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Compteur de débit de fluide .
L'invention est relative à un compteur de débit de fluide convenant notamment pour mesurer la quantité d'eau utilisée dans les installations d'eau alimentaire .
On sait que la sensibilité d'un compteur diminue avec l'accroissement de son calibre . Il en résulte que lorsqu'un gros compteur est nécessaire pour satisfaire aux conditions de débits dont on a besoin , toutes les prises d'eau à faible débit ne seront pas enregistrées ou ne seront qu'incomplètement enregistrées par le compteur ,
On a déjà proposé pour remédier à cet inconvénient de grouper en parallèle deux compteurs , un gros et un petit , l'un destiné à mesurer les gros débits , l'autre étant sensible aux petits débits et pouvant donc les enregistrer ,
Lors das petits débits , le second compteur enregistre seul , le premier compteur étant fermé par une soupape maintenue sur son siège par la contrepression d'aval et par l'action d'un contrepoids .Lorsque le débit devient assez important.
, la contrepression d'aval diminue et permet l'ouverture de la soupape et par conséquent le fonctionnement du premier compteur .
On connait d'autre part des compteurs venturi basés sur
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les différences de pression existant, à l'endroit de deux sections de grandeur différente parcourues par la même quantité de liquide , Ces pressions différentes sont utilisées pour produire un courant de liquide à travers un petit compteur à palette branché en dérivation par rapport à ces sections .
Un tel compteur comporta essen- tiellement un organe convergent divergent (venturi) placé dans un conduit traversé par le liquide dont on veut enre- gistrer la consommation et par un petit compteur totalisa- teur placé en dérivation par rapport à la section d'entrée et la section rétrécie de ce venturi ,
Ces compteurs présentent des avantages sérieux no- tamment en tant que solidité , simplicité de construction, facilité d'entretien et de démontage du compteur totalisa- teur du venturi .
L'invention concerne la combinaison nouvelle d'un compteur venturi avec un compteur auxiliaire destiné à mesurer les faibles débits avec l'utilisation de la perte de charge subie dans ce compteur auxiliaire pour contrôler le fonctionnement du compteur venturi ,
Une des caractéristiques du compteur venturi combiné suivant l'invention réside dans l'endroit où se fait la prise d'entrée pour le compteur auxiliaire .
Celle-ci se fait suivant l'invention en amont de la section d'entrée pour le compteur de vanturi de façon à maintenir l'égalité du débit à travers les sections (contractée et non con- tractée) du venturi correspondant respectivement à l'entrée et à la sortie da ce compteur du venturi
De plus à l'effet de faciliter la construction et d'éviter l'utilisation d'une boite supplémentaire pour le
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raccord d'entrée du compteur auxiliaire , le conduit d'entrée pour ce compteur pénètre dans le conduit du venturi à l'endroit de la section non contractée correspondant à l'entrée du compteur totalisateur du venturi et se prolonge dans le conduit vers l'amont de cette section ,
Le dessin annexé indique à titre d'exemple non limitatif un mode d'exécution de l'invention .Celle-ci s'étend aux diverses particularités originales que comporte la disposition représentée .
La figure est une vue en coupe d'un compteur venturi combiné suivant l'invention .
Ce compteur est intercalé directement dans la conduite d'amenée de l'eau . Il comporte un tube venturi 2 dont la partie rétrécie S est pourvue de trous de façon à faire commu- niquer cette section avec l'espace de sortie d'un compteur 3 branché en dérivation sur le tube-venturi . L'espace d'entrée de ce compteur aboutit à l'endroit de la section E par l'inter- médiaire d'un manchon perforé 4. Lorsque du liquide traverse le venturi , les vitesses de celui-ci dans les sections E et S sont inversement proportionnelles à ces sections .
Par suite desdifférences d'énergie cinétique de la massa du fluide dans ces sections E et S résultant de la différence das vitesses d'écoulement , une différence de pression se marque entre les endroits d'entrée et de sortie du compteur 3 de venturi .Cette différence da pression est directement proportionnelle au carré du débit à travers le tube venturi .D'autre part le débit à travers le compteur 3 se trouve lié dans le même rapport avec cette différence de pression 11 s'en suit qu'il existe toujours un rapport simple entra le débit à travers le tube venturi et le débit à travers le compteur 3.
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On peut donc déterminer le rapport desengrenages du mécanisme du compteur da façon à, ce que son indication marque la quantité totale de liquide débité à. travers le venturi . Le conduit dans lequel est placé le tube ventur est fermé en aval de celui-ci par une soupape 5 susceptible d'être maintenue sur son siège par un contrepoids 6 articulé autour d'un axe fixe 7a. Ce contrepoids est constitué par un boitier 6a dont l'axe est légèrement incliné sur l'hori- zontale et dans lequel une bille 6b peut rouler . L'ensemble du mécanisme de soupape est enfermé dans une boite étanche 7 complètement remplie de liquide .
