Brevet FR2914415A1 — publié le 20081003

Dispositif et procédé pour contrôler le débit d'air mesuré par un débitmètre électronique. La présente invention concerne un dispositif pour contrôler le débit d'air mesuré par un débitmètre électronique, ainsi qu'un procédé pour contrôler le i d'air mesuré par un débitmètre électronique iti nt en oeuvre le dispositif s on l'invention. Ce dispositif est un moyen de contrôle de débitmètres électroniques de bancs aérauliques. Ces bancs aérauliri,les (avec leur débitmètre électronique étalonné avec le dispositif selon ' ii ntion) servent à caractériser des composants du circuit d'air d'admission tels qu'un débitmètre du moteur d'un véhicule automobile. Le but de la présente invention est précisément de créer un tel dispositif de contrôle. Ce but est 3elon l'invention par un tiiuf pour dorni, I i débit d'air mesuré par t ,i débitmètre électronique cary i.érisé en ce qu comprend une enceinte reliée d'une part, à une première conduite dont l'extrémité comporte une ouverture d'entrée d'air et d'autre part à une seconde conduite dont l'extr ut reliée à une pompe d'aspiration d'air, en ce que l'ouverture d'entrée d'air de la prcipilr rr conduite est n' moyens de raccordeme -rt amovible à un diaphragme choisi pirmi une sé dlii ,hragmes prési des sections de passage d'air datte entes, en ce que la seconde donduu,a débouche à l'intérieur de l'enceinte par une ouverture munie de moyens de raccordement amovible à une buse sonique choisie parmi une série de 1)0' soniques dont les passages d'air présentent des caractéristiques différentes, en ce que la seconde conduite (-emporte des moyens de raccordement amovible au débitmètre à contrôler de ipe sorte que celui-ci soit parcouru par le courant d'air aspiré par la pompe, cette dernière étant entraînée par un moteur dont on peut faire varier la vitesse. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention pour contrôler le débit d'air mesuré par un débitmètre électronique. Selon ce procédé, on aspire l'air par le diaphragme et au travers de la buse sonique de telle sorte que la vitesse d'écoulement de l'air au niveau de la buse soit égale à Mach 1 et on détermine pour chaque di gme associé à chacune des buses le débit massique d'air et on comp Ire ce débit au débit mesuré par le débitmètre électronique. Après cette comparaison, on peut corriger la mesure effectuée par le débitmètre c'est-à-dire en le réétalonnant ou conclure à un dysfonctionnement de celui-ci si l'écart entre les valeurs mesurées par le dispositif et celles mesurées par le cri io mètre sont trop impoli,, intes. Selon une ii ci; s'on préférée du dispositif selon 1 n, ladite série de diaphragmes est ivalisée sur une plaquette unique présentant u :a rentes sections de passage d'air. Avantageusement, les différentes sections de passage d'air sont disposées suivant un cercle. Ainsi pour passer d'un diaphragme au diaphragme suivant, il suffit de tourner la plaquette. Pour pouvoir effectuer des mesures précises, le dispositif selon l'invention comprend des capteurs de pression pour mesurer la différence de pression entre l'amont et l'aval du diaphragme et entre l'amont et l'aval de la buse sonique. De préférence, l'enceinte est en forme de cloche dont la partie supérieure est amovible. On peut ainsi remplacer facilement k bi uée à l'intérieur de l'ensei;ite par une autre buse ayant des caractéristique fférentes. Selon une autre particularité du dispoewl selon l'in si ei i, le fond de la cloche comporte une entée d'air reliée à la première conduite et une sortie d'air reliée à la seconde coniiiii1r. Selon une version éfé le dispositif est monté sur un chariot qui peut eu- ire déplacé facilemel s :a banc d'essai où se trouve le débitmètre à contrôler. D'autres particula, e: avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : la figure 1 est une vue schématique du dispositif de contrôle selon l'invention, la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif de contrôle monté sur un chariot, la figure 3 est une vue en perspective d'une buse rinhe n. dans le dis pneïtif selon l'invention, la ligure 4 représente des courbes montrant les