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"Perfectionnements apportés aux indicateur? de débit et aux appareils analogues, pour fluides gazeux ou fluides liquides ".
L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux indi- cateurs de débit, et aux appareils analogues, pour fluides gazeux ou fluides liquides.
L'invention a pour but de permettre de constituer les appareils en question plus simplement que ceux conçus jusqu'ioi, d'en réduire le poids et l'encombrement, d'en abaisser le prix de revient et d'assurer leur toue- tionnement dans toutes les positions.
L'invention se caractérise, principalement, par le fait que l'on constitue les appareils en question par un boîtier constituant une capa- cité dans laquelle se meut un élément mobile soumis à l'influence de la pression du fluide dont on doit.mesurer le débita à placer cet élément mobile sous la dépendance d'un moyen élastique de rappel, à prévoir une sorte d'orifice à section variable contrôlé par l'élément mobile.
L'invention se caractérise plus particulièrement par une disposition dans laquelle l'élément mobile est une palette se déplaçant circulaire- ment concentriquement dans le bottier cylindrique, palette qui est équi-
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librée par un moyen élastique tel qu'un ressort spiral agissant sur l'aide ladite palette, l'orifice de section variable étant constitué par une rampe hélicoïdal, prévue dans la paroi du boîtier contre laquelle se déplace la tranche de la palette, et les éléments permettant l'appréciation, à tout infant, de la position relative de la palette eont une aiguille, calée sur l'axe de ladite palette, se déplacent devant un cadran convenablement gradué.
L'ensemble mo- bile, axe, aiguille, palette, est équilibré de façon à permettre le fonctionnement correct dans toutes les positions.
L'invention ainsi définie peut être réalisée suivant différents modes sans que ceux-ci sortent de son cadre, notamment en ce qui concerne les moyens constituant l'orifice variable, ceux permettant l'appréciation de la position relative de la palette.
L'invention pourra être bien comprise à l'aide du complé- ment de description qui suit et du dessin ci-annexé, lequel n'est donné qu'à simple titre d'indication.
La figure 1 dudit dessin montre schématiquement, en coupe -Verticale diamétrale, un indicateur de débit établi selon un premier, mode de réalisation de l'invention;
Les figures 3 et 3 sont deux vues très schématiques, respeo- tivement, en coupe diamétrale (en perspective) et en plan, destinées à facile la compréhension du fonctionnement dudit indicateur;
Les figures 4 et 5 sont des vues analogues à celle que mon- tre la figure d'un troisième et d'un quatrième mode de réalisation de l'invention;
La figure 6 est une coupe horizontale d'un indicateur de débit, comportant une capacité variable, établi selon l'invention.
Selon l'invention se proposant, par exemple, d'établir un appareil indiquant, donc mesurant, le débit d'un gaz pendant une certai- ne unité de temps, par exemple, en litres-heure, on établit en toute ma- tière appropriée et par tout moyen approprid t un bottier 1, de forme cylindrique dans lequel on ménage une sorte de rampe hélicoïdal. la et on prévoit une cloison radiale 8 dans ce dit boîtier 1 ;
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une palette 3 dont la longueur est telle qu'elle puisse ses 1.
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oiroulairement dans le boîtier 1 sans que sa tranche.trotte contre la paroi interne dudit bottier; un axe 4 duquel on solidarise ladite palette 3, axe 4 centré dans le boîtier 1 et y pivotant dans une petite crapaudine 5;
un plateau 6 propre à obturer le bottier 1, plateau percé d'un trou 6 pour permettre le passage de l'extrémité libre de l'axe 4 ; un ressort spiral 7 fixé d'une part par son extrémité 7a sur l'axe 4 et par son extrémité 7b sur une colonnette fixés sur un plateau 6 ; un cadran 8 disposé sur le plateau 6 et une aiguille 9 calée sur l'axe 4; et un couvercle 10, avec une'partie transparente 10& en matière appropriée, maintenant en place le plateau 6 et assurant avec le concours éventuel de joints appropriés l'étanchéité du boîtier 1.
La rampe la sera de préférence'agencée sur une douille rappor- tée sur l'alésage du boîtier 1, comme visible fig. 8.
On fait évidemment comporter au boîtier 1 un orifice 11 d'ame- née du gaz dans le boîtier 1 et un orifice 12 d'évacuation de ce gaz.
Les éléments qui viennent d'être décrits étant convenablement montés, l'appareil étant branohé,sur le circuit d'un gaz, le fonctionne- ment dudit appareil est le suivant supposant d'abord que la tension t du ressort 7 est constante quelle que soit la position de la plette 3, pour une position donnée de cette palette 3 la Tension % sera obligatoi- rement égale à la pression existant sur la face amont, celle fournée vers l'orifice 11 de la palette 3, - indiquant cette unité de pressonpar h- si on prend m surface de la palette 3 on aura pour chaque position d'é- quilibre @ m x h @ t.
L'appareil est'basé sur la considération suivante :la vitesse d'écoulement du gaz sera constante quel que soit le volume débité et cette vitesse d'écoulement sera précisément égale.à celle qu'aurait le gaz sous la pression h, v - # 2 gh.Et si l'on nomme q le volume dé- bité et s la section par laquelle s'écoule le gaz (section que contrôle la palette 3), on a q- @x v d'ou q s # 2 gh.
Si l'on veut que # 2 g h soit constant pour un autre débit q' il faut obligatoirement que a devienne s' ; c'est le rôle de la
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rampe hélicoïdale 1a de faire varier la section s.
