CA2268790A1

CA2268790A1 - Compteur de gaz a resistance amelioree a l'empoussierage

Info

Publication number: CA2268790A1
Application number: CA002268790A
Authority: CA
Inventors: John Nicholas Seddon; Eric Lavrut
Original assignee: Individual
Current assignee: Itron Soluciones de Medida Espana SA
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 1998-05-07
Also published as: AU4951897A; CN1234864A; AU723240B2; KR20000052862A; FR2755232B1; AR010046A1; PL332943A1; BR9712629A; EP0934508A1; HUP9904297A2; FR2755232A1; WO1998019137A1

Abstract

The invention concerns a gas meter (10; 56; 88) comprising a chamber (12) provided with an admission (14) and an outlet (16) for a of gas flow, a metering block (18; 36; 40; 58; 90) arranged inside said chamber and provided with at least one opening (20; 92) for introducing the gas flow into said block, characterised in that the metering block (18) has a wall (18a) arranged opposite the admission (14) of the gas flow and which is met by said flow, said opening being provided only in the wall opposite (18b) said metering block.

Description

COMPTEUR DE GAZ Ä RÉSISTANCE AMÉLIORÉE Ä L'EMPOUSSI~RACïE
L'invention est relative à un compteur de gaz comprenant une enceinte munie d'une amenée et d'une évacuation d'un écoulement de gaz, un bloc de mesure qui est disposé à l'intérieur de ladite enceinte et pourvu d'au moins une ouverture permettant l'introduction de l'écoulement du gaz dans ledit bloc.
Dans les compteurs de gaz du type de celui décrit ci-dessus, l'ouverture qui permet l'introduction de l'écoulement de gaz dans le bloc de mesure est aménagée dans une paroi dudit bloc qui est située en regard de l'amenée de gaz.
De tels compteurs sont par exemple décrits dans les documents FR 2 458 798, EP

580 099 et WO 94 09 342.
Ces compteurs sont destinés à des usages domestiques et, lorsqu'ils sont installés chez l'usager, l'amenée et l'évacuation d'écoulement du gaz sont disposées dans un plan vertical, l'écoulement entrant étant dirigé suivant une verticale descendante et l'écoulement sortant étant dirigé suivant une verticale ascendante.
Ainsi, dans ces compteurs, il est fréquent de retrouver des particules diverses (poussières...) véhiculées par l'écoulement de gaz dans le bloc de mesure et, avec le temps, ces particules s'accumulent et finissent par obstruer partiellement les chemins empruntés par l'écoulement, conduisant alors à des pertes de charge supplémentaires non prévues lors de la conception des compteurs.
La présente invention vise à remédier à ce problème en proposant un compteur de gaz de conception très simple qui permet d'éviter un tel accroissement des pertes de charge au cours du temps.
La présente invention a ainsi pour objet un compteur de gaz comprenant une enceinte munie d'une amenée et d'une évacuation d'un écoulement de gaz, un bloc de mesure qui cst disposé à l'intérieur de ladite enceinte et pourvu d'au moins une ouverture permettant l'introduction de l'écoulement du gaz dans ledit bloc, caractérisé
en ce que le bloc de mesure (18) possède une paroi (18a) disposée en regard de l'amenée (14) de l'écoulement de gaz et que rencontre ledit écoulement issu de l'amenée, ladite ouverture étant uniquemcnt aménagée dans la paroi opposée (18b) dudit bloc de mesure.
Lorsque le compteur de gaz est installé, l'écoulement provenant de l'amenée ne pénètre pas directement dans l'ouverture (ou les ouvertures) du bloc de mesure puisque la paroi dudit bloc qui est située en regard de l'amenée ne comporte pas d'ouverture(s) pour laisser entrer le gaz dans le bloc.

