Brevet FR2429417A1 — publié le 19800118

L'invention concerne un débitmètre pour fluides liquides et gazeux muni d'un corps de guidage en matière non ferromagnétique qui délimite de tous cotés une cavité et qui présente un tiroir de distribution pouvant coulisser axialement et des orifices d'entrée et de sortie opposés destinés au fluide, ainsi qu'au moins une bobine de champ disposée axialement sur le corps de guidage et branchée dans un circuit électrique. On connais différentes sortes de débitmètres qui fonctionnent par conséquent selon des principes physiques différents. Ainsi, par exemple, il existe un débitmètre du type défini plus haut dont le corps de guidage présente une perforation rétrécissant coniquement vers ltorifice d'entrée du fluide et débouchant dans une partie cylindrique. Dans le corps de guidage est disposé, de manière à pouvoir coulisser axialement, un flotteur comportant un cône et une tige reliée à une douille ferromagnétique. Cette construction est prévue pour être disposée verticalement. Lorsque la vitesse d'écoulement augmente, le c8ne du flotteur est soulevé dans la partie conique du corps de guidage en direction de l'orifice. de sortie, ce qui fait que la position de la douille ferromagnétique dans la région de la bobine disposée sur le corps de guidage varie obligatoirement. Ainsi, le courant qui passe dans la bobine de champ, alimentée par une génératrice de petite puissance par l'intermédiaire d'un circuit en pont, varie également. La variation du courant qui passe est lue directement sur un indicateur de tension ou d'intensité, étalonné en unités proportionnelles de débit, par exemple en 1/mon. Dans un débitmètre de ce genre, il se produit un inconvénient non négligeable, à savoir qu T étant donné l'existence de la cavité conique du corps de guidage et du c8ne qui se meut dans celle-ci, il n'y a pas de linéarité entre la variation du débit dans le corps de guidage et le degré de déplacement de la douille ferromagnétique dans la bobine de champ. La fabrication de l'indicateur est ainsi difficile, car on ne peut utiliser que des dispositifs coûteux pour la conversion des valeurs. Un autre inconvénient est que les débitmètres mentionnés nécessitent un encombrement relativement grand. Ltinvention a donc pour but de fournir un débitmètre, au moyen duquel on puisse obtenir une indication linéaire du débit, de façon largement indépendante de la viscosité du fluide, et qui prenne peu de place grâce à une construction ramassée. Selon l'invention, on propose un débitmètre du type défini plus haut, caractérisé en ce que le tiroir de distribution présente à son c8té frontal tourné vers l'orifice de sortie du fluide une perforation qui communique avec la cavité du corps de guidage par au moins une perforation dirigée radialement, prévue à la circonférence du tiroir de distribution et communique aussi, lorsque le fluide passe, avec les fentes de distribution prévues à la circonférence du tiroir de distribution, à son extremité tournée vers l'orifice d'entrée du corps de guidage, et qui rétrécissent vers l'orifice de sortie du corps de guidage. Selon un mode d'exécution avantageux, le corps de guidage du débitmètre contient une bobine de champ dans la région de chaque palier du tiroir de distribution, ces bobines formant ensemble une bobine différentielle et étant reliées à un pont électrique de mesure. De préférence, le tiroir de distribution présente une longueur supérieure à la distance entre la butée prévue dans le corps de guidage et le c8té frontal du palier longitudinal du tiroir de distribution, c8té qui forme l'arête de distribution. Avantageusement, le corps de guidage est muni d'un élément de guidage rapporté fixé de façon détachable et logeant un palier de butée du tiroir de distribution. En outre, le débitmètre est avantageusement caractérisé en ce que le corps de guidage présente, du côté de entrée comme du côté de la sortie, un élément de guidage rapporté fixé de façon détachable et formant le palier du tiroir de distribution. Dans un mode d'exécution préférentiel, élément de guidage rapporté présente l'orifice d'entrée et/ou l'orifice de sortie du fluide. L'élément de guidage rapporté peut présenter à sa circonférence un dispositif d'étanchéité. Lorsqu'on utilise le débitmètre pour de grands débits et donc