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Dans le brevet belge N 4340372, déposé par le demandeur le 15 Mai 1939, on ,a décrit un débit-mètre du type dynamique comprenant essentiellement un boîtier cylindrique dans lequel on crée un mouvement giratoire au moyen d'un
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ajutage à directior,, D e ns 4 b lem etit -an.-lentielle à la surface intérieure du boit et,Le début- du f uide étant mesuré par le
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déplacement angulaire d'un index sownis à un ressort de rappel et portant une palette sur laquelle agit le courant de fluide sortant de l'ajutage précité.
Dans ce type d'appareil, la graduation devant laquelle se déplace l'index, est prévue pour indiquer le débit correct sous réserve de ne pas avoir de contre-pres- sion à la sortie du débitmètre.
Si une contre-pression est appliquée (soit par obstruction partielle, soit de toute autre façon) à la sortie du débitmètre, on relève la pression régnant à l'intérieur du boitier et, de ce fait, 1'effet du courant de fluide sur la palette devient moindre pour un même débit ; l'indication du débitmètre est alors faussée.
C'est ainsi que dans ce type d'appareil,'si la pression aval est différente de celle pour laquelle a été établie la graduation, on doit faire subir une correction à la lecture des débita. Cette correction est d'ailleurs exactement- 1-iL même que celle qui est applicable au débitmètre du type rotamètre place les mêmes conditions. sila graduation est établie pour une pression aval absolue P et que 1'appareil fonctionne sur une pression aval absolue P', le débit réel est égal au débit indiqué x condition que l'orifice de sortie soit suffisant pour ne pas engendrer des pertes de charge sensibles.
Pour remédier à cet inconvénient, on utilise, selon ¯ ¯l'invention, un orifice calibré à la sortie du débitmètre, de façon à obtenir, pour le débit usuel de l'appareil, une perte de charge importante pour le passage de débits gazeux ou liquides dans cet orifieé.
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Sur le dessin annexé, on a représenté schématiquement et à titre d'exemple seulement, un débitmètre du type décrit dans le brevet belge précité, et perfectionné selon la présente invention.
La figure 1 est une vue en plan avec coupe partielle d'un débitmètre selon l'invention; .la figure 2 en est une coupe verticale par un plan diamétral.
Ainsi qu'on le voit, le 'débitmètre comprend un boîtier cylindrique 1 comportant un orifice d'entrée 2 et une sortie 3.Dans ce boîtier est disposé 'un équipage mobile indicateur comportant un index 4 qui est soumis à l'action antagoniste d'un ressort 5 et dont une extrémité se déplace devant un cadran 6; l'autre extrémité 'de l'index 4 comporte une palette 7 sur.laquelle vient frapper le jet de fluide sortant, tangentiellement à la surface intérieure du bottier, d'un ajutage 8, disposé dans l'orifice d'entrée 2.
L'appareil est fermé par une glace 9 serrée contre un épaulement du bottier 1 par une bague 10 filetée extrieu- rement et se vissant sur la partie intérieure taraudée correspondante du bottier 1.
Le perfectionnement qui fait l'objet de l'invention consiste essentiellement à placer dans l'orifice de sortie 3 du débitmètre un ajutage 11 portant un orifice calibré 12.
Bien entendu, cet ajutage Il pourrait faire corps éventuellement avec l'extrémité de la tubulure de sortie du débitmètre au lieu d'être rapporté, comme dans l'exemple représenté.
Le rôle correcteur de cet orifice calibré 12 découle du fait que le débit du fluide à travers un orifice n'est pas
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affecté par la pression en aval du trou calibré, si cette pression absolue reste inférieure à la moitié de la pression absolue en amont.
Si l'on utilise un trou calibré 12 à la sortie du débitmètre, on crée, dans le bottier, une pression corres- pondant au débit utilisé et tant que la pression aval absolue à la sortie de l'appareil reste inférieure à la moitié de la pression absolue régnant dans le débitmètre, rien n'est modifié à l'intérieur de celui-ci, de sorte que l'indication du débit par l'index n'est pas affectée par les variations de pression en aval de l'orifice de sortie (en particulier par les.contre-pressionspouvant se produire à la sortie de l'appareil) tant que celles-ci n'excèdent pas les limites indiquées dans ce qui précède.
Il est toutefois à remarquer que l'orifice calibré de sortie ne supprime pas les corrections de lecture pour tous les débits et toutes les contre-pressions ; pratique-ment, l'orifice de sortie doit être assez petit pour que les pressions dans le boîtier, résultant des débits usuels, soient assez élevées pour Remettre une marge suffisante de variation aux pressions absolues en aval du trou, lesquelles, pour donner un résultat complet, doivent demeurer inférieures à 0,5 de la pression régnant dans le boîtier.
On voit donc qu'il est possible de réaliser, de cette façon, des appareils dans lesquels les indications marquées au cadran 6 restent exactes pour la gamme des ;débits usuels d'utilisation et pour des contre-pressions de sortie compatibles avec les incidents ou les sujétions . d'un service normal.
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Il faut aussi remarquer qu'avec un appareil donné, si l'on utilise une contre-pression aval un peu trop forte ou un débit un peu trop bas (ou les deux) on aboutit à un régime de pression qui sort de la marge donnée plus haut, mais il n'en reste pas moins acquis que l'erreur de lecture sur le cadran 6 est beaucoup plus petite que celle qui se manifesterait avec un appareil étalonné, sans étranglement de sortie.