2 Par conséquent, les particules diverses véhiculées par l'écoulement de gaz peuvent tout au plus se déposer sur cette paroi en regard.
Pour atteindre l'ouverture (ou les ouvertures) aménagées) dans la paroi opposée du bloc de mesure l'écoulement doit contourner ledit bloc qui fait office d'écran et, grâce à ce mouvement, ledit écoulement se débarrasse de la majeure partie des particules.
En outre, lorsque l'écoulement issu de l'amenée débouche dans l'enceinte, il rencontre d'abord la paroi du bloc dépourvue d'ouverture(s) et, lors de l'impact sur cette paroi, iI
se débarrasse également d'une partie de ses particules.
Lorsque le bloc de mesure comprend des transducteurs émettant et recevant des ondes ultrasonores dans l'écoulement de gaz qui se propage dans ledit bloc de mesure, il peut être intéressant d'éliminer des ondes ultrasonores parasites qui sont générées extérieurement au compteur à la ou aux fréquences) utilisées) par les transducteurs et qui risquent de perturber les mesures.
A cet effet, le compteur peut comprendre des moyens d'atténuation de ces ondes ultrasonores parasites qui sont disposés entre .fam~néé de l'écoulement de gaz et l'ouverture (ou les ouvertures).
Selon une caractéristique, l'enceinte et le bloc de mesure ménagent entre eux au moins un passage permettant à l'écoulement de gaz issu de l'amenée d'atteindre l'ouverture.
Par exemple, les moyens d'atténuation des ondes ultrasonores parasites sont disposés dans le passage.
Préférentiellement, lorsque le compteur est installé chez l'usager, le passage est sensiblement vertical.
Les moyens d'atténuation sont par exemple formés par une pluralité de rainures consécutives transversales à la direction principale de propagation des ondes ultrasonores parasites dans ledit passage, parallèles entre elles et alternées avec des saillies de manière à créer une rupture d'impédance acoustique dans ce passage.
Les rainures et les saillies peuvent par exemple être pratiquées sur le bloc de mesure.
Les moyens d'atténuation peuvent également être constitués d'un matériau atténuant les ondes ultrasonores parasites et formant un revêtement sur au moins une partie de la surface du bloc de mesure.
Le bloc de mesure peut également comprendre un oscillateur fluidique remplaçant les transducteurs ultrasonores ou bien un oscillateur fluidique combiné à ces transducteurs ultrasonores comme décrit dans la demande de brevet FR 2 721 360.
En outre, l'agencement de l'ouverture (ou des ouvertures) sur la paroi opposée du bloc de mesure permet d'installer en regard de cette ouverture un organe permettant l'obturation de celle-ci et qui n'est pas visible depuis l'amenée de gaz en raison de la présence du bloc de mesure.

3 Cet agencement limite les possibilités de fraude qui peuvent survenir, par exemple, dans le cas où l'usager n'a pas payé sa facture de consommation de gaz et qu'en conséquence la société distributrice de gaz a commandé l'obturation de l'ouverture du bloc de mesure et donc la suppression de la distribution de gaz.
L'organe d'obturation est par exemple monté sur le bloc de mesure.
Avantageusement, le bloc de mesure est réalisé dans un matériau plastique en vue de faciliter le montage de l'organe d'obturation sur ledit: bloc.
D'autres caractéristiques et avantages apparaitront a.u cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un compteur de gaz selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon A-A du compteur représenté à la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe selon B-B du compteur représenté à la figure 1, - la figure 4 est une vue du bloc de mesure du compteur représenté à la figure 1 et qui comporte des moyens d'atténuation d'ondes ultrasonores parasites générées extérieurement audit compteur, - la figure ~ est une vue d'un autre type de bloc de mesure utilisé dans le compteur représenté à la figure 1, - la figure 6 est une vue en coupe selon C-C du bloc de mesure représenté à la figure 5, - la figure 7 est une vue agrandie du compteur représenté à la figure 1 et qui comporte des moyens d'atténuation d'ondes ultrasonores parasites générées extérieurement audit compteur selon une variante de ceux représentés à la figure 4, - la figure 8 est une vue agrandie en coupe transversale selon D-D du compteur représenté à la figure 7 dans lequel l'intérieur d.u bloc de mesure n'a pas été
représenté, - la figure 9 est une vue d'un compteur de gaz analogue à celui de la figure 7 mais ne comportant pas de moyens d'atténuation d'ondes ultrasonores parasites et dans lequel est représenté un organe d'obturation de l'ouverture du bloc de mesure.
Comme représenté sur les figures 1 à 3, un compteur de gaz désigné par la référence générale notée 10 comprend une enceinte 12 à laquelle sont raccordées une amenée de gaz 14 et une évacuation de gaz 16 et un bloc de mesure 18 disposé à
l'intérieur de l'enceinte 12.
Le bloc de mesure 18 comporte une paroi 18a qui est située en regard de (amenée de gaz 14 et sur laquelle l'écoulement de gaz vient; se fractionner. Sous cet effet

