Débitmètres pour le brassage de la bière

Un débitmètre de bière est un outil essentiel sur lequel les brasseurs s'appuient pour contrôler et réguler le volume de bière qui circule dans le système de brassage. Cet instrument joue un rôle essentiel à différents stades de la production, notamment lors de l'empâtage, de la fermentation et de l'emballage. En fournissant des relevés précis, les débitmètres aident les brasseurs amateurs et professionnels à obtenir l'équilibre souhaité entre les saveurs et la teneur en alcool de leur bière, ce qui en fait un élément essentiel pour des opérations de brassage efficaces.

Qu'est-ce qu'un débitmètre ?

Un débitmètre mesure le volume ou la masse d'un fluide (liquide, gaz ou vapeur) qui s'écoule devant le compteur pendant une période donnée. Il existe différents débitmètres dont les fonctions et les principes de fonctionnement diffèrent. Ils sont efficaces dans les systèmes fermés et ouverts, tels que les canalisations et les canaux fluviaux.

Les débitmètres modernes sont généralement dotés d'interfaces électroniques qui affichent des relevés numériques en temps réel. Ils peuvent également se connecter directement à des systèmes logiciels pour l'analyse des données et la tenue de registres. Les débitmètres traditionnels utilisent des méthodes analogiques pour indiquer le débit, par exemple des cadrans ou un élément flottant dans un tube transparent.

Pourquoi utilise-t-on des débitmètres ?

Les débitmètres servent simplement à mesurer le débit d'un fluide ; ils remplissent plusieurs fonctions importantes dans divers secteurs d'activité :

• Sécurité:Les débitmètres permettent de maintenir les débits nécessaires au refroidissement dans les processus industriels.
• Détection des fuites : lesdébitmètres mesurent le débit en différents points du système. Si le débit en un point donné est inférieur au débit attendu, une fuite peut en être la cause.
• Surveillance :les opérateurs peuvent garantir que les systèmes fonctionnent de manière efficace et efficiente.
• Facturation :des mesures de débit précises sont nécessaires pour la facturation.
• Conformité environnementale :les débitmètres mesurent la quantité d'émissions et de déchets qui pénètrent dans l'environnement, garantissant ainsi que les niveaux sont maintenus dans les limites de la réglementation.

Applications des débitmètres dans la fabrication de la bière

Les débitmètres jouent un rôle essentiel dans le brassage de la bière, qu'il s'agisse de petites installations de brassage domestique ou de grandes brasseries industrielles. Ils sont utilisés pour mesurer le débit du fluide et assurer la précision, l'efficacité et la cohérence aux différents stades du brassage. Voici une liste complète des utilisations possibles des débitmètres dans un système de brassage de la bière :

Petits systèmes de brassage artisanaux

1. Traitement de l'eau : Garantir les proportions correctes d'additifs de traitement de l'eau en mesurant le débit d'eau entrant dans le système de brassage.
2. Mise en purée : Contrôle du débit d'eau dans le lit de grains afin de maintenir une température de trempe constante et d'améliorer l'efficacité de l'extraction.
3. Sparging : Contrôle du débit de l'eau de gavage pour rincer efficacement les sucres du grain sans perturber le lit du grain.
4. Ébullition : Mesure du débit de moût dans la bouilloire pour déterminer le volume d'ébullition correct et l'utilisation du houblon.
5. Refroidissement : Régulation du flux de moût à travers un système de refroidissement, comme un refroidisseur à plaques, pour réduire rapidement la température avant la fermentation.
6. Fermentation : Contrôle de l'ajout de liquides, tels que de l'eau supplémentaire ou des arômes, dans le fermenteur à un taux contrôlé.
7. Mise en bouteille/embouteillage : Garantit des volumes de remplissage précis lors du transvasement de la bière dans des bouteilles ou des fûts, minimisant ainsi les déchets.

Grands systèmes de brassage industriels

1. Gestion de l'approvisionnement en eau : Les brasseries à grande échelle nécessitent d'énormes quantités d'eau ; les débitmètres permettent de contrôler l'utilisation de l'eau dans une optique de durabilité et de maîtrise des coûts.
2. Transfert du moût : Gérer le débit pendant le transfert entre la cuve d'empâtage et la cuve de clarification afin d'optimiser l'extraction du sucre et d'éviter la formation de canaux ou le compactage du lit de grains.
3. Ébullition du moût : Contrôle du débit de recirculation du moût pendant l'ébullition afin de répartir uniformément la chaleur et d'éviter la caramélisation ou la brûlure.
4. Systèmes de refroidissement : Dans les grandes brasseries, les débitmètres sont essentiels pour gérer le flux à travers les échangeurs de chaleur à plaques ou à contre-courant afin d'obtenir un refroidissement rapide jusqu'aux températures de fermentation.
5. Contrôle de la fermentation : Surveillance de l'ajout d'ingrédients contrôlés pendant la fermentation, y compris l'oxygène et l'azote pour l'aération. Un débitmètre de CO2 pour la bière facilite la carbonatation.
6. Systèmes de nettoyage en place (CIP): Les débitmètres permettent de s'assurer que les produits de nettoyage sont distribués à des taux appropriés afin de maintenir les normes d'hygiène sans gaspillage.
7. Filtration et collage : Régulation du débit à travers des filtres ou des agents de collage afin de clarifier la bière sans la dénaturer ou la surtraiter.
8. Mélange : Si l'on mélange différents lots de bière pour assurer la cohérence ou si l'on crée de nouveaux produits, les débitmètres permettent d'obtenir des ratios exacts.
9. Lignes d'emballage : Le remplissage précis des boîtes de conserve, des bouteilles ou des fûts est essentiel pour assurer la cohérence. Les débitmètres, tels que les débitmètres pour robinets de bière et les débitmètres pour fûts de bière, permettent d'éviter les débordements et les sous-remplissages qui nuisent à la qualité des produits et au respect de la législation.
10. Traitement des déchets : Gestion des flux d'eaux usées vers les installations de traitement, où les débitmètres permettent de contrôler et de réduire l'impact sur l'environnement.
11. Contrôle des services publics : Les débitmètres permettent de suivre l'utilisation de fluides tels que la vapeur, les gaz et les réfrigérants, qui sont essentiels pour les différents processus de la brasserie.

