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Indicateur à distance du niveau des liquides contenus aans des récipients surélevés
Pour faire voir au surveillant, ou à un observa- teur quelconque la hauteur de niveau qu'occupe un li- quide contenu dans des récipients surélevés, par exem- ple dans des chaddières à vapeur, on a déjà utilisé des indicateurs à distance composés d'un tube en U tourné vers le bas; l'une des branches de ce tube aboutit au récipient en-dessous du niveau du liquide et l'autre branche aboutit au-dessus de ce niveau; en sa région in- férieure, letube contient un liquide indicateur, plus lourd que le liquide remplissant le récipient qu'il s'agit de jauger.
Le plus souvent le liquide indicateur est constitué par du mercure qui présente l'inconvénient de reproduire les fluctuations du niveau de la chaudière après en avoir réduit l'ampleur, alors qu'il importe surtout en pratique d'en donner au surveillant une ima- ge de vraie grandeur, On a également proposé d'utiliser dans les indicateurs de niveau d'eau de ce Genre, un
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liquide de poids spécifique égal à 1,63. Mais en pareil cas, on est obligé de donner au tube indica- teur proprement dit une position inclinée, ce qui augmente le prix de la monture, sans toutefois parfai- tement convenir, car le position fortement inclinée du tube indicateur permet difficilement de faire des lec- tures exactes.
Le surveillant doit, en effet, se re- présenter l'indication comme projetée sur la verticale
Enfin, on a créé un indicateur à distance dans lequel le liquide indicateur a un poids spécifique doutée de celui du liquide à mesurer, pour obtenir,.avec cet instrument, des indications exactes on doit élargir une des branches du tube en U du l'un des niveaux du liquide indicateur séjourne constamment; ce diamètre accru doit être d'un ordre de grandeur infini. En effet, pour que l'indication soit précise, le niveau du liquide doit rester parfaitement immobile malgré les variations qu'ac- cuse l'indication.
Mais comme on ne peut pratiquement réaliser un élargissement de dimensions infinies, et comme en pareil cas il n'y aurait point d'écart sensible, on se contente de créer une section 60 à 70 fois plus grande que 'celle du tube en U. on ne peut, dans ces con- ditions éviter les erreurs. De plus, cet élargissement du tube en U exige l'emploi d'une forte quantité de li- quide indicateur d'autant plus qu'avec les défauts iné- vitables de montage l'élargissement ne doit pas se trou- ver en-dessous d'une certaine hauteur.
Ensuite, les liquides de poids spécifique exactement égal à 2, ou voisin de cette valeur, coûtent notablement plus cher que ceux de poids moindre qui sont, par conséquent plus économiques. En outre, l'élargissementde la section, réalisé par les procédés de construction connus, entraî- ne un accroissement considérable de main-oeuvre et de
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matériaux, et, par conséquent, une augmentation de poids de 1'ensemble.
L'inventeur a pu reconnaître, par le calcul et par des essais, qu'il est très possible en utilisant les dispositifs indicateurs du genre précité et en conser- vant aux tubes en U leur position verticale, de repro- duire les fluctuations au contenu du récipient, en vraie grandeur; on n'aurait pas besoin de recourir,pour cela, à des moyens mécaniques,quelconques, et on pour- rait se servir de liquides indicateurs de poids spéci- fique plus grand que celui du liquide contenu dans le récipient, sans en représenter exactement ou aproxi- mativement le double.
Il suffit de choisir pour le dia- mètre de celle des branches au tube qui est er-dessous du niveau oocupé par le liquide à l'intérieur du réci- pient et dans la région des oscillations du niveau au liquide indicateur, une valeur plus grande, égale ou plus petite que celle du diamètre de l'autre branche (qui donne ae 1'indication), selon' le poids spécifique du li- quide indicateur. Il fadt, de plus, que la colonne d'eau ou d'autre liquide surmontant le liquide indicateur puis- se s'écouler par la partie supérieure à mesure que le li- quiàe indicateur monte, comme cela a lieu dans certains dispositifs connus et que le trop plein soit relié au compartiment du récipient situé au-dessus du liquide.
On réalise les donditions les plus favorables en u- tilisant un liquide indicateur dont le poids spécifique est une fois et demi celui du liquide remplissant le ré- servoir, car, en pareil ces, les sections des deux bran- ches du tube sont entre elles dans le rapport 1:1. On atteint ainsi un degré de précision très élevé bien que les moyens mis en oeuvre (appareil].age et liquide indi- cateur) soient très réduits, on évite, en même temps,
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l'emploi de tubes élargis.
Aux dessins ei-annexés, on a représenté un dispo- sitif indicateur établi suivant l'invention et adapté à une chaudière à vapeur.
L'indicateur à distance est composé d'un tube a b en forme de U dont la branche a débouche dans le compartiment de l'eau et la branche b dans le compar- timent de vapeur de la chaudière. La partie inférieu- re du tuba en U contient le liquide indicateur c, tandis que les deux branches a et b sont remplies d'eau surmontant le liquide c. pour que la branche b soit eonstamment pleine, on constitue à son extrémité supé- rieure une partie évasée d, où la vapeur se condense constamment.
La différence de hauteur h' entre les deux niveaux du liquide indicateur ± et la différence de hauteur h entre le niveau du liquide contenu dans la chaudière et le niveau dans la partie évasée d sont entre elles dans un rapport déterminé.
Si le rapport des sections des deux branches a, b est 1 : 1, comme sur le dessin, et si le poids spé- cifique du liquide indicateur est 1,5, quand le niveau du liquide contenu dans la chaudière se soulève par exemple de 10 cm., le liquide indicateur ± baisse de 10 cm. dans la branche et s'élève de 10 cm, dans la branche b; on peut donc lire directement sur cette bran- che la vraie hauteur du niveau dans la chaudière. Dans le cas examiné d'un liquide indicateur ayant 1,5 comme poids spécifique, le rapport h' :h est égal à 2 : 1.
Si l'on a choisi un liquide indicateur de poids supérieur à 1,5, on devra donner une section plus gran-' de à la partie de la branche a qui contient le liquide indicateur.
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Par contre, si le poids du liquide indicateur est moindre que 1,5, on donnera à la branche a une section plus faible qu'à la branche b.
On peu.t citer à titre d'exemple, les valeurs sui- vantes du rapport entre sections des deux branches du tuyau, le poids spécifique du liquide indicateur étant supérieur à 1 et inférieur à 2 :
EMI5.1
<tb> Poids <SEP> spécifique <SEP> Rapport <SEP> des <SEP> sections
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<tb> du <SEP> liquide <SEP> indicateur <SEP> a; <SEP> b
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<tb> 1,25 <SEP> 0,333: <SEP> 1
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<tb> 1,50 <SEP> 1: <SEP> 1
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<tb> 1,70 <SEP> 2,325: <SEP> 1
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<tb> 1,80 <SEP> 4 <SEP> : <SEP> 1
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<tb> 1,97 <SEP> 32,55: <SEP> 1
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Bref, pour des poids spécifiques moindres que 2. lu courbe représentant la valeur de l'élargissement de la branche a monte rapidement et atteint une valeur infinie pour le poids 2, ainsi qu'il a déjanté dit.