4 dynamique l'écoulement de gaz se débarrasse d'une partie des particules qu'il véhicule.
Le bloc de mesure 18 est agencé à l'intérieur de l'enceinte 12 de manière à
ménager entre ces derniers un ou plusieurs passages dans lesquels le fluide se répartit (figs 1 et 3) pour parvenir de l'amenée 14 jusqu'à une ouverture 20, pratiquée dans la partie inférieure du bloc de mesure.
Plusieurs ouvertures peuvent être pratiquées dans la partie inférieure du bloc de mesure au lieu d'une seule ouverture.
Ces passages verticaux permettent ainsi à l'écoulement de se débarrasser de la plus grande partie des particules transportées sous l'effet de la gravité et celles-ci se déposent alors au fond de l'enceinte là où elles ne risquent pas de gêner ultérieurement ledit écoulement.
Un piège à poussières peut être aménagé au fond de l'enceinte.
Le bloc de mesure 18 est maintenu en position à l'intérieur de l'enceinte 12 par deux butées 22, 24 qui sont logées dans des renfoncements aménagés dans les parois intérieures de ladite enceinte 12.
Comme représenté à la figure 1, le bloc de mesure 18 de forme sensiblement parallélépipèdique comprend ,aménagée dans une paroi 18b opposée à la paroi 18a, l'ouverture 20 par laquelle l'écoulement de gaz pénètre dans ledit bloc ainsi que deux 2D transducteurs ultrasonores 26, 28 disposés chacun en regard d'une des extrémités opposées d'un conduit de mesure 30 de forme tubulaire et qui constitue le trajet de mesure ultrasonore.
Les transducteurs ultrasonores fonctionnent par exemple à une fréquence de 40kHz.
Le conduit de mesure 30 est aménagé dans une paroi 32 formant un bloc massif qui sépare deux chambres à l'intérieur desquelles sont disposés les transducteurs 26, 28.
Le gaz pénètre dans l'une des chambres du bloc de mesure 18 par l'ouverture 20, comme indiqué par les flèches des figure 1 et 3, s'engouffre dans le tube de mesure par l'extrémité 30a dudit tube, parcourt l'intérieur de celui-ci, sort de ce tube par l'extrémité opposée 30b et est ensuite évacué vers le haut par l'orifice de sortie 34 30 qui est relié à l'évacuation de gaz 16 repérée sur la figure I.
Il est très important que l'écoulement de gaz soit débarrassé de la majeure partie de ses poussières en pénétrant dans le bloc de mesure car c'est là où les sections de passage sont les plus réduites et donc où l'accumulation de poussières au cours du temps serait le plus néfaste vis-à-vis des pertes de charge.
Dans le compteur de gaz à ultrasons précédemment décrit les transducteurs ultrasonores 26, 28 émettent et reçoivent alternativement des ondes ultrasonores à
une fréquence ultrasonore fixe et, à partir des ondes ultrasonores reçues par chacun desdits transducteurs, le temps de propagation de ces ondes est mesuré et le débit de fluide est déduit de ces mesures.
Grâce à la position de l'ouverture selon finvention,les particules ne risquent pas de se déposer sur les faces actives des transducteurs, de modifier l'émission et la réception

