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La sonde de conductivité est l'un des capteurs les plus répandus dans les procédés industriels. Détection d'interface produit/eau en NEP, suivi de concentration, contrôle de rinçage : elle équipe la majorité des lignes. C'est un instrument fiable, éprouvé, peu coûteux. Mais il repose sur une hypothèse rarement questionnée : le fluide mesuré est homogène.
Pourquoi une mesure ponctuelle ne suffit-elle pas ?
Une sonde de conductivité mesure en un point de la canalisation, à l'endroit où elle est installée. La valeur obtenue est ensuite extrapolée à toute la section.
Tant que le fluide est monophasique et bien mélangé, l'extrapolation tient. Dès que l'écoulement se stratifie ou se charge en bulles, la mesure ponctuelle décroche. Elle ne représente plus ce qui circule réellement.
Un écoulement stratifié peut présenter une phase aqueuse en bas de conduite et une phase organique en haut. Selon la position de la sonde, la même ligne donne deux lectures opposées.
Quelles sont les limites concrètes en exploitation ?
Détection d'interface retardée ou faussée. En NEP, la transition produit/eau n'est pas un front net. C'est une zone de mélange qui progresse de façon inégale dans la section. Une sonde ponctuelle bascule quand l'interface atteint son point de mesure. Pas quand elle traverse réellement la conduite. Résultat : des marges de sécurité larges, donc du produit envoyé à l'égout et de l'eau surconsommée.
Encrassement et dérive. La sonde est en contact avec le fluide. Dépôts, entartrage et attaques chimiques dégradent la mesure dans le temps. Ils imposent des cycles d'étalonnage et de maintenance.
Cécité au multiphasique. Bulles de gaz, émulsions, particules en suspension : la conductivité ponctuelle ne fait pas la différence. Baisse de concentration ou arrivée de gaz ? La donnée devient ininterprétable.
Un point d'intrusion dans la ligne. Chaque piquage entraine une contrainte de nettoyabilité. C'est particulièrement sensible en pharma et en agroalimentaire. Nous détaillons cet enjeu dans notre article sur le capteur non intrusif.
Que change la tomographie d’impédance électrique ?
La tomographie d'impédance électrique (EIT) repose sur le même principe physique que la sonde : la conductivité du fluide. La différence est dans la couverture.
Une sonde classique mesure entre deux points. L'EIT s'appuie sur plusieurs électrodes réparties autour de la canalisation. Le fluide est interrogé selon de multiples trajets. La combinaison de ces mesures reconstruit la carte de conductivité de la section complète.
Le résultat : une cartographie de toute la section, en temps réel, sans intrusion dans la ligne. La technologie visualise la répartition des phases, les interfaces, les hétérogénéités.
Concrètement, la sonde répond : « la conductivité vaut X à cet endroit ». L'EIT répond : « voici ce qui circule dans votre conduite, et comment c'est réparti ».
Sur une transition NEP, l'EIT suit la progression réelle de l'interface dans toute la section. Sur un écoulement multiphasique, elle identifie les régimes que la sonde ponctuelle ne peut pas interpréter. Pour approfondir ces régimes complexes, voir notre article sur la mesure des écoulements multiphasiques.
Sonde ou tomographie : quelle est la vraie question ?
Il ne s'agit pas de remplacer toutes les sondes de conductivité. Sur un fluide monophasique homogène, la sonde reste adaptée et économique.
La question à se poser : votre procédé comporte-t-il des transitions, des interfaces, des phases multiples ? Des zones où l'homogénéité n'est pas garantie ? Si oui, la mesure ponctuelle vous fait prendre des décisions sur une information partielle.
C'est le cas d'usage de SCAN42, le capteur EIT développé par fluiidd. Une mesure de conductivité résolue dans l'espace, embarquée sur la canalisation. Elle est non intrusive en fonctionnement : ses électrodes affleurent la paroi, rien ne plonge dans le flux. Comme la sonde demande un piquage, le tronçon s'installe lors d'un arrêt de ligne. Mais une fois en place, il ne perturbe pas l'écoulement et ne crée aucune zone de rétention. Validée à 330 bars en conditions réelles (étude de cas Framatome/CEA).
