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Compteur électrique de vapeur ou de gaz à correction de pression et, de température, .La plupart des compteurs actuels destinés à la mesure . directe de débits de vapeur ou de gaz sont des appareils méca- niques comportant des pièces dont l'inertie et les frottements rendent les indications peu précises et en outre diminuent considérablement la sensibilité de ces appareils. De plus, ces appareils sont souvent basés sur des principes qui ne permet- tent que la mesure des volumes et non'pas des poids de fluide, passant par unité de temps.
Or,'si l'appareil est constitué comme compteur de débit volumétrique, lorsque la pression et la température du fluide mesuré sont variables, le même poids horaire de fluide correspond, des indications très dif- férentes du compteur, de sorte que celui-ci ne peut donner des indications plus ou moins conformes à la réalité que lorsque la pression et la température du fluide'restent toujours ri- goureusement constantes, ce qui n'a presque jamais lieu, sur- tout pour la vapeur d'eau.
La présente invention a pour but d'éviter tous ces in- convénients. Elle consiste à agir sur l'aiguille du compteur par un courant électrique dont l'intensité est fonction, d'une part, de la vitesse, ou, ce qui revient au m me, du volume horaire du.fluide mesuré, et d'autre part, de la pression et
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de la 'température de ce fluide; ces deux derniers facteurs exer- cent donc sur l'intensité du courant une double influence :
une influence indirecte, due au fait que le débit en volume est une fonction de ces deux facteurs, et une influence di- recte qui a pour but d'annuler l'effet de cette fonction et de rendre l'intensité du courant uniquement fonction du poids horaire du fluide mesuré, quelles que soient la presrion et la température de ce fluide.
Le dispositif est caractérisé par le fait que le compteur est actionné par des variations de l'intensité d'un courant alternatif, ces variations étant provoquées par celles d'une impédance sensible à l'action de la vitesse du fluide mesuré, la fréquence du courant alternatif étant indépendante des variations de' ,cette impédance. Cette impédance peut être réali-, sée, par exemple, au moyen d'un condensateur variable dont l'une des armatures est mobile en fonction du débit du fluide.
Dans le dessin annexé, les fig. 1,2 et 3 représentent les schémas de connexions de différents modes de réalisation du compteur, donnés à titre d'exemple.
D'après l'un de ces modes'le condensateur principal (fig.l), placé sur le trajet du fluide mesuré, comprend une armature a fixe et une armature b mobile soumise à l'action de la vitesse du fluide circulant dans un conduit c. Les deux armatures peuvent être constituées par des cylindres concentriques, ou \par des plaques parallèles, ou avoir une autre forme quelconque. L'armature b peut se déplacer au moyen d'un système pendulaire indiqué schématiquement en d d', ou d'un ressort ou de tout autre système connu.
Les corrections automatiques des variations de pression sont effectuées au moyen d'une impédance auxiliaire qui, dans l'exemple de la fig. l, est constituée par un condensateur variable comprenant une armature fixe e et une armature mobile f qui se dé- place sous l'action de la pression statique du conduit d par un tuyau communiquant avec un manomètre métallique h qui est '
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relié à l'armature f par une tige i. Ce manomètre métallique pourrait aussi être remplacé par un manomètre à mercure ou p.., un piston, ou par une membrane élastique ou ;Par- tout au- tre dispositif connu. Sur la fig. 1 le condensateur auxiliai- re est représenté comme étant constitué par un système de pla- quezparallèles,mais, de même que le condensateur principal, il peut aussi avoir une forme quelconque.
Les deux condensateurs sont montés en parallèle sur une source- de courant électrique 1 qui peut être, par exemple, une lampe émettrice. La capacité du'circuit oscillant de la lampe est indépendante des capacités des deux condensateurs décrits ci-dessus, de sorte que la fréquence du courant ne dépend pas des positions des armatures mobiles de ces deux condensateurs. Le courant agit sur l'aiguille du compteur dont la cadran! peut être gradué directement en Kg/h. Une résis- tance m pour la correction des variations de température est placée dans le courant de fluide et reliée au circuit de la - source j.
