Brevet FR2000586A1 — publié le 19690912

L'invention a pour objet un compteur pour gaz et liquide comportant un rotor à ailettes de mesure mis en mouvement par 11 énergie cinétique d1 écoulement du milieu fluide0 Les compteurs à turbine connus comportant des ailettes de mesure à alimentation axiale du type mentionné ci-dessus (eompteurs de Woltmann) présentent l'inconvénient que, après un certain temps de fonctionnement, il peut se créer des influences perturbatrices qui ne sont pas détectées, de sorte que l'on ne peut plus se fier aux valeurs mesurées obtenues.Par l'intermédiaire d'une section de passage déterminée, ils enregistrent directement la vitesse du fluide, celle-ci et la vitesse angulaire du rotor à ailettes de mesure soumis å l'impulsion du fluide étant proportionnelles l'une à l'autre. Le nombre de tours effectué par le rotor de mesure correspond à des unités de volume définies, qui sont enregistrées au moyen de dispositifs appropriés de la façon la mieux adaptée au but que l'on se propose. Des rhéomètres du type mentionné présentent l'incon- dénient qu'il peut s'y produire pendant le fonctionnement des erreurs de mesure qui ne sont que difficilement détectables, voire même qui ne le sont pas.Toutefois, la détection rapide d'une erreur de mesure est importante lorsque la valeur mesurée est détermrnante eu égard à des problèmes de sécurité ou des problèmes commerciaux, Les erreurs de mesure peuvent surtout survenir lorsque le rapport de la vitesse du milieu fluide et de la vitesse angulaire du rotor de mesure vagie. La plupart du temps, ces variations résultent de détériorations du mécanisme (rotor de mesure, paliers) ou du dépôt de corps étrangers qui modifient la section de passage considérée ci-dessus. 8n particulier dans le cas de fluides onéreux, des mesures inexactes peuvent entraîner des pertes financières. Dans de nombreux cas, les problèmes de sécurité jouent un rôle si important que des erreurs de mesure constituent un très grave défaut. De même, dans le cas d'appareils scientifiques ou médicaux, il importe que l'indication des valeurs mesurées soit extremement sûre. Stinvention a pour but de palier les inconvénients mentionnés et de fournir un dispositif qui donne, pendant un laps de temps aussi long que désiré, une indication sdre des valeurs mesurées. Selon l'invention, dans un compteur pour gaz et liquide du type mentionné précédernent, le compteur à turbine est équipé d'un disposé sitif de contrdle pour surveiller en permanence l'exactitude de la mesure. ne façon appropriée, le dispositif de contrôle est équipé d'un dispositif de signalisation optique et/ou acoustique, devenant opératoire automatiquement. Ce dispositif de contrôle selon l'invention est essentiellement constitué par un premier manomètre différentiel mesurant la pression dynamique et placé en amont du rotor, d'un deuxième manomètre différentiel mesurant la pression dynamique et placé en aval du rotor, et d'un troisième manomètre différentiel relié aux deux manomètres différentiels précédents et comparant les valeurs mesurées de pression différentielle de ceux-ci. Les manomètres différentiels considérés ci-dessus peuvent Autre réalisés sous forme de simples manomètres à liquide à tube en U. Dans le cas du deuxième manomètre différentiel situé en aval du rotor, la pression dynamique est produite par un deuxième rotor ailettes de refoulement qui tourne à la même vitesse angulaire que le rotor à ailettes de mesure et qui refoule une partie du fluide dans un réservoir fermé muni d'une prise de pression. De façon avantageuse, les deux pressions dynamiques des manomètres différentiels amont et aval-peuvent être équilibrées par des ailettes de mesure et/ou de refoulement ajustables ou analogues. Une autre réalisation du dispositif de contrôle selon l'invention est constituée par un deuxième compteur à turbine disposé en aval du premier et effectuant des mesures indépendantes de celles du premier, qui est relié au mécanisme de compteur du premier compteur à turbine par un engrenage différentiel (engrenage planétaire) comportant un transmetteur de signaux. L'index du transmetteur de signaux peut également actionner des dispositifs de signalisation, avec ou sans télécommande. En variante, les différences de vitesses de rotation des deux compteurs à turbine peuvent également entre détectées par des appareils électriques ou électroniques connus. Les deux formes de réalisation de l'invention sont décrites et explicitées ci-après, à titre d'exemple, à l'aide du dessin annexé, dans lequel - la figure 1 représente la première forme de réalisation en coupe longitudinale - la figure 2 montre la deuxième forme de réalisation, également en coupe longitudinale. Le milieu fluide s'écoulant, sur la figure I, de gauche à droite, traverse d'abord la section de passage normale 1 et traverse ensuite la section annulaire rétrécie 2. Dans ces deux sections se trouvent deux prises de pression différentes 8 et 9 et le rapport de ces pressions est représenté dans un premier manomètre à liquide à tube en U par la pression différentielle H 1. Le milieu fluide continuant à s'écouler rencontre ensuite les ailettes de mesure 4 du rotor 3 et entrain ce dernier en rotation autour de l'arbre 5 tournant dans les paliers 7. Le dessin ne représente pas la façon dont cette rotation du rotor est transmise au mécanisme de compteur. En aval du rotor à ailettes de mesure est disposé un deuxième manomètre différentiel de pression