Brevet FR2566901A1 — publié le 19860103

COMPTEUR COMBINE COMPACT. La présente invention a pour objet un compteur combiné compact pour fluide notamment pour l'eau. De façon plus précise l'invention concerne un compteur combiné dans lequel la longueur totale de ce compteur est aussi réduite que possible. Les compteurs combinés sont bien connus. On sait qu'ils sont constitués par un compteur principal monté dans une conduite et par un compteur secondaire monté dans une conduite secondaire branchée en dérivation par rapport a la conduite principale. Enfin, le compteur comporte un clapet monté dans la conduite principale. Ce clapet s'ouvre lorsque le débit du fluide circulant dans la conduite est supérieur à une valeur donnée et se ferme lorsque le débit du fluide dans la conduite principale est inférieur a la valeur donnée. Dans un tel type de compteur. les faibles débits sont mesurés par le compteur auxiliaire seul alors que les débits elevés sont mesurés par le compteur principal ou par les deux compteur. En se référant aux figures annexées 1 'a. et 2 on comprendra mieux les problèmes qui se posent dans les compteurs combinés. Sur la figure 1 on a représenté un corps de compteur 1 définissant une la conduite principale 2 dans laquelle est monté un compteur principal 4 qui est, par exemple, du type a turbine. La flèche F indique le sens d'écoulement du liquide. En aval du compteur principal 4. on trouve un clapet taré 6 qui s'ouvre seulement lorsque le débit est supérieur à une valeur donnée. On a représenté également une conduite secondaire 8 dans laquelle est monté un compteur secondaire 10. La conduite secondaire 8 communique avec la conduite principale 2 par un premier piquage de prise d'eau 11 située en amont du compteur principal 4 et débouche dans la conduite par un deuxième piquage 12 disposé en aval du clapet 6. Ainsi, pour les débits réduits. le clapet 6 est fermé et la totalité du flux liquide passe par la conduite secondaire 8 dont le débit est mesuré par le compteur secondaire 10.Au contraire, lorsque le débit est plus important. le clapet 6 s'ouvre et les compteurs 4 et 10 mesurent tous les deux. On comprend que le piquage il de la conduite secondaire 8 perturbe les veines liquides dans la conduite principale 2 a l'entrée du compteur 4. Cependant, lorsque la distance L entre le piquage d'entrée 11 et l'élément mobile du compteur 4 est relativement importante, les perturbations créées par le piquage 10 sont sans influence sur l'écoulement au niveau du compteur principal En revanche, si l'on veut réaliser un compteur cm iné compact-,-cnest-ä-dire un- compteur dans lequel la distance L est réduite, ces perturbations ne sont plus négligeables sur le fonctionnement de l'ensemble du compteur. Ces perturbations sont de deux ordres. Lorsque le clapet 6 est fermé, les veines de liquide entrant dans la conduite secondaire 8 par le piquage 11 sont représentées par les flèches f en pointillé. On voit qu'une partie de ces veines traverse le compteur principal 4 selon un trajet d'aller et retour. Cependant, comme les quantités d'eau sont les mêmes a l'aller et au retour, mais que les sections des deux veines liquides correspondantes ne sont pas identiques, ainsi que le montre la figure 2. l'eau revient vers le piquage ll plus vite qu'elle ne va vers le clapet 6. De ce fait, l'hélice 14 du compteur 4 est entraînée en rotation dans le sens inverse. I1 s 'ensuit un décomptage du compteur principal qui vient se retrancher du comptage effectué par le compteur secondaire 10. Pour remédier a ce premier inconvénient on a proposé, dans le cas ou le totalisateur associé au compteur est relié magnétiquement å celui-ci, d 'ajouter un dispositif empêchant le totalisateur de tourner dans le sens inverse. Toutefois cette solution complique la transmission vers le totalisateur et elle peut introduire des erreurs de comptage. Elle n'est donc pas satisfaisante. Une deuxième perturbation se produit lorsque le clapet 6 est ouvert. En effet la présence du piquage 11 et du courant dérivé dans la conduite secondaire 8 provoque une dissymétrie des veines induites en aval du piquage 11. Cette dissymétrie peut affecter la courbe d'erreur du compteur principal 4 et créer des efforts mécaniques dissymétriques sur l'hélice 14 du compteur ce qui entraine notamment une usure prématurée des paliers du compteur. L'objet de la présente invention est de fournir un compteur combiné compact dans lequel les deux type de perturbations mentionnées précédemment sont éliminées ou du moins très sensiblement réduites. Cette réduction est au moins suffisante pour Gviter-d'avoir a utiliser un frein sur l'entraînement magnétique du totalisateur. Pour atteindre ce but, le piquage de prise ou chaque piquage de prise de liquide comporte un volume de raccordement limité par une paroi externe solidaire dudit corps. ledit volume de raccordement communiquant avec la portion amont de ladite canalisation principalepar une portion de passage orientée selon une direction inclinée par rapport a l'axe de ladite canalisation principale limitée en partie par une levure s'étendant depuis ledit corps vers ledit orifice d'entrée et faisant saillie d l'intérieur de ladite canalisation principale, ladite levure et ladite portion de passage prélevant ainsi une partie du débit liquide vers ledit volume de raccordement sans entrainer de perturbation dans ladite portion centrale de la canalisation princlpale.