Brevet FR2602587A1 — publié le 19880212

! L'invention concerne un dispositif pour mesurer, sans contact, le débit volumique ou massique d'un milieu en mouvement, comportant deux transducteurs dont les zones de détection sont décalées l'une par rapport à l'autre dans le sens du mouvement du milieu et qui fournissent des signaux électriques dans lesquels les défauts d'homogénéité du fluide en mouvement interviennent, en fonction de leur position spatiale, selon des fonctions de pondération spatiales différentes, et 10 comportant un dispositif pour obtenir la valeur de mesure en combinant par corrélation les deux signaux. Dans des dispositifs de mesure connus de ce type, on obtient la valeur du décalage temporel qui correspond au maximum de la fonction de corrélation 15 temporelle des signaux de sortie des deux transducteurs et qui est égal au temps mis par les défauts d'homogénéité du milieu pour passer du premier au second transducteur. La distance entre les transducteurs étant connue, on peut déduire de ce temps de passage la vitesse à mesurer. Par multiplication de la valeur de vitesse avec une valeur de signal correspondant au coefficient volumique instantané, on obtient la valeur de mesure du débit volumique. En multipliant encore la valeur de mesure du débit volumique par la 25 densité du milieu, on obtient le débit massique. Dans de nombreux cas d'utilisation, ce procédé de mesure est entaché d'incertitudes, car le résultat de la mesure dépend du profil de l'écoulement et car le maximum de la fonction de corrélation est souvent peu marqué, de sorte que l'endroit du maximum n'est pas déterminable avec précision. D'autres procédés de mesure sans contact ne permettent pas de reconnaître le sens de l'écoulement et ne donnent pas d'indication utilisable à vitesse nulle ou très faible. Enfin, la 10 détermination du débit volumique ou du débit massique à partir de la vitesse, à l'aide d'une information complémentaire concernant le coefficient volumique, est également incommode et constitue une autre source d'erreurs de mesure. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de mesure du type mentionné au début, qui donne directement la valeur de mesure du débit volumique ou massique, et qui, à toutes les vitesses, fournisse un résultat de mesure précis indépendant du 20 profil de l'écoulement, et dont la plage de mesure englobe également la vitesse nulle, les très petites vitesses et l'inversion du sens du mouvement. Selon l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que les zones de détection des deux transducteurs se recouvrent partiellement de façon telle que le gradient de la fonction de corrélation mutuelle spatiale des fonctions de pondération spatiale soit différent du vecteur nul pour le décalage spatial nul; et en ce que la valeur de mesure est déduite de la 30 pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle des deux signaux pour la valeur zéro du décalage temporel, ou bien à partir du premier moment du spectre de densité de la puissance mutuelle des deux signaux. L'invention repose sur la découverte du fait que, dans des conditions déterminées, la pente de la fonction de corrélation temporelle, pour la valeur zéro du décalage temporel fournit une mesure du débit volumique ou respectivement massique du milieu en mouvement. Comme on obtient cette valeur de mesure pour la valeur zéro du décalage temporel, elle provient de défauts d'homogénéité qui se trouvent au même endroit. On élimine de ce fait des motifs essentiels d'imprécision de la mesure. De plus, la mesure du débit volumique 10 ou massique par corrélation, sans contact, est possible même dans les cas o la mesure de vitesse reposant sur la détermination de la position du maximum de la fonction de corrélation mutuelle échoue. En particulier il est possible de se dispenser des parcours de mise en 15 régime et de prévoir par exemple un emplacement de mesure immédiatement derrière un coude. La plage de mesure n'est pas limitée en principe et inclut en particulier des mouvements très lents, un arrêt et une inversion du sens du mouvement. Une condition nécessaire pour l'application de ce principe de mesure est d'employer des transducteurs qui produisent une paire de signaux dans laquelle existe un gradient, qui ne s'annule pas, dans la dépendance statistique des deux signaux non décalés dans le 25 temps. Cette condition est remplie si les zones de détection des deux transducteurs se recouvrent partiellement de façon telle que le gradient de la fonction de corrélation mutuelle spatiale des fonctions de pondération spatiale soit différent du vecteur nul pour la valeur nulle du décalage spatial. Dans cette définition, il s'agit d'une propriété géométrique invariable, déterminée par la conception des transducteurs et caractéristique de chaque paire de transducteurs. De plus, les transducteurs doivent être tels que la puissance 35 des signaux fournis par eux dépende du coefficient volumique. Toutefois ceci est pratiquement le cas pour tous les transducteurs avec lesquels on peut remplir la condition, précédemment indiquée, de la réalisation de zones de détection qui se recouvrent partiellement. La pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle de deux signaux, pour la valeur nulle du décalage temporel, est équivalente, mathématiquement, au premier moment du spectre de densité de la puissance mutuelle des deux signaux. Il n'y a donc 10 pas de différence, que l'on calcule l'une ou l'autre valeur. Des conceptions et extensions avantageuses de l'invention s'énoncent comme suit. - Les deux transducteurs ont des axes qui se 15 croisent et sont décalés l'un par rapport à l'autre avec un recouvrement réciproque dans le sens du mouvement du milieu. - Chaque transducteur est constitué de plusieurs éléments transducteurs disposés le long de la 20 direction du mouvement; et, pour créer des zones de détection qui se recouvrent, des élements transducteurs des deux transducteurs sont imbriqués les uns avec les autres. - Les zones de détection des deux transduc25 teurs qui se recouvrent sont réalisées en regroupant de façon différente les signaux de sortie de plusieurs éléments transducteurs disposés le long de la direction du mouvement. D'autres particularités et avantages de l'in30 vention ressortiront encore de la description ci-après concernant des exemples de réalisation représentés aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de mesure de type connue pour mesu35 rer par corrélation et sans contact le débit volumique ou massique dans une conduite tubulaire. La figure 2 représente des courbes de fonctions spatiales caractéristiques de l'agencement du dispositif de mesure de la figure 1. La figure 3 représente des courbes de fonctions temporelles caractéristiques pour le fonctionnement du dispositif de mesure de la figure 1. La figure 4 représente un mode de réalisation qui, par rapport au dispositif de mesure de la figure 1, 10 est modifié conformément à l'invention. La figure 5 représente les courbes, correspondant à la figure 2, de certaines fonctions spatiales du dispositif de mesure de la figure 4. La figure 6 représente les courbes, corres15 pondant à la figure 3, de certaines fonctions temporelles du dispositif de mesure de la figure 4. La figure 7 représente plusieurs fonctions de corrélation mutuelle temporelles obtenues pour différentes vitesses, à coefficient volumique constant,avec 20 le même dispositif de mesure conforme à l'invention. La figure 8 représente plusieurs fonctions de corrélation mutuelle temporelles obtenues pour différents coefficients volumiques, à vitesse constante, avec le même dispositif de mesure conforme à l'inven25 tion. La figure 9 représente un dispositif de mesure optique conforme à l'invention. La figure 10 est la vue latérale du dispositif de mesure optique de la figure 9. La figure 11 représente un dispositif de mesure capacitif conforme à l'invention. La figure 12 représente un dispositif de mesure optique conforme à l'invention, comportant une batterie de photodiodes. La figure 13 représente un circuit de traitement de signaux analogiques pour obtenir la valeur de mesure avec un dispositif de mesure conforme à l'invention. Pour faciliter la compréhension, la figure 1 5 représente un dispositif de mesure connu reposant sur le principe de la mesure de la vitesse par corrélation et sans contact, pour mesurer le débit volumique ou massique d'un milieu qui se déplace avec la vitesse v dans une conduite tubulaire 1, dans la direction de 10 l'axe z de la conduite tubulaire. Sur la conduite tubulaire 1 sont disposés, à un entraxe D exactement connu, deux transducteurs W1 et W2 qui fournissent des signaux électriques S1 (t) et S9 (t), qui sont influencés par des défauts d'homogénéité du milieu en mouvement. Selon le type et la qualité du milieu en mouvement, les défauts d'homoqénéité utilisables peuvent être de type très différent, mais, en fin de compte, leur action repose toujours sur le fait qu'ils influencent ou qu'ils produisent un champ acoustique ou un champ électromagnétique. Pour les procédés 20 exploitant les champs électromagnétiques, on peut utiliser l'ensemble du spectre du champ électrostatique, en passant par la plage de haute fréquence et de micro-ondes et la plage optique, jusqu'au rayonnement y. Dans le cas des champs acoustiques, la plage de fré25 quence utilisable va de quelques kilohertz dans les gaz jusqu'à 10 MHz ou plus dans le cas des milieux porteurs liquides. Habituellement, chaque transducteur est constitué d'un émetteur, qui produit le champ qui doit être 30 influencé par les défauts d'homogénéité du milieu, et d'un récepteur qui réagit au champ influencé par les défauts d'homogénéité et qui émet un signal électrique reproduisant les modifications temporelles du champ. C'est ainsi qu'à la figure 1, le transducteur W1 est 35 constitué d'un émetteur T1 et d'un récepteur R1 et le transducteur W2 est constitué d'un émetteur T2 et d'un récepteur R2. La conception des émetteurs et des récepteurs selon le type de champ utilisé, est connue de l'homme de l'art. C'est ainsi que, lorsqu'on utilise un champ électrique situé sur la plage optique, chaque émetteur peut être une source lumineuse et chaque récepteur, un détecteur photoélectrique. Lorsqu'on utilise un champ acoustique situé sur la plage des ultrasons, chaque émetteur est un émetteur