Pour mesurer les faibles débits , il est prévu un compteur auxiliaire 8 dont la sortie débouche à l'intérieur de la boite 7 et en aval de la soupape 5 tandis que l'entrée de ce compteur s'effectue en amont de la section E par l'intermédiaire d'un tuyau recourbé 9.
Lors d'un débit nul , il règne dans la boite 7 une pression égale à celle agissant à l'entrée du venturi et la soupape 5 est appliquée sur son siège par l'action du contrepoids 6.
Dans le cas d'un faible débit , la pression dans la boite 7 diminue légèrement , mais la différence de pression de part et d'autre de la soupape 5 est insuffisante pour ouvrir cette soupape contre l'action da son contrepoids.
Dans ces conditions le liquide correspondant à. ce faible débit traverse le compteur auxiliaire 8 et est enregistré par celui-ci . La différence de pression de part et d'autre de la soupape 5 correspond à la port.,) de charge dans le compteur auxiliaire 8 et dans ses conduits d'amenée et de départ .
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Si le débit demandé s'accroît la perte de charge augmente et la différence de pression de part et d'autre de la soupape 5 détermine l'ouverture de cette soupape contre l'action du contrepoids , celui-ci étant établi de façon à permettre l'ouverture de la soupape lorsque l'on atteint le débit normal pour lequel est établi le compteur auxiliaire . Dès que la soupape s'est ouverte quelque peu , la bille 6b du contrepoids roule dans son boitier par suite du changement d'inclinaison de celui-ci de façon à diminuer le couple antagoniste et à permettre une grande ouverture de la soupape . A ce moment les deux compteurs 3 et 8 marchent simultanément .
L'utilité d'effectuer la prise d'entrée pour le compteur auxiliaire en amont de la section E résulte des considérations suivantes : si cette prise d'entrée était effectuée à l'en- droit de la section E ou en aval de celle-ci , le débit à travers cette section correspondrait au débit à travers la section rétrécie S du venturi augmentée du débit à travers le compteur auxiliaire 8. Il s'en suivrait une diminution de la différence des vitesses d'écoulement dans les sections E et S, diminution qui ne restera pas constante quel que soit le débit.
En effet dès l'ouverture de la soupape 5 , le débit à travers le compteur auxiliaire 8 peut être considéré comme pratiquement constant quel que soit le débit total traversant la conduite.
Il en résulterait que la constance du rapport des vitesses d'écoulement dans les sections E et S , condition essentielle du rapport constant des débits , ne serait plus réalisée et lesindications du compteur 3 seraient faussées , surtout aux faibles débits et débits moyens , car l'importance relative de la diminution de la différence des vitesses dans les sections E et S est évidemment plus sensible aux faibles et moyennes
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vitesses qu'aux fortes vitesses .
Le fait de faire la prise d'entrée du compteur auxi- liaire en amont de la section E , permet d'obtenir la continuité du débit entra les sections E et S ,quel que soit le débit demandé .
REVENDICATIONS.
1. La combinaison d'un compteur venturi avec un compteur auxiliaire destiné à mesurer les faibles débits avec utilisation de la perte de charge subie dans ce compteur auxiliaire pour contrôler le fonctionnement du compteur venturi .
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Fluid flow meter.
The invention relates to a fluid flow meter suitable in particular for measuring the quantity of water used in drinking water installations.
We know that the sensitivity of a counter decreases with the increase in its caliber. As a result, when a large meter is required to meet the flow conditions required, all low flow water intakes will not be recorded or will only be incompletely recorded by the meter,
To remedy this drawback, it has already been proposed to group two meters in parallel, one large and one small, one intended to measure large flows, the other being sensitive to small flows and therefore being able to record them,
During small flows, the second meter registers alone, the first meter being closed by a valve maintained on its seat by the downstream backpressure and by the action of a counterweight. When the flow becomes large enough.
, the downstream backpressure decreases and allows the opening of the valve and therefore the operation of the first meter.
On the other hand, we know venturi counters based on
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the existing pressure differences, at the location of two sections of different size traversed by the same quantity of liquid, These different pressures are used to produce a flow of liquid through a small paddle meter connected in bypass with respect to these sections .
Such a meter essentially comprised a convergent divergent member (venturi) placed in a conduit crossed by the liquid whose consumption is to be recorded and by a small totalizing meter placed in bypass with respect to the inlet section and the narrowed section of this venturi,
These meters have serious advantages in particular as regards solidity, simplicity of construction, ease of maintenance and disassembly of the totalizer meter of the venturi.
