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COMPTEUR A ROUE DE MESURE POUR LIQUIDES OU GAZ.
La présente invention concerne des compteurs à roue de mesure, pour évaluer par la mesure d'une impulsion les quantités de liquide ou de gaz s'écoulant dans une conduite tubulaire.
Dans ce genre de compteurs, la base de la mesure est., dans la plupart des casa constituée par la proportionnalité entre la vitesse à la- quelle le milieu soumis à la mesure arrive sur la roue de mesure et l'inten- sité de passage ou débit (quantité passant par seconde.) L3impulsion que l' écoulement du milieu soumis à la mesure exerce sur la roue,, varie donc com- me le carré de la vitesse d'écoulement.
Cette loi a toutefois pour conséquence qu'à pourcentage de va- riation égale de la vitesse d'écoulement., les variations d'impulsion sont d' autant plus petites que le débit est plus faible,, et d'autant plus grandes que le débit est plus élevée ceci en proportion quadratique.
Par suite de cette. circonstances due à la nature même du comp- tage par mesure d'impulsion les compteurs du genre sus-nommé -présentent l' inconvénient que leur courbe d'erreur, dans la partie inférieure du domaine de mesure:, sort bien trop tôt, le plus souvent déjà pour des valeurs de l' ordre de 25 à 20% de la charge nominale;
, et avec, une erreur par défaut for- tement progressive, des limites fixées d'après des nécessités d'ordre pratique, cela nécessite en outre l'emploi de dispositifs à structure compliquée pour re- pousser la limite inférieure d'utilisation de ces compteurs jusqu'à environ 10% de leur charge nominaleDe plus, la, densité du milieu soumis à la mesu- re a une influence sur l'impulsion, de sorte que les erreurs de mise au point de la vitesse de rotation augmentent d'autant plus que le milieu soumis à la mesure est plus léger.
Pour les gaz et vapeurs, agit encore,,enfin, la déten- te à la sortie des orifices d'étranglement. qui augmente comme le carré de la vitesse d'écoulement et quia donc;, dans la partie supérieure du domaine de mesure, fait croître progressivement l'impulsion lorsque le débit croît, ce qui fait apparaître une forte erreur par excès
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On a déjà proposé de nombreux moyens pour obtenir la correction de ces erreurs. Ils se sont toutefois tous révélés impropres car ils sont soit très coûteux soit d'une efficacité insuffisante pour remplir les con- ditions qu'on leur pose.
Ce qui précède vaut aussi pour les dispositifs connus dans les- quels la proportionnalité entre la vitesse de rotation de la roue de mesure et le'débit ne repose pas sur la loi exposée plus haut, mais doit être pro- duite à l'aide de dispositifs auxiliaires,, et dans lesquels, par exemple., un flotteur agencé en rotor de turbine sert de roue de mesure,, flotteur qui., se- lon les diverses positions en hauteur qu'il occupe libère des sections de pas- sage de grandeurs différentes.
Il en résulte ainsi d'abord une vitesse de sor- tie approximativement constante pour toutes les charges, et la proportionnali- té entre le débit et la vitesse de rotation doit être obtenue, dans un cas, du fait que le rotor a à vaincre des résistances de fluide de valeurs diffé- rentes dans ses diverses positions en hauteur et dans un autre cas.. par emploi d'un frein à courant de Foucault.
Ces dispositifs ne peuvent conduire à aucun résultat utilisable en pratique., car les lois., aussi bien de l'entraînement que de la résistance,, conduisent à des positions d'équilibre entre ces deux facteurs, qui empêchent d'atteindre la proportionnalité voulue-et,, en outre., lorsque le débit décroîts entraînent une imprécision toujours croissante de la vitesse de rotation résul- tante.
De plus, ces dispositifs sont inutilisables pour Inapplication à des milieux analogues à l'air car, d'une part, les densités déterminantes pour la résistance par freinage ou ventilation sont,,, en chiffres ronds, mille fois plus faibles pour ces milieux que pour l'eau et,, d'autre part, les résis- tances croissent selon le cube de la vitesse de rotation de sorte que pour des compteurs à gaz il résulterait des vitesses de rotation environ dix fois plus grandes par rapport à celles des compteurs de liquides,,, ce qui est inaccepta- ble. du point de vue de la sécurité de service exigible.