pour de hautes pressions, il est avantageux qu'entre le côté frontal du tiroir de distribution, tourné vers le c8té de sortie du corps de guidage, et la butée prévue dans le corps de guidage, soit disposé un ressort de compression. D'autres détails de l'invention, ainsi que son fonctionnement, sont expliqués à titre dtexemple dans la description ci-après, à propos des dessins, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un débitmètre ; la figure 2 est une vue en perspective du tiroir de distribution selon la figure 1. Un débitmètre désigné par la référence générale 1 et repré senté par la figure 1 présente un corps de guidage 2 en matière non ferromagnétique. Le corps de guidage et un élément de guidage rapporté 3, également en matière non magnétisable, délimitent de tous c8tés une cavité 4. L'élément de guidage rapporté 3 est monté'dans le corps de guidage 2 de telle sorte que son palier longitudinal 5 destiné au tiroir de distribution et le palier prévu pour ce dernier dans le corps de guidage 2 aient un axe commun 7. L'élément de guidage rapporté 3 présente de préférence un tourillon 8, coaxial au palier longitudinal 5, et qui rend étanche, gracie à un dispositif dfetanchéi- té 9, la cavité 4 formée par le corps de guidage 2 et l'élément de guidage rapporté 3.L'élément rapporté 3 est fixé au corps de guidage 2 par les éléments d'assujettissement non représentés, symbolisés par leurs axes géométriques 10, et qui sont par exemple des vis, des boulons filetés, etc. Le tuyau 12 muni d'une tubulure il débouche dans la cavité collectrice élargie 13 située devant le palier longitudinal 5 de l'élément de guidage rapporté 3. Le corps de guidage 2 doit dtre formé de deux parties, pour des raisons tenant à l'assemblage du tiroir 6. Le deuxième palier 14 prévu pour le tiroir 6 dans le corps de guidage 2 et aligné sur le palier longitudinal 5 prévu dans l'élément de guidage rapporté 3 se termine par le tuyau de sortie 16, formant avec le palier 14 une butée 15 et présentant à nouveau une tubulure 17. L'alésage est fraisé afin qu'il ne se produise pas de turbulence à la transition vers le tuyau de sortie 16. Bien entendu, il est possible d'utiliser des éléments de guidage rapportés fixés de façon détachable aussi bien du cOté de l'entrée que du c8té de la sortie. Coaxialement au deuxième palier 14 prévu dans le corps de guidage 2 est glissée en place fermement une bobine de champ 21, séparée par une paroi mince 20 et s'étendant sur la longueur du deuxième palier 14. La bobine de champ 21 est reliée à une source de courant électrique non représentée, et est protégée par un carter 22 qui, pour plus de simplicité, est fixé au corps de guidage 2 par au moins une vis symbolisée par l'axe géométrique 23. Le corps de guidage 2 et l'élément de guidage rapporté 3 sont formés de corps non ferromagnétiques tandis que le tiroir de distribution 6 est formé d'une matière magnétisable. Pour expliquer la transmission du débit détecté par la position du tiroir de distribution 6, on parlera en mEme temps d'un autre mode d'exécution du dispositif électrique. Dans la région du palier longitudinal 5 de l'élément de guidage rapporté 3, une bobine de champ supplémentaire (non représentée) est glissée sur le corps de guidage 2. Cette dernière et la bobine de champ 21 forment ensemble, gracie à l'excitation par courant alternatif, une bobine différentielle raccordée à un pont de mesure. On expliquera plus précisément son fonctionnement à la suite de la description particulière. Sur la figure 2, le tiroir 6 de la figure 1 est représenté plus précisément. A son cOté frontal 24 tourné vers l'orifice de sortie du corps de guidage 2, il est muni d'au moins une perforation 25 dans laquelle débouchent des perforations 26 partant radialement de l'extérieur. A sa circonférence, le tiroir 6 présente, à l'extrémité tournée vers ltorifice d'entrée, des fentes de distribution en forme de coin 27, rétrécissant vers l'orifice de sortie du corps de guidage 2. Au lieu du tiroir 6 qui tend à prendre sous son propre poids la position extrtme vers le bas, on peut insérer dans le corps de guidage 2, entre la butée 15 et le ceté frontal 24 du tiroir, un ressort de compression (non représenté).Ce ressort présente une très faible raideur, mais une grande course de précharge, de sorte que