Brevet FR2217697A1 — publié le 19740906

L'invention a pour objet un procédé de mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide et un. dispositif mettant en oeuvre ce procédé. La mesure des vitesses d1écoulement des fluides a été l'objet de très nombreuses études qui ont abouti notamment à la réalisation d'appareils utilisant des méthodes optiques. Ces méthodes sont basées sur l'étude de la lumière diffusée par des particules en suspension dans le fluide. On connaît deux catégories d'appareils fonctionnant selon ce procédé. a) - ceux qui mesurent le décalage en fréquence que subit par la lumière lorsqu'elle est diffusée par les particules en mouvement (effet Doppler). Cette mesure s'effectue en faisant battre la lumière diffusée avec une partie de la lumière incidente (détection hétérodyne). Le décalage en fréquence mesuré est proportionnel- la vitesse du fluide. b) - ceux qui consistent à projeter dans le fluide dont on veut mesurer la vitesse un système de franges obtenu en faisant interférer deux faisceaux partiels issus d'une source cohérente; l'analyse de la lumière diffusée donne la vitesse si l'on connaît l'interfrange. Pour tout renseignement supplémentaire concernant ces deux catégories d'appareils, on pourra consulter respectivement l'article de C.P. Wang paru dans "Journal of Physics E: Scientific Instruments" 1972, volume 5, page 763 et intitulé 4'A unified analysis on laser Doppler velocimeters et l'article de K.A. Blake publié dans "Journal of Physics E: Scientific Instruments", 1972, volume 5, page 623 et intitulé: "simple two-dimensional laser velocimeter optics". Les inconvénients de ces procédés et dispositifs de l'art antérieur sont multiples: a) l'intensité lumineuse diffusée par les particules en suspension dans le fluide est toujours très faible, de sorte qu'il est nécessaire de blinder soigneusement l'appareil pour éviter au maximum la présence de lumière parasite; de plus, le rapport signal/bruit statistique de photons est généralement limité. b) ces appareils, qui tous deux reposent sur un principe interferométrique sont extrêmement sensibles aux vibrations mécaniques; c) ces procédés et ces dispositifs ne donnent pas la direction de la vitesse mais seulement sa grandeur projetée sur le vecteur diffusion. La direction de la vitesse n'est obtenue qu'au prix de complications instrumentales énormes. Le procédé de mesure de l'invention ne présente pas ces inconvénients et il se caractérise notamment par une grande simplicité; il permet en outre de mesurer la vitesse d'un fluide en grandeur et en direction et il est très peu sensible aux vibrations extérieures. Ces résultats sont obtenus en effectuant l'analyse de Fourier de l'intensité de la lumière transmise (et non diffusée) par le fluide en mouvement qui est éclairé par un faisceau lumineux dont la répartition spatiale de l'intensité est une fonction quelconque mais connue et qui peut être obtenue avec des sources lumineuses très simples. De façon plus précise, l'invention a pour objet un procédé de mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide caractérisé en ce que: - on éclaire une zone dudit fluide avec un faisceau lumineux dont la répartition spatiale de l'intensité dans ladite zone est connue, - si le fluide ne contient pas naturellement en suspen sion de particules absorbantes pour ledit faisceau lumineux , on ajoute audit fluide de telles particules en amont de la zone de mesure, - on détecte l'intensité du faisceau lumineux transmis à travers le fluide, - on effectue l'analyse en fréquence de ladite intensité détectée, - on déduit du résultat de ladite analyse et de ladite répartition spatiale connue, la vitesse d'écoulement (ou la répartition des vitesses d'écoulement) des particules absorbantes donc celle du fluide dans ladite zone. De préférence, pour éclairer ladite zone du fluide, on forme dans celle-ci l'image réeile d'une source objet. De cette manière, la structure de l'image projetée dans le fluide est largement indépendante des vibrations du milieu et notablement plus stable que l'image obtenue dans l'art antérieur où l'on fait interférer deux faisceaux monochromatiques. I1 est avantageux de projeter dans la zone de mesure une image lumineuse dont la répartition spatiale de l'intensité est une fonction périodique, de période E, car, dans ces conditions, le spectre obtenu est lui aussi périodique et de période s, la vitesse d'écoulement du fluide étant alors simplement égale au produit p. s. Pour obtenir une telle structure périodique, on peut avantageusement prendre comme source objet un écran opaque plan percé de trous équidistants et répartis