<Desc/Clms Page number 1>
Appareil de mesure électrique pour pressions simples ou diffé- rentielles, applicable à tous fluides sous toutes pressions.
La présente invention concerne un procédé de mesure, par voie électrique, de pressions statiques ou de pressions différentielles créées par un organe déprimogène.
Le principe de ce mode de mesure consiste essentiel- lement à opposer au couple mécanique exercé par la ou les pressions sur un système équilibré 1, un couple électrique obtenu par action mutuelle, soit de deux plaques, soit d'une self et d'un noyau magnétique, soit de selfs 2. Le courant produisant le couple antagoniste est réglé automatiquement de façon à ramener toujours la balance différentielle en osition de zéro (fig. 1).
<Desc/Clms Page number 2>
Il est à remarquer que le choix entre ces derniers moyens permet d'obtenir un couple électrique qui soit une fonction quelconque de l'intensité du courant, en particulier une fonction linéaire ou une fonction parabolique = cette dernière fonction C1, = K1 i2 est employée en cas de mesure de débits fluides. La pression différentielle (donc le cou- ple hydrodynamique) variant comme le carré du débit C2= K2h = K3Q2 ; on obtient une relation proportionnelle entre l'intensité du courant et la grandeur du débit.
C1 = C2
K1i2=K3 Q2 donc i=Ó Q.
L'application de ce principe à la mesure des débits présente un autre intérêt; l'intensité du courant créant le couple électrique fournit la mesure directe du couple mécanique (donc de la pression ou du débit): par suite, la mesure n'est pas affectée par des variations de tension de la source élec- trique : un simple ampèremètre 3 branché sur le circuit avec le rhéostat 4 permettant le réglage de l'équilibre, fournit par ces indications la. valeur de la pression ou du débit: dans ce dernier cas, le couple d'équilibrage étant obtenu par un équipement électrodynamique, il suffira de brancher dans le circuit un simple compteur d'ampère-heures 5 pour obtenir la totalisation rigoureuse du débit.
Enfin, la régulation d'un débit s'obtient facilement en adjoignantau compteur 5 un relais ampèremétrique à maximum-minimum commandant le mo- teur d'une vanne.
La réalisation du principe satisfait en outre aux exigences pratiques suivantes: réglage automatique du rhéostat au moyen d'un servo-moteur commandé par l'équilibre de la ba- lance 1 : interne permettant de placer les organes électriques 2 dans un milieu isolant, et par suite de n'avoir
<Desc/Clms Page number 3>
aucune transmission mécanique par presseiétoupe ou tout autre système permettant de transmettre un mouvement à l'extérieur d'un récipient où règne une certaine pression.
Pour les très faibles pressions ou différences de pressions (cas du gaz), l'équipage de mesure du couple hydro- dynamique est un tore flotteur 6 enfermé dans un carter 7 et plongeant dans l'huile (fig. 2): les organes électriques sont disposés en 8 et le bras 9 porte le contact double qui, en s'appuyant sur les butées 10 ou 11 fera tourner dans un sens ou dans l'autre le servo-moteur commandant le rhéostat de réglage: les pressions arrivent en 12 et 13 par des tubulures: les entrées et sorties de courant se font par des prises iso- lées et étanches (du type bougies d'automobile).
Pour de plus grandes pressions ou différences de pressions, l'équipage de mesure du couple hydrodynamique (fig. 3) est une cloche simple 14 ou double plongeant dans le mercure 15: l'eau venant de l'organe déprimogène arrive en 16 et 17; elle est surmontée d'huile 19 qui remplit entiè- rement le carter de l'appareil et place ainsi l'équipage électrodynamique 20 et les contacts d'équilibrage 21 et 22 en milieu isolant : moteur à inversion de marche 23 con- duit le frotteur du rhéostat 24 qui est intercalé dans le cir- cuit de mesure en même temps que les appareils indicateur, enregistreur ou totalisateur: il est quelquefois plus simple d'intercaler dans le circuit une résistance aux bornes de la- quelle on branche des volmètres indicateurs ou enregistreurs.
Enfin, la fig. 4 montre un mode de réalisation avec tore creux 25 et double équipage 26 et 27 électrodynamique.