d'ultra10 sons et chaque récepteur est un détecteur d'ultrasons. Des détecteurs capacitifs forment en même temps l'émetteur et le récepteur pour des champs électrostatiques, etc... Si les défauts d'homogénéité sont actifs et 15 produisent eux-mêmes un champ utilisable, on peut supprimer les émetteurs, de sorte que chaque transducteur n'est constitué que d'un récepteur. C'est en particulier le cas si les défauts d'homogénéité sont formés par des particules radioactives dont le rayonnnement est 20 capté par les récepteurs des transducteurs et converti en un signal électrique. Chaque défaut d'homogénéité du milieu en mouvement intervient, selon une fonction de pondération spatiale prédéterminée, dans le signal de sortie d'un 25 transducteur, si ce défaut se trouve dans la zone de détection du transducteur. Dans le cas de l'application de la figure 1, la zone de détection du transducteur W est un volume de mesure qui, dans la direction de l'axe z, a la longueur L1 et, perpendiculairement à 30 l'axe z, a la section de la conduite tubulaire 1 ou d'une partie de cette section, partie dans laquelle le transducteur effectue la détection. De la même façon, la zone de détection du transducteur W2 est un volume de mesure de longueur L2 et de section correspondante. 35 Comme il s'agit en général de détecter la vitesse moyennéesur la section du tube, on va, autant que possible, concevoir les transducteurs pour réaliser une pondération régulière de la section tubulaire. La courbe A de la figure 2 montre, en repré5 sentation idéale, en fonction de la coordonnée z, la fonction de pondération spatiale gl (z) du transducteur W1, c'est-à-dire l'effet d'un défaut d'homogénéité ponctuel sur le signal de sortie du transducteur W1 en fonction de sa position spatiale le long de l'axe z. Si le défaut d'homogénéité ponctuel se trouve en dehors de la zone de détection du transducteur W1, il n'intervient pas sur le signal de sortie S1 (t), et la fonction de pondération spatiale g1 (z) a la valeur 0. Si le défaut d'homogénéite ponctuel se trouve dans la zone de 15 détection du transducteur W1, il intervient par contre, pour une valeur prédéterminée, différente de 0, dans le signal de sortie Sl(t), de sorte que la fonction de pondération spatiale g1(z) prend, pour toute la zone de détection, une valeur différente de zéro. De façon correspondante, la courbe B de la figure 2 représente la fonction de pondération spatiale g2(z) du transducteur W2. Si les deux transducteurs W et W2 sont de conception identique, la fonction de pondération spatiale g2(z) a la même forme de courbe que la fonction de pondération spatiale g1(z), mais elle s'en distingue par sa position différente sur l'axe des abscisses z. En correspondance avec la disposition des transducteurs selon la figure 1, les fonctions de pondération spatiale g1(z) et g2(z) sont décalées l'une par 30 rapport à l'autre d'une valeur D et il y a entre elles un intervalle libre de valeur E. La courbe C de la figure 2 représente la fonction de corrélation mutuelle spatiale f12(u) des fonctions de pondération spatiale g1(z) et g2(z). La 35 fonction de corrélation mutuelle spatiale a la forme mathématique +oe +12(u) 9= g2(z) g1(z+u) dz (1) _co1 Elle signifie que l'on multiplie les valeurs de la fonction de pondération g2(z) par les valeurs, décalées d'un décalage spatial u, de la fonction de pondération spatiale gl(z) et que l'on prend la valeur 10 moyenne des produits le long du domaine Z analysé. Pour chaque valeur du décalage spatial u, on obtient une valeur particulière de la fonction de corrélation spatiale. Le décalage spatial u = 0 correspond à la position de départ, représentée sur les courbes A et B, des fonctions de pondération spatiale, c'est-à-dire de la position spatiale du transducteur W1 et W2 de la figure 1; et des valeurs croissantes de u correspondent à une diminution du décalage réciproque des valeurs, qui se trouvent corrélées l'une avec l'autre, des deux 20 fonctions de pondération spatiale. Pour u = 0, la fonction de corrélation à la valeur zéro, puisqu'il y a toujours au moins l'une des deux valeurs, à multiplier l'une par l'autre, de chaque paire de valeurs qui est nulle. Pour u = E, commence le recouvrement réciproque 25 des domaines non nuls des deux fonctions de pondération, et la fonction de corrélation s'accroit. Pour u = D, les deux fonctions de pondération gl(z) et g2(z) coincident et la fonction de corrélation spatiale croisée atteint son maximum. Aussi bien les fonctions de pondération spatiales gl(z), g2(z) que leur fonction de corrélation mutuelle +12(u) sont des caractéristiques invariables des transducteurs W1 et W2, imposées par la géométrie des transducteurs et convenant donc pour les caractériser. 