régulièrement le long d'-une ligne L, qui peut être un segment de droite. Suivant ce dernier mode de réalisation, on détermine la directi-on de la vitesse du fluide dans la zone de mesure en faisant tourner dans son plan l'écran percé et en déterminant l'orientation du segment de droite pour laquelle le signal spectral obtenu est maximal par rapport au bruit, ce qui donne très simplement la direction de la vitesse du fluide. Dans une autre variante du procédé, pour éclairer la zone du fluide dans laquelle on mesure la vitesse d'écoulement, on forme dans cette zone la figure de diffraction dite "a l'infini" d'un écran à transmission inhomogène. La présente invention a également pour objet un dispositif de mesure de la vitesse d'ecoulement d'un fluide, mettant en oeuvre le procédé qui vient d'être fini. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens optiques pour éclairer une zone du fluide avec une répartition spatiale d'éclairement connue, - un détecteur qui reçoit la lumière transmise à travers ledit fluide, - un analyseur de fréquence connecté audit détecteur. Pour des questions de stabilité et de robustesse, il est avantageux, comme on l'a vu plus haut à propos du procédé, de former dans la zone ou l'on effectue la mesure, l'image d'un objet-source. Les moyens optiques comprennent alors: - une source lumineuse, - un écran à transmission non uniforme, éclairé par ladite source, - un objectif donnant dudit écran une image située dans ladite zone du fluide où l'on mesure la vitesse. L'écran à transmission non uniforme est avantageusement un écran plan opaque percé de trous équidistants répartis régu lièrement le long d'une ligne ou d'un segment de droite. Des moyens sont prévus pour faire tourner l'écran dans son plan, afin de détecter la direction de l'écoulement du fluide. Dans une autre variante du dispositif, les moyens optiques permettant d'éclairer la zone où l'on mesure la vitesse d'écoulement du fluide, comprennent: - une source lumineuse monochromatique située au foyer objet d'une première lentille, - une seconde lentille centrée par rapport à la première, dont le foyer image est situé dans la zone du fluide où l'on effectue a mesure, - entre lesdites première et seconde lentilles un écran à transmission inhomogène. De cette manière, on projette dans le fluide la figure de diffraction " l'infini" de l'écran disposé entre les deux lentilles. Cet écran peut être avantageusement un réseau de diffraction par transmission. De toute façon les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux après la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure illustre un dispositif de l'art antérieur dans lequel on projette dans le fluide un système de franges et on analyse la lumière diffusée; - la figure 2 représente le schema général du dispositif de mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide selon l'invention; - la figure 3 représente la fonction d'absorption de particules absorbantes aléatoires en position, en suspension dans le fluide; - la figure 4 illustre un premier exemple théorique de fonction d'éclairement, qui est une suite infinie et pério- dique d'impulsions de Dirac;; - la figure 5 illustre un deuxième exemple théorique de fonction d'éclairement, qui est une fenêtre rectangulaire; - la figure 6 représente le spectre réel obtenu dans le cas pratique où la zpne de mesure est éclairée par un nombre fini de taches lumineuses de dimension non nulle; - la figure 7 représente le dispositif de l'invention dans le cas où l'objet dont on forme une image est un écran mobile percé de trous équidistants; - la figure 8 représente un écran constitué par deux plaques. glissant l'une sur. l'autre et permettant d'obtenir des trous équidistants espacés d'un intervalle réglable; - la figure 9 est un exemple d'une partie de spectre (premier harmonique) relevé expérimentalement, donné par une distribution de vitesses;; - la figure 10 est un schéma d'une variante du dispositif dans laquelle l'éclairement de la zone du fluide est obtenu en ramenant dans celle-ci la figure de diffraction " l'infini" d.'un écran inhomogèné. Le procédé et le dispositif de l'invention se distinguent aisément de ceux de l'art antérieur qui utilisent la mesure du décalage en fréquence dû a l'effet Doppler, de sorte.qu'il n'est pas nécessaire de décrire ici, au titre de l'art antérieur, ces appareils connus. En revanche, pour mieux souligner les avantages du procédé et du dispositif de l'invention, on a représenté sur la figure 1, un schéma d'un appareil de l'art antérieur dans lequel on projette-dans le fluide un système de franges et on effectue une mesure