Débitmètre pour fluides
On connaît déjà des débitmètres pour fluides comportant un rotor à hélice placé dans la canalisation dont on veut mesurer le débit, le courant de fluide provoquant la rotation de l'hélice dont il suffit alors de mesurer la vitesse angulaire ou le nombre de tours pour apprécier le débit.
Dans ces débitmètres connus, la vitesse angulaire w du rotor dépend de la vitesse de l'écoulement V et du pas P de l'hélice: w = V/P a a étant L 1.
a est un coefficient d'erreur dû à ce que les filets fluides rectilignes dévient au contact des pales de l'hélice et prennent eux-mêmes une trajectoire hélicoïdale avant que le rotor n'ait atteint sa vitesse théorique w = V/P. Ce coefficient a n'est pas constant lorsque les débits à mesurer sont variables. De sorte que le compteur étalonné à un débit donné n'est plus juste dès que l'on s'en écarte et ceci d'autant moins que cet écart est grand.
Afin que le débitmètre soit fidèle, on doit donc chercher à rendre a très voisin de 1 à tous les débits.
Or, pour une hélice donnée, le coefficient a est d'autant plus près de 1 que, d'une part, les frottements des pivots du rotor sont faibles et que, d'autre part, la stabilité sur leur trajectoire rectiligne des molécules en écoulement est grande.
Cette stabilité dépend de m V2 (m étant la masse spécifique du fluide et V sa vitesse rectiligne).
Dans le cas des débits relativement élevés des liquides, on arrive à amener a très voisin de 1 en rendant le frottement des pivots du rotor négligeable par rapport à l'énergie des molécules en mouvement, et le régime s'établit comme suit: w V/P
Lorsqu'il s'agit de mesurer des débits gazeux ou de faibles débits de liquides, m V2 est considérablement diminué et l'équilibre a lieu pour: w1 = V/P V/P.a < V/P
Aussi les filets fluides prennent-ils un mouvement hélicoïdal après avoir imprimé la vitesse angulaire w1 au rotor.
Le rapport entre V et cot n'étant pas constant, on obtient une erreur croissant rapidement dès que l'on s'écarte du débit d'étalonnage.
La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients.
Elle concerne, à cet effet, un débitmètre pour fluide dans lequel le débit du fluide provoque la rotation d'un rotor à hélice, caractérisé en ce que le rotor comporte plusieurs hélices, séparées entre elles par des redresseurs fixes, destinés à redresser les filets de fluide après la traversée de chaque hélice. Cette disposition permet d'épuiser toute la vitesse résiduelle de rotation du fluide à la sortie de chaque hélice et d'agir sur chacune de celles-ci suivant des filets de fluide parallèles à l'axe du rotor, ce qui permet, en définitive, de réaliser un débitmètre fournissant des indications de débit exactes dans toute la gamme des mesures.
Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est représenté au dessin ci-joint, dans lequel:
La fig. 1 représente le débitmètre vu en coupe longitudinale comportant, à titre d'exemple, quatre étages d'hélices sur le rotor;
la fig. 2 représente, en coupe, le débitmètre de la fig. 1 suivant la ligne II-II de cette figure.
Le débitmètre comporte un corps l ayant la forme d'un élément de conduite. Dans ce corps pivote librement, sur deux paliers 21 et 22, un axe 3.
Sur cet axe 3 sont fixées des hélices 41, 42, 43, 44, etc.
Des redresseurs 51, 52, 53, etc., destinés à diriger le fluide à sa sortie de l'hélice suivant une direction axiale sont ménagés à la sortie de chaque hélice.
Ces redresseurs sont constitués par des croisillons formés de plans parallèles à l'axe du rotor 3 fixés sur le corps 1.
Ils comportent, au centre, une ouverture 6 livrant libre passage à l'axe 3 du rotor (fig. t et 2).
Deux croisillons extrêmes 10 et 1 1 supportent respectivement les paliers 21 et 22 de l'axe 3 du rotor.
Les filets fluides viennent d'abord frapper les pales de la première hélice 41 imprimant une certaine vitesse de rotation à tout le rotor et sont euxmême déviés de leur direction rectiligne, en une trajectoire hélicoïdale. En traversant le croisillon 51 leur mouvement de rotation autour de l'axe 3 est freiné et le fluide arrive au contact de la deuxième hélice 43 avec un mouvement rectiligne. I1 imprime un nouveau couple au rotor et augmente la vitesse angulaire de tout le rotor et ainsi de suite.
Cette disposition -permet ainsi de rapprocher la vitesse angulaire c l du rotor de la vitesse théorique que devrait avoir ledit rotor pour faire une mesure absolument exacte.
Plus il y aura d'étages à hélices sur le rotor et plus on approchera la vitesse angulaire w1 1 de la vitesse théorique: w = V/P.
Le débitmètre ci-dessus décrit est associé à des moyens pour compter le nombre de tours du rotor fournissant le débit. Ce comptage peut être fait, à titre d'exemple, en ménageant un aimant 7 sur une pale d'une des hélices telle que l'hélice 4,. Au bout de cet aimant 7 dans le corps 1 est placé un solénoïde 8 qui transmet une impulsion magnétique à chaque passage de l'aimant et permet ainsi de détecter le nombre de tours du rotor.