La position relative des deux armatures a et b du condensateur princpal dépendant de la vitesse du fluide qui dépend seulement du débit én volume, la capacité de ce condensateur est une fonction déterminée du volume passant par unité de temps, cest-à-dire du débit en poids et du volume spécifique du fluide (ou volume par unité de poids).Comme le volume spécifique de tout fluide à l'état gazeux est d'autant plus grand que sa température est plus élevée et que sa pression est plus faible, la capacité C du condensateur a b augmentera avec l'élévation de la température et diminuera avec l'élévation de la pression du fluide.
Les variations de la capacité 0 dues,...t.aux variations de la pression sont corrigées par la mise'e parallèle du condensateur auxiliaire e f dont la capacité 0' est également tronc- tion de la pression du fluide; mai tandis que la valeur de 0 varie en sens inverse de la pression, celle de C' varie dans'
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; Yariéy - lÂ-dp.aomnt,; de l'armature mobile du condensateur ..principal tend' a faire varier l'impédance du circuit en sens ; inversdd,lâ,variatioa de la température; mais, comme la -t lvaiiu'r de 3.a. xésisanae'n. varie dans le meme sens que la tern- ! praûra'r1a'variation, totale de l'impédance en fonction de "'la.'température se ',trouve aïnai annulée.
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Au-.lieu'de réaliser l'action directe de la température '
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-sur l'impédance par une résistance soumise ' à la température Jàu ,Éluià6, Én peut la réaliser au moyen d'un thermomètre à distance ou d'un thermomètre métallique,' au d'un autre thermo- ,mètre "sur une impédance auxiliaire qui varie-
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rait ainsi sous l'action des variations de la température du
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fluide mesure.
Le racle de cette impédance peut être joué par 'lame-impédanoe auxiliaire qui sert à corriger les variations Ae pression.
- t3e=modë de réalisation est représenté en fig. 2 ou la xs3stb,n.a.Tvâiaàle sous l'action de la température est rem- 13b-ode- Pà,h à .tejnométre- àdistance n-agissant sur l'arma-
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auxiliaire. Les deux armatures de celui-
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"-; ..=j, i[. " " ].ll = .. , ... eai-.son, -alïrE ''mobiles.'une' sous l'action dé là Pression sa- /.tiqûé--I1'aûticé 'sous l'action de a température du fluide.
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La correction automatique des variations de la tempé- rature peut encore être obtenue au moyen d'un couple thermo- électrique soumis à l'action de la température du fluide et dont la force électromotrice, variablp sous l'action de cette température et transformée en force électromotrice alternati- ve, compense les variations de la capacité principale dues à celles de la température. Au lieu de monter l'impédance prin- cipale à l'intérieur du conduit traversé par le fluide mesuré on peut la placer aussi en dérivation sur ce conduit; dans ce cas, la valeur de l'impédance principale est soumise non pas à l'action directe de la vitesse du fluide mais à l'action de la pression dynamique qui est, comme on sait, une fonction déterminée de la vitesse.
Quel. que soit le mode de réalisation de .l'appareil, on peut amplifier la pression dynamique au moyen d'un orifice en mince paroi, d'une tuyère ou d'un ajutage de Venturi; si on désire réaliser une différence de pression considérable, en ne créant qu'une faible perte de charge dans le conduit, on peut utiliser un multiplicateur de dépression du genre Bourdon formé de plusieurs tubes de Venturi disposés'l'un' dans l'autre.
La fig. 3 représente un exemple de réalisation où l'impédance principale réalisée par,un condensateur variable est disposée en dérivation sur le conduit c; la dépression agissant sur l'armature mobile est amplifiée, d'après cette figure, au moyen d'un orifice en mînce paroi 1 mais le rôle de cet orifice pourrait aussi être joué par n'importe lequel des appareils amplificateurs de dépression indiqués ci-dessus.
