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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
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le marché du débitmètre industriel offre actuellement un grand nombre de types différents d’instruments qui, pour les principaux, peuvent être classés comme suit :
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débitmètres à pression différentielle (ou à orifice déprimogène), rotamètres ;
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déversoirs et chenaux ;
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débitmètres à turbine, compteurs ;
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débitmètres électromagnétiques, débitmètres à ultrasons ;
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débitmètres de type oscillant.
Chacun de ces types de débitmètres a son domaine d’application préférentiel en fonction du fluide, du besoin en étendue de mesure et en précision.
Les débitmètres à orifice déprimogène sont très largement utilisés dans l’industrie, tant pour les liquides que pour les gaz et vapeurs, propres ou légèrement chargés.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1981 par Claude GAILLEDREAU
- Version archivée 2 de mars 1999 par Claude GAILLEDREAU
- Version courante de oct. 2024 par Emmanuel THIBERT
DOI (Digital Object Identifier)
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Calcul d’un débitmètre à élément déprimogèneArticle inclus dans l'offre
"Mesures physiques"
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5. Calculs préparatoires et choix de l’élément primaire
Les paramètres de base d’un élément primaire sont, on l’a vu, le rapport d’ouverture β qui définit la géométrie de contraction de l’écoulement et le nombre de Reynolds ReD qui en définit la dynamique. Le § 4 ci-dessus a exposé comment déterminer les paramètres physiques du fluide à l’amont immédiat de l’organe primaire, qui sont nécessaires à la mesure : la masse volumique ρ1, la viscosité ν et, pour les gaz et vapeurs, le coefficient isentropique Cp/Cv . Nous devons maintenant, en fonction de ces données, faire un choix préliminaire qui sera par la suite finalisé compte tenu − si nécessaire − des particularités du fluide, et notamment de la présence éventuelle d’une phase secondaire hétérogène (solides en suspension, condensats, etc.).
Il serait illusoire de vouloir présenter selon une hiérarchie rigoureuse les divers critères de choix que nous allons énumérer : ils sont à prendre comme un ensemble dans lequel chacun établira ses propres priorités, selon l’application envisagée et ses contraintes particulières.
On considérera comme résolu le problème du choix d’un principe de mesure. On peut avoir besoin, par exemple, d’une détermination de débit massique sur un fluide visqueux, pour laquelle un débitmètre à organe déprimogène n’est pas, à l’évidence, la solution la meilleure. S’agissant ici d’un choix à faire entre divers types d’éléments primaires, plutôt qu’entre des principes de débitmétrie, nous n’évoquerons pas la seconde problématique, pour laquelle on pourra se reporter à l’article R 2 200 « Choix d’un débitmètre ».
Un point important est néanmoins à souligner : seul le débitmètre à diaphragme est autorisé à des fins de transaction commerciale. Tuyères et venturis seront donc à proscrire d’entrée, si tel est l’objet de la mesure.
5.1 Type d’élément primaire selon le diamètre de conduite
Il n’est généralement pas souhaitable d’utiliser un élément...
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Calculs préparatoires et choix de l’élément primaire
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SPINK (L.K.) - « Principles and Practice of Flow Meter Engineering ». - The Foxboro Company, Foxboro, Massachussets, USA, 9th edition, nov. 1975.
-
(2) - * - NF EN ISO 5167-1. Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 1 : principes généraux et exigences générales. Association française de normalisation Afnor, juin 2003.
-
(3) - Shell Flow Meter Engineering Handbook. - Royal Dutch/Shell Group ; Bataafse Internationale Petroleum Maatschappij NV (1968).
-
(4) - HENGSTENBERG (J.) - Messen und Regeln in der Chemischen Technik. - Springer Verlag.
-
(5) - * - British Standard BS 1042 : Part 1 (1992).
-
(6) - Perry's Chemical Engineers' Handbook. - ...
NORMES
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Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 2 : diaphragmes. Indice de classement : X10-102-2. Statut : norme homologuée. - NF EN ISO 5167-2 - 06-03
-
Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 3 : tuyères et Venturi-Tuyères. Indice de classement : X10-102-3. Statut : norme homologuée. - NF EN ISO 5167-3 - 06-03
-
Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes dans des conduites en charge de section circulaire – Partie 4 : tubes de Venturi. Indice de classement : X10-102-4. - NF EN ISO 5167-4 - 06-03
ANNEXES
(liste non exhaustive)
Appareils déprimogènes ISO
Flow Measurement Technology http://www.heracles.be/hfold/fra/flow-measurement-technology.htm
Berger SA http://www.berger-sa.fr/
Il convient par ailleurs de rappeler que tout atelier de mécanique disposant d'un équipement standard à la profession est en mesure de réaliser un élément primaire normalisé ISO. Le cahier des charges, néanmoins, doit être détaillé, explicite, et ne doit rien laisser dans l'ombre : il importe, à titre d'exemple et pour illustrer ce qui précède, que l'arête centrale du biseau de l'orifice soit vive (tranchante).
Orifices intégrés
Prisma Automation http://www.prismaautomation.com/
Emerson Process Management, division Rosemount http://www.emersonprocess.fr/excom/18/2/Products
Sondes Multipitot
Endress + Hauser http:/www.fr.endress.com/
Étoile International
Emerson Process Management http://www.emersonprocess.fr/
Kimo Instrumentation http://www.kimo.fr/
Mesureur http://www.ets-mesureur.fr/
Rappelons que les orifices intégrés et les sondes multipitot sont des dispositifs non couverts par la norme ISO, qui ne sont disponibles qu'auprès des sociétés qui en sont les propriétaires, lesquelles ont l'entière responsabilité de leur étalonnage – particulier, en principe, à chaque fluide –. Il conviendra donc, avant de les acquérir, d'apprécier la crédibilité de leur constructeur...
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