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Auteur(s)
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Claude GAILLEDREAU : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux - Expert à la Commission Électrotechnique Internationale
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Le débitmètre dit à vortex (ou à tourbillons) exploite un principe original qui consiste à provoquer, au sein du fluide ( liquide ou gaz), des variations périodiques de la vitesse et de la pression, et à en déduire le volume de fluide écoulé.
Le signal physique qu’il délivre étant à l’origine périodique, son traitement fait appel aux techniques numériques ; il s’agit donc d’un type d’instrument qui a bénéficié des développements très rapides de la micro‐informatique, observés depuis une ou deux décennies. Ses avantages essentiels sont l’absence de pièces tournantes, et une sortie linéaire avec le débit, qui lui confère une bonne dynamique de mesure.
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Conclusion7. Contraintes d’installation
7.1 Longueurs droites
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Nécessité des longueurs droites
Le débitmètre à vortex est sensible à la présence, en amont, de changements de direction de la veine fluide, ainsi qu’à diverses perturbations créées notamment par les organes passifs de régulation de débit, tels que les vannes. Bien que l’utilisation de redresseurs soit parfois la seule solution envisageable, de tels organes génèrent une perte de pression, et l’on pourra la plupart du temps se contenter de faire précéder le débitmètre d’une section de longueur droite suffisante. Faute peut-être d’une norme, les constructeurs donnent de cette longueur des estimations un peu divergentes.
Pour que les tourbillons se forment correctement, il faut également ménager une longueur droite suffisante à l’aval du débitmètre.
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Longueurs droites amont
La plupart des constructeurs présentent une information résumée, adaptée à la pratique industrielle courante ; citons notamment (le symbole D désigne une unité de longueur droite égale au diamètre nominal de la conduite) les longueurs droites amont recommandées par :
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Endress + Hauser : 8 D au moins, et 25 D, en cas de présence en amont de coudes, tés, ou réducteurs / expanseurs ;
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Fischer et Porter : 10 D pour tout élément, sauf 20 D pour deux coudes successifs non coplanaires ;
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Oval Engineering (Delta Flowmeter) :
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réducteurs / expanseurs concentriques:15 D,
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coudes horizontaux (barre vortex verticale):40 D,
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coudes verticaux (barre vortex verticale):40 D,
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vannes:20 D ;
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Yokogawa : 10 D pour tout élément, sauf 20 à 40 D pour une vanne.
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Erreur de mesure
Il nous paraît intéressant de citer à part l’information bien documentée que nous a communiquée la société Foxboro, et qui explicite l’erreur de mesure en fonction des longueurs droites installées en amont (tableau 2).
Ce tableau est extrait, à titre d’exemple, de courbes complètes donnant l’erreur de mesure en fonction de la longueur droite de canalisation...
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