Brevet FR2353834A1 — publié le 19771230

La présente invention est relative aux installations pour mesurer une quantité de liquide en transvasement circulant par exemple dans une conduite. On connais un procédé de mesure d'une quantité de liquide en transvasement dit "massique". Ce prccédé n'a de "massique" que le nom. Il met en oeuvre,en effet, l'association d'un débimetre volumique (peu précis, à plus forte raison dans le cas des liquides moussants) et d'un densimètre en continu dont les erreurs se cumulent par multiplication. L'invention vise une installation qui se raccorde sans difficulté aux circuits habituels dont le fonctionnement est aisé à automatiser, et qui procède à une mesure véritablement massique. L'installation suivant l'invention pour mesurer une masse de liquide circulant dans une conduite comprend trois tubes calibrés dans chacun desquels arrivent respectivement des premiers ccn- duits issus d'un premier piquage sur la conduite, du fond desquels partent respectivement des deuxièmes conduits débouchant dans la conduite par un second piquage en aval du premier, et dans le bas de chacun desquels débouchent respectivement des troisièmes conduits raccordés à une source de gaz sous pression variable, avec manomètre, une vanne étant montée respectivement sur chaque conduit et sur la conduite entre les deux piquages. On emplit le premier tube en ouvrant son premier conduit et en fermant son deuxième conduit. Cependant, les premier et deuxième conduits du deuxième tube sont fermés, et le troisième conduit du deuxième tube est ouvert. En mesurant la pression du gaz issu de la source de gaz sous pression variable, à laquelle une première bulle se dégage par le haut du deuxième tube, on peut déterminer la masse de liquide contenue dans ce deuxième tube. Dans le myome temps, les premier et troisième conduits du troisième tube sont fermés, et le deuxième conduit de ce troisième tube est ouvert. Le liquide issu de la conduite et qui a préalablement empli ce troisième tube se déverse à nouveau dans la conduite. Avantageusement, des quatrièmes conduits,issus d'un compresseur fournissant un gaz de poussée, débouchent dans le haut des tubes. Chacun de ces conduits est également mini d'une vanne. La présente invention vise également des procédés et installations de jaugeage. Parmi les procédés de jaugeage connus figurent a) le ceinturage - Ce procédé consiste à déterminer la sec tion à partir du diamètre extérieur mesuré à hauteur accessible à l'aide de décamètres approuvés et en tenant compte de l'épaisseur de la tôle, et à effectuer ce même travail plus haut pour la partie inaccessible de la virole, par visée optique. Ce procédé est évidemment peu précis, peu pratique ; ilne tient pas compte des déformations de chaudronnerie ; il est enfin inexploitable dans le cas des réservoirs isolés. b) l'épalement - Ce procédé consiste à remplir ou à vider le réservoir à jaugeur, à l'aide d'une jauge-volumique du service des instruments de mesure. Ce procédé présente l'inconvénient majeur d'être volumique et par conséquent de ne pas tenir compte du rapport qu'il y a entre les déformations d'un réservoir en fonction de son remplissage, rapport qui dépend du poids et non du volume du liquide contenu. D'autre part, ce procédé est très lent puisque les jauges sont à débordement et qu'il faut attendre pour chaque manoeuvre la fin de celui-ci. L'attente est la mime à la fin de chaque vidange de cette jauge. De plus, il est très rare que cette jauge puisse être en charge sur les réservoirs où l'on a procédé par remplissage (empotement), ou sous les réservoirs où lton a procédé par vidange (dépotement). Dans le cas du dépotement, il faut récupérer les quantités ayant débordé de la jauge et les remettre dans le réservoir, à chaque manoeuvre ou cumulées. Enfin, en raison de sa lenteur, ce procédé immobilise longtemps le réservoir et le personnel, et du fait également de sa lenteur on procède avec de l'eau, ce qui est parfois à la limite du possible lorsque le réservoir est destiné à contenir des liquides incompatibles avec l'eau. c) Enfin, on a vu que le procédé de jaugeage en continu, dit "massique" entralne de nombreuses erreurs. L'invention vise un procédé véritablement massique qui élimine les imprécisions systématiques des procédés volumiques (mousses, écarts de température...) qui met en évidence les déformations du récipient à jauger dues à celles d'origine de la chaudronnerie et à celles résultant du remplissage, le jaugeage du récipient stefectuant danS les conditions mêmes où ce dernier est employé. Enfin, l'instalat m pour la mise en oeuvre de ce procédé peut entre raccordée