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Auteur(s)
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Claude GAILLEDREAU : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux - Expert à la Commission Électrotechnique Internationale
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le débitmètre dit à vortex (ou à tourbillons) exploite un principe original qui consiste à provoquer, au sein du fluide ( liquide ou gaz), des variations périodiques de la vitesse et de la pression, et à en déduire le volume de fluide écoulé.
Le signal physique qu’il délivre étant à l’origine périodique, son traitement fait appel aux techniques numériques ; il s’agit donc d’un type d’instrument qui a bénéficié des développements très rapides de la micro‐informatique, observés depuis une ou deux décennies. Ses avantages essentiels sont l’absence de pièces tournantes, et une sortie linéaire avec le débit, qui lui confère une bonne dynamique de mesure.
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4. Éléments sensibles
4.1 Divers modes de détection
La détection des fluctuations de l’écoulement peut être faite :
-
directement, en relevant les perturbations des champs de vitesse ou de pression ;
-
ou bien indirectement, en relevant les contraintes mécaniques subies par l’obstacle lui-même ou par une cible en aval, du fait de la non-isotropie du champ de pression.
Le débitmètre piézoprécessif et le débitmètre à effet Coanda utilisent les mêmes éléments sensibles que le débitmètre à tourbillons.
HAUT DE PAGE4.2 Détecteur de vitesse par effet thermique
Le détecteur de vitesse d’écoulement est généralement de type thermique ; il a l’avantage de posséder la plus grande sensibilité. Il est quelquefois gainé pour le protéger de l’abrasion par les poussières véhiculées avec les gaz. Il a aussi l’inconvénient d’être sensible aux chocs thermiques, de ne pas tolérer une pression élevée, et d’avoir une forte consommation : Fischer et Porter indique, pour le capteur thermique de son débitmètre piézoprécessif, un courant de chauffage de 8 mA, incompatible avec un classique transmetteur 2 fils, alimenté en 4-20 mA.
HAUT DE PAGE4.3 Détection de pression de fluide
La pression locale de l’écoulement peut être mesurée par un élément piézoélectrique, que l’on place parfois dans une capsule isolée du fluide.
Une autre solution est celle du condensateur différentiel, placé à l’intérieur de la barre vortex. Ce dispositif fonctionne dans une très vaste plage de température, de – 200 à + 400 oC ; sa faiblesse réside peut-être dans les orifices de communication, susceptibles de se colmater si le fluide est chargé.
HAUT DE PAGE4.4 Détection de contraintes
La détection par méthode...
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