La tomographie consiste à prendre des mesures autour de la périphérie d’un objet (par exemple un réacteur ou un patient) afin de déterminer ce qu’il se passe à l’intérieur.
La technique la plus connue est la tomodensitométrie (CT-Scan) en médecine, cependant la tomographie industrielle des procédés est plus accessible, plus rapide et plus robuste.
Industrial Tomography Systems (ITS) fournit des instruments, logiciels, capteurs et services de tomographie électrique. La tomographie industrielle est utilisée pour étudier le comportement des matériaux/solutions dans un procédé comme des mélanges ou des écoulements pouvant aller jusqu'à une visualisation de réactions. Les informations recueillies peuvent être par exemple le point de complétion d’un procédé ou la visualisation des conditions de ce procédé (tel que la distribution des phases dans un système multiphasique ou la qualité/consistance d’un procédé en prenant plusieurs points de mesure dans un volume).
Principes techniques
La tomographie industrielle des procédés consiste à prendre des mesures à partir d’un arrangement d’électrodes en contact avec les solutions. Celles-ci peuvent être montées en géométrie linéaire ou circulaire dans un réacteur ou autour d’un conduit.
A partir d’un capteur de 16 électrodes, 104 mesures sont prises toutes les 20 millisecondes à l’aide d’une injection de courant AC et d’une méthode de mesure à 4 électrodes. L'image ci-dessous présente les lignes d’un champ électrique à partir d’un point de mesure unique. Ce champ est affecté par la présence d’objets conducteur (rouge) et non-conducteur (bleu).
De la mesure aux données
Une méthode d’interprétation des données permet de convertir les mesures prises sur la périphérie en conditions de procédés. ITS offre aujourd’hui 2 méthodes, une première opérationnelle en ligne et une autre (plus précise) en différé.
Des données au procédé
Généralement les données tomographiques sont représentées par un code couleur : rouge (conducteur) et bleu (non-conducteur). Cependant chaque image (ou tomogramme) est composée d’un ensemble de mesures de conductivité dérivées.
Les données peuvent être interprétées sous forme statistique (par exemple les variances afin de déterminer l’étendu de l’homogénéité ou les moyennes afin de fournir des données représentatives d’un volume) et sous forme dynamique (par exemple afin de déterminer la fréquence à laquelle une caractéristique change.
La tomographie des procédés industrielle fournit des informations quant aux régimes d' écoulements ou encore quant au niveau de mélange ou de séparation de matériaux.
Dans le cas de la visualisation des régimes d’écoulements, les tomogrammes sont généralement l'image d'une coupe transversale dans lesquelles les couleurs représentent des zones de hautes et basses concentrations. Ces tomogrammes peuvent être ‘empilés’ sur une période et un espace donnés pour donner forme à une représentation 3D (visualisation par exemple de vagues moutonnantes).
Dans le cas de procédés de mélange ou de séparation, jusqu'à 300 points de données peuvent être analysés afin de démontrer le degré d’homogénéité.
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