CH472676A

CH472676A - Procédé pour la mesure de la vitesse d'un mouvement relatif entre un fluide et une sonde immergée dans celui-ci et de la distance parcourue au cours de ce mouvement, et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé

Info

Publication number: CH472676A
Application number: CH248867A
Authority: CH
Inventors: H Hilderbrand Howard
Original assignee: H Hilderbrand Howard
Priority date: 1967-02-20
Filing date: 1967-02-20
Publication date: 1969-05-15

Description


  



  Procédé pour la mesure de la vitesse d'un mouvement relatif entre un fluide et une sonde immergée dans celui-ci et de la distance parcourue au cours de ce mouvement, et installation pour la mise en   oeuvre   
 de ce procédé
 La présente invention a pour objet un procédé pour la mesure de la vitesse d'un mouvement relatif entre un fluide et une   sonde    immergée dans celui-ci et de la distance   parcage    au   cours    de ce mouvement, et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.



   Des dispositifs de mesure de la vitesse du déplacement   d'un      mobile    dans un fluide, ou de la vitesse d'écoulement d'un   fluide,    sont connus, dans lesquels sont utilisés des bras sollicites   élastiquement,    des écrans rotatifs, des hélices (lochs), etc. Le fonctionnement de Ces dispositifs est basé sur la résistance du fluide, laquelle provoque le déplacement   d'un    organe mobile du dispositif qui fournit ainsi une information de type analogue représentative de la vitesse du mou  vement    relatif.



   De tels dispositifs   i,re'sentent    l'inconvénient d'être peu sûrs, délicats et souvent   d'un    maniement peu aisé.



   Le but de la présente invention est de   remédier    à ces inconvénients.



   Le procédé suivant l'invention est caractérisé par le fait   qu'on    utilise une sonde   feurnissant,    comme information, un gradient   de    pression fonction de la vitesse dudit mouvement relatif, à l'instar d'un   tube    de
Pitot, crée dans ladite sonde une contre-pression au moyen d'un fluide dont la pression est ajustée de manière qu'elle équilibre constamment la pression détectée par la sonde, et mesure l'énergie nécessaire pour produire ladite contre-pression, la valeur instantenée de cette énergie étant représentative de la vitesse du mouvement relatif entre le fluide et la sonde, et sa valeur totale étant représentative de la distance parcourue pendant la durée de la mesure.



   L'installation pour la mise en oeuvre du   procédé    susmentionné est caractérisée par le fait qu'elle comprend une sonde destinée à être immergée dans un fluide, et qui fournit, comme information,   un    gradient   de pression fonction i de la vitesse du mouvement relatif    entre le fluide et ladite   so@@@e,    à l'instar d'un tube de
Pitot, une pompe reliée à ladite sonde de manière à fournier à   celles    une contre-pression s'opposant à la pression détectée, un   dispositif    de réglage agencé de manière à maintenir ladite contre-pression constamment égale à la pression détectée, et des moyens de mesure de l'énergie fournie à ladite pompe   pour pro-    duire ladite contre-pression,

   la valeur instantanée de cette énergie étant ainsi représentative de la vitesse du mouvement relatif entre le fluide et la sonde, et sa   valeur    totale étant représentative de la distance parcourue pendant la durée de la mesure.



   Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.



   La figure est une we schématique d'une installation de mesure de la vitesse d'un bateau.



   L'installation représentée comprend un appareil de
Pitot 1 destiné à être immergé dans l'eau, désignée par 2, et qui se déplace avec la bateau, non représenté, selon la direction de la flèche 3. Cet appareil de Pitot, connu en soi, comprend un tube statique 4 et un tube ouvert 5.



   L'installation comprend une pompe 6, entraînée par un moteur électrique 7, dont le conduit d'aspiration, désigné par 8, est branché sur le tube statique 4 de l'appareil de Pitot 1, et dont le conduit de refoulement 9 est branché sur le tube ouvert 5 de cet appareil. Le circuit d'alimentation du moteur 7 comprend un potentiomètre 10, schématiquement représenté, dont les déplacements du curseur 11 sont commandés par un dispositif régulateur comprenant deux chambres à membrane 12 et 13 alimentées par des conduits 14 et 15, respectivement en amont et en aval d'un étranglement 16 que présente ce conduit.



