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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION Monsieur Félix M E Y E R Compteur de passage ou de débit de fluide.
La présents invention concerne les compteurs de passage ou de détit de fluide dans lesquels un mobile, servant d'index et logé dans un tube conique, s'écarte ou se rapproche plus ou moins de 1' extrémité la plus large du tube, suivant la quantité de fluide passait au travers du tube.
Des compteurs de ce type sont connus depuis plusieurs décades sous le nom de " Rota-dompteurs ", Dans ceux-ci un mobile (toupie) rotatif s'élève et s'abaisse dans la colonne de fluide en écoulement et sa position en hauteur est toujours identique pour une même force da poussée du fluide en écoulement,
Jusqu'ici, on a toujours considéré que la position exactement verticale du tube et un déplacement du mobile dans le tuba sans aucune friction contre sa paroi étaient des conditions indispensables au fonctionnement précis, c'est-à-dire la montée du mobile à un nivaau toujours le marna, pour un débit déterminé d'un fluide, et par suite à une p'ossibilite de lecture exacte.
Les compteurs de passage où la flotteur est guidé le long d' une tige manquent de précision par suite de la perte de charge
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variable due au frottement et impossible a mesurer d'avance.
D'autre part, la forme du flotteur joue un grand rôle en vue d'un travail précis. Quand il s'agit de flotteur guide, on paut prendre n'importe quelle forma de flotteur, mais pour las flotteurs li-
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bres, ceux-ci doivent être exactement cluilzbras, La rapport entre le bord supérieur du flotteur rotatif et la longueur du flotteur, la répartation de la masss par exe,aJle dans le cas de toupie creuse, le nombre des ;'Jntaill'j,3 inclinées ddts1'.llinant la rotation, jouent également un rôle. Il en l'esult9 lU0 la fabrication du flotteur da forme adéquate est très difficile nécessite une rDnda expérience pratique. Gi la flotteur n'2.s'l. as ,JEri':lÍt8.,1<3l11: équilibré, il tourne trop vite , ou, si le 1..
ULJ '3 n's.;;L peu . t ic;,.,u::it rectilitine, le flotteur " danse ", vidni tOn contact, 8V3C la paroi interne du tube, frobte contra culld-ci 2.'\:. 8e.:> inaica'bions sont inexactes ou ne sont pas toujours précises. Ceci vaut ,,.articuli(jr'3- (!lent pour unilotteur sphériqug : celui-ci toar.ii>J dans tous les sens, vient heurter le. paroi du 1:.ùbe, dansa .a.t ne donne jamais une indication précisa et toujours id8ntiue.
Pour ces raisons, élan0 on désire un i'onctiOt1il<-J,llent précis, on s'en est generaleH,ent tenu au i'101..C.dU1' an iO,L"Ú'3 de roupie libre où (non duid0s) et ce n'est que la/l'installation :1'8,;,t pas L ixJ (par exemple dans les avions) ,qui l'on 2. éuid<; 1':) 1'1.o'(;"c.<3ur le! ion a'une tige, à son joint le ;laµ bas S3uÜJ.ú8nt, afirm'cvitwr un frottctnent inutile (flotteur guide par point), Ce flotteur présente cependant le défaut que pour une position fortement inclines de l'avion, la
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section libre de passage laissée par 1>a flotteur 6::1tr8 son bord supérieur et la paroi du tube varie en que par suite les indications manquent de précision.
Le compteur de passage ou de débit de fluide conforme à l' invention s'écarte radicalement de la tradition suivia depuis plus de cinquante ans dans ce domaine et élimine d'un seul coup toutes
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les difficultés et tous les inconvenients cites, uout 'n detarmi- nant da nombreux avantages.
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Dans le compteur conforme à l'invention, la tube conique au lieu d'être strictement vertical, estdiepose suivant une inclinaison aussi faible que possible sur l'horizontale, et comporta, comme mobile ou flotteur, une bille (le cas échéant un rouleau).
L'index ou mobile est ici on contact avec la paroi du tube incliné, mais le frottement qui en résulte reste toujours constant, étant déterminé par le poids et la surface-de contact du mobile ; on peut donc, lors da l'étalonnage de l'instrument tenir exactement compte de ce frottement de valeur constante.
Le tube compteur, monté fixe sous un angle déterminé par rapport à l'horizontale (angle plus petit que 90 , et. aussi rappro- ché que possible de o) présente de grands avantages.