sur la lumière diffusée (appareil appartenant à la deuxième catégorie définie plus haut).Sur cette figure, une source cohérente 2, généralement un laser, émet un faisceau lumineux 4 qui rencontre une lame semitransparente 6 donnant naissance a deux faisceaux partiels 8 et 10; après une réflexion du faisceau 10 sur un miroir 12 et une focalisation des deux faisceaux 8 et 10 à l'aide d'une lentille 14, ces deux faisceaux partiels 8 et 10 interfèrent dans une zone 16 et donnent naissance à un système de franges. Le fluide en mouvement 18 dont on veut mesurer la vitesse d'écoulement dans la zone 16, est canalisé par le conduit 20, supposé transparent aux rayonnements de mesure. On suppose que le fluide contient en suspension des particules 22 qui diffusent la lumière.S'il s' avérait que la quantité de particules diffusantes est insuffisante, il serait nécessaire d'en introduire volontairement dans le fluide, en amont de la zone de mesure. Certaines des particules 22, traversent le système de franges de la zone 16 et diffusent la lumière incidente. Un détecteur 24, précédé d'une optique de concentration 26, détecte la lumière diffusée 28.-Le signal électrique détecté par le détecteur 24 est analysé dans un appareil 30 de traitement du signal. L'allure du signal fourni par cet appareil 30 dépend du temps de transit des particules d'une frange à la suivante; elle permet donc de mesurer la vitesse des particules si l'interfrange est connu. Le dispositif de mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide selon l'invention est représenté sur la figure 2. Sur cette figure, la zone 42 où l'on désire mesurer la vitesse d'écoulement du fluide 44, est éclairée par un faisceau lumineux incident 48, formé à partir d'une source lumineuse 40 et de moyens optiques 46. Des particules 51, en suspension dans le fluide et entrainées par celui-ci, traversent la zone 42 et provoquent une absorption du rayonnement incident. Le faisceau transmis 50 a une intensité inférieure a celle du faisceau incident 48. Un détecteur 52, associé à une optique de concentration 54, détecte l'intensité du faisceau transmis 50.Un analyseur de fréquence 56 reçoit le signal électrique délivré par le détecteur 52 et affiche sur son écran 58 (ou -fournit sur une sortie analogique) le spectre de l'intensité du faisceau transmis 50. L'a lu~e de ce spectre est, comme on e verra plus loin, une fonction de la distribution spatiale de l'éclairement de la zone 42 et de la vitesse ave laquelle les particules 51 traversent cette zone, L'étude du spectre ou d'une partie du spectre fourni par l'analyseur 56 permet donc de connaître la vitesse d'écoulement du fluide 44, si l'on connaît la loi de répartition de l'éclairement de la zone 42. La comparaison entre les deux appareils représentés sur les figures 1 et 2 fait immédiatement apparaître les avantages du second par rapport au premier: - le dispositif de l'invention ne nécessite pas de source monochromatique; par exemple de laser dont l'inconvenient majeur est la présence de modulations parasites dans l'intensité du faisceau; - n'étant pas basé sur la projection d'un système de franges,~il est insensible aux fluctuations de trajets optiques comme c'est le cas pour le dispositif de l'art antérieur; - il n'utilise pas un faisceau diffusé de faible intensité mais un faisceau transmis, généralement intense, ce qui permet d'utiliser un détecteur ordinaire, le bruit de photons devenant alors négligeable;; - les réglages sont réduits au minimum dans le disposi tif de l'invention alors que-le dispositif interféro- métrique de l'art antérieur nécessite des réglages f-astidieux qui constituent une servitude très lourde dans un environnement industriel; - les moyens optiques 46 peuvent être constitués par des caches mobiles et/ou amovibles, ce qui permet de changer très rapidement la fonction d'éclairement de la zone de mesure 42 alors que dans le système de l'art antérieur, le système de franges obtenu est pratiquement immuable; ; - si l'éclairement de la zone 42 possède une direction privilégiée, on peut très simplement faire tourner cette direction pour déterminer la direction dans laquelle s'effectue I'écoulement, alors que danse dispositif de l'art anterieur, il-est quasiment impossible de modifier l'orientation du système de franges. On va maintenant décrire plus en détail le principe de fonctionnement du dispositif de l'invention représenté sur la figure 2. Supposons pour simplifier que le fluide s'écoule dans un conduit rectiligne et que la vitesse a une direction fixe (écoulement non turbulent). Soit x la variable d'espace suivant un axe de coordonnée