débits mesurés dans le dispositif selon 1 n tu. lion avec les différents diaphragmes et buses. Comme montré par les figures 1 et 2, le dispositif pour contrôler le débit d'air mesuré par un débitmètre électronique comprend une enceinte 1 reliée d'une part, à une première condi 2 dont l'extrémité comporte une ouverture d'entrée d'air 3 et ii ,leti part à une seconde conduite 4 dont l'extrémité est reliée à une pompe d'aspiration d'air 5. Lloutii rien) d'entrée d'air 3 de la première conduite 2 est munie de moyens di- accordement amovible à un diaphragme 6 choisi parmi une série de diaphragmes (voir figure 2) présentant des sections de passage d'air différentes. La seconde conduite 4 débouche à l'intérieur de l'enceinte par une oti iiei tei, 7 munie de moyens de raccord( lent amovible à une buse sonique 8 choisis parmi une série de buses sonie dont les passages dliw pi et-entent des caractéristiques dit 1-irentes. La seconde conduite 4 comporte des moyens de raccordement amovible au dé " (non représente) contrôler de telle sorte que celui-ci soit parcouru p. le courant d'air aspiré par la pompe 5. Cette dernière est entraînée par un moteur dont on peut faut, 1, r la vitesse. Comme montré par la figure 2, la série de diaphragmes est réalisée sur une plaquette unique 9 en forme de disque présentant différentes sections de passage i disposées suivant un cercle. Dlautiie part, le dispositif selon l'invention, comprend des capteurs de pression (non représentés) pour mesurer la différence de pression entre l'amont et l'aval du diaphragme 6 et entre l'amont et l'aval de la buse sonique 8. ' ailleurs, l'enceinte 1 est en forme de cloche dont la partie supérieure la est arnoiiiiilisile et dont le fond 1 b comporte une entrée d'air 10 reliée à la première conduite 2 et une sortie d'air 7 reliée à la seconde conduite 4. Dans le cas de l'exemple de la figure 2, le dispositif selon l'invention est monté sur un c. iot 11 qui peut se d( cer vers le banc d'essai où se trouve le débitmètre à ( itrôlen Pour contrôler le débit d'air mesuré par un débitmètre électronique, on procède comme suit : on aspire l'air par le diaphragme 6 et au travers de la buse sonique 8 de telle sorte que la vitesse d'écoulement de l'air au niveau de la buse soit égale à Mach 1, on détermine pour chaque diaphragme 6 associ lacune des buses 8 le débit massique d'air et, ont ompare w débit mesuré par le débitmètre électronique. La diiti irence de prev>sion mesurée entre l'amont et l'aval des différentes buses 8 duit être supé i iie à 500 mbar. Par ailleurs, la différence de pression mesurée entre l'amont et l'aval des différents diaphragmes 6 peut varier entre 1 et 8 mbar en fonction de la buse 8 à laquelle il est associé. On va maintenant expliquer plus en de tail les fonctions des rtes buses 8 et diaphragmes 6 du dispositif de cet ILI ôle selon l'invention. ruses soniques 8 s buses fonctio dans les conditions optimales, on doit piailla ui i o différence de pression use d'au moins 500 mbar. Cette condition étant validée, la vitesse de l'écoulement au niveau du col de I )use 3 est de Mach 1, Elle garantie donc un débit unique qui ne r que rte la température, de la pression et de l'hygrométrie mesurées dans ;enceinte 1. Ce débit est alors utiiisé comme débit de référence. Di iphiagme 6 Pour les diaphragmes, la problématique est différente. A une différeree de pression APDiaphragme corresnend un débit. Suivant la gamme de ZSIF)DIaphnprécision est plus ou i anis grande. Pour obtenir, les meilleurs rés ats (précision de 1 à 2 %), il est nécessaire de rester dans une gamme de APDiaphragme de 1 mbar à 8 mbar car au-delà la précision de la valeur de débit chute). La e consiste alors à construire pour chaque diaphragme 6 sa courbe (la., / ZIPDiaphragme en utilisant un lot de buses soniques 8. A chaque buse 8 correspondra alors : une APBuse supérieure à 500 mbar entre l'amont et l'aval de celle-ci donnant le débit de référence, le même débit passant à travers le diaphragme avec une Diaphragme comprise it -) 1 h ,hei et 8 mbar. Lorsque les courbes de débit d'air en fonction de la Di: sont réalisées, il est alors possible de faire des