La présente invention élimine ces difficultés et permet de cons- truire des compteurs à roue de mesure dont la limite inférieure du domaine de mesure est située aux environs de 2-3% de la charge nominale. Elle concerne également des compteurs à roue de mesure de l'espèce dans laquelle un flotteur agencé à la manière d'un rotor de turbine sert de mesure.,, flotteur qui obture la conduite d'entrée, lorsqu'il occupe sa position la plus basse et libère des sections de passage de grandeurs diverses dans ses diverses positions en hau- teur.
Selon l'invention le rotor de turbine se présente sous la forme d'une cloche aplatie munie sur son pourtour d'aubes dirigées vers le bas,, tan- dis que l'extrémité de la conduite d'entrée coopérant avec ce rotor, porte une couronne d'aubes dirigées vers le haut disposées en regard des aubes du rotor., sur un rayon quelque peu plus courte pour former des aubes directrices et s' engageant plus ou moins profondément dans le flotteur en cloche,, selon la po- sition de ce dernier. La proportionnalité entre la vitesse de rotation du ro- tor et le débit est atteinte du fait que la-direction d'écoulement du milieu soumis à la mesure contre les aubes- du rotor varie selon la position de la cloche du rotor.
On obtient ce-résultat,, sans employer de dispositifs auxiliai- res qui consomment de l'énergie.\) de préférence par vois* cinématique en donnant aux aubes d'au moins l'une des deux couronnes une forme torse par suite de la- quelle les sections d'aubes directrices et d'aubes du rotor situées dans la section de sortie en regard les unes des autres donnent des triangles de vites- ses différents selon les diverses positions en hauteur du flotteur., ladite for- me pouvant être déterminée graphiquement de façon que la vitesse de rotation obtenue pour le rotor soit proportionnelle au débit.
La description qui va suivre en regard du dessin annexés donné à titre d'exemple non limitatif., fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de ladite invention.
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La fig. 1 est une coupe verticale axiale du compteur dont le boî- tier se compose., dans le présent exemples de trois parties 1, 2 et 3 dispo- sées selon le même axe et rigidement reliées'les unes aux autres. La partie inférieure porte la tubulure d'entrée-4, la partie moyenne 2 a une structure en volute à la manière d'un ventilateur ou d'une pompe centrifuge et porte
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la tubulure de sortie 5, indiquée par un cercle sur la moitiél droite de la figure. La figure 2 est une coupe horizontale., à échelle réduites de la par- tie 2 du boîtiers selon la ligne I-I de la figure 1.
La partie supérieure 3 du boîtier forme un couvercle,, en forme de cloche pour la partie moyenne 2. Entre cette dernière et la partie infé=
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rieure le est monté en 6s à l'aide d'une bride, un tube cylindrique 7 dont l'extrémité supérieure 8 est évasée en forme de trompe et porte une., couron- ne d'aubes directrices verticales 9, de même axe que le tube. Une. "douille 11
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fixée à l'aide de nervures radiales 10, dans l'axe du tube cylindrique 7. for- me un palier 12 à collet quiavec un palier analogue 13, prévu dans la partie supérieure 3, assure le guidage de 1 arbre 14 du rotor.
Le support du palier à collet supérieur 13 est constitué par une cloche 16 montée par une bride entre les parties 2 et 3, coaxialement à. ces dernières et munie d'ouvertures de passage 15 pour le milieu soumis à la mesure
La roue de mesure est fixée sur l'arbre 14 à 1-'aide d'un moyeu 17. Elle est constituée par un flotteur agencé en rotor de turbine et ayant la forme d'une cloche aplatie 18, à la paroi extérieure 19 de laquelle sont fixés une couronne périphérique d'aubes 20 dirigées vers le bas et concentri- quement à cette dernière un anneau cylindrique 21 de diamètre un peu plus grande muni à sa partie inférieure d'un rebord en forme de bride 22. A cet anneau correspond un anneau 23 prévu sur la partie 2 du boîtiers exactement
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en face du premier.
L9anneau 23 entoure la partie 8 évasée en forme de trom- pe du tube cylindrique 7, en laissant un espace dans lequel s'engagent les aubes 20 du rotor.
