Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
-
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 :
-
débitmètres à pression différentielle (ou à orifice déprimogène), rotamètres ;
-
déversoirs et chenaux ;
-
débitmètres à turbine, compteurs ;
-
débitmètres électromagnétiques, débitmètres à ultrasons ;
-
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
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Aspect économique9. Exemple de calcul
L’exemple ci-dessous montre comment utiliser le logiciel proposé avec le présent article ; les calculs effectués par la machine ne sont pas développés.
Soit le cas d’école d’une conduite de diamètre 0,1 m, dans laquelle circule de l’eau à la température de 20 C, dont la masse volumique est de 998,23 kg · m−3 et la viscosité de 1 centipoise (données tirées de [6], pouvant différer légèrement suivant la source), à une pression de 2 bars absolus. On demande de mesurer un débit maximal de 0,03 m3/s.
La solution la plus simple est la plaque à orifice. On choisit donc dans la ligne « élément primaire » présentée par le programme un diaphragme avec prises de pression à la bride. Les « matières » seront − vraisemblablement − l’acier ordinaire pour la conduite, mais un acier inoxydable pour l’élément primaire dont les bords de l’orifice doivent rester, pour une bonne mesure, insensibles à la corrosion. Dans la ligne « conditions amont » on entrera pour la pression 2 bars, simple information dans le cas d’un liquide.
En « variables » enfin on choisira « À calculer : diamètre de l’orifice » avec un débit de 0,03 m3/s et une pression différentielle de 2 500 mm d’eau, valeur courante que l’on pourra sans inconvénient « rajeunir » en 0,25 bar ou 25 000 Pa.
On aura le désagrément, au lancement du calcul, de voir apparaître à l’écran une barre rouge clignotante affichant la mention « Jeu de données incompatible : débit élevé ». Ceci indique l’impossibilité de réaliser la mesure avec une plaque à orifice. La valeur maximale admissible pour le débit est aisément obtenue : il suffit de modifier les données en ne retouchant que la ligne « variables » (on passe les autres lignes par action sur la flèche ¯), tout en réduisant graduellement le débit ; la première valeur qui donne un résultat conforme aux prescriptions ISO est de 0,022 m3/s, avec un rapport des diamètres de 0,74842.
Un premier remède peut consister à augmenter sur une certaine longueur le diamètre de la canalisation ; en le portant à 0,12 mètre, le débit souhaité « passe » avec un β de 0,73135, conforme à la norme.
Une...
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Exemple de calcul
BIBLIOGRAPHIE
-
(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
-
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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