parallèle à la direction de la vitesse et v la vitesse d'écoulement du fluide, supposée égale à celle des particules absorbantes qui y sont-en suspension. La répartition spatiale de l'intensité lumineuse dans la zone de mesure est, en fonction de la seule variable , décrite par une fonction notée j(x) dite "fonction d'éclairement". On examinera plus loin la dépendance de l'intensité en fonction des dimensions transversales.Lorsqu'une particule absorbante traverse la zone du fluide qui est éclairée, elle provoque une diminution de l'intensité du faisceau transmis. Si l'on désigne par b(x) la fonction d'absorption des particules, l'intensité absorbée dans une tranche de fluide de longueur dx est égale à dl = b(x) . j(x).dx (1) L'absorption globale subie par le faisceau lumineux incident est donc égale à L'abscisse x d'une particule est liée à sa vitesse v par une relation de la forme x = x + vt. On peut toujours o choisir l'origine des temps et des abscisses pour que xO = o, de sorte que la correspondance entre la variable spatiale x et la variable temporelle t est simplement x = vt. Si l'on remarque que la fonction I(x) est un produit de composition entre les fonctions b (x) et j(x), on peut écrire symboliquement que les fluctuations temporelles I(t) du faisceau transmis à travers le fluide sont de la forme I(t) = b(t) * j(t) (3) où * signifie : produit de composition. Suivant un résultat connu, la transformée de Fourier S(f) de la fonction I(t) est égale au produit algébrique des transformées de Fourier des fonctions b(t) -et j(t) notées respectivement B(f) et J(f). On a donc s(f) = P'f) . J(f) (4) La figure 3 représente schématiquement la fonction d'absorption b(x) (ou, ce qui revient au même, la fonction du temps b(t)) pour des particules absorbantes aléatoires en position. Cette. fonction est constituée par une suite d'impulsions de Dirac dont les abscisses sont quelconques. La transformée de Fourier d'une telle foncti-on est une constante B, correspondant a un bruit blanc. Le signal Sff) est donc, dans ces conditions, au facteur multiplicatif B près, la transformée de Fourier J(f) de la fonction d'éclairement. En principe, toute fonction d'éclairement est utilisable dans l'invention. Cependant, pour avoir un spectre simple et facilement exploitable, il est avantageux de choisir des fonctions d'éclairement particulières comme celles qui sont représentées à titre explicatif et nullement limitatif sur les figures 4 et 5. Sur la figure 4, on a représenté un premier exemple théorique d'une fonction d'éclairement, qui est une suite infinie et périodique d'impulsions de Dirac espacées d'un pas E (figure 4b). Pratiquement, cette fonction est obtenue en projetant dans le liquide une suite infinie de points lumineux équidistants le long de l'axe x (figure 4a!. A la fonction spatiale j(x) correspond la même fonction temporelle j(t) obtenue en remplaçant x par vt, c'est-à-dire en changeant l'échelle des abscisses. A la période spatiale 2 correspond la période temporelle pv. Ainsi qu'il est connu, la transformée de Fourier d'une telle fonction j (t) est une fonction J(fi représentée sur la figure 4c, formée d'une série infinie de pics de Dirac espacés de la quantité s=v/p. Comme la transformée de Fourier de la fonction d'absorption de la figure 3 est une constante, le spectre J(f) de la figure 4c est, à une constante multiplicative près, le spectre S(f) obtenu à l'aide de l'analyseur. La figure 5 illustre un deuxième exemple théorique d'une fonction d'éclairement qui est une fenêtre rectangulaire (figure 5b). Cette fonction est obtenue lorsqu'on projette dans le fluide un segment lumineux de longueur D représenté sur la figure Sa. La transformée de Fourier J(f) de la fonction j (t) correspondante est indiquée sur la figure 5c; la fonction j(f) s'annule pour une suite de valeurs de la fréquence égales à un multiple de v/D. Cette fonction d'éclairement est cependant moins facile à exploiter dans le cas d'une répartition de vitesses. Les spectres des figures 4c et 5c sont en réalité des spectres pour lesquels on relève la valeur absolue des composantes de Fourier. L'étude du signal obtenu à l'aide de l'analyseur en fréquence permet d'obtenir très facilement la vitesse des particules absorbantes donc celle de l'écoulement du fluide. Dans le cas simple de la figure 4, on peut, soit relever la fréquence du premier harmonique (v/p), soit mesurer l'intervalle de fréquence entre deux harmoniques (même valeur v/p). Dans les deux cas la vitesse d'écoulement est donnée par le produit de cette fréquence par le pas E de la fonction d'éclairement. Dans le cas de la figure 5, la