Cette réalisation présente certains avantages de sensibilité dus à la symétrie de l'équipage mobile : onpeut, en outre, en
<Desc/Clms Page number 4>
plaçant le centre de gravité au-dessus de l'axe, réaliser un système astatique pour lequel les contacts électriques comman- dant le servo-moteur seront plus sûrs: l'équipage ne pourra, en effet, jamais rester en position neutre et il devra s'ap- puyer sur l'un ou l'autre des contacts. On peut également utiliser un tore creux oscillant rempli de mercure dans sa partie inférieure et partagé en deux chambres où les pressions sont amenées par flexibles: dans ce cas, l'ensemble de l'é- quipage se trouve à l'air libre.
<Desc / Clms Page number 1>
Electrical measuring device for single or differential pressures, applicable to all fluids at all pressures.
The present invention relates to a method for measuring, by electrical means, static pressures or differential pressures created by a pressure reducing device.
The principle of this measurement mode consists essentially in opposing to the mechanical torque exerted by the pressure (s) on a balanced system 1, an electrical torque obtained by mutual action, either of two plates, or of an inductor and a magnetic core, or chokes 2. The current producing the opposing torque is automatically adjusted so as to always bring the differential balance back to zero position (fig. 1).
<Desc / Clms Page number 2>
It should be noted that the choice between these last means makes it possible to obtain an electric couple which is any function of the intensity of the current, in particular a linear function or a parabolic function = this last function C1, = K1 i2 is used in the case of fluid flow measurement. The differential pressure (therefore the hydrodynamic torque) varying as the square of the flow rate C2 = K2h = K3Q2; a proportional relationship is obtained between the intensity of the current and the magnitude of the flow.
C1 = C2
K1i2 = K3 Q2 so i = Ó Q.
The application of this principle to the measurement of flow rates presents another interest; the intensity of the current creating the electric torque provides the direct measurement of the mechanical torque (therefore of the pressure or of the flow rate): consequently, the measurement is not affected by variations in the voltage of the electric source: a simple ammeter 3 connected to the circuit with the rheostat 4 allowing the adjustment of the balance, provided by these indications 1a. pressure or flow rate: in the latter case, the balancing torque being obtained by electrodynamic equipment, it will suffice to connect a simple ampere-hour counter 5 to the circuit to obtain the rigorous totalization of the flow.
Finally, the regulation of a flow rate is easily obtained by adding to meter 5 a maximum-minimum ammeter relay controlling the motor of a valve.
The realization of the principle also satisfies the following practical requirements: automatic adjustment of the rheostat by means of a servo-motor controlled by the balance of the balance 1: internal allowing to place the electric parts 2 in an insulating medium, and as a result of not having
<Desc / Clms Page number 3>
no mechanical transmission by stuffing box or any other system allowing movement to be transmitted outside a container where a certain pressure prevails.
For very low pressures or pressure differences (in the case of gas), the hydrodynamic torque measurement device is a torus float 6 enclosed in a casing 7 and immersed in the oil (fig. 2): the electrical components are arranged at 8 and the arm 9 carries the double contact which, by resting on the stops 10 or 11, will cause the servomotor controlling the adjustment rheostat to rotate in one direction or the other: the pressures arrive at 12 and 13 by tubing: the current inlets and outlets are via insulated and waterproof sockets (of the automobile spark plug type).
For greater pressures or pressure differences, the hydrodynamic torque measurement device (fig. 3) is a single 14 or double bell immersed in mercury 15: the water coming from the pressure reducing device arrives at 16 and 17 ; it is topped with oil 19 which completely fills the casing of the apparatus and thus places the electrodynamic assembly 20 and the balancing contacts 21 and 22 in an insulating medium: reversing motor 23 drives the friction device rheostat 24 which is interposed in the measurement circuit at the same time as the indicating, recording or totalizing devices: it is sometimes easier to insert in the circuit a resistor across which one connects indicating volmeters or recorders.
Finally, fig. 4 shows an embodiment with a hollow torus 25 and double electrodynamic equipment 26 and 27.
This embodiment has certain advantages of sensitivity due to the symmetry of the moving assembly: one can, moreover, in
<Desc / Clms Page number 4>
placing the center of gravity above the axis, create an astatic system for which the electrical contacts controlling the servomotor will be safer: the crew will never be able to remain in a neutral position and will have to lean on one or the other of the contacts. It is also possible to use an oscillating hollow torus filled with mercury in its lower part and divided into two chambers where the pressures are supplied by flexible pipes: in this case, the whole of the equipment is in the open air.