Brevet FR2549602A1 — publié le 19850125

La présente invention est relative à une soufflerie d'étalonnage d'un type nouveau , destiné à effectuer des mesures du genre de celles qu'on est amené à pratiquer dans les laboratoires ou les installations industriel; les traitant de la mécanique des fluides. On sait que , dans l'étude des écoulements turbulents , on utilise couramment un instrument de mesure aptelé " anémomètre à fils chauds" Cet instrument comporte une sonde munie d'un fil métallique court et très fin , chaud; fé par un courant électrique . On place la sonde dans l;'écou- lement fluide à étudier , et on constate que le fil métallique est refroidi par le fluide en mouvement . Sa température d'équilibre , et par suite sa résistance , sont fonction de 1' intensité du courant électrique et de la vitesse de l'écoulement fluide à l'emplacement considéré Cette sonde fait partie d'un capteur dont on constate que les caractéristiques sont variables dans le temps . I1 est donc nécessaire de l'étalonner régulièrement La manoeuvre d'étalonnage utilisée à ce jour est à la fois longue et délicate .Elle consiste à enlever de son support le fil de la sonde , à le transporter devant une soufflerie d' étalonnage fixe , puis à le remettre en place , pour continuer les mesures . Ces opérations multiplient les risques de briser le fil qui est d'une grande fragilité La présente inventionra pour but d'éviter ces inconvénients , en réalisant un dispositif qui permet d' étalonner sur place des capteurs de mesure de types connus et notamment des capteurs à fils chauds. Pour cela , la présente invention propose une soufflerie d' étalonnage caractérisée en ce qu'elle comporte - d'une part , un bloc mobile comprenant au moins un venti lateur soufflant et un générateur d'air chaud - d'autre part , une buse de soufflage munie d'un support à orientation réglable - une canalisation de soufflage reliant le génératreur d'air chaud à l'arrière de la buse de soufflage. Suivant une autre caractéristique de'llinH vention , la canalisation de raccordement est un tuyau souple ce qui permet de positionner et d'orienter facilement la buse exactement à l'emplacement voulu , tandis que se trouve à proximité , le générateur d'air chaud , incorporé à un bloc mobile Suivant une autre caractéristique de l'in- vention , le bloc mobile groupe à sa partie supérieure,un pupitre de commande et d'automatisme ,alors que sa partie inférieure est occupée par un ventilateur de soufflage et par une batterie chauffante , des moyens régulateurs étant enfin prévus , pour fixer à la valeur voulue , le débit et la température du fluide soufflé. le dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif , permettra de mieux comprendre le scaractéris-tiques de l'invention. Figure 1 est une vue d'ensemble d'une souf flerie d'étalonnage selon l'invention. Figure 2 est une vue latérale avec coupe axiale partielle de la buse de soufflage et de son support. Figure 3 est une coupe suivant III - III (figure 2). Figure 4 est un schéma de principe indiquant la connexion des organes intérieurs du bloc mobile et de son pupitre La souffleras d'étallonnage illustrée sur la figure 1 comprend essentiellement un bloc mobile 1 relié par une canalisation souple 2 à une buse de soufflage 3 montée de façon orientable sur son support 4 Le bloc mobile 1 est monté par exemple sur des roulettes 5 qui permettent de le déplacer. A l'intérieur de ce bloc i , se trouve un ventilateur soufflant 6 , et des batteries chauffantes 8 aux quelles sont incorporées des résistances électriques de chauf fage. Le ventilateur 6 aspire l'air extérieur par une ouvertu re 9 du bloc 1 ( figures 1 et 4) , et le souffle à travers les batteries 8 ( flèches 10) , vers la canalisation souple 2 si bien que cet air chauLi-: dont on verra plus loin que le débit et la température sont rigoureusement stabilisés à la valeur voulue ,s'échappe par la buse 3 ( flèches 11 , figure 1) .Cet air est ainsi soufflé dans des conditions standard et prédéterminées , sur le fil chaud 12 de l'anémomètre à étalonner Le corps divergent 13 , puis convergent 14 de la buse 3 est articulé autour d'un axe horizontal 15 dont les deux extrémités définissent des tourillons 16 portés par les extrémités d'un étrier 17 ( figure 3) . La base de cet étrier est solidaire d'un pivot vertical 18 susceptible de,, tourner par rapport au support dfixe de base 4 . AAinsi , la buse 3 est montée sur son support 4 , par une articulation à la Cardan , permettant de l'orienter dans toutes