D'une part, il permet l'emploi comme mobile d'une bille susceptible d'être trouvée à bon compte dans le commerce, à des dimensions très précises (billes en acier, porcelaine, pierre, caoutchouc durci, bois, etc.) Ce type de billes, absolument identiques entre elles, permet, pour des tubes identiques, l'interchan geabilité des mobiles et évite de devoir étalonner individuellement chaque appareil. D'autre part, le montage du compteur dans une conduite horizontale est bien plus facile et plus simple que si l' on emploie un compteur devant être strictement vertical.
La perte de charge déterminée par le compteur incliné, est plus petite que dans le cas du compteur vertical, car le fluide n'a plus à supporter tout le poids du mobile. On peut ainsi, avec. un angle d'inclinaison très faible, une conicité très faible et une bille très légère, mesurer les quantités les plus faibles d'écoulement, avec une perte de charge très réduite, Se-il s'agit de mesurer un fluide lourd ou très visqueux, nécessitant un mobile ou index lourd, on peut, au lieu d'une seule bille., employer deux ou plusieurs billes identiques successives.
L'angle d'inclinaison du tube peut être modifié, dans un compteur donné, pour augmenter ou réduire le champ'' de mesuraga: on peut donc ainsi augmenter ou réduire la précision de lecture.
D'autre part, par modification de l'angle d'inclissison; on peut, au moyen d'une graduation destinée à un fluide, mesurer un autre fluide dé densité différente.
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Pour un écoulement uniforme de fluide, on peut mesurer le poids spécifique et la densité d'un fluide, en rendant le tubs basculant à une extrémité. on règle d'abord le tube à une inclinaison telle que, pour un fluide donne, tel que l'air ou l'eau, la bille se trouve à une graduation eeternines etque l'extrémité libre du tube soit devant le o ou le 1 a' un quadrant convenablement gradué.
Faisant alors passer le fluide a étudier, on règle l'inclinaison du tube de maniera que, pour un débit identique, la bille reste à la marne position, et le résultai (poias spécifique ou visco- site du fluide) se lit sur le quadrant fixa,
Un autre avantage est la parfaite visibilite du mooile, pour tous les fluides à mesurer, ce mobile étant toujours an contact, au moins en un point, avec la paroi transparente du tube.
Enfin, grâce à ce contact permanent du mobile avec la paroi du tube, on peut comoiner 'appareil avec un système avertisseur a relais, dont le circuit est coupe ou fermé par le mobile lors de son déplacement dans le tube sous l'effat d'une modification, uu débit ou de la viscosité ou du poids spécifique du fluide.
Dans son application aux installations non stationnaires.
Dans les appareils d'aviation par exempta; il aush itde monter le compteur de telle manière que lors d'une modification ds la position angulaire de l'axe longitudinal de l'avion par rapport a la terre, le compteur conserve toujours sa même inclinaison sur l' horizontale ;
ceci peut se réaliser très aisément par une articulation ou une suspension très simple, Cette condition est suffisante pour un fonctionnement parfait, car lors d'une trajectoira an courbe ou en mouvement de rotation de l'avion parallèlement à l' axe longitudinal du compteur, les indications an celui-ci restent absolument précises, étant donné que la oille reste toujours en contact avec la paroi du tube dt qua Les conditions os contact et de frottement restent toujours identiques, que cu contact ait lieu avec la paroi inférieure ou une paroi laterale du tube.
R E V E M D I C A T L O E S.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a PATENT APPLICATION Mr. Félix M E Y E R Fluid flow or flow meter.
The present invention relates to flow or discharge meters of fluid in which a mobile, serving as an index and housed in a conical tube, deviates or approaches more or less 1 'wider end of the tube, depending on the size. amount of fluid passed through the tube.
Counters of this type have been known for several decades under the name of "Rota-tamers", In these a rotating mobile (top) rises and falls in the column of flowing fluid and its height position is always identical for the same thrust force of the flowing fluid,
Until now, it has always been considered that the exactly vertical position of the tube and a movement of the mobile in the tuba without any friction against its wall were essential conditions for precise operation, that is to say the rise of the mobile to a height. always nivaau the marna, for a determined flow of a fluid, and consequently with a possibility of exact reading.
Passage meters where the float is guided along a rod lack precision due to the pressure drop
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variable due to friction and impossible to measure in advance.
On the other hand, the shape of the float plays a big role for precise work. When it comes to a guide float, we can take any form of float, but for floats li-
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bres, these must be exactly cluilzbras, The ratio between the upper edge of the rotary float and the length of the float, the distribution of the mass for exe, aJle in the case of a hollow router, the number of; 'Jntaill'j, 3 inclined ddts1 '.llining the rotation, also play a role. As a result, the manufacture of the properly shaped float is very difficult and requires extensive practical experience. Gi the float n'2.s'l. as, JEri ': lÍt8., 1 <3l11: balanced, it turns too fast, or, if the 1 ..
