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Appareil de mesure notamment pour la vapeur et des agents liquides ou gazeux.
Cette invention se rapporte à un appareil de mesure pour tou- tes sortes d'agents liquides ou gazeux et notamment pour la vapeur, dans lequel la vitesse d'écoulement et, partant, la quantité de passage sont déterminées à l'appui d'une colonne de liquide résul- tant d'une différence de pression qui est produite de part et d'au- tre de l'endroit de mesure à l'aide d'un étranglement à l'orifice de passage, la valeur de cette colonne pouvant être.lue de toute manière appropriée sur un dispositif indicateur ou enregistreur.
Les appareils connus de ce genre présentent l'inconvénient qu'avant de pouvoir s'en servir, il faut vérifier chaque fois si le niveau du liquide de barrage à l'état de repos correspond bien au point zéro de l'échelle graduée. Il est, d'autre part, difficile, surtout lorsqu'on fait usage du mercure comme liquide de barrage, de déterminer avec la précision requise la quantité de liquide nécessaire et une autre source d'erreurs est crée par la retraite toujours possible du liquide. Il importe encore, dans les dispositifs de ce genre, par exemple, dans les compteurs de vapeur, que l'espace au-dessus de la colonne de mercure jusqu'aux endroits de raccordement près de l'endroit de mesure soit rempli complètement de liquide de condensation.
Des manques d'étanchéité se traduisant
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par l'échappement de ce liquide influent aussi dans un sens défavorable la précision de mesure.
L'appareil qui fait l'objet de cette invention est exempt de ces défauts. Cet appareil est conçu notamment pour servir comme compteur volumétrique de vapeur, mais il peut servir aussi pour la mesure de tout autre agent gazeux ou liquide. Sa caractéristique principale réside dans le fait que le liquide de barrage est constitué par l'eau de la chaudière à vapeur ou le liquide d'un récipient ouvert ou fermé se trouvant sous le même régime de pression que l'agent à mesurer, et cette eau ou ce liquide s'installe dans l'une des branches du tuyau en forme d'U en concordance avec le niveau dans la chaudière nu le récipient, tandis que dans l'autre branche se forme la colonne liquide qui permet la mesure de la quantité de passage de l'agent gazeux ou liquide,
Le-niveau du liquide dans la chaudière ou le récipient détermine alors le point zéro de l'échelle graduée et sa hauteur variable est compensée, par exemple, par un système de flotteurs dont l'un est disposé dans la branche du tuyau reliée au récipient et l'autre dans la branche de mesure de la pression et dont la position relative indique la valeur exacte de la différence de pression, valeur qui sera lue sur un dispositif indicateur ou enregistreur appropriée et qui ne nécessite plus aucune correction, Le cas échéant, le point zéro de l'échelle graduée pourrait aussi être maintenu constant par un trop-plein.
Les dessins annexés représentent schématiquement diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La Fig. 1 fait voir un ensemble, dans lequel la hauteur variable de la colonne de liquide est déterminée par les mouvements -relatifs de deux flotteurs dans les deux branches d'un tuyau de mesure.
L'appareillage comprend une partie dans laquelle se forme la colonne de liquide et une partie permettant la: lecture de la
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valeur de cette colonne.
La première partie se compose de deux tubes concentriques 1 et!; le tube intérieur! ne descend pas jusqu'au fond du tube 1 mais le dépasse par le haut. Le tube extérieur est fermé en haut et en bas par un fond plein ; le tube intérieur, par contre, comporte en haut un fond plein et, en bas, un fond perforé. Au tube extérieur, sont prévues, en haut, une tubulure 3 et en bas une tubulure 4, la première destinée au raccordement d'une conduite 5 aboutissant, d'autre part, au dame ± de la chaudière à vapeur 7 et la seconde destinée au raccordement d'une conduite 8 aboutissant à la chambre d'eau de cette chaudière. Le tuyau 1 est aisposé par rapport 4 la chaudière 7, de telle sorte que le même niveau d'eau que dans celle-ci s'y produit.