mesures sur l'ensemble de Ir gamme de débit du banc en comparant les valeurs du débitmètre électronique avec celles des courbes (en utilisant le diaphragme qui correspond à la plage de débit avec si besoin un boîtier papillon pour réaliser des points intermédiaires). Le tableau ci-après et les courbes de la figure 4 montrent les réeellels obtenus avec un dispositif comportant huit diaphragmes ayant des sections de passage &lei ents et vingt-deux buse Iiitui entes. Sur ce et sur cette figure C,i\IR désigne le débit massique d'air en Kg/h. J,,2Li 273,454 Les avantages du procédé selon Drivent on sont les suivants : L'étalonnage est précis car il ne nécessite pas l'utilisation d'un débitmètre électronique lui-même étalonné avec un autre débitmètre électronique, chacun ayant ses propres dérives et incertitudes qui sont cumulées au final. Dans le cas des buses sciril,lics, l'incertitude est de 0.3 % (en intégrant les incertitudes sur la mesure de la pression, de la température et de l'hygrométrie). Avec les diaphragmes, en cumulé, l'incertitude est alors de 2 % en prenant en compte l'incertitude de mesure du capteur de AP, cet étant REVENDICATIONS 1. Dispositif pour contrôler le débit d'air mesuré par un débitmètre élect-r , caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte (1) reliée d'une part, à erre preniis conduite (2) dont l'extrémité comporte une ouverture d'entrée d'air (3) et d'autre part à une seconde conduite (4) dont l'extrémité est reliée à une pompe d'aspiration d'air (5), en ce que l'ouverture d ntiee d'air (3) de la première conduite (2) est munie de moyens de raccordement amovible à un diaphragme (6) choisi parmi une série de diaphragmes présentant des sections de passage d'air différentes, en ce que la seconde conduite (4) débouche à l'intérieur de l'enceinte (1) par une ouverture (7) munie de moyens de raccordement mavible à une buse sonique (8) choisie parmi une série de b 3eS soniques les passages d'air présentent des caractéristiques dir rites, en ce que la seconde conduite (4) cornpel des moyens de raccordement amovible au débitmètre à contrôler de telle sorte que celui-ci soit parcouru par le courant d'air aspiré par la pompe (5), cette dernière étant entraînée par un moteur dont on peut faire varier la vitesse. 2. elon la revendication 1, er n et rie( n ce que ladite série de (6) est réalisée sur une r. tc unique (9) présentant différentes sections de passage d'air. 3. Dispositif selon la revendication 2, car ir n ce que les différentes sections de passage d'air sont disposées suivi un cercle. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des captitui - le pression pour '' la différence de pression entre l'amont et rave' -hragme (6) et el ra l'amont et l'aval de la buse sonique (8). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, cars en ce que l'enceinte (1) est en forme de cloche dont la partie supérieure (la) ast amovible. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fond (1 b) de la cloche comporte une entrée d'air (10) reliée à la première conduite (2) et une sortie i.ri! (7) reliée à la seconde conduite (4). 7. Dispu,etIf elo, l'une des ndications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est monté sui un chariot (11). 8, Procédé pour contrôler le débit d'air mesuré par un e,M),tee-'atre électronique, ce procédé mettant en oeuvre le dispositif salon rime des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on aspire l'air par le diaphragme (6) et au travers de la buse sonique (8) de telle sorte que la vitesse ,'écoulement de l'air eu niveau de la buse (8) soit égale à Mach 1 et on termine pour chaque diephreeme (6) associé à chacune des buses (8) le débit massique d'air et on compare ce débit au débit mesuré par le débitmètre électronique. 9. Procédé selon ta revendication 8, caractérisé en ce que le Miel-once de pression mesurée entre l'amont et l'aurai Pas différentes buses (8) est supérieure à 500 mbar. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la différence de pr{, sien mesurée entre l'amont et l'aval des différents iliephiagmes (6) varie entre 1 et 8 mbar en fonction de la buse (8) à laquelle il associé.