5 des ondes ultrasonores et donc de perturber considérablement les mesures de débit.
Il convient de remarquer que l'espace laissé au fond de l'enceinte est généralement occupé pour installer l'électronique appropriée et ~ Ia source d'énergie (non représentées) nécessaires à la détermination du débit de gaz.
Parfois, un régulateur de pression, non représenté sur ces figures, est placé
en amont du compteur de gaz et génère dans la canalisation et dans le compteur de gaz des ondes ultrasonores parasites à une fréquence par exemple égale à 40kHz qui perturbent la mesure du débit de gaz.
Etant donné que bloc de mesure fait office d'écran entre l'amenée et l'ouverture dudit bloc et joue en quelque sorte le rôle d'un mur anti-bruit, les ondes parasites qui débouchent dans l'enceinte avec l'écoulement de gaz sont naturellement atténuées de par les multiples réflections qui sont engendrées au contact de la paroi 18a et des parois intérieures de ladite enceinte.
I1 convient de remarquer que lorsque l'ouverture dan:. le bloc de mesure est aménagée dans la paroi 18a située en regard de l'amenée de gaz (art antérieur), le bruit propagé
par l'écoulement pénètre plus facilement dans le bloc de mesure qu'avec la nouvelle disposition de l'ouverture tournée vers le fond d~e l'enceinte. Toutefois, comme représenté sur la figure 4 (où les éléments qui n'ont pas été modifiés par rapport aux figures 1 à 3 conservent les mêmes références), il peut ëtre avantageux de revêtir le bloc de mesure 3G d'une couche 38 de matériau adapté pour atténuer davantage ces ondes parasites afin, par exemple, d'empëcher que la structure du bloc de mesure qui est souvent en métal ne facilite elle même la propagation de telles ondes.
Les figures 5 et 6 représentent un bloc de mesure 40 d'un compteur de gaz analogue à
celui des figures 1 à 3 et dont les éléments qui n'ont pas été modifiés par rapport aux figures 1 à 3 conservent les mêmes références.
Ce bloc de mesure est constitué d'un oscillateur fluidique dans lequel l'écoulement de gaz pénètre par l'ouverture 20 et s'engouffre dans un canal 42 qui se termine par une fente 44 de forme allongée et qui débouche sur une chambre 46.
Un obstacle 48 est logé au milieu de la chambre en vis-à-vis de la fente 44.
La fente transforme l'écoulement en un jet de fluide oscillant naturellement dans la chambre 46 et balayant la paroi frontale 48a de l'obstacle 48 avec une fréquence dite d'oscillation représentative du débit ayant traversé (oscillateur fluidique.

6 Le jet donne lieu à des écoulements qui s'échappent alternativement, suivant les oscillations dudit jet, par des canaux latéraux 50, 52 encadrant l'obstacle 48 et se rejoignent en aval dudit obstacle pour emprunter le canal vertical 54 relié à
l'orifice de sortie 34.
Les figures 7 et 8 représentent un compteur de gaz 56 analogue à celui des figures 1 à
3 mais qui comprend en outre des moyens d'atténuation des ondes ultrasonores parasites générées extérieurement audit compteur:
Ces moyens sont différents de ceux représentés à la figure 4.
Les éléments qui n'ont pas été modifiés par rapport aux figures 1 à 3 conservent les mêmes références.
Pour la clarté de l'exposé l'intérieur du bloc de mesure 58 n'est pas représenté sur la figure 8.
Etant donné que l'ouverture 20 se trouve à l'opposée de l'amenée de gaz 14 par rapport au bloc de mesure 58 et que des passages 60, 62, 64, 66 sont ménagés entre l'enceinte 12 et ledit bloc de mesure il est possible de disposer les moyens d'atténuation dans lesdits passages et ainsi de proposer une solution efficace d'atténuation du bruit qui n'est pas applicable avec les compteurs de l'art antérieur.
Sur ces figures, chacun des passages précités 60, 62, 64, 66 est délimité par deux surfaces en regard respectivement 68, 70; 72, 74; 76, 78; 80, 82 et l'une d'entre elles qui est celle 70, 74, 78, 82 du bloc de mesure 58 est pourvue d'une pluralité
de saillies 84 consécutives obtenues par exemple par surmoulage et alternées avec des creux 86.
En dimensionnant ces passages pour que leur dimension transversale a (fig.8) qui est perpendiculaire à leur dimension longitudinale b soit très inférieure à la longueur d'onde des ondes ultrasonores parasites dans le gaz considéré, on s'assure que seul le mode plan de l'onde ultrasonore se propage à l'intérieur de ceux-ci et c'est donc ce mode qui va être atténué.
Ces moyens forment une pluralité de rétrécissements de section au droit des saillies 84 qui permettent en fait de provoquer une rupture d'impédance dans le milieu de propagation et donc de réfléchir une partie de l'énergie contenue dans le mode plan de l'onde parasite incidente.
La figure 9 illustre une autre caractéristique avantageuse liée à l'agencement de Youverture du bloc de mesure selon l'invention.
Les éléments qui n'ont pas été modifiés par rapport aux figures 1 à 3 conservent les mêmes références sur cette figure.
Le compteur de gaz 88 représenté comprend un bloc de mesure 90 dont l'ouverture 92 a, par exemple, été déplacée vers la partie centrale du compteur afin de ne plus se trouver à la verticale de l'amenée de gaz pour réduire davantage les risques de fraude.

