Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article traite des mesures de débit par pression différentielle (ou organes déprimogènes) pour les écoulements en conduites cylindriques fermées en charge.
Le principe de mesure consiste à créer localement une restriction de la veine fluide, ce qui crée une différence de pression locale dont la valeur dépend du débit massique. Il existe autant de débitmètres basés sur ce principe que de réalisations géométriquement possibles de cette restriction locale.
Les organes déprimogènes les plus utilisés dans l’industrie sont les diaphragmes ou plaques à orifice, les venturis et les tuyères. Les points forts de cette technologie de mesure résident dans le fait qu’elle bénéficie d’une documentation normative importante et d’un retour d’expérience exhaustif.
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This article deals with the measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full.
The principle of measurement consists in creating a local restriction in the fluid flow within a pressurised flow, which generates a pressure difference within the fluid which is related to the mass flow. There are as many flowmeters based on this principle as there are mechanically possible implementations of this local restriction.
The best known are diaphragms or orifice plates, venturis and nozzles. The strength of this measurement technology lies in the fact that it benefits from extensive international standardization documents and exhaustive feedbacks.
Auteur(s)
-
Emmanuel THIBERT : Docteur-Ingénieur - EDF Recherche et Développement, Chatou, France
INTRODUCTION
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 (appelé également organe déprimogène), rotamètres ;
-
déversoirs et chenaux ;
-
débitmètres à turbine, compteurs ;
-
débitmètres électromagnétiques, débitmètres à ultrasons ;
-
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 exactitude.
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.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
débitmétrie normalisation tuyères Incertitudes organes déprimogènes pression différentielle coefficient de décharge venturis
KEYWORDS
flow metering | standardization | tuyeres | Uncertainties | pressure differential devices | pressure differential | discharge coefficient | venturis
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1981 par Claude GAILLEDREAU
- Version archivée 2 de mars 1999 par Claude GAILLEDREAU
- Version archivée 3 de sept. 2008 par Claude GAILLEDREAU
DOI (Digital Object Identifier)
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Propriétés physiques du fluide
En anglais
3. Différents types d’appareils déprimogènes
3.1 Aspects normatifs et de droit commercial
Les caractéristiques métrologiques des débitmètres à organe déprimogène étant le plus souvent connues par construction, sans étalonnage avec le fluide à mesurer, on a très rapidement entrepris de normaliser les types les mieux connus, de sorte que les divers utilisateurs puissent se référer à une base commune, indiscutée. Les premiers organismes à le faire furent probablement l’AGA (American Gas Association) et l’ISA (sigle de Fédération internationale des associations nationales de normalisation) auquel a succédé l’ISO (Organisation internationale de normalisation). Le document majeur en la matière est actuellement la norme ISO 5167, reprise en norme européenne et en norme française par l’AFNOR (Association française de normalisation).
L’ISO 5167 concerne le « mesurage de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire ». Ce document contient six chapitres et présente plusieurs géométries d’organes déprimogènes. La norme a été mise à jour en 2022. Elle propose, pour cinq grandes familles d’organes déprimogènes, la détermination quantitative du coefficient de décharge et son incertitude associée sous réserve de respecter certaines préconisations dans la fabrication, l’installation et l’utilisation de l’appareil de mesure considéré.
C’est une norme essentiellement expérimentale car les données qui y sont consignées proviennent de plus de 16 000 points de mesures collectés par plusieurs laboratoires d’étalonnage internationaux. Un des intérêts de l’ISO 5167 réside dans le fait d’utiliser un organe déprimogène sans devoir l’étalonner au préalable pour déterminer la valeur du coefficient de décharge C et son incertitude associée sous réserve que l’utilisateur respecte les exigences décrites dans le chapitre idoine de la norme. Les autres paramètres du calcul d’incertitude (hors C) de la mesure de débit devront toutefois être évalués (cf. § 6...
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Différents types d’appareils déprimogènes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SPINK (L.K.) - Principles and Practice of Flow Meter Engineering. - The Foxboro Company, Foxboro, Massachussets, USA, 9th edition (1975).
-
(2) - BOON (D.), GROENHOF (J.), HENS (A.M.) et al - Shell Flow Meter Engineering Handbook. - Royal Dutch/Shell Group ; Bataafse Internationale Petroleum Maatschappij NV (1968).
-
(3) - HENGSTENBERG (J.), STURM (B.), WINKLER (O.) - Messen und Regeln in der Chemischen Technik. - Springer Verlag (1964).
-
(4) - * - British Standard BS 1042 : Part 1 - (1992).
-
(5) - PERRY (J.H.) - Perry’s Chemical Engineers' Handbook. - 4th Edition ; Mc Graw-Hill Book Company (1984).
-
(6) - HAYNES (W.M.), LIDE (D.R.), BRUNO (T.J.) - Handbook of Physics and Chemistry. - Chemical Rubber Corporation...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Mesurage de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 1 : principes généraux et exigences générales. Association française de normalisation Afnor - NF EN ISO 5167-1 - juin 2022
-
Mesurage de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 2 : Diaphragmes - NF EN ISO 5167-2 - Juin 2022
-
Mesurage de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 3 : Tuyères et Venturi-tuyères - NF EN ISO 5167-3 - Novembre 2022
-
Mesurage de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 4 : Tubes de Venturi - NF EN ISO 5167-4 - Juin 2022
-
Mesurage de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 5 : Cônes de mesure - - octobre 2022
-
...
ANNEXES
Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Appareils éprimogènes ISO
Flow Measurement Technology
http://www.heracles.be/hfold/fra/flow-measurement-technology.htm
Berger SA
FUJI
KROHNE
Il convient par ailleurs de rappeler que tout atelier de mécanique disposant d’un équipement standard à la profession est en mesure de réaliser un élément primaire normalisé ISO. Le cahier des charges, néanmoins, doit être détaillé, explicite, et ne doit rien laisser dans l’ombre : il importe, à titre d’exemple et pour illustrer ce qui précède, que l’arête centrale du biseau de l’orifice soit vive (tranchante).
De même, il n’est pas rare qu’un fabricant de capteur de pression soit en capacité à fournir également un organe déprimogène auquel l’associer. Comme énoncé précédemment, le cahier des charges pour ce type de débitmètre devra être détaillé. Il est recommandé de demander également au fournisseur un contrôle dimensionnel exhaustif de l’organe déprimogène si celui-ci doit respecter une exigence normative.
Orifices intégrés
Prisma Automation
http://www.prismaautomation.com/
Emerson Process Management, division Rosemount
Sondes Multipitot
Endress + Hauser
Emerson...
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