Comment Calculer une valeur à l'aide d'un abaque sous forme de tableau.
Posté : 01 janv. 2019, 23:16
Bonsoir.
Je dois réaliser une instrumentation pour mesurer la densité d'un mélange eau + alcool à la sortie d'une unité de distillation.
En fonction de cette densité, je dois en déduire la concentration en alcool du mélange.
Mon idée est d'utiliser un capteur de pression 0-100 mbar situé au fond d'un tube d'1 m de haut et de 1cm² de section.
En fonction du résultat obtenu, il faut en déduire la densité du liquide, et ensuite les proportions du mélange.
La première étape est assez simple, mon capteur va me donner une valeur comprise entre 77,4 et 97,8 mbar.
Voici les 2 cas extrèmes :
Cas N°1 : Si mon tube est rempli d'eau pure, on a donc 0,1 l d'eau à 0,997 Kg/l.
Masse du liquide = 0,1 x 0,997 = 0,0997 Kg
0,0997Kg correspond à une force de : 0,0997 x G = 0,0997 x 9,81 = 0,978 N.
Sachant que 1 bar = 10 N/cm², et que la section de mon tube fait 1 cm², on a donc :
0,978 / 10 / 1 = 0,0978 bar
Cas N°2 : Si mon tube est rempli d'alcool pur, on a donc 0,1 l d'alcool à 0,789 Kg/l.
Masse du liquide = 0,1 x 0,789 = 0,0789 Kg
0,0789 x G = 0,0789 x 9,81 = 0,774 N.
0,774 / 10 / 1 = 0,0774 bar
Avec la mesure de pression, on calcul la masse M du liquide contenu dans le tube.
M = Poids/G = (pression * 10 )/ 9,81
M(Kg) = 1,019 * pression mesurée (bar).
Ensuite on en calcul la densité qui est la masse / volume.
Le problème c'est pour déduire les proportions alcool/eau en fonction de cette densité calculée.
Il existe une formule pour calculer la densité d'un mélange de 2 volumes V1 et V2 ayant des densité p1 et p2 :
Densité total pT = (p1*V1)+(P2*V2)/V1 + V2
Mais dans le cas d'un mélange eau + alcool, cette formule ne fonctionne pas, car si on mélange 1 l d'eau avec 1 l d'alcool, on obtient un volume inférieur à 2l.
Et puis la température intervient aussi.
Je ne sais pas si il y a une formule pour calculer ça, mais Il existe un abaque sous forme de tableau pour déterminer les proportions en fonction de la densité mesurée et de la température.
Est-ce que c'est possible, à l'aide d'un automate, de déduire les proportions en allant chercher dans l'abaque ?
Par exemple, si le capteur mesure une densité de 0.907, et que le liquide est à 21°C, le système ira chercher dans le même tableau que l'on trouve ici
Il va cherche la colonne +1°C, car on est 1°C au dessus de la température de référence, il cherche la valeur qui se rapproche le plus de 0.907, qui est 0.90687, et en déduira que le mélange contient 60% d'alcool.
Je n'ai pas encore choisi le matériel, au départ je pensais à un arduino.
Plus tard il y aura une régulation, des vannes vont être manœuvrées en fonction de cette valeur calculée pour la régulée.
Je dois réaliser une instrumentation pour mesurer la densité d'un mélange eau + alcool à la sortie d'une unité de distillation.
En fonction de cette densité, je dois en déduire la concentration en alcool du mélange.
Mon idée est d'utiliser un capteur de pression 0-100 mbar situé au fond d'un tube d'1 m de haut et de 1cm² de section.
En fonction du résultat obtenu, il faut en déduire la densité du liquide, et ensuite les proportions du mélange.
La première étape est assez simple, mon capteur va me donner une valeur comprise entre 77,4 et 97,8 mbar.
Voici les 2 cas extrèmes :
Cas N°1 : Si mon tube est rempli d'eau pure, on a donc 0,1 l d'eau à 0,997 Kg/l.
Masse du liquide = 0,1 x 0,997 = 0,0997 Kg
0,0997Kg correspond à une force de : 0,0997 x G = 0,0997 x 9,81 = 0,978 N.
Sachant que 1 bar = 10 N/cm², et que la section de mon tube fait 1 cm², on a donc :
0,978 / 10 / 1 = 0,0978 bar
Cas N°2 : Si mon tube est rempli d'alcool pur, on a donc 0,1 l d'alcool à 0,789 Kg/l.
Masse du liquide = 0,1 x 0,789 = 0,0789 Kg
0,0789 x G = 0,0789 x 9,81 = 0,774 N.
0,774 / 10 / 1 = 0,0774 bar
Avec la mesure de pression, on calcul la masse M du liquide contenu dans le tube.
M = Poids/G = (pression * 10 )/ 9,81
M(Kg) = 1,019 * pression mesurée (bar).
Ensuite on en calcul la densité qui est la masse / volume.
Le problème c'est pour déduire les proportions alcool/eau en fonction de cette densité calculée.
Il existe une formule pour calculer la densité d'un mélange de 2 volumes V1 et V2 ayant des densité p1 et p2 :
Densité total pT = (p1*V1)+(P2*V2)/V1 + V2
Mais dans le cas d'un mélange eau + alcool, cette formule ne fonctionne pas, car si on mélange 1 l d'eau avec 1 l d'alcool, on obtient un volume inférieur à 2l.
Et puis la température intervient aussi.
Je ne sais pas si il y a une formule pour calculer ça, mais Il existe un abaque sous forme de tableau pour déterminer les proportions en fonction de la densité mesurée et de la température.
Est-ce que c'est possible, à l'aide d'un automate, de déduire les proportions en allant chercher dans l'abaque ?
Par exemple, si le capteur mesure une densité de 0.907, et que le liquide est à 21°C, le système ira chercher dans le même tableau que l'on trouve ici
Il va cherche la colonne +1°C, car on est 1°C au dessus de la température de référence, il cherche la valeur qui se rapproche le plus de 0.907, qui est 0.90687, et en déduira que le mélange contient 60% d'alcool.
Je n'ai pas encore choisi le matériel, au départ je pensais à un arduino.
Plus tard il y aura une régulation, des vannes vont être manœuvrées en fonction de cette valeur calculée pour la régulée.