7 PCT/FR97101919 Un organe de coupure 94 est monté sous le bloc de mesure, en regard de l'ouverture 92 en vue de pouvoir obturer celle-ci en cas de besoin.
Ceci peut par exemple s'avérer utile en cas d'incendie détecté en aval du compteur afin d'éviter une explosion.
On peut également souhaiter couper l'alimentation en gaz lorsque l'usager chez qui est installé le compteur ne paye pas sa facture de consommation de gaz.
Un tel organe 94 comprend un clapet 96 en contact avec le siège de clapet qui est confondu avec l'ouverture sur la figure 9, un mécanisme à crémaillère 98, partiellement représenté, qui est actionné par un moteur 100 et permet ainsi le déplacement dudit clapet en rotation autour d'un axe 102.
En disposant l'organe de coupure en dessous du bloc de mesure les risques liés à la fraude sont réduits par rapport aux compteurs de l'art antérieur dans lesquels ledit organe est obligatoirement positionné à proximité de: l'amenée de gaz.
Toutefois, l'ouverture 92 pourrait être placée à un autre endroit dans la mesure où
l'organe d'obturation reste masqué de l'amenée 14 p;ar le bloc de mesure 90.
Par ailleurs, comme les particuies transportées par l'écoulement sont déchargées au fond de l'enceinte I2, celles-ci ne viennent pas se déposer comme dans l'art antérieur sur le clapet et donc ne nuisent plus à l'étanchéité de, l'organe de coupure ni à l'usure dudit clapet.
La partie inférieure du compteur est plus spacieuse pour loger le moteur 100 de l'organe de coupure que dans la partie supérieure où l'amenée 14, l'orifice 34 et l'évacuation I6 limitent les emplacements possibles.
Avantageusement, en réalisant le bloc de mesure dans un matériau plastique il est facile de surmouler sur la paroi extérieure dudit bloc des pièces qui vont permettre la fixation fiable de l'organe de coupure 94 sur ledit bloc (par exemple les pièces autour desquelles l'axe 102 s'articule).
Dans les compteurs de gaz de l'art antérieur, l'organf: de coupure est fixé à
l'intérieur du compteur sur l'amenée de gaz 14 ou à proximité de celle-ci.
Comme l'enceinte 12 du compteur est réalisée c,n métal, pour des raisons de résistance à la température, il est donc difficile de fixer l'organe de coupure de manière simple et fiable.
En outre, il faut mentionner qu'en plaçant l'organe d'obturation 94 sur le bloc de mesure toute augmentation de pression dans l'écoulement de gaz issu de l'amenée 14 tend à rabattre le clapet 96 vers le siège de clapet et donc à obturer l'ouverture 92, ce -qui est avantageux.
Au contraire, si l'organe d'obturation est installé en regard de l'amenée 14, une augmentation de pression dans l'écoulement, en amont du compteur, va forcer

