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RÉSUMÉ
La mesure des débits est un outil précieux dans l’obtention d’une meilleure maîtrise des procédés industriels. Les débitmètres à rotor hélicoïdal présentent un gros avantage, celui de pouvoir être utilisés sur tous les liquides et de plus sur des plages de température et de pression très larges. Cet article en dresse un portrait très complet, de leur aspect théorique aux équipements récepteurs, jusqu’à leurs nombreuses caractéristiques fonctionnelles et leurs étalonnages.
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Dominique MÉTIVIER : Ingénieur de l’Industrie et des Mines - Attaché à la Sous‐Direction de la Métrologie du Ministère chargé de l’Industrie
INTRODUCTION
Les débitmètres à rotor hélicoïdal sont utilisés à des fins industrielles et commerciales sur quasiment tous les liquides dans des plages de température et de pression très étendues.
Cette polyvalence, résultat d’efforts des fabricants depuis une trentaine d’années, a été obtenue sans que les caractéristiques métrologiques de ces instruments ne soient pour autant dégradées.
Si la mesure des débits contribue aujourd’hui de manière importante à une meilleure maîtrise des procédés de fabrication et de manutention, la première application, dans le temps et par la taille, de la mesure des liquides est le mesurage (ou comptage) des volumes.
À cette occasion, les compteurs à rotor hélicoïdal (ou à hélice) ont reçu des noms particuliers selon la nature des liquides mesurés :
-
compteur Woltmann pour l’eau ;
-
compteur turbine dans l’industrie pétrolière, cette dernière dénomination ayant été étendue au mesurage de tous les liquides autres que l’eau.
Par souci de simplicité, le vocable rigoureux de débitmètre (ou compteur) à rotor hélicoïdal a été remplacé par celui de débitmètre (ou compteur) à turbine chaque fois que cela a été possible.
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1972 par Marcel FIORA
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5. Équipements récepteurs
Les transducteurs électriques produisent des signaux qui doivent être :
-
amplifiés ;
-
mis en forme ;
-
mis à l’échelle et, facultativement, corrigés ;
-
exprimés ou affichés en unités de mesure.
La troisième opération est effectuée par une unité électronique de traitement associée.
La dernière est effectuée ou pilotée par cette même unité.
5.1 Amplification
Par conception même des débitmètres à turbine, les puissances mises en œuvre pour la production de signaux électriques sont très faibles. La mise en place d’un préamplificateur à proximité ou à l’intérieur même du transducteur électrique s’avère indispensable chaque fois qu’il y a risque de perte d’informations ou de perturbations parasites par le milieu extérieur. Le recours à des bobinages induits à haute impédance ne permet pas de résoudre tous les cas difficiles : un tel bobinage à haute impédance présente, en effet, l’inconvénient d’amplifier naturellement non seulement les signaux produits par la turbine, mais aussi tous les parasites électromagnétiques présents dans l’environnement immédiat du débitmètre à un niveau tel que le bruit électromagnétique ainsi amplifié ne pourra pas forcément être gommé au moment de la mise en forme des signaux de mesure.
Remarques :
-
un préamplificateur permet la transmission de signaux à des distances supérieures à 100 m ;
-
il est expressément recommandé d’utiliser des câbles blindés pour la transmission des signaux électriques, quel que soit leur niveau d’amplification.
5.2 Mise en forme
Afin d’être exploitables par un dispositif électronique numérique, les signaux, éventuellement amplifiés, doivent être mis en forme. Ils acquièrent la forme de signaux carrés avec seulement deux niveaux possibles : un niveau bas (zéro) et un niveau haut (un).
Remarques :
- ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TROSKOLANSKI (A.T.) - Théorie et pratique des mesures hydrauliques. - (Traduit du polonais par M. LARONDE) 848 p. 16 × 25 - 1963 DUNOD (p. 550-5).
-
(2) - HIGSON (D.J.) - The transient performance of a turbine flowmeter in water. - J. Sci. Instr., mai 1964.
-
(3) - GAGEY (E.) - Utilisation des compteurs turbines pour la mesure des volumes et des débits de produits pétroliers. - Société Hydrotech. France IXe Journées de l’hydraulique. Paris 1966.
-
(4) - PENET (P.) - Le comptage des liquides dans l’industrie pétrolière. - Pétrole Informations, avril 1967.
-
(5) - MAUGEIN (G.) - L’évolution du mesurage des produits pétroliers à l’aide de compteurs volumétriques. - Revue de Métrologie pratique et légale, juin-juillet 1967.
-
(6)...
ANNEXES
1 Constructeurs. Distributeurs
Liste non exhaustive des constructeurs représentés en France
Bopp et Reuther Messtechnik GmbH http://www.burmt.de
Cergydis http://www.cergydis.com
Emerson Process Management http://www.emersonprocess.com
Endress + Hauser http://www.endress.com
Euro Air Instruments
Faure Herman http://www.faureherman.com
Foxboro http://www.foxboro.com
GEMU http://www.gemu.de
George Fischer http://www.georgefischer.co.uk
Kobold Instrumentation http://www.kobold.com
Krohne http://www.krohne.com
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