Exigences en matière de débitmètre pour le brassage de la bière

Les débitmètres en ligne pour la bière doivent posséder certaines qualités pour fonctionner efficacement dans la production de bière. La compréhension de ces exigences est cruciale pour toute personne impliquée dans le brassage, qu'il s'agisse d'un amateur ou d'un producteur commercial à grande échelle. Il permet de prendre une décision éclairée lors de la sélection d'un débitmètre adapté aux opérations de brassage.

• Le système de mesure du capteur est simple et ne comporte aucun élément susceptible d'obstruer le flux ou de piéger facilement la substance à mesurer.
• Chaque composant du débitmètre en contact avec le fluide est fabriqué à partir de matériaux conformes aux normes de sécurité alimentaire, telles que celles établies par la FDA (United States Food and Drug Administration) et l'EHEDG (European Hygienic Equipment Design Group). Pour en savoir plus, consultez notre article sur les matériaux des systèmes de brassage de la bière.
• Ces composants peuvent supporter des changements de température soudains et résister à la corrosion causée par des agents de nettoyage tels que la vapeur, l'eau alcaline et le peroxyde d'hydrogène.
• Dans les opérations de remplissage, le capteur doit réagir rapidement et fournir des mesures précises.
• Il est conçu pour fonctionner dans des conditions de froid (environ 2 °C) et d'humidité.

Types de débitmètres pour le brassage de la bière

Débitmètres à ondes acoustiques de surface (SAW)

Les débitmètres à ondes acoustiques de surface (SAW) utilisent des transducteurs pour mesurer la façon dont les ondes sonores se déplacent dans un fluide, convertissant le résultat en débit. Ce type de débitmètre est non invasif, très précis et ne provoque pas de chute de pression importante. En outre, les débitmètres SAW présentent les caractéristiques suivantes qui les rendent adaptés aux systèmes de brassage de la bière :

• Haute précision
• Pas de pièces mobiles
• Temps de réponse rapide
• Facile à nettoyer
• Résistance chimique
• résistance aux températures
• Peu d'entretien

Malgré tous leurs avantages, les débitmètres SAW ne conviennent qu'à certaines applications. En particulier, ils ne conviennent pas pour mesurer le gaz et la vapeur. Pour en savoir plus sur le fonctionnement de ces débitmètres, lisez notre article sur le débitmètre Burkert 8098 SAW.

Débitmètre électromagnétique

Les débitmètres électromagnétiques, ou débitmètres mag, utilisent la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique pour déterminer le débit de liquides conducteurs d'électricité dans une canalisation. Ils sont composés d'un tuyau isolé non magnétique, avec des électrodes et des bobines disposées de manière à créer un champ magnétique.

Lorsque le liquide traverse ce champ, il induit une tension proportionnelle à sa vitesse, qui est captée par les électrodes et traduite en débit. Ces compteurs ne sont pas obstructifs et préservent l'intégrité du liquide, ce qui les rend parfaits pour les applications sensibles telles que le brassage de la bière.

Les débitmètres électromagnétiques nécessitent que le fluide soit électriquement conducteur. Le gaz et la vapeur n'étant pas conducteurs comme le sont les liquides, ces débitmètres ne conviennent pas pour mesurer les débits de gaz et de vapeur.

Débitmètre à turbine

Les débitmètres à turbine fonctionnent à l'aide d'un rotor qui tourne proportionnellement au débit du fluide qui le traverse. Le mouvement du rotor est détecté électroniquement et les données sont ensuite converties en mesure de débit. Malgré la présence de pièces mobiles en contact avec le fluide, les débitmètres à turbine n'ont pas de pertes de charge significatives.

Matériaux de débitmètre pour le brassage de la bière

Chaque composant d'un système de brassage de la bière qui entre en contact avec des produits consommables nécessite des solutions sanitaires. En ce qui concerne les débitmètres, les processus de brassage de la bière tels que le transfert de la maische, l'ébullition du moût et le contrôle de la fermentation nécessitent des débitmètres sanitaires. Les matériaux les plus couramment utilisés pour les débitmètres sanitaires sont l'acier inoxydable et les matières plastiques.

• Acier inoxydable : Les qualités d'acier inoxydable 316 et 304 sont très courantes. Ils offrent une résistance à la corrosion et une grande résistance à la température et à la pression.
• Plastiques:Les plastiques, tels que le PVC, sont moins chers que l'acier inoxydable et présentent également une excellente résistance à la corrosion. Cependant, le PVC a une résistance à la température et à la pression beaucoup plus faible. Par exemple, le PVC commence à se déformer à des températures supérieures à 60 °C.

Pour mesurer les débits des processus qui n'entrent pas en contact avec les produits consommables, tels que les processus de refroidissement, d'autres matériaux (par exemple, le laiton et la fonte) peuvent être sélectionnés.