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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
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le marché du débitmètre industriel offre actuellement un grand nombre de types différents d’instruments qui, pour les principaux, peuvent être classés comme suit :
-
débitmètres à pression différentielle (ou à orifice déprimogène), rotamètres ;
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déversoirs et chenaux ;
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débitmètres à turbine, compteurs ;
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débitmètres électromagnétiques, débitmètres à ultrasons ;
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débitmètres de type oscillant.
Chacun de ces types de débitmètres a son domaine d’application préférentiel en fonction du fluide, du besoin en étendue de mesure et en précision.
Les débitmètres à orifice déprimogène sont très largement utilisés dans l’industrie, tant pour les liquides que pour les gaz et vapeurs, propres ou légèrement chargés.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1981 par Claude GAILLEDREAU
- Version archivée 3 de sept. 2008 par Claude GAILLEDREAU
- Version courante de oct. 2024 par Emmanuel THIBERT
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Aspect économique9. Exemple de calcul
L’exemple ci-dessous montre comment utiliser le logiciel proposé avec le présent article ; les calculs effectués par la machine ne sont pas développés.
Soit le cas d’école d’une conduite de diamètre 0,1 m, dans laquelle circule de l’eau à la température de 20 C, dont la masse volumique est de 998,23 kg · m−3 et la viscosité de 1 centipoise (données tirées de [6], pouvant différer légèrement suivant la source), à une pression de 2 bars absolus. On demande de mesurer un débit maximal de 0,03 m3/s.
La solution la plus simple est la plaque à orifice. On choisit donc dans la ligne « élément primaire » présentée par le programme un diaphragme avec prises de pression à la bride. Les « matières » seront − vraisemblablement − l’acier ordinaire pour la conduite, mais un acier inoxydable pour l’élément primaire dont les bords de l’orifice doivent rester, pour une bonne mesure, insensibles à la corrosion. Dans la ligne « conditions amont » on entrera pour la pression 2 bars, simple information dans le cas d’un liquide.
En « variables » enfin on choisira « À calculer : diamètre de l’orifice » avec un débit de 0,03 m3/s et une pression différentielle de 2 500 mm d’eau, valeur courante que l’on pourra sans inconvénient « rajeunir » en 0,25 bar ou 25 000 Pa.
On aura le désagrément, au lancement du calcul, de voir apparaître à l’écran une barre rouge clignotante affichant la mention « Jeu de données incompatible : débit élevé ». Ceci indique l’impossibilité de réaliser la mesure avec une plaque à orifice. La valeur maximale admissible pour le débit est aisément obtenue : il suffit de modifier les données en ne retouchant que la ligne « variables » (on passe les autres lignes par action sur la flèche ¯), tout en réduisant graduellement le débit ; la première valeur qui donne un résultat conforme aux prescriptions ISO est de 0,022 m3/s, avec un rapport des diamètres de 0,74842.
Un premier remède peut consister à augmenter sur une certaine longueur le diamètre de la canalisation ; en le portant à 0,12 mètre, le débit souhaité « passe » avec un β de 0,73135, conforme à la norme.
Une...
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