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PERFECTIOmlEJúENTS AUX c0îùPTBuRx CALORUI911RIQUES- -
La présente invention est relative à des compteurs de flui- des et plus particulièrement aux compteurs destinés à mesurer les quantités de chaleur portées par ces fluides- Elle a pour but d'indiquer un procédé nouveau pour ce genre de mesures ainsi que des dispositifs simples, non encombrants et peu coûteux pouvant être mis sur les conduites ou sur les robinets de distri- bution d'eau chaude ou d'autres fluides chauds ou froids employés pour le chauf- fage, pour la réfrigération ou pour la force motrice- Ces dispositifs permet- tent de mesurer d'une façon permanente et purement automatique la chaleur trans- portée par la conduite donnée,
la mesure étant faite en calories ou en frigo- ries-
L'invention est basée sur l'application de dispositifs thermo-
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métriques disposés de sorte que leurs indications sont proportionnelles pon seu- lement à la température du fluide en question ou, plus exactement, à la diffé- rence entre sa température et une température de référence considérée comme am- biante, mais aussi à la vitesse de translation du fluide, de sorte que ces indi- cations donnent le produit de ces deux quantités.
Si les appareils de mesure employés sont simplement des indi- cateurs de température, leur lecture donne à chaque instant la valeur instan- tanée de calories ou de frigories transportées par unité du temps. Si, par con- tre, on les remplace par des piles thermoélectriques, on peut, suivant le pro- cédé connu, non seulement mesurer l'intensité de leur courant, mais réaliser, à l'aide d'un compteur approprié, son intégration dans le temps. Le résultat ob- tenu indique alors le nombre de calories ou de frigories transportées par le fluide.
Les dessins joints exposent d'une façon non limitative le procédé objet de l'invention et les dispositifs qui le réalisent.
Les Figures la et 1b, indiquent le principe de l'invention! la Figure 2 en représente une forme de réalisation.
L'invention est basée sur le fait que lorsqu'un fluide chaud ou !froid traverse un radiateur ayant une surface de rayonnement suffisamment grande, la température de fluide à la sortie de ce radiateur dépend de sa vitesse-
Si le fluide ayant la température ta pénètre par le tuyau 1 dans le radiateur 2 (figure la), sa température diminue progressivement suivant l'une des courbes asymptotiques de la Figure 1b, de sorte que pour une faible vitesse du fluide, on mesure à la sortie la température t'b, pour une vitesse plus grande la température t"bet ainsi de suite.
On conçoit que, pour une vitesse infiniment grande, la tanpérature à la sortie tbest égale à la température initiale ta, et que, dans certaines limites, le radiateur étant convenablement dimensionné, on peut obtenir une proportionnalité entre les débits, d'une part, et les différen- ces tb entre la température du fluide et celle de l'ambiance, d'autre part. On conçoit également que les valeurs tb sont en même temps proportionnelles à la tem- pérature initiale ta du fluide, de sorte qu'un thermomètre placé à la sortie d'un tel radiateur indique , dans une certaine échelle, le nombre de calories trans- portées par le tuyau 1.
Ce système de mesure est accompagné de pertes de chaleur très
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considérables, mais on peut appliquer le même principe d'une autre façon afin de réaliser un dispositif de mesure simple et pratique.
Un tel dispositif est schématiquement représenté sur la Fig.2.
Le radiateur 2 analogue au précédent est disposé en dérivation par rapport à la conduite principale 4- Le diaphragme perforé 5, un tube Pitot,ou un organe équi- valent produit dans le tube 4 une certaine perte de charge qui est une fonction du débit, de sorte que la quantité du fluide qui traverse le radiateur 2 consti- tue toujours une certaine fraction par exemple 1% du débit principal.
Les dimensions du radiateur sont telles, que pour le débit ma- xima la valeur tb ne dépasse pas la moitié environ de la valeur ta. On peut réa- liser cette condition soit en disposant convenablement la surface rayonnante du radiateur, soit en réglant-le dcbit en dérivation par un robinet 10 par exemple, soit par ces deux moyens ensemble. En sortant du radiateur 2, le fluide traver- se une petite cavité 6 à l'intérieur de laquelle on peut loger un thermomètre qui, d'après l'exposé précédent, indique le nombre de calories (ou de frigories) transportées par la canalisation principale 4.
Pour obtenir à une certaine distance une lecture directe ,on peut disposer dans la cavité 6 les soudures "chaudes" 7 d'une pile thermoélec- trique dont les soudures, froidissent à l'air libre. Un galvanomètre alimenté par cette pile indique les valeurs instantanées du nombre de calories ou de fri- gories (par rapport à la température ambiante) transportées par le fluide-
On peut enfin réaliser, suivant un procédé connu, l'intégra- tion de ces indications d'un tel thermomètre électrique en remplaçant le galva- nomètre par un compteur électrique 9 qui mesure la somme des calories ou des friperies transportées pendant le temps donné.
Il va de soin qu'au lieu de la température de l'air environnante prise comme référence, on peut prendre une autre ambiante. On peut par exemple plonger le radiateur 2 et les soudures "froides" 8 dans l'eau froide et en mesu- rer le nombre de calories par rapport à la température de cette eau froide.
Il va de soi, d'autre part, qu'on peut mesurer par le même comp- teur les débits de plusieurs canalisations en mettant en série les piles thermo- électriques correspondantes. Un tel compteur indique la somme de tous les débits.
L'application de l'invention n'est pas limitée à la mesure de débits d'eau chaude, on peut, par exemple, mesurer la chaleur transportée par les
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différentes canalisations des installations thermiques ou frigorifiques indus- trielles, comme chaudières à vapeur, fours industriels, machines thermiques, autoclaves, entrepôts froids ,etc...- Les disspositifs objet de l'invention permettent de contrôler d'une façon permanente et systématique la bonne uti- lisation de la chaleur, de surveiller sa répartition et de taxer sa consomma- tion, s'il y a lieu. On peut, par exemple, munir chaque chaudière et chaque turbine d'une station centrale d'un compteur calorimétrique conforme à l'in- vention et connaître ainsi la production et le rendement de chaque unité.