Un autre anneau cylindrique 24 est fixé sur la face intérieure de la cloche 180 Il sert à assurer à la fois un écoulement ordonné dans la zone des couronnes d9aubes 9 et 20 et une protection efficace contre les souillures.Dans la partie 2 du boîtier sont encore prévues des tôles direc- trices obliques 25, disposées concentriquement à 1-'axe de 1-'arbre 14 du ro- tor. A partir de leur bord extérieur la partie 2 du boîtier a la forme d'une volutes comme on l'a déjà dit.
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L 9 az bre 14 du rotor peut se déplacer aisément dans le sens ver- tical dans les paliers à collet 12 et 13 et, avec luis le rotor de turbine et tous ses accessoires (pièces 17 à 22 et 24),cette latitude de déplacement é- tant limitée par des butées (non représentées).Sur la moitié droite de la fi-
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gur9 le rotor de turbine est représenté au voisinage de sa position limite inférieure très peu avant l'obturation de la conduite d'entrée et., la moitié gauche de la figure le représente dans une position moyenne.La douille 11
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comporte, à son extrémité supérieure deux coupelles concentriques 26 et 27 d9ouvertures différentes et collaborant avec un anneau cylindrique 28 prévu sur le moyeu 17 pour faire office d'éliminateur de souillures protégeant 1' arbre du rotor et ses moyens de guidage.
En outres la coupelle 27 sert égale- ment à diriger le courant de milieu soumis à la mesure vers 1-'espace annulai- re limité d'une part par les parties 19, 22 et 24 du rotor et d'autre part., par la bride 23, espace qui forme la section de mesureo
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La bride de la cloche 16 de la partie 3 du boîtier est agencée>' â, son bord intérieur z9 de façon à assurer un joint d'étanchéité fonction- nant à la manière d'un labyrinthe et grâce auquel les espaces 30 et 31 sont
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séparés de 1-lespace de sortie 32 de la partie 2 du boîtier.
Par contre, les espaces 30 et 31 sont en liaison avec la section d'écoulement dans laquelle se déplace la couronne d'aubes 20 du rotor par l'intermédiaire de 1-'espace an- nulaire 33 ménagé entre les cylindres 19 et 21. La partie 3 du boîtier porté un prolongement supérieur 34. dans lequel pénètre 1-'extrémité supérieure de 1,'arbre 14 du rotor., prolongement à partir duquel se fait la transmission du mouvement de rotation de 1-'arbre au mécanisme compteurs par des moyens (non
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représentés) de type couramment utilisé dans la technique des compteurs.
Le milieu soumis à la mesure, entrant par la tubulure 4, tra- verse d'abord l'espace annulaire ménagé entre le boîtier 1 et le tube cy- lindrique 7 puis pénètre par le bas à 1?intérieur du cylindre 7 et arrive sous la cloche 18 du rotor, pour s'écouler par la section de mesure à vi- tesse plus élevée en passant d'abord sur la couronne d'aubes directrices 9, puis sur la couronne d'aubes 20 du rotor., et? enfin,, après avoir dépassé les tôles directrices 25, se diriger à travers l'espace en volute 32 vers la tubulure de sortie 5.
Sur la couronne d'aubes 20 du rotor., le fluide soumis à la mesure atteint sa vitesse maximum et? par suite sa pression minimum? tandis que,, sous le rotor en forme de cloche de la roue de mesure,, étant donné 1-'effet d'accumu- lation qui s'y produit il possède une faible vitesse mais., par contre., ap- proximativement sa pression maximum.
Etant donné que la faible pression ré- gnant dans la section de mesure se transmet par l'espace annulaire 33, aux espaces 30 et 31, une différence de pression agit sur les deux faces de la roue de mesurée Lorsque cette différence de pression est devenue suffisante pour vaincre le poids du rotor de turbine et de tous ses accessoires, alors le tout se soulève et le cylindre 19 se sépare de la partie supérieure 8 du tube cylindrique 7, rendant ainsi possible le passage du milieu soumis à la mesure vers les aubes 20 du rotor;
le rotor de la roue de mesure qui flot- te alors sur le milieu soumis à la mesure., commence à tournero
Plus le débit du milieu soumis à la mesure est importante et plus le système rotatif est soulevé sans que? pour cela,, la différence ou chu- te de pression active devant et derrière la section de mesure et donc,,, au- dessus et au-dessous de la turbine, varie. En effet, ni le poids du système rotatif ni sa section frappée par le milieu soumis à la mesure ne varient et par suites la vitesse d'écoulement du milieu soumis à la mesure est cons- tante dans la zone des couronnes d'aubes 9 et 20 pour toutes les valeurs de charge du compteur. Seule la section d'écoulement varie, et ce? proportion- nellement au débit.