35 Cette caractérisation des transducteurs par les fonctions de pondération spatiale et par la fonction de corrélation mutuelle spatiale n'est pas limitée au cas o la zone de détection de chaque transducteur est un volume de mesure. Elle est également valable dans 5 le cas o les défauts d'homogénéité utilisés pour mesurer la vitesse se trouvent à la surface du milieu en mouvement et o les transducteurs explorent respectivement une zone de surface déterminée du milieu. C'est par exemple le cas lorsque l'on mesure la vitesse de 10 papier en bande, de textile en bande ou de tôles dans les laminoirs. La zone de détection de chaque transducteur est alors une zone de surface, non un volume. Les considérations exposées précédemment sur les fonctions de pondération spatiale et leur fonction de corrélation 15 spatiale sont valables également dans ce cas sans limitation. Les courbes A et B de la figure 3 représentent l'allure, en fonction du temps, des signaux de sortie S1(t) et S2(t) des transducteurs W1, W2. Les variations 20 de ces signaux proviennent des défauts d'homogénéité du milieu en mouvement qui passent dans les zones de détection des transducteurs. Sous la condition que ces défauts d'homogénéité subsistent au moins partiellement sur le trajet allant du premier au second transducteur, 25 les variations, causées par eux, des signaux sortant des deux transducteurs présentent certaines ressemblances qui sont décalées l'une par rapport à l'autre d'un intervalle de temps qui est égal au temps que met le défaut d'homogénéité pour passer du premier au second 30 transducteur. C'est ce phénomène que l'on utilise pour la mesure de la vitesse, en combinant de manière corrélative les deux signaux. La courbe C de la figure 3 représente la fonction de corrélation mutuelle temporelle R12(T) des deux 35 signaux S1(t) et S2(t). La fonction de corrélation l1 mutuelle temporelle a la forme mathématique R12 (T) = lim 2(t) Sl(t.+T) dt (2) o Elle signifie que l'on multiplie les valeurs instantanées du signal S2(t) par les valeurs instantanées, décalées de la valeur du décalage temporel T, du 10 signal S1(t) et que l'on forme la valeur moyenne des produits le long du domaine de la durée d'observation T. Pour chaque valeur de T, on obtient une valeur particulière de la fonction de corrélation mutuelle temporelle. Dans le cas d'application considéré, la fonction de corrélation mutuelle présente un maximum pour une valeur du décalage temporel T qui est égale au temps que metm tent les défauts d'homogénéité du milieu pour passer du transducteur W1 au transducteur W2, c'est-à-dire que l'on a: Tm D (3) v La distance D étant connue, la valeur Tm du décalage temporel permet de calculer directement la vitesse v des défauts d'homogénéité, qui, en règle 25 générale, est égale à la vitesse du milieu. Pour obtenir la fonction de corrélation mutuelle, on amène les signaux Sl(t) et S2(t) à un corrélateur 4 après le prétraitement nécessaire dans un circuit de traitement du signal 2. Un circuit d'évaluation 5, relié au corrélateur 4, recherche si la fonction de corrélation mutuelle présente un maximum et en déduit la valeur du décalaqe temporel Tm correspondant au temps de passage, décalage à partir duquel la vitesse v peut être calculée. De préférence, 35 un micro-ordinateur correctement programmé assure les fonctions du corrélateur 4 et du circuit d'évaluation 5. Dans ce cas, le circuit de traitement du signal 2 comporte un transducteur analogique/numérique qui convertit les signaux de sortie analogique Sl(t) et S2(t) en signaux numériques convenant pour le traitement dans un micro-ordinateur. S'il suffit de mesurer la vitesse v, le circuit d'évaluation 5 peut déjà, sur la base de la corrélation des signaux Sl1(t) et S2(t), indiquer la valeur 10 de mesure de la vitesse. S'il faut par contre mesurer le débit volumique ou le débit massique du milieu qui s'écoule par la conduite tubulaire 1, le circuit d'évaluation 5 a besoin non seulement de l'information concernant la vitesse, mais encore d'une information concernant le coefficient volumique (densité volumique) Vrel, c'est-à-dire concernant la proportion relative du volume effectif VM du milieu transporté par rapport au volume transportable VT: vM Vrel =V (4) VT Si l'on connaît le coefficient volumique Vrel, on obtient le débit volumique V, c'est-à-dire le volume du milieu en mouvement transporté par unité de 25 temps, à partir de la formule suivante: dv Fm3 1et. d= Vrel VT vpar ex. min' sec Le débit massique m du milieu en mouvement, 30 c'est-à-dire la masse de fluide transportée par unité de temps, est alors égal au produit du débit volumique V et de la densité p du milieu transporté: À dm V kg m = d =V p par ex. k (6) Pour saisir le coefficient volumique, dans le dispositif de mesure de la figure 1, est disposé sur la conduite tubulaire 1 un troisième transducteur W3 qui fournit un signal S3(t) fonction du coefficient 5 volumique. A partir de la vitesse obtenue v et de l'information, contenue dans le signal S3(t) concernant le coefficient volumique Vrel, le circuit d'évaluation 5 peut alors calculer le débit volumique V et/ou le débit massique m d'après les équations (5) et (6) ci-dessus et donner la valeur de mesure cherchée. Si les transducteurs W1 et W2 sont tels que leurs signaux de sortie sont fonction du coefficient volumique, on peut se passer du transducteur W3 et, à la place, on envoie au circuit d'évaluation 5 le signal de sortie 15 de l'un des transducteurs W1, W2. La figure 4 montre, en représentation schématique correspondant à la figure 1, un dispositif de mesure par corrélation qui concrétise le