dynamique qui comporte également deux prises de pression 10 et 11, un manomètre à liquide à tube en U faisant apparattre la pression différentielle H 2. La prise de pression 10 se trouve dans la section annulaire rétrécie 2, en aval du rotor à ailettes de mesure, tandis que la deuxième prise de pression 11 se trouve dans le volume fermé d'un réservoir dans lequel est produite la deuxième pression dynamique par une turbine 6 i ailettes de refoulement solidaire de l'arbre 5 du rotor à ailettes de mesure 3, 4 et tournant de ce fait à la mEme vitesse angulaire que ce dernier. En faisant varier l'angle d'incidence des ailettes de refoulement, ou par des mesures analogues, on peut régler la deuxième pres oion dynamique de telle sorte que sa valeur H 2 coincide avec H 1. Les deux manomètres différentiels de pression dynamique sont reliés à un troisibme manomètre différentiel 12 se présentant sous la forme d'un manomètre à liquide à tube en U, qui indique des dif férences éventuelles entre H 1 et R 2. Tant que ce troisième manomè- tre différentiel 12 n'indique pas d'écart de preseion susceptible d'outre détecté optiquement ou acoustiquement après avoir été amplifie QE peut en conclure que le compteur à turbine fonctionne de façon précise. La moindre variation de pression permet de détecter immé liatement une erreur. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 2, le Milieu fluide s'écoule dans le sens de la flèche 21 à travers deux compteurs à turbine 22 et 23 montés l'un en aval de l'autre et fonctionnant indépendamment l'un de l'autre, des aubes de guidage 24 fixes étant disposées entre les deux compteurs. Les Vitesses angulaires des deux compteurs à turbine sont proportionnelles à la vitesses d'écoulement de sorte que les vitesse de rotation des mécanismes de compteurs 25 et 26 peuvent entre synchro Dwi8e8s éventuellement grâce à un dispositif d1ajustage. Les mécanismes de- compteurs 25 et 26 sont reliés ensemble par un différentiel de telle sorte que, lorsque ltengEmble-4u dispositif de mesure fonctionne parfaitement, aucun mouvement n'est transmis de la roue du différentiel 27 à l'axe planétaire 28 et à l'index 29. Toutefois, si, en fonctionnement, le rapport prédéterminé et préréglé des vitesses angulaires des rotors de mesure -22 et 23 ou des mécanismes de compteurs 25 et 26 est perturbé par une influence quelconque, l'erreur de mesure en résultant est détectée et indiqude par un déplacement de l'index 29. La détection des différences de vitesses de rotation peut également s'effectuer par des moyens électriques ou électroniques-non représentés sur le dessin. De même, l'index 29 peut, en variante, actionner un dispositif de signalisation télécommandé. REVENDICATIONS I. Compteur pour gaz et liquide comportant un rotor à ailettes de mesure mis en mouvement par l'énergie cinétique d'écoulement du milieu fluide, caractérisé en ce que le compteur à turbine-(3-5,7) est équipé d'un dispositif de contrôle (6, 8-12) pour surveiller en permanence 11 exactitude de la mesurez 2. Compteur pour gaz et liquide selon la revendication 1, caractérisé en coque le dispositif de contrôle (6, 8-12) est équipé d'un dispositif de signalisation optique et/ou acoustique devenant opératoire automatiquement. 3. Compteur pour gaz et liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de contrdle est constitué par un premier manomètre différentiel (8, 9, Hi) mesurant la pression dynamique place en amont du rotor (3, 4), d'un deuxième manomètre diffé rentiel mesurant la pression dynamique (10, 11, H2) placé en aval du rotor et dtun troisième manomètre différentiel (12) relié aux deux manomètres différentiels précédents et comparant les valeurs mesures (hui, H2) de pression différentielle dynamique de ceux-ci. 4. Compteur pour gaz et liquide selon la revendication 3, ca caractérisé en ce que les manomètres différentiels sont réalisés en tatt que manomètres à liquide à tube en U. 5. Compteur pour gaz et liquide selon la revendication 4, carac toisé en ce que la pression dynamique, dans le deuxième manomètre différentiel (10, 11, H2) situé en aval du rotor, est produite par un deuxième s8tor à ailettes de refoulement (6) qui tourne à la mOme vitesse angulaire que le rotor à ailettes de mesure (3, 4) et qui refoule une partie du fluide dans un réservoir fermé muni d'une prise de pression (11). 6. Compteur pour gaz et liquide selon la revendication 5, ca caractérisé en ce que les deux pressions dynamiques (H1, H2) des ma noiaètres différentiels amont et aval peuvent être équilibrées par des ailettes de mesure et/ou de refoulement ajustables ou analogues. 7. Compteur pour gaz et liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle est constitué par un deuxième compteur à turbine (23) disposé en aval du premier et effectuant des mesures indépendantes de celles du premier, qui est relié au mécaniBwE de compteur (25) du premier compteur à turbine (22) par un engrenange différentiel (engrenage planétaire) (27)compor- tant un transmetteur de signaux (28, 29). 8. Compteur pour gaz et liquide selon la revendication 7, Ca- ractérisé en ce que les différences de vitesse6 de rotation des deux compteurs à turbine (22, 23) sont détectées par des appareils électriques ou électroniques connus. 9. Compteur pour gaz et liquide selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'index (29) du transmetteur de signaux actionne des dispositifs de signalisation, y compris des dispositifs de signalisation télécommandésO