1. Introduction:

Dans ce réservoir, on veut maitenir le niveau d'eau dans entre 75% et 80%. on ouvrre le robinet 1 pour remplir et le robinet 2 pour vider. Deux choses sont à première vue évidentes: Les deux robinets doivent être ouverts en même temps, puis pour maintenir un niveau d'eau constant dans le réservoir, le débit (nombre de litres par unité de temps) d'entrée à travers le robinet 1 est égal à celui qui traverse le robinet 2.

Si les deux vannes (robinets) sont réglées (à des positions fixes) pour que les deux débits (entrant et sortants) soient les mêmes, alors le niveau d'eau dans le réservoir est constant.
L'utilité d'un réservoir, en fait, c'est d'avoir une réserve. On est assuré d'avoir l'eau à travers la vanne 2 sans pour autant l'avoir à travers la vanne 1; mais pas pour longtemps. On peut bien s'en passer de ce réservoir lorsqu'est toujours sûr d'avoir l'eau à travers la vanne 1.

Le problème devient interessant lorsqu'on veut changer le débit à travers la vanne 2 (disons que cette vanne alimente un condenseur pour refroidir une vapeur et qu'alors un changement de débit devient urgent). Pour maintenir le niveau constant dans le reservoir, un accroissement de débit à travers la vanne 2 exige un accroissement de débit à travers la vanne 1; l'inverse est aussi vrai. Cependant, pour toute variation de débit qui vient de la vanne 2 ou pour toute autre perturbation, on peut mettre une main sur la vanne 1 et observer le niveau: En bas de 75%, on ouvre cette vanne; en haut de 80 %, on ferme cette vanne; ainsi on règle le niveau d'eau de cette manière. Ce mode de réglage est appelé boucle de régulation ouverte (BO). À cette fin, on utilise plutôt des systèmes intelligents dits régulateurs. Un régulateur, dit contrôlleur gère le fonctionnement d'un procédé en boucle fermée.

2. Régulation de débit

On sait que par son poids, le volume d'eau dans le réservoir, exerce une pression sur le cylindre C et allonge le ressort R. Ainsi les deux plaques horizontales de l'élement E se rapprochent. Lorsqu'il n'y a pas suffisament d'eau, le phénomène inverse se produit, le cylindre monte, le ressort est comprimé, les deux plaques horizontales de l'élement E s'écartent.

Nous allons utiliser cette propriété physique et installer une boucle de régulation automatique dite fermée pour regler le niveau dans le réservoir.

L'élement E est appelé élement primaire. Il peut être un composant mécanique, électrique ou électronique. Ici, il possède une grandeur physique variable en fonction de la longeur. Cette variation de longueur, (comme pour les armatures d'un condensateur par exemple) engendre un courant electrique proportionnel au sein du transmetteur Tr à l'extérieur du réservoir.

Le transmetteur envoie ce courant électrique au régulateur Reg. Ce régulateur ajuste la valeur reçue et l'adresse au convertisseur Co, qui à son tour envoie un signal pneumatique à la vanne de régulation V. Ainsi une boucle de régulation automatique est construite.

Si le débit est en bas de 75%, le cylindre monte, la distance d augmente, le courant varie dans le transmetteur. Celui-ci envoie un signal electrique proportionnel au régulateur qui l'ajuste et l'adresse au covertisseur, qui à son tour, envoie un signal pneumatique proportionnel au courant reçu à la vanne pour s'ouvrir.