sur toute la course de distribution, le tiroir 6 subit une force qui varie peu. Pour terminer, on parlera du fonctionnement du débitmètre. Selon la figure 1, le tiroir 6 du débitmètre 1 se trouve entre ses positions extrêmes vers le haut et vers le bas, c'est-à- dire dans une position où le fluide traverse le débitmètre sous une pression déterminée. Toutefois, le tiroir 6, mdme dans sa position extrême vers le haut, ne quitte pas le palier longitudinal 5 prévu dans l'élément de guidage rapporté 3. Dans la position représentée, le tiroir se soulève de sa position inférieure, sous l'effet de la surpression régnant dans la cavité collectrice 13 et de la dépression régnant du c8té consommateur. Le fluide passe par l'autre de distribution 28 de l'élément de guidage rapporté 3, par la cavité 4 et arrive dans la perforation 25 du tiroir 6, menant au consommateur. Du fait que le tiroir 6 se soulève de sa position inférieure, l'intensité de courant ou la tension varie dans la bobine de champ. Ces nouvelles valeurs sont transmises proportionnellement à un indicateur d'intensité ou de tension, étalonné en unités de débit et sur lequel on peut alors lire le débit effectif. Dans le cas où l'on utilise une bobine différentielle à la circonférence du corps de guidage, comme indiqué plus haut, il se produit lors du passage du fluide un soulèvement du tiroir 6, de sorte que celui-ci sort de l'une des bobines de champ et s'annonce plus profondément dans l'autre. Quand le tiroir 6 change de position, les résistances apparentes varient dans les bobines de champ et causent une variation de tension qui est transformée par un pont de mesure en une indication dtintensité ou de tension, proportionnelle à la course du tiroir 6 et directement affichée en 1/mon, sous forme de débit. -REVENDICATIONS- 1. Débitmètre pour fluides liquides et gazeux muni d'un corps de guidage en matière non ferromagnétique qui délimite de tous cotés une cavité et qui présente un tiroir de distribution pouvant coulisser axialement et des orifices d'entrée et de sortie opposés destins au fluide, ainsi qu'au moins une bobine de champ disposée axialement sur le corps de guidage et branchée dans un circuit électrique, débitmètre caractérisé en ce que le tiroir de distribution présente à son c8té frontal tourné vers l'orifice de sortie du fluide une perforation qui communique avec la cavité du corps de guidage par au moins une perforation dirigée radialement, prévue à la circonférence du tiroir de distribution et communique aussi, lorsque le fluide passe, avec les fentes de distribution prévues à la circonférence du tiroir de distribution, à son extrémité tournée vers l'orifice d'entrée du corps de guidage, et qui rétrécissent vers l'orifice de sortie du corps de guidage. 2. Débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bobines de champ d'une bobine différentielle reliée à un pont électrique de mesure sont disposées, sur le corps de guidage, dans la région des paliers respectifs du tiroir. 3. Débitmètre selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tiroir de distribution présente une longueur supérieure à la distance entre la butée prévue dans le corps de guidage et le c8té frontal du palier longitudinal du tiroir de distribution, c8té qui forme l'arête de distribution. 4. Débitmètre selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'élément de guidage rapporté du corps de guidage, présentant l'un des paliers axiaux du tiroir, est fixé au corps de guidage de façon détachable. 5. Débitmètre selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps de guidage présente, du c8té de l'entrée comme du coté de la sortie, un élément de guidage rapporté fixé de façon détachable et formant le palier du tiroir de distribution. 6. Débitmètre selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'élément de guidage rapporté présente l'ori- fice d'entrée et/ou l'orifice de sortie du fluide. 7, Débitmètre selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de guidage rapporté présente à sa circonférence un dispositif d'étanchéité. 8. Débitmètre selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un ressort de compression est disposé entre le c8té frontal du tiroir de distribution, tourné vers le coté de sortie du corps de guidage, et la butée prévue dans le corps de guidage.