les directions . L'orientation angulaire du pivot 18 , solidaire d' une couronne dentée 19 , est commandée par la vis sans fin 20 d'un moteur électrique pas à pas 21 .La vis sans fin 20 engrène tangentiellement sur la couronne dentée 19 De même , l'un des tourillons horizontaux 16 est solidaire d'une couronne dentée 22 , sur laquelle en grène tangentiellement une vis sans fin 23 , commandée par un moteur pas à pas 24 Le bloc mobile 1 est surmonté par un pupitre 25 , groupant les éléments suivants : - sur le tableauss de bord du pupitre apparaissent un ordina teur 26 associé à un écran de télévision 27 , et à un systè me de disques souples 28 .L'ensemble permet à l'opérateur de programmer et de contrôler le déroulement des opérations - un boîtier d'interface 29 , groupe un système 30 , pour la visualisation des déplacements de la buse et des acquisi tions ; l'asservissement 31 de la température et la commande 32 du débit de la soufflerie agissent sur des triacs 33 pour asservir à la fois la vitesse de ortation du ventilatenQ soufflant 6 , et la température stabilisée des batteries de chauffage 8 . Le fonctionnement est le suivant Pour étalonner le fonctionnement de l'anénomètre à fil chaud 12 , on laisse celui-ci sur place , sur son lieu d'utilisation . Devant l'anémomètre , on place le support 4 de la buse 3 , que la canalisation souple 2 relie au bloc mobile 1 , porté à proximité. Ensuite , l'opérateur programme sur le clavier du pupitre 25 , les conditions du protocole d' essai prévu pour étalonner le fil chaud 12 . En particulier on définit ainsi les orientations successives du courant d' air soufflé 11 , et pour chacune d'elles , les débits et températures d'air. Cette programmation définit les conditions d'intervention sur le ventilateur 6 , les batteries chauffantes 8 , et les moteurs d'orientation 21 et 24 Après l'étalonnage , on retire le support 4 et on éloigne le bloc mobile 1 : l'anémomètre à fil chaud 12 est désormais prêt à fonctionner , après cet étalonnage réalisé sur place. On a ainsi éliminé tout risque d'endommager le fil chaud , ou de dérégler l'anémomètre. REVENDICATIONS 1 - Soufflerie d'étalonnage , notamment pour un anémomètre à fil chaud , caractérisée en ce qu'elle comprend: - d'une part , un bloc mobile (1) , comprenant au moins un ventilateur soufflant (6) et un générateur d'air chaud (8), - d'autre part , une buse de soufflage (3) , munie d'un sup port (4) à orientation réglable - enfin , une canalisation de soufflage (2) reliant le généra teur d'air chaud (8) à l'arrière de la buse de soufflage (3) 2 - Soufflerie d 'étalonnage suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que la canalisation de raccordement (2) est un tuyau souple , ce qui permet de positionner et d'orienter facilement la buse (3) exactement à l'emplacement voulu , tandis que se trouve à proximité , le générateur d'air chaud (8) incorporé au bloc mobile (1). 3 - Soufflerie d'étalonnage suivant 1 'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le bloc mobile (1) groupe à sa parrie supérieure , un pupitre (25) , de commande et d'automatisme , alors que sa partie in-l férieure est occupée par un ventilateur de soufflage (6) et par une batterie chauffante (8) , des moyens régulateurs étant enfin prévus pour fixer à la valeur voulue , le débit et la température du fluide soufflé. 4 - Soufflerie d'étalonnage suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que le bloc mobile (1) comporte par ailleurs des moyens de régulation et de programmation pour actionner deux moteurs électriques pas à pas (21) et (24) , susceptibles de régler l'o-' rientation de la buse de soufflage (3) dans toutes les direc - tions sur son support fixe (4). 5 - Soufflerie d'étalonnage suivant la revendication 4 , caractérisée en ce que l'inclinaison de la buse (3) par rapport à un axe horizontal (15) porté par un étrier (7) orientable autour d'un pivot verticalç (18) , est commandée à partir d'un moteur pas à pas (25) , dont la vis tangente (23) attaque une couronne dentée (25) , calée sur un tourillon (16) de l'axe (15) , tandis que l'orientation de l'étrier (17) solidaire d'une couronne dentée (19) , est commandée sur cette couronne (19) , par une vis tangente (20) qu'actionne un moteur électrique pas à pas (21) 6 - Soufflerie d'étalonnage suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que le pupitre (25) comporte un ordinateur de commande et de programmation (26) , associé à un écran de télévision (27) et à un système (28) à disques souples.