Brevet FR2065509A1 — publié le 19710730

La présente invention concerne les débitmètres de masse pour liquides, notamment pour les carburants. On connait dans l'art antérieur des débitmètres basés sur le principe de deux turbines accouplées par un lien élastique 5 autorisant un déphasage à la fois angulaire et temporel entre les turbines, le déphasage temporel itant proportionnel au débit massique que l'on cherche à mesurer. Ces appareils présentent, généralement, divers défauts, notamment en ce qui concerne la précision, du fait de la vitesse de rotation variable des turbines. 10 Pour remédier à cet inconvénient, la présente~i.nvention a pour objet un débitmètre du type précédent dans lequel l'une des turbines, qui est motrice, est pourvue d'aubes montées pivotantes en coopération avec des orifices ménagés dans le rotor de ladite turbine motrice, de telle sorte que l'inclinaison des aubes soit proportion-15 nelle au débit du liquide. Mais l'invention sera mieux comprise par la description qui va être donnée ci-après, à titre d'exemple, d'une de ses formes de réalisation illustrée au dessin annexé dans lequel î La Fig. 1 est une coupe axiale d'un débitmètre selon 20 l'invention; Les Figs. 2 et 3 sont des coupes prises respectivement suivant les repères 2-2 et 3-3 de la Fig. 1 ; La Fin. 4 est une vue en perspective du rotor de la turbine motrice à l'état de repos ; et 25 La Fig. 5 est une vue de la même en fonctionnement. En se référant à la Fig. 1, un débitmètre 10 selon l'invention comprend un boîtier 12 dans lequel est ménagé un passage de liquide entre un orifice d'entrée 14 et une sortie 16. Une turbine motrice 18 est montée sur un arbre 20 tournant dans des paliers 30 supportés par des éléments profilés 22 et 24. Cette turbine 18 est percée d'une .pluralité d'orifices 34 en face de chacun desquels est montée une aube pivotante 36, dont l'axe de pivotement 38 est fixé au rotor de la turbine. Ces aubes 36 sont rapoelées élastiquement contre les orifices 34 par des ressorts 40. Le rotor de cette turbine 35 est solidaire d'un manchon cylindrique mince 48 qui tourne très près de la paroi interne du boîtier de façon à éviter des effets de viscosité du liquide sur cette paroi, effets qui pourraient modifier les couples agissant sur la turbine. Une turbine à réaction 26 est montée sur le même arbre 20, et elle est liée élastiquement à celui-ci 40 par un moyen élastique tel qu'un ressort spiral 28. Cette turbine 70 38351 2 2065509 à réaction 26 possède des aubes 46 qui sont axiales» De même le boîtier 12 présente, juste en amont de la turbine 26, des aubes fixes 44 qui sont également axiales. Comme on le voit, lorsqu'un courant de liquide circule 5 dans l'a;-pareil de l'entrée 14 à la sortie 16P ce liquide passe entre les aubes axiales 46 de la turbine 26, puis traverse les orifices 34 de la turbine motrice en écartant les aubes 36 de cette dernière et provoquant ainsi, par suite de l'inclinaison de ces aubes 36, la rotation de la turbine 18. Ce faisant, la turbine 18 10 entraîne la turbine 26, cette dernière présentant un déphasage angulaire par rapport à la turbine motrice, déphasage qui est équilibré par le ressort 28. Ce déphasage angulaire correspond au couple nécessaire à la turbine 26 pour entraîner en rotation le courant de liquide, ce couple étant proportionnel au débit massique du liquide 15 à travers la turbine et à la vitesse de rotation de celle-ci. Le déphasage angulaire OC entre les deux turbines est proportionnel à ce couple C de sorte que l'on peut écrire : Ô( = kC = k ' -A. dm dt 20 -A. étant la vitesse angulaire de rotation des turbines et dm le débit en masse du liquides dt Si, d'autre part, on appelle T le déphasage temporel 25 correspondant au déphasage angulaire^ , on a manifestement % OC =Jl T d'où l'on tire, en se reportant à la relation précédente j 30 T = k ' dm dt Autrement dit : le déphasage temporel est proportionnel au débit massique du liquide. Ce résultat est, du reste connu dans 35 l'art, mais la présente invention l'utilise d'une façon particulièrement avantageuse par suite de la coopération des aubes 36 avec les orifices 34 de la turbine motrice 18, cette coopération permettant d'obtenir, par un ajutage approprié des ressorts 40, 40 une vitesse de rotation des rotors sensiblement constance quelque 70 38351 3 2065509 soit le débit. En vue de permettre un débit minimal de liquide quand les aubes 36 sont rabattues contre les orifices 34, l'invention prévoit des gorges 42 pratiquées dans les aubes 36 de façon à permettre ledit écoulement minimal. Il va de soit, que la gorge 42 pourrait être creusée dans le rotor au lieu d'être pratiquée sur l'aube 42. 70 38351 4 2065509 REVENDICATIONS 1 . Deoitmetre de masse pour liquides comprenant un boîtier pourvu d'un passage pour le liquide, une turbine motrice montee dans ce passage et solidaire d'un arbre, une turbine à réaction montée tournante sur cet arbre, des moyens élastiques attachés entre cet arbre et la turbine à réaction de façon à permettre l'entraînement de cette dernière par la turbine motrice avec un déphasage angu-10 laire correspondant a un déphasage dans le temps qui est proportionnel au débit massique à mesurer, des moyens pour mesurer ce déphasage dans le temps, et une pluralité d'aubes dont chac.-ne est montée pivotante sur un axe fixé au rotor de la turbine motrice, caractérisé en ce que ledit rotor de la turbine motrice est pourvu d'orifi-15 ces d'écoulement du liquide dont chacun coopère avec une aube pivo-tante de façon que cette dernière, rappelée élastiquement contre l'orifice associé qui est ainsi fermé au repos, s'ouvre progressivement en fonction du débit en assurant, de ce fait, une vitesse de rotation des turbines sensiblement constante quelque soit le débit. 20 2. Débitmètre selon 1 , caractérisé en ce que au moins une gorge est creusée dans l'un des deux éléments constitués par chaque aube et son orifice associé de façon à permettre un écoulement minimal de liquide quand les aubes sont en position de fermeture.