-- De toute façon, l'invention sera mieux comprise å la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés å titre d'exemples, non limitatifs. La description se réfère au dessin annexé sur lequel - la fig. 1 délia décrite représente en coupe axiale un compteur combiné selon l'art antérieur; - la fig. 2 représente le compteur combiné en coupe selon le plan II-II de la figure 1 en montrant plus particulièrement les débits liquides; - la fig. 3 est une vue en coupe axiale d'un corps de compteur combiné selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la fig. 4a est une vue selon la flèche A de la fig. 3 du premier mode de réalisation du corps du compteur combiné; - la fig. 4b est une section du corps du compteur selon la ligne brisée B-B de la fig. 3, les figures 4a et 4b composant la figure 4; - la fig. 5 est une vue en coupe axiale du corps d'un compteur combiné selon un deuxième mode de réalisation; - la fig. 6a est une vue en coupe selon le plan A-A de la fig. 5 du deuxième mode de réalisation de llinvention; - la fig. 6b est une vue en coupe selon le plan B-B de la fig. 6a, les figures 6a et 6b composant la figure 6; - la fig. 7 est une vue en coupe axiale de la partie du corps de compteur combiné comportant le piquage de prélèvement d'eau selon un troisième mode de réalisation de l'invention; - la fig. 8 est une vue en coupe selon le plan VIII-VIII de la fig. 7 du troisième mode de réalisation de l'inventon. Les figures 3 et 4 montrent un premier mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 3 on voit un corps de compteur combiné 19 comporte depuis l'amont jusqu'd l'aval une première portion amont 20 dans laquelle s'effectue le prélèvement du débit pour une conduite secondaire, une portion centrale 22 dans laquelle est monté le compteur principal symbolisé par la référence 23 et une portion aval 24 dans laquelle est monté le clapet de commutation symbolisé par la référence 25 et dans laquelle également débouche la conduite secondaire pour le compteur secondaire. Les portions 22 et 24 peuvent être de type classique et il n'est donc pas nécessaire de les décrire plus en détail. En revanche, la portion 20 correspondant au piquage de la prise d'eau pour le compteur secondaire va être décrite ci-après. La portion amont 20 comporte-une entrée 26 présentant le diamètre nominal D de la conduite sur laquelle le compteur combiné est monté. Dans l'exemple considéré ce diamètre vaut 100 mm. Cette entrée comporte une face 28 de raccordement a la conduite d'arrivée d'eau. On a symbolisé par les pointillés 30 le prolongement de la conduite principale correspondant å l'ouverture 26. On voit que la portion amont 20 comporte de part et d'autre de la conduite principale deux volumes de raccordement respectivement référencés 32 et 34 qui sont disposés symétriquement par rapport a l'axe XX' du corps du compteur principal. Comme cela est bien connu dans les compteurs combinés, le corps 19 est prévu de telle manière qu'on puisse monter le compteur secondaire d'un côté ou de l'autre du compteur principal. C'est pourquoi le corps du compteur combiné comporte deux volumes de raccordement 32 et 34. Bien entendu, lorsque le compteur est monté un seul des deux volumes de raccordement est utilisé. Ces deux volumes étant dans le cas décrit présentement strictement symétriques par rapport a l'axe du compteur, on décrira ci-aprEs seulement le volume de raccordement 32. Le volume de raccordement 32 est limité par une paroi externe portant la référence générale 36 qui se raccorde d'une part a la face de raccordement 28 et O d'autre pare a une paroi externe 38 de la portion centrale 22. La paroi externe 36 définit en particulier un manchon 40 de raccordement a la conduite secondaire. En fonctionnement l'extrémité 42 de la parol externe 36 correspondant au manchon 40 est ouverte pour permettre le montage de la conduite secondaire. Le volume de raccordement 32 est séparé de la canalisation principale d'un part par une cloison 44 sensiblement perpendiculaire a l'axe XX' et séparant le volume de raccordement 32 