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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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Calculs préparatoires et choix de l’élément primaireArticle inclus dans l'offre
"Mesures physiques"
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4. Propriétés physiques du fluide
4.1 Paramètres nécessaires au calcul de l’élément primaire
La détermination du débit d’un fluide à l’aide d’un appareil déprimogène requiert la connaissance de sa masse volumique aux conditions de l’écoulement, à l’amont du dispositif et, s’il s’agit d’un gaz ou de vapeur, de son coefficient isentropique. La viscosité du fluide, en outre, est requise quel que soit son type.
HAUT DE PAGE4.2 Détermination de la masse volumique
Il n’est pas rare que la détermination de la masse volumique du fluide soit, pour l’instrumentiste, l’étape la plus laborieuse d’un calcul d’élément primaire ; sauf bien sûr lorsque les techniciens du procédé la lui fournissent. À défaut, il peut se reporter à des tables spécialisées, ou aux « Handbooks » généraux d’ingénierie ou de chimie tels que [6] [7], souvent bien documentés à ce sujet. La masse volumique est fonction de la pression et de la température.
HAUT DE PAGE
Dans le cas des liquides, les Handbooks indiquent parfois la densité (en anglais, specific gravity) à la température ambiante (qu’ils précisent) par référence à une densité unitaire qui est celle de l’eau pure à 4 C ; il faudra donc tenir compte, le cas échéant, de la dilatation thermique du fluide qui peut être différente de celle de l’eau. D’autres densités de liquides sont données par rapport à l’eau à 60 F, soit 15,5 C. Il faudra prendre garde aux unités : le calcul de l’élément primaire exige une masse volumique exprimée en kg/m3, soit pour un liquide par un nombre voisin de 1 000 plutôt que de 1, puisque la masse volumique de l’eau pure à 4 C est de 1 000 kg/m3.
L’effet de la pression peut être négligé, le plus souvent, car il est de l’ordre de 10−4 à 10−5 par bar, aux températures et pressions courantes, pour beaucoup de liquides minéraux...
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Propriétés physiques du fluide
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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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