sans difficulté aux circuits habituels des réciptoezt tels que réservoirs, citernes et autres en faisant appel au mode de renqsilissage habituel-et son fonctionnement est aisé à automatiser. Le procédé suivant l'invention consiste à emplir un tube calibré d'un liquide de jaugeage, à déterminer la masse du liqui 0E contenu dans le tube, à transvaser le liquide contenu dans le tube dans le récipient à jauger et à déterminer l'augmentation de la hauteur du liquide dans le récipient après ce transvasement On opère donc par pesées. Pour rendre celles-ci faciles et autcmatisables, on détermine la masse du liquide dans le tube et l'augmentation de la hauteur du liquide en y envoyant un gaz sous pression variable et en notant la pression du gaz à laquelle une première bulle de gaz se dégage par le haut du tube ou du récipient respectivement. L'installation de jaugeage suivait l'invention comprend un tube de jaugeage, muni d'un conduit avec vanne de mise en communication avec un réservoir de liquide, un conduit avec vanne de transvasement issu du bas du tube, un conduit avec xnnomètre provenant d'une source de gaz sous pression variable et se divisant en deux branches dont l'une débouche au bas du tube et une vanne pour alimenter par la source au choix l'une ou l'autre de ces deux branches. Pour transvaser automatiquement et sans perte le liquide du tube dans le récipient, on prévoit un compresseur d'un gaz de poussée en communication avec le haut du tube. Au dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, La figure I est un schéma d'une installation de jaugeage suivant l'invention et La figure 2 est un schéma d'une installation de mesure d'une masse de liquide en circulation. Un récipient R å jauger est habituellement empli par un réservoir E par un conduit C muni de deux vannes VR et VE à l'aide d'une pompe P. L'installation suivant l'invention est raccordée au circuit décrit ci-dessus. Elle comprend un tube 1 calibré de jaugeage dont la capacité est par exemple égale au centième de celle du réservoir R. La section droite du tube 1 est constante. Du bas du tube 1 partent deux conduits 2 et 3, munis de vannes 4 et 5 respectivement, qui débcuchent dans le conduit C. Du haut du tube 1 part un conduit 6 avec vanne 7, qui met le tube L en commfinication avec un compresseur 8 d'air comprimé. Vers le bas du tube 1 et du réservoir R arrivent respectivement les deux branches 9 et 1O munies de vannes 11, 12 d'un con duit 13 issu d'une source 14 d'air comprimé. Un manomètre 15 à mercure est branché en parallèle sur le conduit 13. L'installation fonctionne de la manière suivante Les vanre s 3, VR, 11 et 12 étant fermées, les vannes VE et 4 étant ouvertes, on emplit le tube 1 d'eau en provenance du réservoir E. On peut utiliser n'importe quel autre liquide. On ferme les vannes V et 4. On ouvre la vanne 11. On en E voie de l'air sous pression croissante de la source 14 par les conduits 13 et branche 9 dans le tube 1 j w quld apparition d'une première bulle au sommet du tube 1. On note alors la pression de l'air par les indications fournies par le manomètre 15. ta colonne de liquide dans le tube 1 fournit une pression hydrostatique qui équilibre cette pression. On en déduit aisément la masse du liquide contenu dans le tube 1. On ferme la vanne Il; on ouvre les vannes 3, 7 et VR. De l'air comprimé issu du compresseur 8 passe dans le conduit 6, pénètre par le haut du tube 1 et y pousse le liquide qui est chassé dans le conduit C, puis pénètre dans le réservoir R. Si de l'air pénètre dans celui-ci, il s'échappe vers le haut et ne fausse pas les mesures. On ferme les vannes 3, 7 et VR et on ouvre la vanne 12. On mesure l'augmentation de hauteur du liquide dans le réservoir R due à l'introduction d'une masse connue de liquide par le màe processus de bullage que celui qui a permis de déterminer auparavant la masse de liquide continue dans le tube 1. Au lieu de pousser le liquide dans le réservoir -R par le bas, on peut l'y introduire par le haut par un conduit 16 représenté en tiretés. I1 va de soi que l'ensemble des deux électrovannes 11, 12 peut etre un robinet unique à trois voies. L'installation représentée à la figure 2 comprend trois tubes 16A, 16B' 16C calibrés semblables au tube 1 de la figure 1. Au fond du tube 16A, arrive un premier conduit 17A qui débouche dans un conduit commun 18 issu d'un piquage 19 menagé sur une conduite C dans laquelle circule un liquide. Une vanne 19A est prévue sur le conduit 17A Une vanne 20A est prévue sur le conduit l7À. Du fond du tube 16A, part un conduit 21A muni d'une vanne 22 en direction d'un conduit collecteur 23. Le conduit 23 débouche dans