de la portion centrale 22 d'autre part et par une lèvre 46 présentant un bord 47. La livre 46 s'étend depuis la cloison 44 vers l'entrde 26 du corps du compteur. Dans un plan de section diamétral la lèvre fait un angle de 15" avec l'axe XX'. En outre, la cloison 36 comporte sur sa face interne et a proximité de la surface de fixation 28 une portion 48 par rapport a l'axe XX' du corps 19. Ainsi, la conduite principale proprement dite communique avec le volume de raccordement 32 par une zone de passage repérée en pointillé et référencée 50 qui a la forme générale d'un cylindre dont l'axe YY' fait un angle de 70" environ avec l'axe XX', et dont la section droite est approximativement elliptique. Comme le montre la figure 4a:le bord 47 de la livre 46 se projette sur un plan perpendiculaire à l'axe XX' selon une portion de courbe de rayon R' égal approximativement a 90 mm, c'est-a-dire un peu inférieur au diamètre nominal D du compteur. De plus, comme le montrent mieux les figures 3 et 4b, le volume de raccordement 32 n'a pas une section droite constante. Plus précisément le volume de raccordement 32 présente, dans des plans perpendiculaires a.llaxe XX', un étranglement localisé 52. Cet étranglement permet de ménager dans une bride 54 de fixation des trous tels que 56 qui servent a l'introduction de goujons pour la fixation du compteur au reste de la canalisation.Une partie de la bride 54 forme une partie de la paroi 36 limitant les volumes de raccordement 32 et 34. Pour maintenir une section de passage sensiblement constante dans le volume de raccordement 32, la dimension du volume de raccordement selon la direction de l'axe XX', dans la zone d'étranglement 52, est augmentée ainsi que le montre la figure 3. La portion de passage 50 étant inclinée par rapport a l'axe XX' et non perpendiculaire a celui-ci et la livre 46 faisant saillie dans la conduite principale, la prise de débit dérivé circulant dans la conduite secondaire n'entraîne pas ou très peu de perturbations å l'entrée du compteur principal proprement dit. On a ainsi un volume d'eau sensiblement immobile autour du compteur principal ce qui évite le décomptage. De plus, la livre- 46 et la livre symétrique 46' définissent å leur extrémité libre dans la canalisation principale une section de passage perpendiculairement å l'axe XX' réduite par rapport au diamètre courant D de la canalisation principale. Puis au niveau de la cloison 44 le diamètre de la conduite principale retrouve progressivement la valeur D. Le divergent défini par les levures 46 et 46' régularise le profil des - vitesses . du liquide en aval du divergent c est-a-dire dans la portion 22 ou est situé le compteur principal. Cette régularisation du profil permet de diminuer l'usure des palliers de la turbine du compteur ainsi que cela a dé été expliqué. Les figures 5, 6a et 6b montrent un deuxième mode de réalisation du compteur combiné et plus précisément des piquages de prise d'eau pour la conduite auxiliaire. Ce deuxième exemple de réalisation correspond a un compteur de diamètre 150 mm. Comme le montre la figure 5, on retrouve une portion amont 102 ou sont situés les piquages de prise d'eau, une portion centrale 104 ou est monté le compteur principal et une portion aval 106 représentée partiellement seulement ou est logé le clapet. Associés d la portion amont 102 du corps du compteur, on trouve des volumes de raccordement 108 et 110 qui communiquent avec une conduite principale 111 par des zones de passage 112 et 114. Comme le montre la figure 5, la portion de passage 112 présente un axe Y1 Y'1 qui fait un angle de 70 environ avec l'axe X1, X'1 du corps du compteur.La portion de passage 112, qui a une section droite sensiblement elliptique, est limitée en partie par une livre 116 munie d'un bord 117 qui fait saillie à l'intérieur de la conduite principale 111 et par une portion inclinée 118 d'une partie d'une .paroi 120 limitant le volume de raccordement 108. Sur la figure 5, la distance h entre le bord 117 de la levure 116 et la portion inclinée 118 est égale a 40 mm environ. L'inclinaison de la levure 116 'de la figure 5 est bien inférieure å celle de la levure 46 de la figure 3. Ce qui importe en fait est que les axes des portions de passage respectivement YY' et Y1 Y'1 fassent sensiblement le même angle avec l'axe de la conduite principale å savoir 70 . La figure 6a montre que le volume de raccordement 108 comporte un rétrécissement localisé 122 vu selon la direction de l'axe X1 X'1, pour pouvoir ménager des trous de fixation tels que 124 dans une bride de fixation 126.Pour que la section de passage soit maintenue sensiblement constante dans le volume de raccordement, la dimension de celui-ci selon la direction de l'axe X1, X'1 est augmentée