   L'installation est agencée de manière que la pompe fournisse constamment, dans le conduit 9, une contrepression égale à la pression   que -produft,    dans le tube ouvert 5, le mouvement de   l'appareil    de Pitot se dépla  canut    dans l'eau suivant la direction de la   floche    3. En effet, grâce à l'étranglement 16, les variations de la pression dans le tube 5 se traduisent par des différences momentanées de pression dans le conduit 0 en amont et en aval de cet étranglement. Ces différences de pression, transmises aux chambres à membrane 12 et 13 par les conduits 14 et 15 respectivement, provoquent des déformations des chambres à membrane qui produisent à leur tour des déplacements du curseur 11, ce qui modifie la tension du courant alimentant le moteur 7.

   Ainsi, le débit de la pompe est automatiquement adapté au besoin, et l'équilibre entre la pression et la contre-pression se maintient constamment.



   L'installation comprend en outre un compteur 17, schématiquement représenté, permettant de mesurer la valeur instantanée du courant fourni au moteur 7 de la pompe ainsi que la valeur totale du courant consommé par ce moteur pendant une période de temps déterminée.



   Ces deux valeurs sont des indications de type analogue représentatives respectivement de la vitesse instantanée du bateau et de la distance parcourue par celui-ci pendant la période de temps considérée.



   En variante, au lieu de mesurer le courant fourni au moteur 7 de la pompe 6, on pourra mesurer, à   l'aide    d'un tachymètre monté sur l'arbre, désigné par 18, du moteur, par exemple, le nombre de tours instantané de la pompe ou le nombre total des tours effectués par celle-ci pendant une période determinée.



  Ces deux valeurs sont également représentatives de la vitesse instantanée du bateau, respectivement de la distance parcourue par celui-ci pendant la période considérée, comme cela apparaît   ci-après:   
 L'augmentation de pression   AP3,    dans une pompe centrifuge, par exemple, à faible vitesse ou lors de la mise en service, est donnée par la formule suivante:
   ±P,    =   Ke      N    où e = densité de fluide et N est la vitesse, en nombre de tours à la minute, de la pompe.



   Par ailleurs, le gradient de pression   P2    entre le tube ouvert et le tube statique d'un appareil de Pitot est donné par la formule suivante:
 AP2 =   Ke V2    où V = vitesse de fluide (ou du mobile) et e = densité du fluide.



   Lorsque   AP,    = AP2, Ke N2 =   KQ    V2, d'où V = N.



   La présente invention pourra également servir à mesurer la vitesse d'écoulement d'un fluide, l'appareil de Pitot étant alors fixe, et le fluide mobile. Si l'écoulement s'effectue dans une conduite calibrée, de section connue, rinvention permettra de mesurer le volume de fluide écoulé pendant un temps donné.



   L'invention pourra s'appliquer aussi bien à des fluides gazeux que liquides.



   Dans une forme d'exécution simplifiée, on pourra prévoir le cas où le gradient de pression constituant l'information initiale sera fourni par l'emploi d'une simple plaque percée d'un orifice de faible section disposée dans le fluide, perpendiculairement à la direction du mouvement relatif.



   REVENDICATIONS
 I. Procédé pour la mesure de la vitesse d'un mouvement relatif entre un fluide et une sonde immergée dans celui-ci et de la distance parcourue au cours de ce mouvement, caractérisé par le fait qu'on utilise une sonde fournissant, comme information, un gradient de pression fonction de la vitesse dudit mouvement relatif, à l'instar d'un tube de Pitot, crée dans ladite sonde une contre-pression au moyen d'un fluide dont la pression est ajustée de manière qu'elle équilibre constamment la pression détectée par la sonde, et mesure l'énergie nécessaire pour produire ladite contre-pression, la valeur instantanée de cette énergie étant représentative de la vitesse du mouvement relatif entre le fluide et la sonde, et sa valeur totale étant représentative de la distance parcourue pendant la durée de la mesure.