De ce fait, si la position angulaire des aubes directri- ces et des aubes du rotor était invariable., la roue de mesure tournerait tou- jours à la même vitesse indépendamment du débit momentané qui ne détermine que sa position en hauteur. Le freinage par ventilation qui se produit alors peut, étant donné sa petitesse, être considéré comme négligeable.
Toutefois, dans le présent exemple., aussi bien les aubes direc- trices que les aubes du rotor ont une forme torse, en conséquence de laquel- le les sections d'aubes situées en regard les unes des autres dans la sec- tion de mesure présentent des angles d'attaque différents selon les diverses positions en hauteur du rotor et donnent ainsi des triangles de vitesses dif- férents. De plus la forme des aubes est déterminée graphiquement de telle sorte que les vitesses de rotation obtenues pour le rotor soient proportion- nelles au débit.
En outre,, le réglage automatique de cette proportionalité s'ef- fectue avec une exactitude extrême? car lors du mouvement vertical du rotor,. aucune résistance n'est à vaincre étant donné que ce rotor tourne et que? donc, les frottements dans les paliers de guidage 12 et 13 sont nuls et qu'aucune réaction ne se produit.
Pour que 1-'on puisse mieux comprendre-l'invention les condi- tions de fonctionnement qui., étant donné 19 agencement objet de l'invention se produisent dans la section de mesure, vont être expliquées en détail en le- gard des figures 3 et 4, où 1-'on supposera encore que les aubes du rotor aus- si bien que les aubes directrices ont reçu la forme torse déjà mentionnée.
La fig. 3 représente la roue de mesure (rotor) dans saposition la plus haute. La flèche X indique le sens d'écoulement. Si l'on imagine a- lors des coupes horizontales a, b, c, d, e, à travers les autres directrices 9 et les aubes du rotor 20, on obtient les sections d'aubes ag, bg, eg dg, eg que,, par raison de simplicité., on a représentée les unes à côté des autres
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en plan développée sur la figo 4.
Les sections correspondantes des aubes 9 et 20 situées en regard l'une de 1?autre sont ici simplement choisies de façon que les vitesses périphériques des aubes 20 du rotor, qui résultent des diagrammes des vitesses soient d'une grandeur à peu près égale. On peut naturellement les choisir différentes Ce qui est essentiel c'est que l'on obtienne une variation de la vitesse de rotation proportionnelle au débit.
Il est parfaitement clairet ceci ressort de manière très sim- ple de la considération des triangles de vitesses correspondants,\) que la roue de mesure., lorsqu'elle occupe la position représentée sur la figo 3, possède sa vitesse maximum, tandis que ladite vitesse prend une très fai- ble valeur lorsque 19 anneau cylindrique 19 approchant du bord 23 de 19 ouverture,la section ag des aubes 20 du rotor et la section eg des aubes directrices 9 viennent en regard l'une de l'autreo La vitesse de rotation de la roue de mesure varie donc entre un minimum correspondant à la plus faible section de mesure et un maximum pour la plus forte section de mesu- re, proportionnellement au débit, u cours de toutes ces variations, toute- fois.,
la vitesse d9écoulement du fluide, dans la section de mesure reste- la même.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation repré- sentés sur les figo 1 à 4, mais elle peut être modifiée et perfectionnée des manières les plus diverseso
C'est ainsi quepar exemple, on peut donner au compteur deux ou un plus grand nombre d'étages.
Sur la fig. 5, on a représenté un exemple de réalisation dans lequel (dans le sens d'écoulement du milieu soumis à la mesure), une seconde couronne d'aubes directrices est prévue derrière la cou- ronne d'aubes 20 du rotor., couronne d'aubes directrices qui dirige le milieu soumis à la mesure sur une seconde couronne d'aubes également fixée à la clo- che 18 du rotoro La seconde couronne d9aubes directrices 35 est fixée sur une nervure annulai- re 36 prévue sur la bride 6 et la seconde couronne d'aubes du rotor 37 est montée sur'un second anneau cylindrique 38 du rotoro L'ouverture 33, qui assure la communication entre l'espace situé au-dessus du rotor en cloche 18 et la section de mesure, est ici prévue entre les deux an- neaux cylindriques 38 et 39 du rotor,
mais elle peut aussi être située entre les anneaux 38 et 21.