vitesse peut se déterminer en mesurant soit la fréquence pour laquelle le signal spectral est nul, soit l'écart entre deux fréquences consécutives pour lesquelles le signal est nul. La vitesse est encore donnée par le produit de la largeur D par la valeur de la fréquence mesurée. On peut naturellement utiliser d'autres fonctions d'éclairement que celles qui sont représentées sur les figures 4b et 5b : par exemple un éclairement gaussien, qui a l'avantage de donner une transformée de Fourier qui est elle aussi gaussienne, l'étalement de cette gaussienne étant fonction de la vitesse. Un tel éclairement gaussien s'obtient facilement à l'aide d'un laser à gaz émettant en mode transverse unique. Ce faisceau peut être diaphragmé par une fente rectangulaire si on veut déterminer facilement la direction de la vitesse. La fonction d'éclairement et le spectre représentés sur les figures 4 et 5 sont plus théoriques que pratiques car la suite des points lumineux projetés dans le fluide ne saurait être réellement infinie et les dimensions des taches lumineuses projetées ne sont pas rigoureusement nulles. Sur la figure 6, on a représenté le spectre réel que l'on obtient lorsque l'on éclaire la zone de mesure par un nombre'fini de taches lumineuses de dimensions non nulles. Ces taches sont représentées schématiquement sur la figure 6a sous forme de petits segments de largeur d, distribués a intervalle Q régulier, le long d'un segment de droite de longueur totale L. La fonction d'éclairement, non représentée, est une suite finie et périodique d'impulsions rectangulaires de largeur d non nulle.Ainsi qu'il est connu, et ainsi qu'il résulte d'ailleurs des figures 4 et 5, la transformée de Fourier 5(f) correspondante est celle qui est représentée sur la figure 6b, où l'on voit une suite d'harmoniques de largeur v/L, distants en fréquence d'une quantité v/p et ayant pour enveloppe une courbe qui coupe l'axe des fréquences en des points d'abscisses multiples de v/d. Chacun de ces trois paramètres caractéristiques du spectre peut être utilisé pour déterminer la vitesse v, lorsqu'on connaît'la fonction d'éclairement par les paramètres E, L ou d. Il est clair, d'après cette figure 6, que si l'on souhaite obtenir une résolution en vitesse élevée, on a intérêt à projeter,un grand nombre de taches lumineuses et que si l'on désire travailler avec des harmoniques d'ordre élevé, il faut projeter des taches dont le diamètre est aussi faible que possible. Pour obtenir la série de taches lumineuses représentée sur la figure 6a, l'invention prévoit de former dans le fluide l'image d'un écran plan et opaque percé de trous équidistants ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 7. Cette figure reprsente le dispositif de l'invention, conformément à ce qui a déjà été représenté sur la figure 2, mais où l'on a précisé la nature des moyens optiques 46. Les schémas des figures 2 et 7 ont en commun des éléments qui, par soucis de simplification, portent les memes références, à savoir la.source alumineuse 40, le faisceau incident 48, la zone 42 où l'on effectue la mesure de ltécoulement, le fluide 44, les particules absorbantes 51 en suspension dans le fluide, le faisceau 50 transmis a travers le fluide, l'optique de concentration 54, le détecteur 52, l'analyseur de fréquence 56 et son écran éventuel 58 où apparat le spectre S (f). Le dispositif de la figure 7 est caractérisé en ce que les moyens optiques 46.comprennent un écran 60, plan et opaque aux rayonnements émis par la source 40 et perce d'une pluralité de petits trous 62, équidistants et répartis suivant un segment de droite. Ces trous se comportent comme autant de sources, dont on forme l'image à l'aide de l'objectif 64 dans la zone 42 où l'on désire effectuer la mesure de l'écoulement du fluide 44. L'objectif 64 a un grandissement G généralement inférieur à l'unité, et avantageusement réglable. L'écran 60 peut être une diapositive constituée par le négatif d'une photographie d'un calque sur lequel on a dessiné à l'encre noire à grande échelle la fonction d'éclairement choisie, en l'occurrence une série de points noirs. Sa réalisation est donc très simple. L'ensemble constitué par l'écran 60 et la lentille 44 peut être déplacé le long-de l'axe optique, ce qui permet de modifier l'emplacement de la zone 42 et par conséquent, d'effectuer la mesure de la vitesse en des points différents. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, ce dispositif permet en outre la détermination de la direction de la vitesse d'écoulement du fluide. Pour cela, il suffit de faire tourner dans son plan l'écran 60, à l'aide par exemple de l'axe tournant 70. Cette rotation entraîne celle du segment sur lequel sont alignés les points image de la zone 42. Lorsque la direction de ce segment-image est oblique par rapport à la direction de déplacement des particules, les fluctuations d'intensité provoquées par la traversée des particules n'entraînent plus l'apparition d'harmoniques, car une même particule ne traverse plus qu'une seule tache éclairée, mais provoque seulement l'apparition d'un signal à large bande. La largeur spectrale de ce signal est liée à l'inverse du temps de passage d'une particule dans une tache brillante.En faisant tourner l'écran 60 dans son plan, on détermine, a l'aide de l'analyseur 56, la direction du segment pour laquelle la hauteur du pic de l'haut monique observé est maximale par rapport au bruit. Cette direction privilégiée correspond, dans la zone 42, à une direction généralement identique, qui indique la direction de la vitesse du fluide. Plus généralement, l'écran 60 peut être constitué par une série de points lumineux répartis le long d'une ligne L à laquelle il correspond dans la zone 42 une ligne-image L' le long de laquelle sont réparties les taches lumineuses images. Par la méthode de mesure de l'invention, on détermine alors les vitesses d'écoulement du fluide dirigées suivant cette'ligne L', les autres directions donnant naissance à des signaux beaucoup plus larges, analogues à un bruit. En particulier', on peut étudier ainsi, selon l'invention, des mouvements tourbillonnaires dans le fluide, en prenant comme support 60 un écran dans lequel on a percé une série de points équidistants répartis sur un cercle. En réglant le grandissement G, on ajuste le pas 2 entre les taches lumineuses et par conséquent le coefficient de proportionnalité entre la vitesse et la caractéristique spectrale relevée (par exemple la position du premier harmonique). On peut donc choisir la zone de travail en fréquence en fonction de la valeur de la vitesse de l'écoulement. Un écran réalisé à l'aide d'une diapositive prise de la flLanière indiquée plus haut est un écran à pas fixe. Celui de la figure 8 permet au contraire de faire varier de façon continue le pas entre les taches lumineuses. L'écran de la figure d est constitué par deux plaques 80 et 82, planes et pouvant glisser l'une sur l'autre. La plaque 82 est percée d'une fente unique d4. La plaque 80 est percée d'un faisceau de fentes d6, dont le sommet est le point O. Ce point est à une distance h de la fente 84, distance qui peut être réglée par exemple en maintenant immobile la plaque 82 et en faisant glisser sur elle la plaque 80. Le pas P entre les zones transparentes ainsi créées a l'intersection du faisceau de fentes 86 et de la fente 84 est donc directement proportionnel à h. En désignant encore par G le grandissement de l'optique 64, le pasE de l'image périodique correspondante projetée dans le fluide est donc finalement: p = P . G = k h G. Les harmoniques sont donc situés au voisinage des fréquences f = k'v/k h G avec k' entier -y 1. La possibilité de régler h et G permet donc l'étude d'une grande gamme de vitesses dans une fenêtre spectrale d'étendue très limitée. De plus, si l'on ne dispose pas d'analyseur d'ondes a balayage électronique, on peut réaliser ce balayage en faisant varier l'une des grandeurs h ou G; on note alors les valeurs de h (ou de G) correspondant à l'apparition de deux harmoniques successifs en sortie de l'analyseur, ce qui permet encore d'avoir accès à la vitesse. Naturellement les plaques de l'écran de la figure 8 peuvent être constituées de diapositives formées par les négatifs de calques sur lesquels on a dessiné à l'encre noire l'équivalent de la fente 84 et du réseau de fentes 86. Une mesure de-vitesse hydrodynamique est d'autant plus intéressante que son caractère local est prononcé. Or, la méthode qui vient d'être décrite est en réalité la mesure, suivant une direction déterminéef d'une-vitesse moyenne dans un volume défini par la zone dans laquelle on projette une image lumineuse. Dans un plan parallèle à la direction de l'écoulement, la résolution spatiale ne dépend que des dimensions de l'image. Celles-ci peuvent être typiquement de 1 mm sur 0,01 mm. Dans ia direction perpendiculaire à ce plan, qui est la direction de ltaxe optique du système de projection, la résolution dépend de la variation de la netteté de l'image avec la distance. On peut montrer que la zone du fluide qui participe à ia formation d'un signal spectral a, de part et d'autre du plan de mise au point de l'image projetée, une étendue de l'ordre de : 20 d/sin a si d est le diamètre de la tache lumineuse constituant l'image et