Les pressions régnant à l'amont'et à l'aval de l'ori- fice 1 sont transmises au moyen de deux tubes et p à deux chambres q et r séparées par un diaphragme ou une membrane élastique s qui pourrait aussi être remplacé par un piston.
Le diaphragme s porte l'armature mobile b du condensateur principal dont 1.'armature fixe est représentée en a. Les fils, t t' relient le condensateur principal à la source de cou-
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rant j. L'appareil peut etre muni des dispositifs réa-lisant la correction automatique des variations de pression et de température-et décrits ci-dessus. Ces dispositifs ne sont pas représentés 'en fig. 3.
Dans le cas où la pression dynamique est mesurée à l'ai- 'de d'un-piston ou à l'aide d'une membrane, ces appareils peu- vent être¯ munis d'un' ressort ou d'un contrepoids ou d'un autre dispositif connu destiné à les rappeler dans leur position initiale lorsque le dé'bit de fluide passant par le conduit s'annule.
.L'appareil peut etre pourvu d'un système de réglage ap- proprié'permettant de la régler de manière à obtenir la plus grande précision possible.
Dans le cas où la source j produit un courant à volta-' ge variable, l'appareil peur être muni d'un dispositif permet- tant de ramener le voltage à une valeur déterminée, automati- quement ou à la main.
Le cadran du compteur peut être monté à n'importe quel- - le distance de la tuyauterie où l'on mesure le débit de vapeur ou de gaz. Si l'on veut mesurer les débits de fluide dans plu- sieurs tuyauteries prévues pour les mêmes conditions moyennes, la lecture de ces débits peut se faire sur le même cadran : ceci s'obtiendrait en introduisant l'aiguille du compteur successivement dans différents circuits électriques qui cor- respondent aux différentes tuyauteries.
Les variations de l'intensité du courant en fonction de l'impédance principale peuvent être utilisées non seulement pour agir sur l'aiguille du compteur, mais aussi pour action- ner, après une amplification éventuelle, un appareil enregis- treur ou un appareil totalisateur. De même, ces variations peuvent aussi actionner un appareil de réglage quelconque : - ainsi, si .l'appareil est prévu avec les corrections automatiques décrites ci-dessus, il peut servir à régler le poids . horaire passant par le conduit, ou bien à agir sur une variable quelconque en fonction de ce poids; si, par contre, il
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est prévu sans les corrections automatiques, il peut être utilisé pour le réglage du débit en volume, ou bien pour agir sur une variable quelconque en fonction de ce débit.
De la même manière, les variations, de l'intensité du courant en fonction de l'impédance soumise à l'influence de-la pression statique du fluide, peuvent être utilisées pour régler cette pression ou bien pour agir sur une variable quelconque en fonction de la pression du fluide passant par le conduit.
Enfin, les variations de l'intensité du oourant dues aux variations de la tempétature peuvent servir à agir sur une variable quelconque en fonction de la température du fluide, ou en général, en fonction de la température régnant dans un milieu quelconque.
REVENDICATIONS
1 ) -Compteur électrique de vapeur ou de gaz caractéri- sé par le fait qu'il est actionné par des variations de l'in-, tensité d'un courant alternatif, ces variations étant provo- -quées par celles d'une impédance sensible à l'action de la vitesse du fluide mesuré, la fréquence du courant alternatif étant indépendante des variations de cette impédance.
2 ) - Une forme d'exécution de l'appareil suivant 1 où l'impédance variable est disposée en dérivation sur le conduit traversé par le fluide mesuré et la pression dynamique du fluide, ou la dépression produite par un dispositif connu, agit sur cette impédance par l'intermédiaire d'un piston ou d'une membrane d'un autre système connu.
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