En bas, le tube lest relie à la partie indicatrice de l'ensemble par un tube 9.
Le tube 2, par contre, est relié en haut par une conduite 10 à la conduite de vapeur 11 qui est raccordé au dôme 6, ceci à un endroit qui se trouve immédiatement derrière l'orifice d'étranglement 12, Dans les deux tubes se trouvent des flotteurs 13 et 14 qui sont accouplés par des moyens d'accouplement appropriés (cables, chaînes, tringles,etc.) avec les organes indicateurs de la partie indicatrice de l'appareillage. celle-ci comprend essentiellement un tube de verre 15 rendu étanche par des presse-étoupe 16 solidaires du tableau dorsal, une douille métallique 17 guidée et se déplaçant dans le tube 15 et un coulisseau 18 logé dans la douille. Celle-ci est reliée au flotteur 15 du tube 1, celui-14 au flotteur 14 du tube 2. Plusieurs fentes longitudinales pratiquées dans la douille font apparaître le coulisseau.
En outre, une échelle graduée est gravée dans sa surface extérieure.
Grâce aux liaisons décrites, le flotteur 13 dans le tuyau 1 suit toujours le niveau d'eau dans la chaudière et de même la douille métallique 17 qui en est solidaire se déplace dans le tube
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de verre 15. Dans le tube 2, par contre, en raison de la pression qui y règne, le niveau d'eau se trouve au-dessus de celui dans le tube 1 et la différence de niveau donne lieu à la formation d'une colonne d'eau qui varie selon la valeur plus ou moins grande de la vitesse d'écoulement. Ces variations sont.transmises par le flotteur 14 au coulisseau 18 qui occupe par rapport à la douille métallique 17 une certaine position relative dont la valeur peut être lue sur l'échelle de la douille.
Comme le poinz zéro de l'échelle correspond toujours au niveau du liquide dans la chaudière, les oscillations indiquées par le coulisseau se rapportent toujours sur celui-ci et sont exactes. Dans la pratique, les déplacements relatifs des flotteurs peuvent être transmis aussi à des instrunents de mesure, d'enregistrement ou de planimétrie.
Dans les formes d'exécution représentées dans les fig. 3 et 4 le point zéro de la colonne de mesure est terminé par un tropplein 19. Selon fig. 4, l'eau de la chaudière 7 ou du récipient d'alimentation passe à travers une conduite 8 dans la branche 1 du tube de mesure, et ensuite dans la branche 2 vers le trop-plein 19 d'où. il parvient au vase de barrage 20, dans lequel se trouve une soupape à flotteur assurant la vidange périodique du vase. Le fonctionnement de ce dispositif implique une consommation constante, bien que, minime de liquide. Pour la supprimer complètement, on pourrait, selon fige 3, raccorder au vase de barrage 20 une conduite de circulation 21 avec pompe 22 qui ramène dans les branches 1,2 le liquide provenant du trop-plein.
Dans une pareille disposition, on pourrait sous certaines conditions, éviter même le raccordement de la branche 1 à la chaudière 7, étant donné que le régime de pression est sensiblement le même pour le système entier et que la formation de la colonne de mesure est assurée par le raccordement des branches 1,2 à l'avant et à l'arrière de l'endroit d'étranglement. Le trop-plein pour maintenir constante la position du point zéro pourrait être employé aussi en
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commun pour plusieurs endroits de mesure se trouvant sous un même régime de pression.
Alors que dans les formes d'exécution décrites jusqu'ici la vitesse d'écoulement d'agents gazeux et liquides a été déterminée par la hauteur de la colonne de liquide formée dans les deux branches 1,2 du tube de mesure, les fig. 5-11 font voir des variantes, dans lesquelles cette valeur est déterminée par le poids de ladite colonne.
