Présentation
Auteur(s)
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Patrick SIGONNEZ : Ingénieur – Formateur et Consultant à l’IRA (Institut de Régulation et Automation) à Arles
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Lire l’articleINTRODUCTION
Difficile de choisir un débitmètre... De l’application simple, où plusieurs principes de mesure sont possibles, à l’application complexe, où il faut définir au mieux ses besoins, les caractéristiques du procédé, les grandeurs d’influence, les conditions d’installation, etc. pour réaliser le choix optimal, la connaissance du fluide, de l’installation et des principes actuels est nécessaire.
Afin que le lecteur définisse au mieux son application et ses besoins ou qu’il choisisse lui-même son débitmètre, ce dossier explicite et détaille point par point toutes les précautions à prendre dans la description des caractéristiques du fluide, de l’installation et des spécificités d’un débitmètre.
Le lecteur trouvera également dans ce dossier la description des principes de mesure concernant la débitmétrie en conduites fermées, la débitmétrie pour eau à surface libre ainsi que la débitmétrie pour produits solides. Les limites d’utilisation de tous les principes actuels sont indiquées dans différents tableaux : type de fluide, nombre de Reynolds, diamètre, plage de débit et dynamique de mesure, exactitude, pression, température, longueurs droites, etc.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1983 par Claude GAILLEDREAU
- Version archivée 2 de janv. 1992 par Claude GAILLEDREAU
- Version courante de mai 2020 par Patrick SIGONNEZ
DOI (Digital Object Identifier)
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Débitmètres pour conduites fermées2. Rappel des principes mis en œuvre
Les mesures de débit se classent en trois catégories :
-
les mesures de débit de fluides en conduite fermée ;
-
les mesures de débit d’eau à surface libre (chenal, conduit ouvert, rivière) ;
-
les mesures de débit de solides.
En ce qui concerne les mesures de débit en conduite fermée, il est retenu dans ce qui suit huit types principaux de débitmètres.
Pour les mesures de débit d’eau à surface libre, on dispose essentiellement de déversoirs, de jaugeurs et de moulinets.
Les débits de solides peuvent être mesurés par des débitmètres à effet d’impact, à effet Coriolis [9], ainsi que par des mesures de niveau sur convoyeur à bande 5.
2.1 Mesure de débit en conduite fermée
Parmi les débitmètres en conduite fermée, on peut distinguer :
-
les débitmètres plein diamètre (full bore en anglais), qui donnent une mesure globale de l’écoulement, correspondant à l’intégrale de la distribution des vitesses sur une section droite ;
-
les débitmètres à insertion, qui mesure la vitesse de l’écoulement en un point, ou en plusieurs points repartis suivant une transversale.
-
Débitmètres de type déprimogène
Il convient en outre de présenter un regroupement des débitmètres exploitant directement une mesure de pression différentielle selon la loi de Bernoulli ; leur indication de débit est en effet liée à la racine carrée de cette pression différentielle.
Ils comprennent les types suivants :
• Diaphragme à orifice concentrique normalisé ([11], ISO 5167), le plus employé, avec les variations suivantes :
-
diaphragme à orifice à entrée conique [12], ou profil d’orifice en quart de cercle, ces deux types pour fluides visqueux,
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diaphragme...
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Rappel des principes mis en œuvre
ANNEXES
1 État actuel du marché et tendances
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Débitmètres
Les débitmètres à orifices occupaient, vers le milieu du siècle, une part prépondérante ; ils n’étaient guère concurrencés à cette époque que par les instruments à déplacement de volume pour les comptages sur les fluides visqueux et, sur les liquides, par le très ancien débitmètre électromagnétique.
Ils conservent encore l’avantage d’être statiques et, au moins pour le diaphragme normalisé, d’avoir des coefficients de débit bien connus. Ils perdent cependant du terrain en raison notamment de leur dynamique modeste, de leur sensibilité à l’usure et de leurs coûts d’installation et de pompage (dû à une perte de charge non négligeable). Mais l’utilisation de transmetteurs numériques de pression différentielle en fait à nouveau des mesures comparables aux mesures de débit volumique.
Le débitmètre à effet Coriolis gagne, depuis son...
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