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"Dispositif de mesure de la pression en particulier pour comp- teurs de chaleur domestiques".
A l'encontre des compteurs de chaleur industriels, il n'existe pas de formes de construction connues dans la pratique de compteurs de chaleur domestiques. Pour que les compteurs de chaleur puissent servir pratiquement de compteurs domestiques, ils doivent remplir diverses conditions de poids, de dimensions et de prix, outre qu'ils doivent être parfaits au point de vue technique et d'un fonctionnement sûr. Malgré de très nombreux essais, on n'a pas encore réussi à construire un appareil don- nant satisfaction, car on ne disposait pas d'un dispositif approprié de mesure de la pression et du débit.
Les conditions
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de fonctionnement sont particulièrement défavorables dans les installations de chauffage par gravité, les forces qui provoquent la circulation du fluide de chauffage étant si faibles qu'elles ne sont pas susceptibles de faire fonctionner un dispositif de mesure du débit. La perte de charge dans la conduite de chauf- fage est trop faible pour pouvoir faire fonctionner un débit- mètre à roue à ailettes. Les débit-mètres avec manomètre statique du type des flotteurs, ne conviennent pas aux faibles différences de pression et sont trop coûteux et trop lourds. Les balances annulaires connues ne conviennent surtout pas aux installations de chauffage par la gravité à cause des faibles dimensions qu'elles doivent avoir.
Les balances annulaires spéciales sont au moins susceptibles de permettre d'arriver au résultat voulu, sans cependant donner toute satisfaction. On obtient de meilleurs résultats avec les dispositifs à cloche d'immersion, qui ne don- nent cependant pas des résultats complètement satisfaisants, quoique certains d'entre eux déjà connus aient pu être adaptés dans une large mesure aux conditions spéciales à remplir dans le cas des compteurs de chaleur domestiques.
L'invention a pour objet un dispositif de mesure de la pression, caractérisé en ce qu'il comporte une cloche d'immersion en forme de secteur cylindrique qui peut tourner dans un réci- pient autour de l'axe du cylindre et agit sur un dispositif compteur, l'intérieur de la cloche d'immersion et le récipient qui l'entoure étant en communication par l'intermédiaire de conduites qui contiennent un dispositif à pression différentiel- le, par exemple un manomètre statique.
Le dessin ci-joint représente schématiquement une forme de réalisation à titre d'exemple du dispositif suivant l'inven- tion.
Une cloche d'immersion 1 en forme de secteur cylindrique est accouplée par l'intermédiaire d'un bras 2 avec un axe 3.
Celui-ci est monté à rotation dans un récipient 4 qui enferme
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complètement la cloche d'immersion 1 et se prolonge en avant en dehors du récipient 4. La partie inférieure du récipient 4 est remplie d'un liquide obturateur 5 tel que l'eau, l'huile, etc., tandis que le reste du récipient ainsi que l'intérieur de la partie supérieure de la cloche d'immersion 1 en forme de secteur cylindrique sont remplis par exemple d'air. Des tuyaux de mesure 6 et 2 pénètrent en haut et en bas dans le récipient 4 et le tuyau de mesure inférieur 6 pénètre à l'intérieur de la cloche d'immersion 1 de façon que son extrémité libre se trouve au-des- sus du niveau 8 du liquide de mesure.
Chacun des deux tuyaux de mesure comporte un récipient intercalé, respectivement 9 et 10, et les deux tuyaux communiquent avec une conduite de chauf- fage 11 le tuyau 6 se raccordant avec la conduite de chauffage avant et le tuyau 2 après un manomètre statique 12 monté dans la conduite de chauffage. Un véhicule de chaleur circule dans la conduite de chauffage dans la direction de la flèche.
La quantité de chaleur transmise par ce véhicule est mesurée au moyen du dispositif décrit ci-dessus, la première variable consistant dans l'angle de rotation de l'axer qui est fonction de la vitesse de circulation du fluide, tandis que la seconde variable consiste dans la différence de température qui est déterminée @ la conduite de départ et dans la conduite de retour de l'instal- lation de chauffage, ces deux variables agissant sur un appareil de mesure connulen soi la qui comporte un mécanisme de multipli- cation et d'intégration. Les dispositifs qui servent à mesurer et à utiliser la différence de température ainsi que l'appareil de mesure 13 ne sont pas représentés en détail sur le dessin, car ils ne sont pas nécessaires à la compréhension de l'inven- tion.
Bien entendu le passage de l'axe.1 hors du récipient 4 doit être étanche au passage des gaz. Une chambre à graisse 14 sert par exemple à cet effet. Les valeurs des quantités de chaleur déterminées par le dispositif décrit sont indiquées par
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un compteur 15. La force directrice du dispositif de mesure du débit est engendrée par un ressort 16 dont l'extrémité inférieu- re agit sur un levier 17 calé sur l'axe 3, tandis que son autre extrémité est attachée à un point fixe.