La seconde paire de couronnes d'aubes 35-37 est protégée d'une manière particulièrement efficace contre les souillureso Sous Inaction de son grand bras de levier, le moment de rotation du rotor est considérablement aug- menté et 19influence de résistances éventuelles sur le rotor est notablement diminuée par rapport au moment de rotation., ce qui procure un aplatissement important de la courbe d'erreur. La déviation de l'écoulement assurée par la deuxième couronne d'aubes directrices doit être déterminée compte tenu de la vitesse périphérique plus élevée de la deuxième couronne d9aubes 37. Les an- gles d'entrée nécessaires doivent être de préférence déterminés empiriquement (à l'aide des triangles des vitesses) et de telle manière que centrée obte- nue soit aussi exempte de chocs que possible.
En utilisant un rotor à trois étages comme roue de mesure,, on peut établir des conditions encore plus favo- rables.
Pour éviter que, lors de fortes variations de charge subites il se produise un déplacement brusque du rotor dans le sens axiale on peut en outre prévoir un dispositif amortisseur qui (voir aussi sur la fig. 1) peut être fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre 14 et ne posséder que très peu de jeu par rapport aux parois du prolongement 34.Cet agencement est représen- té sur la figo 6. Pour renforcer l'effet d'amortissement 1-'on peut donner à 1-'ouverture 41, par laquelle 1-'arbre 14 pénètre dans le prolongement 34, de faibles dimensions appropriées.
Pour beaucoup d'applications pratiqueson peut se contenter de réalisations plus simples de 1-'invention,, telles que celle que l'on a représen-
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tée sur la fig. 7, dans laquelle on a renoncé à la structure en ventila- teur de la zone de sortie et dans laquelle on a monté la partie inférieure du boîtier 1 concentriquement dans un boîtier de sortie 42 qui porte la tubulure de sortie 430 Cette variante simplifiée peut également être appliquée à 1-'agencement repré- senté sur la fig. 1, où on l'a indiquée en traits interrompus. Dans le mode de réalisation représenté sur la figo 7, au lieu d'une couronne d'aubes di- rectrices fixe (référence 9 sur la fig. 1) on a prévu un corps 44 muni d'au- bes directrices dans le tube d'entrée 7.
Ce corps 44 impartit au milieu soumis à la mesure qui s'écoule de bas en haut, un mouvement de rotation qui est d'autant plus grand que le débit et., partante la vitesse d'écoulement,, sont plus grands dans le tube.
La douille 11 porte à sa partie supérieure une sorte de capu- chon 45 qui protège les moyens de guidage de l'arbre contre les souillures.
L'anneau extérieur 21 du rotor est recourbé vers le haut où il forme avec le bord intérieur 29 de la cloche 16 une sorte de joint en labyrinthe. Sous le couvercle 3 se trouve le mécanisme compteur (non représenté) dont l'entraîne- ment est figuré par un couple vis sans fin-pignon 46-47. Le boîtier 42 porte une ouverture de montage 48 par laquelle on introduit la tubulure d'entrée 4 pour raccorder le boîtier à la conduite d'entrée Pour le reste fi l'agencement et le mode de fonctionnement sont les mêmes que ceux de la fig. 1.
Le mode de réalisation que 1-'on vient de décrire est plus parti- culièrement destiné à être utilisé avec des gaz purifiéso Si 1?on doit faire des mesures sur des gaz non purs,, il faut alors préférer un agencement de la cloche du rotor selon les figo 1 et 5 avec plusieurs anneaux cylindriques qui protègent mieux la section de mesure contre les souillures.
La figo 8 représente un autre mode de réalisation de 1-'invention.
Dans cet exemple, la roue de mesure se compose de deux cloches de rotors 18 et 49 agencées télescopiquement, seule la cloche inférieure 18 constituant un flotteur à déplacement vertical qui peut prendre diverses positions en .hau- teur sous Inaction de la différence des pressions régnant sur ses deux faces, et s'engager ainsi plus ou moins profondément dans la cloche supérieure 49 qui porte les aubes 20 et est disposé à une hauteur invariable.