ULJ '3 n's. ;; L bit. t ic;,., u :: it rectilitine, the float "dances", vidni tOn contact, 8V3C the internal wall of the tube, frobte contra culld-ci 2. '\ :. 8th .:> inaica'bions are inaccurate or not always precise. This is equal to ,,. Articuli (jr'3- (! Slow for a spherical float: this one toar.ii> J in all directions, hits the. Wall of 1: .ùbe, dansa .at never gives an indication specified and always id8ntiue.
For these reasons, élan0 we want a precise i'onctiOt1il <-J, llent, we are generally H, kept to i'101..C.dU1 'an iO, L "Ú'3 of free rupee where ( non duid0s) and it is only the / installation: 1'8,;, t not L ixJ (for example in airplanes), which has 2. éuid <; 1 ':) 1'1. o '(; "c. <3ur the! ion has a rod, at its joint the; the low S3uÜJ.ú8nt, afirm'cvitwr a useless friction (float guide by point), This float has the defect however that for a steeply inclined position of the aircraft, the
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free passage section left by 1> a float 6 :: 1tr8 its upper edge and the wall of the tube varies in which the indications consequently lack precision.
The flow meter or fluid flow meter according to the invention departs radically from the tradition followed for more than fifty years in this field and eliminates all at once all.
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the difficulties and all the drawbacks cited, uout 'n detarming da many advantages.
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In the meter according to the invention, the conical tube, instead of being strictly vertical, is placed at an inclination as low as possible on the horizontal, and included, as a mobile or float, a ball (where appropriate a roller) .
The index or mobile is here in contact with the wall of the inclined tube, but the resulting friction always remains constant, being determined by the weight and the contact surface of the mobile; this constant value friction can therefore be taken into account during the calibration of the instrument.
The counter tube, mounted fixed at a determined angle with respect to the horizontal (angle smaller than 90, and. As close as possible to o) has great advantages.
On the one hand, it allows the use as a mobile of a ball likely to be found cheaply in the trade, with very precise dimensions (steel balls, porcelain, stone, hard rubber, wood, etc.) This type of balls, which are absolutely identical to each other, allows, for identical tubes, the interchangeability of the moving parts and avoids having to individually calibrate each device. On the other hand, mounting the meter in a horizontal pipe is much easier and simpler than if one uses a meter which must be strictly vertical.
The pressure drop determined by the inclined meter is smaller than in the case of the vertical meter, because the fluid no longer has to support all the weight of the mobile. We can thus, with. a very low angle of inclination, a very low taper and a very light ball, measure the smallest quantities of flow, with a very low pressure drop, If it is a question of measuring a heavy or very viscous fluid , requiring a mobile or heavy index, one can, instead of a single ball., use two or more successive identical balls.
The angle of inclination of the tube can be modified, in a given meter, to increase or reduce the field of measurement: it is therefore possible to increase or reduce the reading precision.
On the other hand, by modifying the angle of inclissison; it is possible, by means of a graduation intended for a fluid, to measure another fluid of different density.
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For uniform fluid flow, one can measure the specific gravity and density of a fluid, by making the tubs tilt at one end. we first adjust the tube to an inclination such that, for a given fluid, such as air or water, the ball is at an eternal graduation and the free end of the tube is in front of the o or the 1 has a suitably graduated quadrant.
Then passing the fluid to be studied, we adjust the inclination of the tube so that, for an identical flow rate, the ball remains in the marl position, and the result (specific poias or viscosity of the fluid) is read on the quadrant. stared,
Another advantage is the perfect visibility of the moile, for all the fluids to be measured, this moving body always being in contact, at least at one point, with the transparent wall of the tube.
Finally, thanks to this permanent contact of the mobile with the wall of the tube, the device can be combined with a relay alarm system, the circuit of which is cut or closed by the mobile during its movement in the tube under the effect of a change in flow rate or viscosity or specific gravity of the fluid.
In its application to non-stationary installations.
In aviation devices by exempta; it aush itde to mount the counter in such a way that during a modification of the angular position of the longitudinal axis of the airplane with respect to the ground, the counter always maintains its same inclination on the horizontal;
this can be achieved very easily by a very simple articulation or suspension, This condition is sufficient for perfect operation, because during a trajectory in a curve or in rotational movement of the airplane parallel to the longitudinal axis of the meter, the indications in this one remain absolutely precise, since the ear always remains in contact with the wall of the tube dt qua The conditions of bone contact and friction always remain the same, whether cu contact takes place with the lower wall or a side wall of the tube.
R E V E M D I C A T L O E S.
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