sur le marché n’était capable de répondre aux contraintes cumulées du projet.
Le cahier des charges imposait des défis techniques majeurs :
Pression externe extrême : L’équipement doit résister à la pression ambiante des fonds marins jusqu’à 6000 mètres, soit 625 bars.
Environnement corrosif : Immersion totale et prolongée dans l’eau de mer hautement corrosive.
Intégrité scientifique : Le débitmètre ne doit en aucun cas contaminer le fluide prélevé.
Non-perturbation du flux : L’instrument de mesure ne doit pas générer de pertes de charge significatives.
Intégration : L’ensemble devait être intégrable sur un engin sous-marin, impliquant des contraintes d’encombrement et de poids.
L’Approche IRIAN MECATRONICS : Isoler le capteur pour préserver la mesure
Plutôt que de chercher un capteur capable de résister à toutes ces contraintes, notre logique de conception a été de dissocier les fonctions. Nous avons sélectionné un capteur de débit pour sa précision de mesure, et avons conçu un environnement sur mesure pour lui permettre de fonctionner dans des conditions pour lesquelles il n’était pas prévu.
Conception d’une enceinte de confinement externe. Le cœur de la solution est une cellule de pression cylindrique conçue pour résister à une pression extérieure de 630 bars. Cela permet au débitmètre et à son électronique, installés à l’intérieur, d’être maintenus à la pression atmosphérique, les protégeant ainsi totalement du collapsage et de l’environnement marin. Pour sa fabrication, nous avons sélectionné un acier inoxydable (APX4) alliant haute résistance mécanique et excellente tenue à la corrosion en eau de mer.
Utilisation d’un capteur non-intrusif. Le choix s’est porté sur une technologie de mesure à ultrasons. Le capteur se fixe autour du tube interne et n’est donc jamais en contact avec l’eau de mer prélevée. Cette approche garantit une intégrité scientifique totale, sans aucun risque de contamination du fluide , tout en éliminant les pertes de charge et les risques de corrosion du capteur.
Intégration de connecteurs étanches haute pression. Pour alimenter le capteur (24V/DC) et récupérer le signal de mesure (4-20mA), un connecteur étanche spécifique (type MacArtney) est utilisé. Ce composant critique assure une étanchéité absolue de la cellule, garantissant la protection de l’électronique interne et la fiabilité de la transmission des données à 6000 mètres de profondeur.
FAQ
Quelques Exemples de nos Conceptions sur Mesure