Dans ce mode de réalisation, les aubes directrices 9 et les aubes du rotor 20 sont plus ou moins recouvertes par les anneaux cylindriques 24 et 19 de la cloche 18, la section de mesure et les surfaces d9attaque étant réglées selon le débit instantanéo Dans ce cas., la cloche inférieure 18 ne servant qu'au ré- glage de la section d'écoulement, tandis que le rotor supérieur 49 assure l' entraînement du mécanisme compteur. les triangles des vitesses correspondant aux diverses sections s'écartent bien les uns des autres mais il suffit que l'impulsion résultante impartisse au rotor une vitesse de rotation proportion- nelle au débit.
La cloche inférieure 18 est fixée, dans le présent exemple sur un arbre 53 qui peut coulisser dans une douille 52 où il est monté en 50 et 51. La cloche supérieure 49 est portée par un arbre 54 monté en 55 coaxiale- ment à l'arbre 53 mais sans possibilité de coulissement vertical. Les deux cloches 18 et 49 de la roue de mesure forment entre elles en 29 une sorte de joint en labyrinthe qui assure le maintien de la différence de pression néces- saire entre les deux faces de la cloche 18. L'arbre 53 porte à sa partie infé- rieure des pales de ventilateur 56 par lesquelles il est mis en rotation de manière à pouvoir se mouvoir verticalement avec l'aisance nécessaire.
On peut perfectionner les exemples décrits des manières les plus diverses. C'est ainsi que, par exemple l'on peut donner à l'une des arêtes de la section d'écoulement une forme en tuyère et à 1-'autre une forme en diaphrag- me afin d-obtenir ainsi des coefficients d'écoulement approximativement cons- tante.
Un mode de réalisation de ce genre est représenté sur la fig. 9.
L'arête d'écoulement supérieure de l'ouverture de mesure est ici constituée par les bords des anneaux cylindriques 2', 19 et 21 et a donc les propriétés des diaphragmes. Le diaphragme annulaire 57 formant arête d'écoulement infé-
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rieure peut être remplacée conformément à ce que l'on a dit ci=dessus par Panneau en tuyère 58 représenté en traits interrompuso Un autre anneau cy- lindrique 59 fixé à la cloche 18 sert d'écran s'opposant à la souillure des arêtes de écoulement constituées par les bords inférieurs des anneaux 19 et 24.
On peut obtenir un autre perfectionnement par l'agencement d'un dispositif de soufflage auxiliaire devant la couronne d'aubes du rotor, dis- positif qui améliore le démarrage du rotor de turbine et assure la fidélité de la mesure même pour les plus petits débits; ce dispositif est mis hors d'action aussitôt que le rotor s'est soulevé d'une quantité déterminée que l'on peut régler. Dans le mode de réalisation de la fig. 1, ce dispositif de soufflage auxiliaire est constitué par une tuyère réglable 60 protégée des souillures par un filtre 61. On peut calculer et régler cette tuyère de façon quelle impartisse au rotor un moment de rotation approximativement égal au moment résistant qui s'oppose à la rotation du rotor.
On peut également agencer de tels dispositifs de soufflage au- xiliaires de façon telle que lorsque la cloche du rotor occupe une position basse elle recouvre ledit dispositif mais que, par contre, à partir d'une certaine hauteurs ledit dispositif puisse agir librement sur les aubes du rotor; on a ainsi la possibilité d'augmenter ou de diminuer la vitesse de rotation automatiquement., selon les besoins., également dans la partie supé- rieure du domaine de mesure
Plus le diamètre du rotor est faible et plus la fraction du poids total du rotor qui se reporte sur 1?unité de surface de sa base est importante et donc plus la différence de pression entre les deux faces doit être grande si le rotor doit être supporté par cette différence de pression.
Une grande différence de pression est toutefois l'équivalent d'une vitesse de passage élevée, cette dernière étant, en outre, liée à la vitesse de ro- tation du rotor. En d'autres termes, pour de petits compteurs,si l'on ne veut pas limiter le domaine de mesure., on est conduit à des vitesses de ro- tation trop élevées inadmissibles.
D'autres perfectionnements objets de l'invention ont pour but, en conséquence., de permettre d'obtenir, dans les petits compteurs, de fai- bles vitesses d'écoulement et$ par conséquente de faibles vitesses de rotation du rotor. De tels perfectionnements ont été représentés en traits interrompus sur la fig. 1.