principe qui est à la base de l'invention. Pour les composants et 20 les dimensions correspondant à ceux du dispositif de la figure 1, on emploie les mêmes repères que sur la figure 1. Une différence essentielle par rapport au dispositif de la figure 1 consiste en ce que les zones de détection des deux transducteurs W1 et W2 se recou25 vrent partiellement. Ceci nécessite une conception appropriée des transducteurs, ce qui, sur la représentation schématique de la figure 4, est indiqué par le fait que les émetteurs T1, T2 et les récepteurs R1, R2 des deux transducteurs se recouvrent partiellement 30 l'un l'autre. De plus, le dispositif de mesure de la figure 4 ne comporte pas le transducteur W3 ou respectivement la liaison correspondante des transducteurs W1, W2 avec le circuit d'évaluation. Le recouvrement partiel des zones de détec35 tion des transducteurs W1, W2 a pour conséquence que les fonctions de pondération spatiale gl(z) et g2(z), représentées sur les courbes A et B de la figure 5, se recouvrent aussi, partiellement, d'une valeur F. Par conséquent, la fonction de corrélation mutuelle spatiale q12(u), représentée sur la courbe C de la figure 5, a, pour la valeur u = 0 du décalage spatial, une valeur différente de zéro et un gradient différent du vecteur nul. La fonction de corrélation mutuelle spatiale ne prend la valeur zéro que pour une valeur négative u= -F du décalage spatial et elle atteint son maximum pour la valeur positive u = D du décalage spatial. Les courbes A et B de la figure 6 représentent à nouveau l'allure, en fonction du temps, des signaux 15 S1(t) et S2(t) émis par les transducteurs W1 et W2 de la figure 4. Ces signaux ont en principe les mêmes caractéristiques que les signaux Sl1(t), S2(t), représentés sur la figure 3, du dispositif de mesure de la figure 1. Par contre, la fonction de corrélation mutuelle temporelle R12(T) représentée sur la courbe C de la figure 6, des signaux S1(t) et S2(t) se distingue de celle de la courbe C de la figure 3 par le fait que, pour la valeur T = 0 du décalage temporel, elle a une 25 valeur différente de zéro et une pente différente de zéro qui est représentée par l'angle a formé par l'horizontale et la tangente à la fonction de corrélation mutuelle temporelle au point d'intersection avec l'axe de coordonnées tracé au point T = 0. Le maximum de la fonction de corrélation mutuelle temporelle se situe à nouveau à la valeur T = D/v du décalage temporel et pourrait, comme dans m le cas du dispositif de la figure 1, être utilisé pour mesurer la vitesse du milieu en mouvement, d'o on peut 35 ensuite, à l'aide d'une information complémentaire concernant le coefficient volumique, déduire la valeur de mesure du débit volumique et/ou du débit -massique. Mais la particularité du dispositif de mesure de la figure 4 réside en ce que l'on déduit directement la valeur de mesure du débit volumique ou du débit massique à partir de la pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle à la valeur T = 0 du décalage temporel. Cette façon de faire repose sur la découverte 10 qu'il existe une relation univoque, mathématiquement définie entre la pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle à la valeur T = 0 du décalage temporel et le débit instantané, volumique ou massique, du milieu. La figure 7 montre les fonctions de corré15 lation mutuelle temporelle obtenues à coefficient volumique constant et avec le même dispositif de mesure pour différentes vitesses V1, 2, v3 du milieu. Comme on peut le voir, toutes les fonctions de corrélation mutuelle coupent l'axe des ordonnées passant par T -= 0 au même point, mais avec des pentes différentes. Plus forte est la pente, plus élevée est la vitesse. Pour se le représenter, on peut dire que lorsque la vitesse varie, la fonction de corrélation mutuelle se dilate et se contracte comme un soufflet d'accordéon. 25 Puisque, selon l'équation (5), le débit volumique V à coefficient volumique Vrel constant est proportionnel à la vitesse v, sur la courbe de la figure 7 la pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle pour la valeur nulle du décalage temporel constitue une 30 mesure pour le débit volumique et -si on connaît la densité p du fluide- constitue également, selon l'équation (6), une mesure pour le débit massique. De façon correspondante, la figure 8 montre les fonctions de corrélation mutuelle temporelle obtenues à vitesse constante et avec le même dispositif de mesure pour différents coefficients volumiques. Dans ce cas, les maxima de toutes les fonctions de corrélation mutuelle se situent pour la même valeur r du décalage temporel, laquelle correspond à la vitesse 5 constante, mais il se produit un accroissement, proportionnel au coefficient volumique, des valeurs de la fonction de corrélation mutuelle. Par conséquent toutes les fonctions de corrélation mutuelle coupent l'axe des ordonnées passant par T = 0 avec des pentes diffé10 rentes, mais cette fois non au même point. La pente y est d'autant plus grande que le coefficient volumique est plus grand. Du fait que, selon l'équation (5), le débit volumique V à vitesse constante v est proportionnel au coefficient volumique Vrel, dans