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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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Lire l’articleINTRODUCTION
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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Principe des débitmètres à sillage tourbillonnaire1. Généralités
Le débitmètre à vortex exploite un effet dynamique consistant en la génération de tourbillons en aval d’un obstacle placé dans un fluide en écoulement ; il en résulte une oscillation périodique du fluide, selon l’image souvent utilisée de l’étoffe d’un drapeau qui flotte au vent, dans le sillage perturbé de la hampe.
Ce principe est mis en œuvre dans des instruments consistant en une section de conduite partiellement obstruée par une barre droite normale à l’axe de l’écoulement, et munie de capteurs appropriés ; c’est le dispositif le plus répandu actuellement sur le marché. Deux principes voisins ont néanmoins fait l’objet de réalisations industrielles :
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le débitmètre piézoprécessif, dans lequel un écoulement tourbillonnaire instable est généré par des aubages, suivant l’axe de la conduite ; le centre de ce tourbillon prend ensuite un mouvement de précession ;
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le débitmètre à effet Coanda, dans lequel la veine fluide est mise en oscillation par réinjection en amont, alternativement de part et d’autre de la veine, d’une fraction de l’écoulement, sans qu’il y ait cependant création de tourbillons ; il paraît intéressant de présenter cet instrument avec les deux précédents, en raison de la similitude des types de signaux primaires – numériques – générés, et aussi parce qu’il en est très voisin par ses conditions d’exploitation.
L’avantage de ces variantes, moins utilisées semble-t-il que le débitmètre à vortex, serait notamment la génération d’un signal physique de meilleure qualité.
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