L'un d'eux comporte une légère plaque-flotteur ou organe analogue 62,dispo- sée à la partie inférieure du tube d'entrée et fixée à un prolongement appro- prié de l'arbre 14 du rotor. On peut, dans ce cas, prolonger également quel- que peu la douille 11.
La partie inférieure du tube 7 est, par exemple, rétrécie grâ- ce à un anneau 68 de forme appropriée fixé dans ladite tubulure de façon à ce que l'on puisse régler verticalement sa position ; cetanneau rétrécit le tube 7 sous la forme d'un tronc de cône ou d'Un tronc de paraboloide renver- sés. Dans cette partie rétrécie., la plaque 62 se déplace toujours de la même quantité que la cloche 18 du rotor lorsque la position en hauteur de cette dernière varieDe cette façon., la grandeur de la section annulaire ménagée entre la plaque 62 et la partie 63 varie de la même façon que pour les comp- teurs à flotteur. On peut accorder cette valeur avec celle de la section de mesure de. telle sortepar exemple, que les deux sections soient toujours dans un rapport déterminé.
La plaque-flotteur 62, grâce à laquelle., dans une certaine me- sure, la surface active de la cloche 18 du rotor est accrue, subite lors du passage du milieu soumis à la mesure, un supplément de poussée ascendante correspondant à plusieurs fois son poids, poussée qui est transmise à la clo- che 18 par l'arbre 14 et tend à soulever ladite clcchea On peut ainsi diminu- er la différence de pression entre les deux faces de la cloche 18 d'un mon- tant correspondant à ce supplément de poussée sans que le rotor ne tombe, ce qui revient à dire que l'on peut diminuer la vitesse du fluide soumis à la
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mesure et.\) partants la vitesse de rotation du rotor, dans une proportion correspondante .
En donnant une autre forme à l'organe 63,on peut rendre va- riable la différence de pression agissant sur la cloche du rotor de toute autre manière voulue ou selon une loi quelconque par exemple de manière que dans la première partie de la course du rotor la vitesse d'écoulement demeure constante pour augmenter ou diminuer graduellement ou par bonds lorsque le rotor continue de se soulever., selon les exigences de chaque cas particulier.
En outres la possibilité de réglage en hauteur de l'organe 63 permet une mise au point et un réglage de marche plus exacts
On peut toutefois,. pour rendre possibles de petites vitesses de rotation du rotor, dans des petits compteurs,, utiliser des roues de me- sure de plus grand diamètre et l'on doit alors, que ce soit par réglage du poids du rotor ou par masquage partiel d'une partie de la section de mesu- rea adapter la vitesse d'écoulement cet endroit aux nouvelles conditions.
Un tel masque ou écran est représenté en traits interrompus sur la fige 1 et est désigné par 64. Il forme en 65 une sorte de joint en labyrinthe par rap- port à l'anneau cylindrique 24. On peut constituer cet écran par plusieurs segments de cylindre concentriques s'appuyant intérieurement les uns sur les autres et susceptibles de tourner autour de leur axe commun, ce qui donne la possibilité d'augmenter ou de diminuer le masquage selon les besoinso
On peut obtenirpar exemple., un autre perfectionnement en sus- pendant les deux coupelles 26 et 27 au rotor 18 de façon qu'elles se dépla- cent avec ce dernier, à l'opposé de ce qui est représenté sur la fig. 1.
Grâce à ce mode de réalisation,, l'élimination des souillures est toujours par- fait pour toutes les positions du rotor 18 et la coupelle 27 dévie l'écoulement dans la section de mesure toujours en fonction de la hauteur instantanée,
Un autre perfectionnement consiste à renforcer la couronne d'au- bes du rotor par des anneaux transversaux de même axe que cette couronne. Ces anneaux donnent au rotor une rigidité suffisante pour les plus grandes vites- ses de rotation et servent en même temps d'organes de guidage de l'écoulement.
On peut aussi prévoir avantageusement des anneaux transversaux correspondants pour la couronne d'aubes directrices afin d'apaiser les courants secondaires qui peuvent éventuellement se produire. Il n'a pas semblé nécessaire de re- présenter cette particularité sur le dessin.