ce cas égale15 ment, la pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle pour la valeur nulle du décalage temporel constitue une mesure pour le débit volumique et pour le débit massique. La même relation entre la pente de la fonc20 tion de corrélation mutuelle temporelle pour la valeur T = 0 du décalage temporel et le débit volumique ou le débit massique existe également si la vitesse et le coefficient volumique varient en même temps. Dans chaque cas, on peut directement déduire la valeur de 25 mesure du dévit volumique et/ou du débit massique à partir de la pente de la fonction de corrélation temporelle pour la valeur nulle du décalage temporel. La relation mathématique entre le débit massique m et la pente de la fonction de corrélation 30 mutuelle temporelle pour un décalage temporel nul est donnée par l'équation suivante: 12(0) R12 (0). K (7) du 12|u=0 Avec: 12(0): valeur de la fonction de corrélation mutuelle spatiale pour le décalage spatial u = 0; -4_ 1gradient de la fonction de corrélation du 1 u=0: mutuelle spatiale pour le décalage spatial u = 0; R12(0): gradient de la fonction de corrélation mutuelle temporelle pour le décalage temporel T = 0; K: facteur d'étalonnage (prend en compte la densité du milieu). Le premier facteur du côté droit de l'équation (7) est un termegéométrique qu'il faut déterminer une fois pour toutes, et qui résulte, comme on l'a expliqué à 20 l'aide des figures 4 et 5, de la structure et de la disposition des transducteurs. Le second facteur exprime la pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle pour la valeur nulle du décalage temporel. Le facteur d'étalonnage K est un facteur qu'il faut déterminer la première fois et qui dépend de la densité du fluide transporté. L'équation (7) est également valable pour déterminer le débit volumique, avec toutefois la différence que le facteur d'étalonnage K ne dépend plus de 30 la densité du fluide. Comme on peut le voir à partir de l'équation (7), pour déterminer le débit massique et/ou le débit volumique, aucune des informations supplémentaires fonction du coefficient volumique ne sont nécessaires si l'on déduit la valeur de mesure directement de la pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle pour la valeur nulle du décalage temporel et non, comme dans le cas du dispositif de mesure de la figure 1, de la vitesse précédemment mesurée. Ceci repose sur le fait que dans le calcul est automatiquement prise en compte l'information, concernant le coefficient volumique, qui est contenue dans les signaux Sl(t) et S2(t) qui sont fournis par les transducteurs W1 et W2 du dispositif de mesure de la 10 figure 4. Une condition essentielle pour le fonctionnement du dispositif de mesure décrit réside en ce que la puissance des signaux émis par les transducteurs soit proportionnelle au coefficient volumique. Toutefois ceci est le cas, dans de larges limites, pour tous les transducteurs avec lesquels se réalise le recouvrement partiel des zones de détection, comme cela est schématiquement représenté sur la figure 4, et, ceci, indépendamment du type des transducteurs (optique, acous20 tique, électromagnétique, capacitif, etc...). Pour le mode de fonctionnement indiqué, il faut en outre que la puissance des signaux, c'est-àdire l'information concernant leur amplitude, ne se perde pas lors du traitement des signaux et de la corrélation. La corrélation dans le corrélateur 4 ne doit donc pas se faire avec des signaux "attachés" ou avec des signaux ne représentant que le signe de la valeur. Dans le cas d'un traitement de signaux purement analogiques, cette condition est généralement 30 satisfaite. Dans le cas de traitement de signaux numériques, il faut convertir l'information concernant l'amplitude en mots de code numériques avec une résolution suffisante (nombre de positions de bits). L'équation (7) permet de voir que le gradient de 35 la fonction de corrélation mutuelle spatiale ne doit pas s'annuler puisqu'il est au nominateur. Cette condition n'est remplie que si les zones de détection des transducteurs se recouvrent de la façon que l'on a expliquée à l'aide des figures 4 et 5. Pour obtenir la pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle, dans le cas du dispositif de mesure de la figure 4, on peut là encore envoyer, après prétraitement dans un circuit de traitement du signal 2, les signaux de sortie Sl(t) et S2(t) 10 à un corrélateur 4 qui calcule la fonction de corrélation mutuelle temporelle. Mais on associe maintenant au corrélateur 4 un circuit d'évaluation 6 qui détermine la pente de la fonction de corrélation mutuelle temporelle pour la valeur T = 0 du décalage temporel 15 et qui en déduit le débit volumique ou respectivement massique du milieu. Naturellement, dans ce cas également, le corrélateur 4 et le circuit d'analyse 6 peuvent être formés d'un micro- ordinateur programmé correctement. Il y a de nombreuses possibilités de concevoir les transducteurs de façon que leurs zones de détection se recouvrent. Les figures 9 et 10 montrent, à titre d'exemple, un dispositif optique pour la mesure de la vitesse d'écoulement d'un milieu qui passe dans un tube de plexiglas 10. Le transducteur