la conduite C par un piquage 24 disposé en aval du piquage 19. Entre les piquages 19 et 24 est prévue une vanne 25. I1 va de sci que les conduits 17A et 21A pourraient déboucher respectivement directement dans la conduite C au lieu de déboucher dans des con duits 18 et 73 qui sont communs aux trois tubes 16A, 16B-et 16C Du bas du tube 16A, part un conduit 26A avec vanne 27A qui débouche dans un conduit 28 menant à une source 29 de gaz sous pression variable avec interposition d'un manomètre 30. Au sommet du conduit 16A, arrive un conduit 31. nuni d'une vanne 32 qui est en communication avec un compresseur 3 d'air comprimé par l'intermédiaire d'un collecteur 34 commun. Les tubes 16B et 16C sont branchés d'une manière semblable au tube 16A A un instant donné, toutes les vannes sont fermées à ltex- ception des vannes 20A, 27BX 22C et 32C Le liquide issu de la conduite par le piquage 19 circule dans le conduit 18, le conduit 17A et emplit peu à peu le tube 16A La masse de liquide contenue dans le tube 16B, et qui a été introduite comme il vient d'etre indiqué pour le tube 16A dans la phase précédente du cycle,est mesurée par la technique de l'apparition de la première bulle d'air envoyée par le conduit 26B, le conduit 28 et la source 29 d'an sous pression variable.La lecture de la pression au manomètre 30 à l'apparition de la première bulle dans le conduit 16B permet de déterminer cette masse. Le liquide contenu dans le tube 16C s'écoule en direction du piquage 24 de la conduite C par 1' intermédiaire du conduit 21C et du conduit 23. Cet écoulement peut se faire par gravité, mais il est préférable de l'effectuer par une poussée d'air issue du compresseur 3 par l'intermédiaire du collecteur 34 et du conduit 31C Dans la phase suivante, on ferme les quatre vannes qui étaient ouvertes, et on ouvre les vannes 27N, 22 32B et 17c. en1résulte que le tube 16C se remplit, que la masse de liquide contenue dans le tube 16A est déterminée et que le tube 16B se vide par le piquage 24 par l'intermédiaire du conduit 21B et du conduit 23. Bien entendu, on pourrait prévoir un nombre plus grand de tubes 16 et notamment un multiple de ces trois tubes,pourvu que les phases de remplissage, de détermination de la masse et de vidage puissent s'effectuer simultanément. REVENDICATIONS 1 - Installation pour mesurer une masse de liquide circulant dans une conduite, caractérisée en ce qu'elle comprend trois tubes calibrés dans chacun desquels arrivent respectivement des premiers conduits issus d'un premier piquage de la conduite, du fond desquels partent respectivement des deuxièmes conduits débouchant dans la conduite par un second piquage en aval du premier, et dans le bas de chacun desquels débouchent respectivement des trcisièmes conduits raccordés à une source de gaz sous pression variable avec manomètre, une vanne étant montée respectivement sur chaque conduit et sur la conduite entre les deux piquages. 2 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée par un compresseur de gaz de poussée, en communication avec le haut de chacun des tubes par des conduits munis chacun d'une vanne. 3 - Procédé de jaugeage d'un récipient, caractérisé en ce qu'il consiste à emplir un tube calibré d'un liquide de jaugeage, à déterminer la masse du liquide contenu dans le tube, à transvaser le liquide contenu dans le tube dans le récipient à jauger et à déterminer l'augmentation de la hauteur du liquide dans le récipient après ce transvasement. 4 - Procédé suivant la revendication 3, ca: actérisé en ce qu'il consiste à déterminer la masse du liquide contenu dans le tube en y envoyant un gaz sous pression variable par le bas et en mesurant la pression du gaz à laquelle une première bulle de gaz se dégage par le haut du tube. 5 - Procédé suivant l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer l'augmentation de la hauteur du liquide dans le récipient en y envoyant un gaz sous pression variable par le bas et en mesurant la pression du gaz à laquelle une première bulle de gaz se dégage par le haut du récipient. 6 - Installation de jaugeage, caractérisée en ce qu'elle comprend un tube de jaugeage, muni d'un ccnduit avec vanne de mise en communication avec un réservoir de liquide, un conduit avec vanne de transvasement issu du bas du tube, un conduit avec manomètre provenant d'une source de gaz sous pression variable et se divisant en deux branches dont l'une débouche au bas du tube et une vanne pour alimenter par la source au choix l'une ou l'autre de ces deux branches. 7 - Installation suivant la revendication 6, caractérisée par un compresseur de gaz de poussée en communication avec le haut du tube.