Les divers modes de réalisation et perfectionnements décrits et représentés peuvent être utilisés sous diverses combinaisons dont on ne donne- ra ci-après que quelques exemples. Gest ainsi que l'on peut utiliser la pla- que-flotteur 62 déjà décrite dans le mode de réalisation de la fig. 8 où elle porterait le rotor en cloche supérieur 49,, de la roue de mesure en deux parties 18-49? à la place du palier d'appui 55.Dans ce casa les deux cloches 18 et 49 peuvent coulisser axialement indépendamment l'une de 1-'autre. L'arbre 53 de la cloche inférieure 18 est alors creux et traversé par l'arbre 54 de la cloche supérieure 49.Un dessin représentant cette variante semble superflu.
La figo 10 montre une autre possibilité de combinaison. Dans ce cas,, on prévoit à la fois la plaque-flotteur 62 et le refroidissement 63 du tube cylindrique 7 déjà décrits et des pales de ventilateur 56. En outre,com- me pales de ventilateur, on utilise des pales de ventilateur de Woltman bien connues, précédées d'un redresseur d'écoulement 66. Les pales de Woltman agis- sent ici sur l'arbre 14 du rotor et créent une réserve de moment de rotation importante pour le cas où l'entraînement du mécanisme compteur serait rendu difficile par suite d'une unfluence perturbatrice quelconque, ce qui permet d'éviter en pareil cas, des erreurs d'indication inadmissibles.
En outre on prévoit une tuyère de réaction 67 disposée sur la plaque-flotteur 62 et participant à la mise en rotation de cette dernière.
Grâce au compteur à roue de mesure objet de la présente invention, on peut abaisser la limite inférieure du domaine de mesure à un point qui n'a jamais encore été atteinto
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Même des quantités infimes de milieu soumis à la mesure peuvent être mesurées par le compteur car., par suite de sa fermeture étanche en position zéro, il ne laisse passer aucun fluide jusqu'à ce que., par suite de la chute de pres- sion dans la conduite qui le suit, la différence entre les deux faces du ro- tor ait atteint la valeur nécessaire ou obtenue par réglage pour la libéra- tion de 1?ouverture d'écoulement.
Même lorsque la cloche du rotor ne donne pas une obturation to- tale, on est assuré d'une mesure impeccable dans la partie inférieure du do- maine de mesure.Dans ce cas,, le rotor commence à tourner même avant que la différence de pression correspondant au réglage soit atteinteEn outre,, la section d'écoulement demeure d'abord constante et la vitesse d'écoulement y est proportionnelle au débit. Ce nest que lorsque la différence de pression correspondant au réglage est atteinte que le rotor se soulève; la mesure s' effectue alors selon l'invention avec une vitesse d'écoulement constante pour une section d'écoulement variable.
Parmi d'autres avantages du compteur à roue de mesure objet de l'inventions il faut citer sa capacité de surcharge élevéeEn effet lorsque la cloche du rotor a atteint sa position supérieure (qui est réglée selon les besoins correspondant à chaque cas, et dont le réglage, la plupart du temps, correspond à 1, 2-1, 5 fois la charge nominale) on n'est pas complètement ar- rivé à la limite supérieure des possibilités d'utilisation du compteur. On peut au contraire augmenter encore considérablement le débita Dans ce cas toutefois, la section de mesure reste constante, c'est-à-dire que la mesure s'effectue alors avec une vitesse d'écoulement proportionnelle au débit com- me dans un compteur à roue de mesure usuel.
Etant donnée cependant.: ques jusqu9à, ce pointa le compteur fonc- tionne pour de très faibles différences de pression constantes, lorsque 1' on dépasse ce pointa les différences de pression qui deviennent variables sont encore si faibles que dans ce domaine., les erreurs de volume des compteurs à roue de mesure usuels, dont on a parlé au début du présent mémoire, ne se font pas sentir de manière appréciable lorsque l'on double ou triple le débit. Ain- Si lorsque l'on franchit la limite dont on vient de parler, le principe de la mesure change., mais ce passage se fait pratiquement sans erreur.
Par ailleurs., on peut encore mentionner que., naturellement,,, on peut utiliser la plaque-flotteur 62 au lieu de la cloche 18 du rotor pour ob- turer, en position basse, la conduite d'entréeo On obtient davantage de réa- liser une obturation très hermétique et de pouvoir éviter l'usure du rebord de la cloche et les variations du coefficient d'écoulement que cela entraîne.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au compteur qui vient d'être décrite notamment par substitution de moyens tech- niques équivalents sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.