Sur la figure, la cloche d'immersion est dans sa position de repos, c'est-à-dire celle qu'elle occupe lorsque le véhicule de chaleur ne circule pas dans la conduite de chauffage 11. Le niveau du liquide est à la même hauteur dans les deux récipients 2 et 10. Ainsi qu'il ressort de la figure ces récipients compor- tent, de préférence, une portion de plus grand diamètre.
Les proportions sont choisies pour tenir compte de la compensation de la température de façon que la cloche étant en position de repos, le volume rempli d'air au-dessus du niveau du récipient 2 dans le tuyau de mesure 6¯ et la cloche d'immersion 1 soit égal à celui qui se trouve au-dessus du niveau du récipient 10 dans le tuyau de mesure 7 et le récipient 4, Par conséquent, le volu- me du récipient 10 est plus petit que celui du récipient 9 Sur la figure les dimensions des deux récipients 2 et 10 sont ré- duites par rapport à celles du dispositif à cloche d'immersion, c'est-à-dire qu'ils sont représentés trop petits.
La différence de pression produite par le manomètre statique 12 se répartit normalement, d'une part, dans les réci- pients et 10, et d'autre part, dans la cloche d'immersion.
Les portions de plus grand diamètre des récipients 9 et 10 ont pour effet de provoquer une répartition des pressions diffé- rente entre les récipients et la cloche d'immersion au moment de la mise en train de celle qui se produit vers la limite supérieure de la gramme de mesure. Si le récipient était cylin- drique une variation déterminée du niveau s'accompagnerait d'un mouvement de rotation correspondant de la cloche d'immersion.
Il est facile de voir qu'au contraire il résulte de la présence de la portion de plus grand diamètre que l'amplitude du mouvement
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de rotation est plus grande pour des raisons volumétriques. La presque totalité de la pression du manomètre statique est ainsi transmise à la cloche d'immersion à partir de la position de repos et par suite l'amplitude de son mouvement de rotation est plus grande que si les portions de plus grand diamètre des réci- pients 2 et 10 n'existaient pas.
Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le suivant :
Si on suppose que de l'eau, par exemple, ou un autre fluide de chauffage circule dans la direction de la flèche dans le manomètre statique 12 monté dans la conduite 11, une diffé- rence de pression dynamique s'établit entre les deux récipients 2 et 10 Il en résulte que le niveau de l'eau dans le récipient 2 monte de la hauteur de 0% à la hauteur de 100%, tandis que dans le récipient 10 il baisse de la hauteur de 0% à la hauteur @ 100%. Le niveau de l'eau en montant dans le récipient 9 comprime le gaz dans le tuyau 6, tandis que le niveau de l'eau en baissant dans le récipient 10 fait diminuer la pression du gaz au-dessus de la cloche 1 dans le récipient 4.
Il s'établit de ce fait une différence de pression également entre la surface inférieure et la surface supérieure de la cloche 1 qui a pour effet de la faire tourner de bas en haut. Ce mouvement de rotation se trans- met à l'axe 3. et par suite au levier 17 Le mouvement de rotation de l'axe 3. se transmet au compteur 15 de l'appareil de mesure 13 et agit d'une manière connue sur le résultat indiqué par le compteur. Dans le cas des débitmètres, la différence de tempéra- ture entre les conduites de départ et le retour doit encore être transmise à l'appareil de mesure 13, cette différence de tempé- rature étant multipliée par le débit du fluide de chauffage qui est transmis de la manière décrite par la cloche d'immersion.
Le dispositif de mesure de la température n'est pas représenté sur le dessin, car il n'a aucune importance au point de vue
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de l'invention. La force efficace qui agit sur la cloche d'immer- sion 1 de l'exemple de réalisation représenté, correspond à la différence de pression qui s'exerce sur elle. La force directrice c'est-à-dire la force qui fait équilibre à la force efficace, résulte de la diminution de la force ascensionnelle de la cloche d'immersion 1 qui sort du liquide obturateur 5, tandis que la tension du ressort 16 diminue également.
Dans la position de repos de la cloche d'immersion 1 la tension initiale du ressort 16 est choisie de façon à faire juste flotter la cloche, qui par suite ne repose pas en bas ; aucontraire dans la position à 100% le ressort est détendu et par suite la force efficace ne fait équilibre qu'au poids de la cloche d'immersion qui est à peu près complètement sortie du liquide.
Le dispositif décrit ci-dessus à l'avantage de transmett le mouvement de la cloche d'immersion à l'appareil de mesure sous forme complètement positive, ce qui est avantageux au point de vue de la précision des mesures. De même la forme de construc- tion robuste du dispositif est importante au point de vue de son transport. Enfin le dispositif décrit a l'avantage de permettre de construire des compteurs de chaleur de dimensions particulière ment faibles.
Ainsi qu'on a pu le voir, le dispositif décrit fonctionne sous forme d'appareil de mesure pneumatique et par suite ne vient pas en contact avec le, véhicule de chaleur. En supprimant les deux récipients 9 et 10 on peut se servir de l'appareil sans difficulté pour mesurer simplement le débit des gaz. Si on sup- prime aussi le compteur 15 qui devient alors inutile, l'appareil peut servir encore à mesurer le tirage et la pression par exemple des gaz brûlés.