8 l'ouverture du clapet et il sera alors beaucoup plus difficile de commander la fermeture dudit ciapet.
Il convient également de noter qu'en disposant l'ouverture du bloc de mesure selon l'invention, cela permet de ne pas recevoir directement dans ladite -ouverture des perturbations propagées par l'écoulement de gaz et dûes, par exemple, à un coude placé en amont du compteur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Compteur de gaz (10;56;88) comprenant une enceinte (12)munie d'une amenée (14) et d'une évacuation (16) d'un écoulement de gaz, un bloc de mesure (18;36;40;58;90) qui est disposé à l'intérieur de ladite enceinte et pourvu d'au moins une ouverture (20;92) permettant l'introduction de l'écoulement du gaz dans ledit bloc, et d'au moins une ouverture permettant la sortie du gaz dudit bloc par l'évacuation (16), caractérisé en ce que le bloc de mesure (18) possède une paroi (18a) disposée en regard de l'amenée (14) de l'écoulement de gaz et que rencontre ledit écoulement issu de l'amenée, ladite ouverture étant uniquement aménagée dans la paroi opposée (18b) dudit bloc de mesure.

2. Compteur de gaz selon la revendication 1, dans lequel l'enceinte (12) et le bloc de mesure (18;36;40;58;90) ménagent entre eux au moins un passage (60,62,64,66) permettant à l'écoulement de gaz issu de l'amenée d'atteindre l'ouverture (20;92).

3. Compteur de gaz selon la revendication 2, dans lequel le passage (60,62,64,66) est sensiblement vertical.

4. Compteur de gaz selon fane des revendications 1 à 3, dans lequel le bloc de mesure (18;36;58;90) comprend des transducteurs (26,28) émettant et recevant des ondes ultrasonores dans l'écoulement de gaz qui se propage dans ledit bloc de mesure.

5. Compteur de gaz selon la revendication 4, comprenant des moyens d'atténuation (38;84,86) d'ondes ultrasonores parasites générées extérieurement au compteur disposés entre l'amenée de l'écoulement de gaz et l'ouverture (20).

6. Compteur de gaz selon les revendications 2 et 5, dans lequel les moyens d'atténuation (84,86) des ondes ultrasonores parasites sont disposés dans le passage.

7. Compteur de gaz selon la revendication 6, dans lequel les moyens d'atténuation sont formés par une pluralité de rainures (86) consécutives transversales à la direction principale de propagation des ondes ultrasonores parasites dans ledit passage, parallèles entre elles et alternées avec des saillies (84) de manière à créer une rupture d'impédance acoustique dans ce passage.

8. Compteur de gaz selon la revendication 7, dans lequel les rainures et les saillies sont pratiquées sur le bloc de mesure.

9. Compteur de gaz selon la revendication 5, dans lequel les moyens d'atténuation sont constitués d'un matériau atténuant les ondes ultrasonores parasites et formant un revêtement (38) sur au moins une partie de la surface du bloc de mesure (36).

10. Compteur de gaz selon l'une des revendication 1 à 3, dans lequel le bloc de mesure (40) comprend un oscillateur fluidique.

11. Compteur de gaz selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant un organe d'obturation (94) de l'ouverture (92) du bloc de mesure (90).

12. Compteur de gaz selon la revendication 11, dans lequel l'organe d'obturation (94) est disposé en regard de l'ouverture (92).

13. Compteur de gaz selon la revendication 11 ou 12, dans lequel l'organe d'obturation (94) est masqué de l'amenée (14) par le bloc de mesure (90).

14. Compteur de gaz selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel le bloc de mesure (18;36;40;58;90) a une forme sensiblement parallélépipèdique.

15. Compteur de gaz selon l'une des revendications 11 à 14, dans lequel l'organe d'obturation (14) est monté sur le bloc de mesure (90).

16. Compteur de gaz selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel le bloc de mesure (18; 36; 40; 58; 90) est réalisé dans un matériau plastique.