En effet, la pression dans le boîtier 1, relevée à une pression inférieure à celle qui serait insensible à la variation de pression de sortie envisagée, reste néanmoins d'une certaine valeur et, de ce fait, est moins affectée par la contre-pression aval; l'erreur de lecture résultant de cette contre-pression 'est donc moindre,que celle que donnerait l'appareil sans étranglement de sortie.
Dans ce cas particulier, l'avantage, pour n'être pas total, reste cependant très appréciable.
Bien entendu, le penfectionnement selon l'invention, et-qui consiste essentiellement à prévoir dans la tubulure de sortie du débitmètre, un orifice calibré,pourrait être appliqué à des types de débitmètres autres que celui décrit et représenté sur le dessin et qui n'a été donné qu'à titre d'exemple seulement.
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In Belgian patent N 4340372, filed by the applicant on May 15, 1939, a dynamic type flow meter has been described essentially comprising a cylindrical housing in which a gyratory movement is created by means of a
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direct nozzle ,, D e ns 4 b lem etit -an.-lentiel to the inner surface of the can and, The beginning of the fluid being measured by the
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angular displacement of an index sownis to a return spring and carrying a pallet on which acts the flow of fluid leaving the aforementioned nozzle.
In this type of device, the graduation in front of which the index moves is designed to indicate the correct flow rate provided that there is no back pressure at the outlet of the flowmeter.
If a back pressure is applied (either by partial obstruction or in any other way) at the outlet of the flowmeter, the pressure prevailing inside the housing is recorded and, therefore, the effect of the fluid flow on the pallet becomes smaller for the same flow; the flowmeter indication is then falsified.
Thus in this type of apparatus, 'if the downstream pressure is different from that for which the graduation was established, a correction must be made to the reading of the flow rates. This correction is, moreover, exactly the same as that which is applicable to the flowmeter of the rotameter type under the same conditions. if the graduation is established for an absolute downstream pressure P and the device operates on an absolute downstream pressure P ', the actual flow rate is equal to the indicated flow rate x condition that the outlet orifice is sufficient not to generate pressure drops sensitive.
To remedy this drawback, according to ¯ ¯l'invention, a calibrated orifice at the outlet of the flowmeter is used, so as to obtain, for the usual flow rate of the device, a significant pressure drop for the passage of gas flows or liquids in this port.
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In the accompanying drawing, there is shown schematically and by way of example only, a flowmeter of the type described in the aforementioned Belgian patent, and improved according to the present invention.
FIG. 1 is a plan view with partial section of a flowmeter according to the invention; . Figure 2 is a vertical section through a diametral plane.
As can be seen, the flowmeter comprises a cylindrical casing 1 comprising an inlet orifice 2 and an outlet 3. In this casing is arranged a mobile indicator unit comprising an index 4 which is subjected to the antagonistic action of 'a spring 5 and one end of which moves in front of a dial 6; the other end 'of the index 4 comprises a pallet 7 on which it strikes the jet of fluid leaving, tangentially to the interior surface of the casing, from a nozzle 8, placed in the inlet orifice 2.
The apparatus is closed by a glass 9 clamped against a shoulder of the case 1 by a ring 10 threaded externally and screwed onto the corresponding internal threaded part of the case 1.
The improvement which is the subject of the invention consists essentially in placing in the outlet orifice 3 of the flowmeter a nozzle 11 carrying a calibrated orifice 12.
Of course, this nozzle II could possibly form part of the end of the outlet pipe of the flowmeter instead of being attached, as in the example shown.
The corrective role of this calibrated orifice 12 results from the fact that the flow of the fluid through an orifice is not
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affected by the pressure downstream of the calibrated hole, if this absolute pressure remains less than half of the absolute pressure upstream.
If a calibrated hole 12 is used at the outlet of the flowmeter, a pressure corresponding to the flow rate used is created in the casing, as long as the absolute downstream pressure at the outlet of the device remains less than half of the absolute pressure prevailing in the flowmeter, nothing is modified inside it, so that the indication of the flow by the index is not affected by the pressure variations downstream of the orifice output (in particular by the back pressures that can occur at the outlet of the device) as long as these do not exceed the limits indicated in the above.
However, it should be noted that the calibrated outlet orifice does not suppress the reading corrections for all flow rates and all back pressures; practically, the outlet orifice must be small enough so that the pressures in the housing, resulting from the usual flow rates, are high enough to give a sufficient margin of variation to the absolute pressures downstream of the hole, which, to give a result complete, must remain less than 0.5 of the pressure in the housing.
It can therefore be seen that it is possible to produce, in this way, devices in which the indications marked on dial 6 remain exact for the range of usual flow rates of use and for outlet back pressures compatible with the incidents or the subjugations. normal service.
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It should also be noted that with a given device, if we use a downstream back pressure that is a little too high or a flow a little too low (or both) we end up with a pressure regime that goes outside the given margin. above, but it remains nonetheless a given that the reading error on dial 6 is much smaller than that which would appear with a calibrated device, without output throttling.
In fact, the pressure in the housing 1, measured at a pressure lower than that which would be insensitive to the variation in outlet pressure envisaged, nevertheless remains of a certain value and, therefore, is less affected by the back pressure. downstream; the reading error resulting from this back pressure is therefore less than that which the apparatus would give without output throttling.
In this particular case, the advantage, although not total, remains very appreciable.
Of course, the improvement according to the invention, and which essentially consists in providing in the outlet pipe of the flowmeter, a calibrated orifice, could be applied to types of flowmeters other than that described and shown in the drawing and which does not was given as an example only.