Brevet FR3050828A1 (20171103)
REVENDICATIONS1. Procédé de détermination d'une vitesse d'écoulement (V) d'un fluide s'écoulant dans un tronçon de conduite (2) selon une direction d'écoulement (D), au moins une paire de transducteurs de mesure électroacoustiques étant montée sur le tronçon de conduite (2) et comportant un émetteur (10) agencé de manière à ce qu'une onde acoustique émise par ledit émetteur (10) se propage dans le fluide le long d'un trajet acoustique de mesure (Lm) formant un angle (Am) non nul et non orthogonal avec la direction d'écoulement (D), et un récepteur (20) placé sur le trajet acoustique de mesure (Lm), le procédé comprenant au moins un cycle de mesure au cours duquel - - on émet (110) une onde acoustique en excitant l'émetteur (10) de la paire de transducteurs de mesure avec une impulsion électrique d'excitation (Ve), - on sélectionne (115) un instant d'émission (te) de l'onde acoustique, - on collecte (120) un signal de tension électrique de réception (Vr, Vr') que le récepteur (20) de la paire de transducteurs de mesure émet en réponse à l'onde acoustique qu'il reçoit sur une fenêtre temporelle, - on calcule (130) une fonction d'inter-corrélation du signal de tension électrique de réception (Vr, Vr') avec un signal de réception de référence (Vref) sur la fenêtre temporelle, - on sélectionne (135) comme instant de réception (tr) l'instant correspondant au maximum de la fonction d'inter-corrélation sur la fenêtre temporelle, et - on calcule (145) la vitesse d'écoulement (V) du fluide associée à partir du temps de transit (At) de l'onde acoustique écoulé entre l'instant d'émission (te) et l'instant de réception (tr), de la distance (dm) parcourue par l'onde acoustique le long du trajet acoustique de mesure (Lm), de la célérité (c) de propagation des ondes dans le fluide, et dudit angle (Am) formé par le trajet acoustique de mesure (Lm) avec la direction d'écoulement (D). 3050828 21\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel on sélectionne en tant qu'instant d'émission (te) de l'onde acoustique un instant auquel un front (Pe) de l'impulsion électrique d'excitation (Ve) dépasse pour la 5 première fois un seuil d'émission (Se).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise une technique de corrélation entre chaque signal d'excitation et un signal d'excitation de référence pour sélectionner l'instant d'émission (te) de 10 l'onde acoustique.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le maximum de la fonction d'inter-correlation correspond à l'instant où le signal de tension électrique de réception (Vr, Vr') correspond au mieux au 15 signal de réception de référence.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on réalise répétitivement le cycle de mesure. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel au moins deux paires de transducteurs de mesure électroacoustiques sont utilisées et montées sur le tronçon de conduite (2) et définissent des trajets acoustiques de mesures (Lm1, Lm2) formant respectivement des angles non nuls avec la direction d'écoulement (D), au moins l'un desdits 25 angles (Lm1) étant non orthogonal, et le procédé comprenant, au cours du cycle de mesure, une détermination d'un temps de transit associé à la première paire de transducteurs de mesure et d'un temps de transit associé à la deuxième paire de transducteurs de mesure. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, dans lequel l'une des paires de transducteurs est montée de manière à définir un trajet acoustique de mesure (Lm2) orthogonal à la direction de l'écoulement.\n<CLM>\1\tDispositif (1) de détermination d'une vitesse d'écoulement 35 (V) d'un fluide, comprenant un tronçon de conduite (2) dans lequel le fluide s'écoule selon une direction d'écoulement (D) et au moins une paire 3050828 22 de transducteurs de mesure électroacoustiques montée sur le tronçon de conduite (2), la paire de transducteurs comportant un émetteur (10) agencé de manière à ce qu'une onde acoustique émise par ledit émetteur (10) se propage dans le fluide le long d'un trajet acoustique de mesure 5 (Lm) formant un angle (Am) non nul et non orthogonal avec la direction d'écoulement (D) et un récepteur (20) placé sur le trajet acoustique de mesure (Lm), le dispositif (1) comprenant en outre des moyens de mesure (100) de la vitesse d'écoulement (V) du fluide, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure (100) comportent : 10 - un circuit d'excitation (12) couplé à l'émetteur (10) de la paire de transducteurs de mesure, et configuré pour exciter ledit émetteur (10) avec une impulsion électrique d'excitation (Ve) pour émettre une onde acoustique, - un moyen de sélection d'un instant d'émission (te) de 15 l'onde acoustique par ledit émetteur (10) ; - un moyen de détermination (24) d'un instant de réception (tr) comportant un module de corrélation (26) du signal de tension électrique de réception (Vr, Vr') avec un signal de réception de référence (Vref) pour chaque pas de temps 20 d'une fenêtre temporelle de collecte du signal de tension de réception (Vr, Vr') pour déterminer une fonction d'inter-corrélation et un module de détection (28) du maximum de la fonction d'inter-corrélation sur la fenêtre temporelle, et - des moyens de calcul (50) reliés aux premier et deuxième 25 détecteurs de seuil (14,\n<CLM>\1\tet configurés pour calculer la vitesse d'écoulement (V) du fluide associée à partir du temps de transit (At) de l'onde acoustique écoulé entre l'instant d'émission (te) et l'instant de réception (tr), de la distance (dm) parcourue par l'onde acoustique le long du 30 trajet acoustique de mesure (Lm), de la célérité (c) de propagation des ondes dans le fluide, et dudit angle (Am) formé par le projet acoustique de mesure (Lm) avec la direction d'écoulement (D). 35 3050828 23\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication 8, dans lequel le moyen de sélection comprend un détecteur de seuil (14) couplé au circuit d'excitation (12) et configuré pour détecter en tant qu'instant d'émission (te) d'une onde acoustique par ledit émetteur (10) un instant auquel un 5 front (Pe) de l'impulsion électrique d'excitation (Ve) dépasse un seuil d'émission (Se).\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication 8, dans lequel le moyen de sélection comprend un module d'inter-corrélation apte à appliquer une 10 technique de corrélation entre chaque signal d'excitation et un signal d'excitation de référence pour sélectionner l'instant d'émission (te) de l'onde acoustique.\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une des revendications 8 à 10, dans 15 lequel l'émetteur (10) et le récepteur (20) de la paire de transducteurs de mesure sont placés en regard l'un de l'autre.\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une des revendications 8 à 11, comprenant plusieurs paires de transducteurs de mesure 20 électroacoustiques définissant des trajets acoustiques de mesure respectifs (Lm1, Lm2), les moyens de mesure (100) étant configurés pour déterminer le temps de transit associé à chaque paire de transducteurs de mesure. 25\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une des revendications 8 à 12, dans lequel le fluide s'écoule dans le tronçon de conduite (2) en étant dans un état parmi les états monophasique liquide, monophasique gazeux, et diphasique gaz/liquide.