Mesure de débit par ultrasons - Mesure en conduite pleine

1 - Principales notions concernant les ondes ultrasonores

• 1.1 - Définition et principales caractéristiques
• 1.2 - Catégories d’ondes utilisées en débitmétrie ultrasonore
• 1.3 - Célérité d’une onde élastique
  Figure 1 - Vitesse du son dans l’eau en fonction de la température (pour une pression de 1 bar) Tableau 1 Tableau 2 Tableau 3 Tableau 4
• 1.4 - Cas particulier de l’eau
• 1.5 - Célérité d’une onde dans un fluide en mouvement
• 1.6 - Longueur d’onde d’une onde ultrasonore
  Figure 2 - Célérité d’une onde dans un fluide en mouvement
• 1.7 - Impédance acoustique d’un milieu
  Figure 3 - Réflexion et réfraction d’une onde incidente Tableau 5
• 1.8 - Réflexion et réfraction
  Figure 4 - Rapprochement de l’onde réfractée... Figure 5 - Écartement de l’onde réfractée... Figure 6 - Parcours de l’onde ultrasonore dans le cas de deux sondes externes montées sur la même génératrice
• 1.9 - Facteurs d’absorption des ondes ultrasonores

2 - Mesure de débit en conduite pleine

• 2.1 - Fonctionnement de la mesure par différence de temps de transit
  Figure 7 - Allure d’une impulsion excitatrice Figure 8 - Deux sondes montées pour une utilisation en mode reflex Figure 9 - Exemple de manchette multicorde (document Ultraflux) Figure 10 - Exemple de guide d’onde (document Panametrics) Figure 11 - Cordes placées dans des plans diamétraux Figure 12 - Quatre cordes placées dans quatre plans parallèles Figure 13 - Illustration d’un profil développé Figure 14 - Sondes – mode de travail Figure 15 - Sondes travaillant en mode double reflex
• 2.2 - Mesure du débit par plans diamétraux
  Figure 16 - Mode direct vu de dessus Figure 17 - Profil de vitesses d’un écoulement laminaire Figure 18 - Périodicité d’un écoulement turbulent Figure 19 - Profil de vitesses d’un écoulement turbulent Figure 20 - Allongement et aplatissement du profil de vitesses d’un écoulement turbulent quand le débit augmente Figure 21 - Allure de KH en fonction de Re selon le modèle de Prandtl Figure 22 - Aplatissement de la courbe KH(Re) dû à la présence d’une sous-couche turbulente rugueuse (document Ultraflux) Figure 23 - Influence de la rugosité relative sur KH Tableau 6
• 2.3 - Mesure du débit par plans parallèles
  Figure 24 - Correction à appliquer dans le cas de deux cordes parallèles (méthode de Gauss-Jacobi) (document Ultraflux) Figure 25 - Incertitude générée par les principales configurations de Gauss et de Gauss-Jacobi (document Ultraflux) Figure 26 - Profil de vitesses utilisé pour illustrer l’influence de la rotation des cordes Figure 27 - Vitesse calculée tributaire de l’orientation de la corde Figure 28 - Mesure par quatre cordes Figure 29 - Incidence de la rotation de deux cordes (méthode de Gauss-Jacobi) (document Ultraflux) Figure 30 - Incidence de la rotation de quatre cordes (méthode de Gauss-Jacobi) (document Ultraflux) Tableau 7 Tableau 8
• 2.4 - Variantes existantes en conduite pleine
  Figure 31 - Manchette à section ronde avec quatre réflexions, deux fois sur la paroi et deux fois sur un réflecteur (document Siemens) Figure 32 - Composante radicale entraînant un sous-comptage Figure 33 - Composante radicale entraînant un sur-comptage Figure 34 - Principe de mesure de la vitesse transversale Figure 35 - Principe de la mesure avec prise en compte de la composante radiale (document Caldon) Figure 36 - Manchette en U Figure 37 - Réflexion sur particules, bulles, gouttes... et différence de temps de transit (document Panametrics)
• 2.5 - Spécificités de certaines mesures
  Figure 38 - Principe d’un anémomètre à ultrasons Figure 39 - Principe d’une mesure par effet Doppler
• 2.6 - Grandeurs d’influence
  Figure 40 - Perte du signal du fait d’une variation importante de température
• 2.7 - Mise en œuvre d’une mesure en conduite pleine
  Figure 41 - Exemples de profil de vitesses perturbé Figure 42 - Compensation d’une composante radiale par le mode reflex Figure 43 - Zones à éviter dans le cas d’une mesure de débit de liquide Figure 44 - Défauts de transmission dus à une distance entre sondes incorrecte Figure 45 - Défauts de transmission dus à un alignement incorrect des sondes Figure 46 - Sous- ou sur-comptage généré par une sonde intrusive Tableau 9
• 2.8 - Avantages apportés par la technique DTT en mesure sur conduites pleines