Si le débit est nul, position de la palette 3 indiquée en a à la figure 3, la palette 3 est rappelée par le ressort 7 vers 1'o- rigine de la rampe la et repose contre la butée 11a.
Si le débit atteint une certaine grandeur q la ptette 3 attei- gnant la position indiquée en b figure 3, le gaz arrivant par l'orifi- ce 11 dans la chambre comprise entre la face amont de la palette 3 et la cloison 8, ne trouvant pas d'orifice pour s'échapper de cette cham- bre il s'établit dans celle-ci une certaine pression p. Le produit m x p devient rapidement supérieur à t. la palette 3 va donc se déplacer dans le sens dêrtrorsum indiqué par la fléche à la figure 3 et démasquer une section comprise entre la tranche de la palette 3, la rampe la et la paroi du bottier 1.
Le gaz va s'échapper par cette section et la pres- sion va baisser, dans la.chambre considérée, au moment où cette pres- sion atteint la valeur h qui a été fixée précédemment, la palette va se trouver en équilibre et s'immobiliser en face d'une certaine section b de la rampe la et cette section (on peut dire cet orifice) est juste- ment celle pour laquelle l'équation q s # 2 g h se vérifie.
Si le débit devient par exemple 8 q, la section s qui vient d'être considérée devient insuffisante pour assurer un débit double.
La pression augmente donc de nouveau dans la chambre considérée et comme précédemment la palette 3 se trouve entraînée dans le sens dextror- aum et démasque des sections s' de la rampe qui sont de plus en plus grandes. Parallèlement dans la chambre considérée la pression baisse jusqu'au moment où p h. A ce point précis d'équilibre la palette 3 s'immobilise et on retrouve l'égalité 8 q- 2 s # 2 g h.
Pour une même pression, les débits sont toujours proportion- nels aux sections de passage (compte tenu bien entendu des coefficients de contraction) la palette s'immobilisera toujours pour un débit quel- conque q n en face d'une section telle que l'équation q n - s n # 2 g h se vérifie toujours.
Il est évident que la capacité de masure de l'appareil ne dépend que des dimensions relatives de ses éléments.
Cette capacité de mesure peut d'ailleurs être pratiquement aug-
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mentée indéfiniment en adoptant la disposition que montre la figure 6.
Supposant que disposant d'un indicateur de débit du genre de celui qui a été décrit dans ce qui précède et représenté au dessin, et que cet indicateur soit établi avec une capacité oaloulée pour la mesure d'un débit maximum de 100 litres heure et voulant uti- liser cet indicateur pour un débit bien supérieur, 350 litres heure . pa exemple, on établit pour atteindre ce résultat une,fuite sur la conduite d'amenée du fluide à mesurer, fuite que l'on détermina de façon appropriée et qu'avantageusement on fait réglable, On peut, comme le montre la figure 8,réaliser cette fuite par une sorte de by-pass 13 contrôlé par un obturateur réglable,, un robinet 14 par exemple.
On se trouve, comme le montre le dessin, disposer d'une section de passage entre les orifices d'entrée et de sortie du fluide, section de passage s évidemment convenablement tarée, ainsi, si par exemple pour la pression p prévue dans l'indicateur, cette section assure un débit de 300 litres heure il ne passera plus dans l'indicateur que 50 litres heure, l'aiguille s'arrêtera sur la graduation 50, le débit mesuré sera donc de 300 litres heure passant par s plus 50 litres heure passant par l'indicateur mène..
La fuite, ou plus exactement la section s de celle-ci peut être contrôlée par des diaphragmes étalonnés. Quel que soit le moyen contrôlant la section s ce moyen est avantageusement pourvu d'un index se déplaçant devant un cadran gradué de façon appropriée.
L'invention ne se l'imite pas à celui de ses modes de réalisation qui en a été plus particulièrement indiqué dans ce qui pré- cède, elle en comprend toutes les variantes, notamment celle où, comme le montre la figure 4, l'office variable serait cons- titué par une encoche angulaire de la palette 3 se déplaçant devant une rampe hélicoïdale disposée sur le fond du boîtier 1; celle où, comme le montre la figure 5' l'orifice variable serait cons- titué par une encoche de la palette 3 se déplaçant devant une rervure spi- rale, c'est-à-dire dont la saillie décroîtrait, dans le sens dextrorsum dans l'exemple en question, suivant un tracé spiral;
celle où le boîtier comporterait dans son fond des trous de section
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égale et en nombre croissant, ou de section croissante, ou une fente de section croissante, ou une rigole de section croissante, le boîtier pouvant dans certains cas comporter un double fond ou un collecteur; celle où l'on utiliserait un dispositif magnétique pour trans- sttre, à distance ou non, les indications de l'appareil.
L'invention permet non seulement de réaliser des indi- cateurs de débit pour fluides gazeux, elle permet également de réaliser des indicateurs de débit pour fluides liquides.
Les appareils établis selon l'invention trouvent de nom- breuses applications parmi lesquelles on peut citer pour les premiers les installations d'inhalation pour les engins de navigation aérienne, les dispositifsrespiratoires et pour les seconds les indicateurs de débit de carburant pour les groupes moto-propulseurs des engins de na- vigation aérienne, dans ces deux applications particulières l'invention présente un grand intérêt puisqu'elle permet de réaliser des appareils fonctionnant dans toutes les positions.