a l'angle d'ouverture de l'objectif formant l'image.Avec d = 5 m et sin a -= 0,2, on peut considérer que la zone dans laquelle le passage des partiles contribue à la formation du signal détecté s'étend de 0,5 mm de part et d'autre du plan médian; valeur qui pourrait être à 0,2 mu avec un objectif plus ouvert et bien corrigé. En résumé, la vitesse mesurée résulte d'une moyenne prise dans un parallélépipède dont les dimensions sont de l'ordre de 1 x 0,5 x 0,01 mm, la plus grande dimension étant parallèle à la direction de la vitesse et les autres dimensions perpendiculaires à cette direction. La résolution spectrale est limitée par deux causes d'élargissement: d'une part, la résolution limitée de l'analyseur d'ondes et, d'autre part, le nombre fini N'de taches lumineuses projetées dans le liquide, ce qui élargit les pics spectraux d'une quantité qui est de l'ordre de loin en valeur relative. La première cause d'élargissement n'est évidemment pas spécifique de la méthode de l'invention et ne dépend que du choix de l'analyseur d'ondes. Quant à la seconde, on peut remarquer que si l'on projette trente points lumineux, l'élargissement maximum correspondant est de l'ordre de 3%, ce qui permet de situer la fréquence correspondant au maximum avec une erreur inférieure au %. Cette imprécision n'est en général pas gênante dans la pratique car, sauf dans le cas d'écoulements laminaires très particuliers, les fluctuations de vitesse d'écoulement sont très supérieures à cette imprécision. La largeur de la raie observée est en faite déterminée.par les fluctuations de la vitesse hydrodynamique. Sur la figure 9, on a représenté, à titre explicatif un exemple de résultat expérimental obtenu dans le cas suivant: on projette dans le fluide 30 points brillants espacés de 80pm. La longueur totale de l'image est donc de 2,32 mm. On relève, avec un analyseur dont la bande passante est 50 hz, le premier harmonique et l'on obtient la courbe de la figure 9. On en déduit Ia valeur de v/p " 1750 hz et la valeur de la vitesse -1 Moyenne v = 80um x 1750 s 1 = 140 mm/s. Sur la figure 10, on a représenté, -une variante du dispositif de l'invention, dans laquelle on projette dans le fluide la figure de diffraction dite à l'infini" d'un écran a transmission inhomogène. Sur cetté figure, une source lumineuse monochromatique.100 est située au foyer F1 d'une lentille L1. Une lentille L2 a son foyer image F2 dans la zone 102 où l'on désire effectuer la mesure de la vitesse du fluide 104. L'analyseur 106 donne encore le spectre du signal délivré par le détecteur 108. Entre les deux lentilles L1 et L2 est disposé un écran E dont la transmission est inhomogène. On sait que dans ces conditions on obtient dans le plan focal image de la lentille L2 la figure de diffraction dite "à l'infini" de l'écran E. Si l'on désigne symboliquement par P1 la répartition spatiale de la transmission de l'écran E et par P2 la répartition de l'éclairement de la figure de diffraction a l'infini, on sait également que P2 est la transformée de Fourier de P1. Comme dans l'invention, on forme la transformée de Fourier, soit P3, de l'éclairement projeté dans le fluide, on voit que P3 est identique à P1 (en raison de la réciprocité de cette transformation) à un rapport de similitude près sur l'échelle des variables, rapport qui dépend justement de la vitesse v. Dans cette variante, la complexité de la figure de diffraction intermédiaire P2 est sans importance car le résultat final P3 est directement comparable à P1. I1 est avantageux d'obtenir un spectre P3 simple; lorsqu'on l'a choisir l'écran E est immédiatement déterminé. Par exemple si l'on souhaite obtenir une série dtharmoniques comme ceux de la figure 4c, il suffit de prendre comme écran E un réseau en transmission formé d'une famille de traits parallèles. La figure de diffraction intermédiaire est alors une suite de points brillants correspondant aux ordres du réseau. Si l'on souhaite un spectre présentant une variation rapide a une fréquence particulière, on prendra un écran E coupé en deux parties, l'une opaque, l'autre transparente, la figure de diffraction intermédiaire étant celle d'un bord rectiligne. On peut choisir aussi un écran a une ou deux fentes, etc. La sensibilité aux vibrations pour un tel système est très inférieure a celle du dispositif dé l'art antérieur de la figure 1 car, dans cette variante, on n'introduit pas deux chemins optiques indépendants dont on doit assurer la stabilité de la différence de marche. La figure de diffraction intermédiaire P2 est largement indépendante des vibrations de l'écran E. Tout ce qui a été dit en supposant que l'image formée dans le fluide est une image brillante sur fond noir peut être répété en supposant que l'image est noire sur fond brillant, ce qui revient a prendre le complément des fonctions d'éclairement, mais ce qui ne change pas l'allure des transformées de Fourier. La seule modification est l'apparition d'une composante continue-plus importante qui peut être filtrée après le détecteur, ou qui apparaît dans le spectre a la fréquence zéro. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide, caractérisé en ce que - on éclaire une zone dudit fluide avec un faisceau lumineux dont la répartition spatiale de l'intensité dans ladite zone est connue, - si le fluide ne contient pas naturellement en suspen sion de particules absorbantes pour ledit faisceau lumineux, on ajoute audit fluide de telles particules en amont de la zone de mesure, - on détecte l'intensité du faisceau lumineux transmis a travers le fluide, - on effectue l'analyse en fréquence de ladite intensité détectée, - on déduit du résultat de ladite analyse et de ladite répartition la vitesse d'écoulement des particules absorbantes donc celle du fluide dans ladite zone. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour éclairer ladite zone du fluide, on forme dans ladite zone l'image réelle d'une source objet. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour éclairer ladite zone du fluide, on forme dans ladite zone la figure de diffraction dite à l'infini" d'un écran à transmission inhomogène. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la répartition spatiale de l'éclairement de ladite zone est, parallèlement à la direction de la vitesse, une fonction périodique de période p, le spectre obtenu étant alors lui aussi périodique, et de période s, ladite vitesse étant alors égale à p . s. 5. Procédé selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'on prend comme source objet un écran opaque plan percé de trous équidistants et répartis régulièrement le long d'une ligne L et en ce qu'on éclaire ledit écran par une source lumineuse1 l'image obtenue dans ladite zone étant une suite de taches lumineuses équidistantes réparties sur une ligne L'. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, les trous de l'écran étant alignés sur un segment de droite D, les taches lumineuses dans ladite zone étant alors alignées sur un segment de droite D', on fait tourner dans son plan ledit écran et on note l'orientation de la droite D' pour laquelle le signal spectral est maximal par rapport au bruit, ladite orientation donnant la direction de la vitesse du fluide. 7. Dispositif de mesure de la vitesse d'écoulement d'un fluide mettant en oeuvre le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens optiques pour éclairer une zone du fluide avec une répartition spatiale d'éclairement connue, - un détecteur qui reçoit la lumière transmise à travers ledit fluide, - un analyseur de fréquence connecté audit détecteur. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens optiques comprennent: - une source lumineuse, - un écran à transmission non uniforme, éclairé par ladite source, - un objectif donnant dudit écran une image située dans ladite zone du fluide où l'on mesure la vitesse. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit objectif a un grandissement réglable. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit écran a transmission non uniforme est un écran plan opaque au rayonnement de ladite source lumineuse, et percé de trous équidistants répartis régulièrement le long d'une ligne L. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit écran comprend une pluralité de trous équidistants répartis sur un segment de droite, ledit écran étant solidaire d'un support mobile par rotation dans son plan. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit support est constitué par deux plaques opaques glissant l'une sur l'autre, l'une percée d'un faisceau de fentes et l'autre percée d'une fente coupant ledit faisceau de fentes. 13. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens optiques comprennent - une source lumineuse monochromatique située au foyer objet d'une première lentille, - une seconde lentille centrée par rapport a la première, dont le foyer image est situé dans la zone du fluide où l'on effectue la mesure, - entre lesdites première et seconde lentilles un écran A transmission inhomogène. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit écran est un réseau de diffraction par transmission. 15. Dispositif selon la revendication 7,-caractérisé en ce que lesdits moyens optiques sont constitués par un laser fonctionnant en mode transverse unique.