dans la zone du rétrécissement 122 comme cela est montré sur la figure 5. De plus les faces aval 116a des livres 116 définissent dans la conduite principale un divergent de largeur réduite qui a le même effet que celui du premier mode de réalisation. Les figures 7 et 8 illustrent un troisième exemple de réalisation du compteur. Sur ces figures on a seulement représenté la portion amont du compteur comportant les piquages de prise d'eau. Ce troisième mode de réalisation correspond a un compteur de diamètre 80 mm La portion amont du compteur 202 comprend deux volumes de raccordement respectivement réf érencés 204 et 206 qui communiquent avec une conduite principale 208 par les portions de passage respectivement référencées 21O et 212.La portion de passage 210 est essentiellement définie par une portion incurvée 214 de la paroi 216 limitant le volume de raccordement'- 204 et par une livre 218 qui fait saillie a l'intérieur de la conduite principale 208. La partie courante de la conduite principale est symbolisée par des pointillés. La zone de passage 210 présente un axe Y2 Y'2 qui fait un angle de 70" avec l'axe X,'L de la conduiteprincipale 208. Les livrets 218 sont raccordées a la paroi de la canalisation principale 208 par des portions de paroi 220 inclinées par rapport a l'axe X2X'2 qui forment ainsi un divergent. Dans les trois exemples de réalisation décrits précédemmment les axes -des zones de passage font un angle de 70" avec l'axe des conduites principales. Cette valeur n'est bien sûr pas la seule possible. Elle correspond cependant a un bon compromis entre des valeurs trop élevées qui donneraient des portions de passage d'orientations sensiblement perpendiculaires å l'axe de la conduite principale et des valeurs trop faibles qui entraîneraient une diminution trop importante de la section droite de la conduite principale au niveau des levures. Plus généralement cet angle peut être compris entre 800 et 500. I1 est important d'observer que, grace a l'invention, il est effectivement possible de fabriquer des compteurs combinés réellement compacts qui ne présentent pas les inconvénients mentionnés précédemment. Le premier compteur combiné décrit (diamètre 100 mm) a une longueur totale de 350 n, et le deuxième compteur (diamètre 150 mm) a une longueur totale de 500 mm. En outre, les trois exemples de réalisation décrits ci-dessus montrent que l'invention peut- s'åppliquer å une gamme importante de calibres de compteur s combinés. REVENDICATIONS 1/. Compteur combiné pour mesurer un débit de liquide comportant un corps définissant une canalisation principale ayant un axe et présentant une portion amont munie d'un orifice d'entrée ayant le même diamètre que ladite canalisation principale, une portion centrale pour loger un compteur principal, et une.portion aval pour loger un clapet et au moins un piquage de prise de liquide pour prélever dans ladite portion amont au moins une partie du débit liquide, caractérisé en ce que ledit piquage comporte un volume de raccordement (32, 34, 108, 110, 204, 206) limité par une paroi externe solidaire dudit corps. ledit volume de raccordement (32, 34, 108, 110, 204, 206) communiquant avec la portion amont de ladite canalisation principale (30, 111, 208) par une portion de passage (50, 112. 210, 212) orientée selon une direction inclinée (Y, Y18 Y2) par rapport a l'axe (X, X1, X2) de ladite canalisation principale et limitée en partie par une levure (46, 116, 218) s'étendant depuis ledit corps vers ledit orifice d'entrée et faisant saillie d l'intérieur de ladite canalisation principale (30, 111, 208), ladite levure et ladite portion de passage prélevant ainsi une partie du débit liquide vers ledit volume de raccordement sans entraîner de perturbation dans ladite portion centrale de la canalisation principales 2/.Compteur combiné selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux livres (46,46', 116, 218), deux volumes de raccordement (32, 34, 108, 110, 204, 206) et deux portions de passage (50, 112, 210, 212) disposés symétriquement par rapport audit axe de la canalisation principale. 3/. Compteur combiné selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qua la portion de passage (50, 112, 210, 212) ou chaque portion de passage est orientée selon un axe qui coupe l'axe de ladite conduite principale et qui fait avec celui-ci un angle compris entre 80 et 50 . 4/. Compteur combiné selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit angle est sensiblement égal a 700. 5/. Compteur combiné selon la revendication 2. caractérisé en ce que lesdites deux levures (46, 116, 218) présentent une face aval qui se raccordent a la paroi de ladite canalisation en formant un divergent dans le sens d'écoulement normal du liquide.