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RÉSUMÉ
Cet article décrit les moyens mis en œuvre afin de vérifier les compteurs de gaz transactionnels dans le cadre réglementaire. Il présente plus particulièrement les différentes techniques de mesure des débits (turbine, pistons rotatifs, membrane, ultrasons, effet Vortex et effet Coriolis) ou des volumes étalons (tuyère sonique, compteur étalon), leurs règles de construction, les méthodes pour les étalonner, leur mise en œuvre et les incertitudes associées à la détermination des valeurs de référence.
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Fares BEN RAYANA : Référent d’expertise en comptage gaz - ENGIE LAB-CRIGEN, ENGIE, Saint-Denis, France - Note de l'éditeur : Cet article est la refonte de l’article écrit précédemment par Frédéric VULOVIC.
INTRODUCTION
Cet article décrit les moyens mis en œuvre afin de vérifier les compteurs de gaz transactionnels dans le cadre réglementaire. Il présente plus particulièrement les différentes techniques de mesure des débits ou des volumes étalons, leurs règles de construction, les méthodes pour les étalonner, leur mise en œuvre et les incertitudes associées à la détermination des valeurs de référence.
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MOTS-CLÉS
Débitmètrie à déplacement positif Tuyère sonique Débitmétrie à ultrasons Débitmétrie à effet Vortex Débitmétrie à effet Coriolis Débitmétrie gaz/air
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 2000 par Frédéric VULOVIC
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Vérification des compteurs industriels en pression
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3. Venturi-tuyères fonctionnant en régime sonique
Les venturi-tuyères fonctionnant en régime sonique (appelés par la suite « tuyères soniques ») offrent des avantages importants par rapport aux autres types de référence de débit. Ils sont très stables dans le temps, leur incertitude est essentiellement liée à celles des instruments de mesures qui leur sont associés, et ils restent faciles à construire et simples d’utilisation. Cependant leur dynamique de débit dépend de la pression génératrice à l’amont de la tuyère sonique. Ainsi, pour faire varier le débit au travers d’une tuyère sonique, l’opérateur doit agir sur cette pression amont. Seule la présence d’une source de pression stable peut permettre l’utilisation courante des tuyères soniques.
3.1 Tuyères à col sonique
3.1.1 Rappel sur la théorie des tuyères à col sonique
Le fonctionnement théorique d’une tuyère et venturi-tuyère en mode critique a été décrit par Saint-Venant, Stokes, Wilde et Reynolds. À partir du principe de conservation des masses et de la loi de détente isentropique, il est démontré que le débit massique transitant au travers d’une tuyère sonique ne dépend que des conditions qui règnent en amont. La vitesse d’écoulement du gaz atteint la célérité du son au niveau du col de la tuyère lorsque le rapport des pressions prises à l’amont et à l’aval de la tuyère est supérieur à une certaine valeur. On dit alors que le régime sonique est « amorcé ». Cette caractéristique permet ainsi de déduire le débit massique transitant au travers d’une tuyère sonique par la formule suivante :
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Venturi-tuyères fonctionnant en régime sonique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CASTILLON (P.) - Mise au point d'un étalon de débit constitué de tuyères en régime sonique. - Association technique de l'industrie du gaz en France ATG Congrès (1970).
-
(2) - MOREAU (G.), HUSSE (R.), GAUCHER (R.), VALLET (J.-P.), KERVEVAN (P.) - La chaîne de débitmètrie gazeuse au BNM. - Article de la Revue Gaz d’Aujourd’hui, n° 5 (1993).
La métrologie française :
http://www.metrologie-francaise.fr/fr/organisation/laboratoires-associes.asp
Bureau international des poids et mesures (BIPM) :
Comité international des poids et mesures (CIPM) :
http://www.bipm.org/fr/committees/cipm/
Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure (GUM) :
http://www.bipm.org/fr/publications/guides/gum.html
Vocabulaire international de métrologie (VIM) :
http://www.bipm.org/fr/publications/guides/vim.html
AFNOR (normes en France) :
https://sagaweb.afnor.org/fr-FR/splus/Identification/AccueilAbonnement
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