W1 contient, comme émetteur, une source lumineuse 11 et, comme récepteur, une photodiode 12. Le transducteur W2 contient, comme émetteur, une source lumineuse 13 et, comme récepteur, une photodiode 14. Chaque transducteur 30 est étudié de façon à procurer une pondération très homogène de la section tubulaire en tenant compte de l'effet de lentille qu'a le tube en plexiglas 10. Les axes optiques des deux transducteurs se croisent à angle droit. Comme le montre la figure 10, les sources 35 lumineuses 11, 13 et les photodiodes 12, 14 des deux transducteurs sont un peu décalées l'une par rapport à l'autre le long de l'axe z du tube, de façon que les zones de détection des deux transducteurs se recouvrent à peu près à moitié. Pour plus de clarté, on a exagéré l'étendue des sources lumineuses 11, 13 et des photo5 diodes 12, 14 dans la direction de l'axe du tube z sur la figure 10. Dans ce cas le recouvrement des zones de détection est permis par la disposition croisée des transducteurs. La figure 9 montre également la conception 10 des deux circuits de traitement du signal auxquels on amène les signaux de sortie Sl(t) et S2(t) des transducteurs W1 et W2. Dans chaque circuit de traitement du signal, on amplifie d'abord le signal de sortie du transducteur correspondant dans un préamplificateur 15 15 puis on le filtre dans un filtre passe-haut 16, ce qui supprime la valeur moyenne du signal. Après nouvelle amplification dans un amplificateur 17, chaque signal est amené à un transducteur analogique/numérique 18 qui convertit le signal analogique, débarrassé de sa 20 valeur moyenne, en un signal numérique convenant pour le traitement dans un micro-ordinateur. Au transducteur analogique/numérique 18 se raccorde un micro-ordinateur 19 qui assure les fonctions du corrélateur 4 et du circuit d'évaluation 6 de la figure 4. Pour réaliser des zones de détection se recouvrant partiellement, on peut encore faire en sorte que chaque transducteur soit constitué de plusieurs éléments imbriqués avec les éléments de l'autre transducteur. La figure 11 montre, comme exemple à ce 30 sujet, un dispositif de mesure à transducteurs capacitifs pour mesurer le débit volumique et/ou massique d'un milieu en mouvement dans un tube 20. Le transducteur W1 est constitué de cinq éléments transducteurs 21, 22, 23, 24, 25 dont chacun est formé, de la façon 35 habituelle, de deux électrodes diamétralement situées l'une en face de l'autre sur la périphérie du tube 20. Les éléments transducteurs 21, 22, 23, 24, 25 sont dis.posés, le long de l'axe du tube, à des distances telles qu'il y ait entre eux des intervalles libres. 5 Le transducteur W2 est constitué de la même façon de cinq éléments transducteurs 31, 32, 33, 34, 35 disposés le long de l'axe du tube à des distances telles qu'il y ait entre eux des intervalles libres. Les éléments 31 et 32 du transducteur W2 sont situés dans 10 les intervalles qui séparent les éléments 23 et 24 et respectivement 24 et 25 du transducteur W1, ce qui donne aux zones de détection des deux transducteurs W1 et W2 le recouvrement désiré. Au lieu d'équiperchacun des deux transduc15 teurs d'éléments transducteurs qui lui sont propres, il est également possible de regrouper de façon différente les signaux de sortie des mêmes éléments transducteurs pour réaliser les zones de détection, se recouvrant, de deux transducteurs. La figure 12 représente un dis20 positif de mesure comportant un alignement de photodiodes 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 qui sont disposées selon la direction z du mouvement du milieu en mouvement et qui reçoivent la lumière d'une source lumineuse commune 40. Chaque photodiode constitue, en 25 liaison avec la source lumineuse, un élément transducteur et émet un signal de sortie électrique S41, S42... S48 influencé par les défauts d'homogénéité du milieu en mouvement. Les sorties des photodiodes sont reliées aux entrées de deux circuits d'addition 51 et 52 qui combinent, avec des signes différents, les signaux de sortie des photodiodes pour former les deux signaux S1(t) et S2(t) à corréler. Par exemple les signaux Sl(t) et S2(t)peuvent être formés de la façon suivante: Sl(t) = + S41+S42-S43-S44+S45+S46 S47-S48 S2(t) = -S41+S42+S43-S44-S45+S46 +S47-S48 Cette réalisation des zones de détection en recouvrement présente l'avantage que les signaux Sl(t) et S2(t) sont débarrassés de valeur moyenne, ce qui supprime la nécessité d'un filtre passe-haut. En outre on supprime ainsi l'effet d'écarts de concentration sur 10 le résultat de la mesure. Bien entendu, l'on peut également procéder de même avec, au lieu de photodiodes, des éléments transducteurs acoustiques, capacitifs ou autres. Au lieu d'utiliser deux circuits d'addition pour combiner simultanément les signaux, on peut égale15 ment les combiner, avec le même circuit d'addition, en multiplexage temporel. On peut alors continuer à traiter, de la façon expliquée précédemment, les signaux Sl1(t) et S2(t) obtenus avec les dispositifs de la figure 11 ou de la 20 figure 12, pour former la fonction de corrélation mutuelle temporelle dont on obtiendra la pente pour la valeur t = 0 du décalage temporel et dont on déduira