Brevet FR2617961A1 — publié le 19890113

La présente invention se rapporte à un dispositif de mesure de débit d'un fluide, liquide ou gazeux, au moyen d'un orifice dégrimogène autorisant une précision peu variable sur une large plage de valeurs de débit. On connait et utilise divers dispositifs par le moyen desquels des orifices de sections différentes sont mis en place successivement au travers de la conduite, chaque orifice permet la mesure du débit avec une précision suffisante dans un intervalle de débit dont la médiane correspond à la précision optimale. Pour autant que les intervalles de mesure sont disposés en une suite continue on obtient une plage de valeur de débit qui peut être importante mais o la précision est fluctuante, optimale pour la valeur médiane du débit, réduite aux limites. De toutes façons, le passage d'un intervalle au suivant est discontinu puisqu'il nécessite le changement de la plaque à orifice. Ainsi les brevets US 1.903.068 déposé le 4 mars 1931 et US 1.945.826 déposé le 6 mai 1931 décrivent des dispositifs comportant un sas permettant de retirer la plaque percée de l'orifice déprimogène et de la remplacer par une autre, percée d'un orifice de section différente. L'automaticité de la substitution d'un orifice à orifice par une autre de section différente a été acquise soit par la translation d'une seule plaque comportant plusieurs orifices de sections différentes comme dans US 3.105.384 déposé le 23 janvier 1961 soit par la rotation d'une plaque comportant plusieurs orifices dont les centres sont situés sur un cercle comme dans US 3.079.796 déposé le 4 février 1960. Ces dispositifs comportent nécessairement un sas volumineux dont l'étanchéité doit faire l'objet de contrôles fréquents ce qui en rend l'emploi difficile loin des centres de production habités, notamment sur le sol sous-marin et aussi lorsque de très hautes pressions doivent être traitées. C'est pour pallier ces différentes difficultés que le dispositif objet de l'invention a été proposé. Un orifice déprimogène de section variable peut être réalisé avec des moyens mécaniques moins encombrants, notamment ceux qui doivent être logés dans un sas à étanchéité contrôlée. Un orifice circulaire à section variable, tel qu'utilisé dans le matériel de photographie, aurait permis d'utiliser les mêmes courbes de calibration déjà employées. Toutefois les mécanismes sont trop fragiles pour être utilisés dans des fluides corrosifs et transportant des particules abrasives. Parmi les autres formes d'ouverture seul le carré permet de conserver une définition géométrique constante ce qui autorise & comparer et corréler la courbe de calibration à celle établie pour des orifices circulaires de sections correspondantes. Un dispositif de mesure de débit d'un fluide, gaz ou liquide, selon l'invention, comprenant des moyens pour mesurer la différence de pression dans la conduite de part et d'autre d'un orifice coaxial à la conduite, est caractérisé en ce que cet orifice est muni de moyens pour en faire varier la section tout en conservant la même définition géométrique. Suivant un mode préférentiel de réalisation, les moyens pour faire varier la section de l'orifice tout en conservant sa définition géométrique sont constitués par deux plaques planes, superposées et glissant l'une sur l'autre, mobiles par translations d'amplitudes égales et de sens opposés dont les bords se faisant face et se chevauchant, portent chacun une échancrure triangulaire isocèle rectangle dont la bissectrice de l'angle rectangle parallèle à la direction de translation des plaques, rencontre l'axe de la conduite. Un mode de réalisation particulier est exposé ci-après plus en détail en référence aux dessins annexés. Il est donné à titre d'exemple et ne limite pas l'étendue de l'invention. La figure 1 montre l'installation de façon schématique en coupe longitudinale. La figure 2 montre de face l'orifice carré a section variable. La figure 3 montre une section des plaques constituant le dispositif selon la figure 2. La figure 4 montre une section des mêmes plaques positionnées pour l'usinage de l'orifice. En se référant à la figure 1 on trouve, intercalé entre deux éléments de conduite 1 et 2 d'axe xx, un dispositif de mesure de débit 3 à orifice deprimogène 4 comprenant, comme ceux connus de l'art antérieur, un tel orifice 4 compris entre deux moyens de mesure de la pression dans la conduite en aval et en amont (5 et 6). La particularité de l'orifice 3 consiste en ce qu'il est délimité par deux plaques (7 et 8) perpendiculaires à l'axe de la conduite et mobiles l'une par rapport à l'autre. La figure 2 montre comment ces deux plaques (7 et 8) délimitent l'orifice carré (3). Chacune des plaques (7 et 8) comporte sur les bords respectifs (9 et 10) se faisant face et se chevauchant, une entaille (11 et 12) en forme de triangle isocèle rectangle tel que les bissectrices (14-15) des angles rectangles opposés se superposent sui une projection de face telle que la figure 2 et rencontrent l'axe xx de la conduite (1-2). Les deux plaques (7 et 8) sont mobiles par translations d'amplitudes égales et de sens opposés, dans le sens de rapprochement AA et dans le sens de l'éloignement BB. Les bissectrices (14-15) des angles rectangles opposés sont parallèles à la direction de translation des plaques (AA-BB). Comme il est d'usage et conformément aux normes pour ce qui concerne les gaz, les entailles (11 et 12) sont usinées de telle façon qu'elles présentent un angle vif (16) à 90 du côté de l'arrivée du fluide et une troncature (17) à 45 . Ces particularités d'usinage sont visibles sur la figure 3 o les plaques sont montrées en section et assemblées comme sur la figure 2. L'arrivée du fluide est représentée par la flèche 18. Conformément aux normes la face de chaque plaque orientée vers l'arrivée du fluide, liquide du gaz, a fait l'objet d'un traitement de surface particulièrement élaboré, cette face étant "polie glacée". La figure 4 montre les deux plaques positionnées pour l'usinage du pourtour de l'orifice, l'angle vif (16) et le traceture (17) à 45 . Les faces polies et glacées des deux plaques sont alors en contact ce qui a pour avantage de donner une meilleure définition aux usinages (16) et (17). REVENDICATIONS 1 - -Dispositif de mesure du débit d'un fluide dans une conduite comprenant des moyens pour mesurer la différence de pression dans cette conduite de part et d'autre d'un orifice coaxial à la conduite, caractérisé en ce que cet orifice est muni de moyens pour en faire varier la Section tout en en conservant la même définition géométrique. 2 - Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les moyens pour faire varier la section de l'orifice tout en conservant sa définition géométrique sont constitués par deux plaques planes, superposées glissant l'une sur l'autre, mobiles par translations d'amplitudes égales et de sens opposés, dont les bords, se faisant face et se chevauchant, portent chacun une entaille triangulaire isocèle rectangle telle que la bissectrice de l'angle rectangle parallèle à la direction de translation des plaques, rencontre l'axe de la conduite.