The invention relates to the novel combination of a venturi meter with an auxiliary meter intended to measure low flow rates with the use of the pressure drop undergone in this auxiliary meter to control the operation of the venturi meter,
One of the characteristics of the combined venturi meter according to the invention resides in the place where the input socket for the auxiliary meter is made.
This is done according to the invention upstream of the inlet section for the vanturi meter so as to maintain equality of the flow through the sections (contracted and non-contracted) of the venturi corresponding respectively to the entry and exit of this venturi meter
In addition to the effect of facilitating the construction and avoiding the use of an additional box for the
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inlet connection of the auxiliary meter, the inlet duct for this meter enters the venturi duct at the location of the non-contracted section corresponding to the inlet of the venturi totalizing meter and extends into the duct towards the upstream of this section,
The appended drawing indicates by way of nonlimiting example an embodiment of the invention. This extends to the various original features that the arrangement shown comprises.
The figure is a sectional view of a combined venturi meter according to the invention.
This meter is inserted directly into the water supply pipe. It comprises a venturi tube 2, the narrowed part S of which is provided with holes so as to make this section communicate with the outlet space of a meter 3 connected as a bypass on the venturi tube. The inlet space of this meter terminates at section E through a perforated sleeve 4. When liquid passes through the venturi, the velocities of the latter in sections E and S are inversely proportional to these sections.
As a result of the differences in kinetic energy of the mass of the fluid in these sections E and S resulting from the difference in flow velocities, a pressure difference is marked between the entry and exit points of the venturi meter 3. pressure difference is directly proportional to the square of the flow through the venturi tube. On the other hand the flow through the meter 3 is linked in the same relation with this pressure difference 11 follows that there is always a single ratio entered the flow through the venturi tube and the flow through the meter 3.
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We can therefore determine the gear ratio of the counter mechanism so that its indication marks the total quantity of liquid delivered to. through the venturi. The conduit in which the ventur tube is placed is closed downstream of the latter by a valve 5 capable of being held on its seat by a counterweight 6 articulated around a fixed axis 7a. This counterweight consists of a housing 6a whose axis is slightly inclined to the horizontal and in which a ball 6b can roll. The entire valve mechanism is enclosed in a sealed box 7 completely filled with liquid.
To measure low flow rates, an auxiliary meter 8 is provided, the outlet of which opens inside the box 7 and downstream of the valve 5 while the inlet of this meter is carried out upstream of section E by through a curved pipe 9.
At zero flow, there is in the box 7 a pressure equal to that acting at the inlet of the venturi and the valve 5 is applied to its seat by the action of the counterweight 6.
In the case of a low flow rate, the pressure in the box 7 decreases slightly, but the pressure difference on either side of the valve 5 is insufficient to open this valve against the action of its counterweight.
Under these conditions the liquid corresponding to. this low flow passes through the auxiliary meter 8 and is recorded by the latter. The pressure difference on either side of the valve 5 corresponds to the charge port.,) In the auxiliary meter 8 and in its supply and departure ducts.
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If the requested flow rate increases, the pressure drop increases and the pressure difference on either side of the valve 5 determines the opening of this valve against the action of the counterweight, the latter being established so as to allow the opening of the valve when the normal flow rate for which the auxiliary meter is established is reached. As soon as the valve has opened somewhat, the ball 6b of the counterweight rolls in its housing as a result of the change in inclination of the latter so as to reduce the antagonistic torque and to allow the valve to open wide. At this time the two counters 3 and 8 are working simultaneously.
The usefulness of making the input socket for the auxiliary meter upstream of section E results from the following considerations: whether this input socket was made at or downstream from section E Ci, the flow rate through this section would correspond to the flow rate through the constricted section S of the venturi plus the flow rate through the auxiliary meter 8. This would result in a decrease in the difference in flow velocities in sections E and S , decrease which will not remain constant whatever the flow rate.
In fact, from the opening of the valve 5, the flow rate through the auxiliary meter 8 can be considered to be practically constant whatever the total flow rate passing through the pipe.
The result would be that the constancy of the flow rate ratio in sections E and S, an essential condition for the constant flow rate ratio, would no longer be achieved and the indications of meter 3 would be distorted, especially at low flow rates and average flow rates, because the The relative importance of the decrease in the speed difference in the E and S sections is obviously more sensitive to low and medium
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speeds than at high speeds.
The fact of making the input socket of the auxiliary meter upstream of section E, makes it possible to obtain continuity of the flow between sections E and S, whatever the requested flow.
CLAIMS.
1. The combination of a venturi meter with an auxiliary meter intended to measure low flow rates with use of the pressure drop undergone in this auxiliary meter to control the operation of the venturi meter.