ensuite la valeur de mesure du débit volumique et/ou massique. Au lieu d'exécuter ces opérations dans un microordinateur, il est également possible d'obtenir le résultat par traitement direct des signaux électriques dans un circuit matériel. La figure 13 représente un circuit de traite30 ment des signaux analogiques 60 convenant dans ce but et comportant deux entrées 61 et 62 auxquelles on amène les signaux de sortie Sl1(t) et respectivement S2(t) de l'un des systèmes de transducteurs précédemment décrits. Dans un circuit de différentiation 63, on différentie 35 en fonction du temps le signal analogique Sl(t) amené à l'entrée 61. La sortie du circuit de différentiation 63 est reliée à l'une des entrées d'un circuit multiplicateur 64 qui reçoit, à son autre entrée, le signal S2(t). Le signal de sortie du circuit multiplicateur 64 est fourni, par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas 65, à un dispositif indicateur 69. Le signal S2(t) qui arrive à l'entrée 62 est amené aux deux entrées d'un second circuit multiplicateur 67 qui donne donc à la sortie un signal qui correspond au carré du signal S2(t). Ce signal est amené à l'autre entrée du circuit diviseur 66 par l'intermédiaire d'un second filtre passe-bas 68. La multiplication des signaux dans le circuit multiplicateur 64 correspond à la formation de la fonc15 tion de corrélation mutuelle pour la valeur ' = 0 du décalage temporel, étant précisé que, par suite de la différentiation précédente du signal S1(t), le résultat correspond directement à la pente de la fonction de corrélation mutuelle. Le signal de sortie du filtre passe-bas 65 représente donc la pente de la fonction de corrélation mutuelle pour la valeur T = 0 du décalage temporel et peut servir directement dans l'appareil indicateur 69 pour indiquer le débit massique et/ou le débit volumique à mesurer, dès lors que l'appareil 25 indicateur 69 est étalonné en fonction du facteur d'étalonnage correspondant. Le premier moment du spectre de densité de la puissance mutuelle des signaux S1(t) et S2(t) est mathématiquement équivalent à la pente de la fonction 30 de corrélation mutuelle réduite pour la valeur t = 0 du décalage temporel. Il est donc également possible de programmer le microordinateur, ou de concevoir le circuit câblé utilisé à sa place, pour qu'il donne un résultat qui corresponde au premier moment du spectre 35 de densité de la puissance mutuelle des signaux. De cette valeur on peut déduire la valeur de mesure du débit volumique et/ou du débit massique de la même façon que de la pente de la fonction de corrélation mutuelle pour la valeur r= 0 du décalage temporel. Il est rappelé que le spectre de densité de puissance mutuelle de deux signaux est la transformée de Fourier de la fonction de corrélation mutuelle de ces signaux. Il est également rappelé que le premier moment M d'une fonction est l'intégrale n +o Mn = jx n f (x) d(x) -Co Le premier moment du spectre de densité de puissance mutuelle représente donc, à un facteur près, 15 le barycentre de fréquence des signaux. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour mesurer, sans contact, le débit volumique ou massique d'un milieu en mouvement, comportant deux transducteurs (W1, W2) dont les zones de détection sont décalées l'une par rapport à l'autre dans le sens du mouvement du milieu et qui fournissent des signaux électriques (Sl(t), S2(t))dans lesquels les défauts d'homogénéité du fluide en mouvement interviennent en fonction de leur position spatiale, selon 10 des fonctions de pondération spatiale différentes, et comportant un dispositif pour obtenir la valeur de mesure en combinant par corrélation les deux signaux, caractérisé en ce que les zones de détection des deux transducteurs (W1, W2) se recouvrent partiellement de 15 façon telle que le gradient de la fonction de corrélation mutuelle spatiale (412(u)) des fonctions de pondération spatiales (g1(z), g2(z)) soit différent du vecteur nul pour le décalage spatial nul; et en ce que la valeur de mesure est déduite à partir de la pente de 20 la fonction de corrélation mutuelle temporelle (R12(T)) des deux signaux (S1(t), S2(t)) pour la valeur zéro du décalage temporel, ou bien à partir du premier moment du spectre de densité de la puissance mutuelle des deux signaux (Sl(t), S2(t)). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux transducteurs (11, 12; 13, 14) ont des axes qui se croisent et sont décalés l'un par rapport à l'autre avec un recouvrement réciproque dans le sens du mouvement du milieu. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque transducteur (W1, W2) est constitué de plusieurs éléments transducteurs (21 à 25; 31 à 35) disposés le long de la direction du mouvement; et en ce que, pour créer des zones de détection qui se 35 recouvrent, des éléments transducteurs (24, 25; 31, 32) des deux transducteurs sont imbriqués les uns avec les autres. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones de détection des deux transducteurs (W1, W2) qui se recouvrent sont réalisées en regroupant de façon différente les signaux de sortie de plusieurs éléments transducteurs (41 à 48) disposés le long de la direction du mouvement.