Claims

II. Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication I, caractérisé par le fait qu'elle comprend une sonde destinée à être immergée dans un fluide, et qui fournit, comme information, un gradient de pression fonction de la vitesse du mouvement relatif entre le fluide et ladite sonde, à l'instar d'un tube de Pitot, une pompe reliée à ladite sonde de manière à fornir à celle-ci une contre-pression s'opposant à la pression détectée, un dispositif de réglage agencé de manière à maintenir ladite contre-pression constamment égale à la pression détectée, et des moyens de mesure de l'énergie fournie à ladite pompe pour produire ladite contre-pression, la valeur instantanée de cette énergie étant ainsi représentative de la vitesse du mouvement relatif entre le fluide et la sonde,

et sa valeur totale étant représentative de la distance parcourue pendant la durée de la mesure.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, caracterisé par le fait qu'on utilise un appareil de Pitot à tube ouvert et tube statique, et produit la contre-pression à l'aide d'une pompe dont le conduit d'aspiration est relié au tube statique et dont le conduit de refoulement est relié au tube ouvert, dans lequel se produit le gradient de pression.

2. Procédé suivant la revendication I et Ia sousrevendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme information permettant le réglage de la contrepression en fonction de la pression détectée, la différence entre les pressions régnant en amont et en aval d'un étranglement que présente le conduit de refoulement de la pompe.

3. Procédé suivant la revendication I et la sousrevendication 1, caractérisé par le fait qu'on détermine l'énergie fournie par la pompe en mesurant le courant fourni à celle-ci.

4. Procédé suivant la revendication I et les sousrevendications 1 et 3, caractérisé par le fait qu'on mesure la valeur instantanée du courant fourni à la pompe.

5. Procédé suivant la revendication I et les sousrevendications 1 et 3, caractérisé par le fait qu'on mesure la valeur totale du courant consommé par la pompe pendant une période de temps déterminée.

6. Procédé suivant la revendication I et la sousrevendication 1, caractérisé par le fait qu'on détermine l'énergie fournie par la pompe en mesurant sa vitesse de rotation.

7. Procédé suivant la revendication I et les sousrevendications 1 et 6, caractérisé par le fait qu'on mesure la vitesse instantanée de la rotation de la pompe.

8. Procédé suivant la revendication I et les sousrevendications 1 et 6, caractérisé par le fait qu'on mesure le nombre total des tours effectués par la pompe pendant une période de temps déterminée.

9. Installation suivant la revendication II, caractérisée par le fait qu'elle comprend un appareil de Pitot à tube ouvert et tube statique et une pompe produisant la contre-pression, dont le conduit d'aspiration est branché sur le tube statique et dont le conduit de refoulement est branché sur le tube ouvert, dans lequel se produit le gradient de pression.

10. Installation suivant la revendication II et la sous-revendication 9, caractérisée par le fait qu'elle comprend un régulateur de pression constitué par un potentiomètre branché sur le circuit d'alimentation d'un moteur électrique alimentant la pompe et dont la position du curseur est commandée par la différence des pressions régnant en aval et en amont d'un étranglement que présente le conduit de refoulement de la pompe.

11. Installation suivant la revendication II et la sous-revendication 9, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens permettant la mesure du courant consommé par la pompe.

12. Installation suivant la revendication II et les sous-revendications 9 et 11, caractérisée par le fait que lesdits moyens de mesure du courant sont agencés de manière à indiquer la valeur instantanée du courant fourni à la pompe, de même que la valeur totale du courant consommé par celle-ci.

13. Installation suivant la revendication II et la sous-revendication 9, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif de mesure de la vitesse de la pompe.

14. Installation suivant la revendication II et les sous-revendications 9 et 13, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif totalisateur du nombre des tours effectuées par la pompe.