Selon fig. 5, les aeux branches 1,2 du tube de mesure sont suspendues de part et d'autre à un fléau 23 et elles sont raccordées par des tuyaux élastiques 24,25 entre elles et avec la chaudière 7, D'autres tuyaux élastiques 26,27 conduisent des branches 1,2 vers l'endroit ae mesure. La différence de pression existant de part et d'autre de l'endroit de mesure donne lieu à la formation de deux colonnes différentes de liquide et par conséquent à un abaissement du fléau 23 du côté de la plus lourde colonne. Cette oscillation peut être indiquée ou lue soit direotement, soit indirectement.
La fig. 6 représente un dispositif de mesure essentiellement identique au précédent. A la place de la chaudière 7 il y a un récipient d'alimentation 7a qui peut être ouvert ou fermé. Dans le dernier cas, une conduite 26a peut dévier de la conduite 26 vers le récipient 7a,
Bien que dans les deux dispositifs, les variations du niveau du liquide dans la chaudière 7 ou le récipient 7a restent sans répercussion sur la formation de la différence à peser des colonnes contenues dans les branches 1 et 2, il peut être avantageux, dans certains cas, et surtout lors de l'emploi de récipients 7a, de maintenir constant le niveau dans ceux-ci.
On emploie, à cet effet, de préférence un trop-plein 28 avec vase de barrage 29 (Fig. 7 et 8), la colonne de liquide dans ce trop-plein se réglant vis-à-vis du niveau du vase 29 selon que dans le récipient
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7a règne une surpression ou une dépression. Le trop-plein pourrait aussi, le cas échéant, être retable en hauteur ce qui permettrait de régler le niveau dans le récipient 7a.
Dans la fig. 9 est représentée une forme d'exécution dans laquelle le vase de barrage 29 est disposé dans un bac colleeteur 30 relié par une conduite de circulation 31 avec pompe 32 avec le récipient 7a, ce qui permet d'y ramener le liquide échap- pé.
Les fig. 10 et 11 enfin font voir une forme d'exécution qui assure une plus grande sensibilité dans son fonctionnement.
A cet effet, l'on a prévu pour chaque branche 1 et 2 suspendue au fléau un récipient 7b. 7c avec trop-plein 28b, 28c également suspendu au fléau. Les récipients 7b,7c sont alimentés, par exemple, par le liquide de condensation et ils sont reliés soit à la branche du même côté soit, comme dans les fig, 10 et 11, à la branche du côté opposé du fléau, leurs trop-plein débouchant dans un vase de barrage commun 29.
Lorsqu'en raison de la différence du niveau de liquide dans les deux branches 1,2, le fléau se met à basculer, leurs deux récipients 7bet 7c sont entrainés et comme les niveaux de liquide dans les branches s'équibalancent avec les trop-plein 28b, 28c de ces récipients (sous maintien naturellement de la différence de niveau pour la branche 1 donné par la différence de pression à l'endroit de mesure) il résulte une différence de niveau effective qui est beaucoup plus grande que celle qu'im- pliquerait normalement la différence de pression à l'endroit de mesure.
Pour autant que dans les différentes figures, l'on a dessiné une différence de niveau dans les chaudières 1 ou les récipients 7a- c, et la branche 1 du tube de mesure, ceci a été fait pour tenir compte des pertes de charges qui pourraient se produire en pratique entre les deux parties. Pour la précision de la mesure
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cette perte de charge reste sans valeur.
On pourrait naturellement imaginer dans le cadre de ce qui vient d'être décrit des modifications très étendues. Le récipient d'alimentation 7a. par exemple, pourrait servir pour plusieurs éléments de mesure travaillant sous un régime de pression sensiblement pareil.
- REVENDICATIONS -
L'invention vise :
1) Un appareil de mesure .pour agents gazeux et liquides permettant de déterminer la vitesse d'écoulement ou la quantité de passage de ces agents par une colonne de liquide formée dans les deux branches d'un tube de mesure, caractérise en ce que le tube de mesure est raccordé en bas soit à la chaudière à vapeur, si l'agent physique est de la vapeur, soit à un récipient ouvert ou fermé dans tous les autres cas, de telle sorte que l'eau de la chaudière ou le liquide du récipient constitue le liquide de barrage pour le tube de mesure.
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