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RÉSUMÉ
La mesure des débits est un outil précieux dans l’obtention d’une meilleure maîtrise des procédés industriels. Les débitmètres à rotor hélicoïdal présentent un gros avantage, celui de pouvoir être utilisés sur tous les liquides et de plus sur des plages de température et de pression très larges. Cet article en dresse un portrait très complet, de leur aspect théorique aux équipements récepteurs, jusqu’à leurs nombreuses caractéristiques fonctionnelles et leurs étalonnages.
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Dominique MÉTIVIER : Ingénieur de l’Industrie et des Mines - Attaché à la Sous‐Direction de la Métrologie du Ministère chargé de l’Industrie
INTRODUCTION
Les débitmètres à rotor hélicoïdal sont utilisés à des fins industrielles et commerciales sur quasiment tous les liquides dans des plages de température et de pression très étendues.
Cette polyvalence, résultat d’efforts des fabricants depuis une trentaine d’années, a été obtenue sans que les caractéristiques métrologiques de ces instruments ne soient pour autant dégradées.
Si la mesure des débits contribue aujourd’hui de manière importante à une meilleure maîtrise des procédés de fabrication et de manutention, la première application, dans le temps et par la taille, de la mesure des liquides est le mesurage (ou comptage) des volumes.
À cette occasion, les compteurs à rotor hélicoïdal (ou à hélice) ont reçu des noms particuliers selon la nature des liquides mesurés :
-
compteur Woltmann pour l’eau ;
-
compteur turbine dans l’industrie pétrolière, cette dernière dénomination ayant été étendue au mesurage de tous les liquides autres que l’eau.
Par souci de simplicité, le vocable rigoureux de débitmètre (ou compteur) à rotor hélicoïdal a été remplacé par celui de débitmètre (ou compteur) à turbine chaque fois que cela a été possible.
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- Version archivée 1 de déc. 1972 par Marcel FIORA
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7. Appareils pour liquides particuliers
7.1 Liquides chargés
Les débitmètres à turbine ne peuvent être utilisés qu’avec des liquides propres ou peu chargés en impuretés solides ; sinon, les pales ou les ailettes, ainsi que les pièces du pivotage, s’useraient rapidement. Ces dernières notamment seraient le siège de frottements importants qui altéreraient progressivement la précision aux bas régimes.
Pour y remédier, il est indispensable d’installer en amont de l’appareil un filtre efficace et facile à nettoyer. Lorsque cela est impossible, il est préférable de faire appel à un autre type de mesureur, par exemple à un diaphragme ou à une tuyère [13] ou à un débitmètre électromagnétique [14].
HAUT DE PAGE7.2 Produits pétroliers
C’est l’application pour laquelle on utilise le plus d’instruments de ce type, en raison de leur grande exactitude et de leur large étendue de mesure. Ils sont, par exemple, installés couramment sur les piquages des oléoducs. Il s’agit alors le plus souvent d’appareils de moyen et de gros calibres.
HAUT DE PAGE7.3 Liquides alimentaires ou pharmaceutiques et liquides corrosifs
Ces deux catégories de produits obligent à employer des matières spéciales.
Pour les liquides alimentaires ou pharmaceutiques, il est impératif d’éviter toutes les causes susceptibles d’altérer leur qualité. Les appareils doivent donc pouvoir être très fréquemment nettoyés intérieurement avec des détersifs actifs, ou encore mieux par stérilisation à chaud. À cette fin, d’une part, il est largement fait appel aux aciers inoxydables et, d’autre part, le démontage et le remontage sont, par des dispositions appropriées, rendus très faciles et sans incidence sur les qualités métrologiques.
Pour les liquides corrosifs, le problème essentiel réside dans le choix des matériaux constitutifs du mesureur, qui doivent lui conférer la résistance chimique voulue.
Remarque : le nettoyage à la vapeur est à proscrire (détérioration par survitesse).
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TROSKOLANSKI (A.T.) - Théorie et pratique des mesures hydrauliques. - (Traduit du polonais par M. LARONDE) 848 p. 16 × 25 - 1963 DUNOD (p. 550-5).
-
(2) - HIGSON (D.J.) - The transient performance of a turbine flowmeter in water. - J. Sci. Instr., mai 1964.
-
(3) - GAGEY (E.) - Utilisation des compteurs turbines pour la mesure des volumes et des débits de produits pétroliers. - Société Hydrotech. France IXe Journées de l’hydraulique. Paris 1966.
-
(4) - PENET (P.) - Le comptage des liquides dans l’industrie pétrolière. - Pétrole Informations, avril 1967.
-
(5) - MAUGEIN (G.) - L’évolution du mesurage des produits pétroliers à l’aide de compteurs volumétriques. - Revue de Métrologie pratique et légale, juin-juillet 1967.
-
(6)...
ANNEXES
1 Constructeurs. Distributeurs
Liste non exhaustive des constructeurs représentés en France
Bopp et Reuther Messtechnik GmbH http://www.burmt.de
Cergydis http://www.cergydis.com
Emerson Process Management http://www.emersonprocess.com
Endress + Hauser http://www.endress.com
Euro Air Instruments
Faure Herman http://www.faureherman.com
Foxboro http://www.foxboro.com
GEMU http://www.gemu.de
George Fischer http://www.georgefischer.co.uk
Kobold Instrumentation http://www.kobold.com
Krohne http://www.krohne.com
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