Compteur pour liquide
La présente invention a pour objet un compteur pour liquide permettant des mesures de débits en masse.
On sait en effet que très fréquemment ce qui intéresse les utilisateurs, c'est de connaître le poids du liquide utilisé et non le volume. Dans ce cas si l'on se contente de graduer un compteur volumétrique de liquide en poids et non en volume on introduit une erreur, la densité du liquide variant suivant sa nature et suivant la température à laquelle il se trouve.
La présente invention a pour but de supprimer cet inconvénient.
Elle concerne à cet effet un compteur pour liquide comportant une turbine susceptible de tourner à une vitesse proportionnelle au débit en volume du liquide traversant un ajutage, caractérisé par des moyens pour faire varier la section de l'ajutage en fonction de la densité du liquide, de façon à permettre de modifier la vitesse de la turbine pour obtenir de manière précise la valeur en masse de débit du liquide, quelles que soient les variations de la densité du liquide.
La figure unique du dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une coupe longitudinale du compteur faisant l'objet de l'invention.
La mesure de débit volumétrique du liquide s'écoulant dans la canalisation s'effectue par comptage du nombre de tours d'une hélice 4 placée dans un ajutage conique 5 traversé par le courant de liquide. Ce comptage peut s'effectuer par un tachymètre, ou, comme il est représenté sur la figure, en ménageant sur une pale de l'hélice un aimant 11 qui induit à chacun de ses passages devant un solénoïde 12 une impulsion électrique. Les impulsions électriques ainsi fournies, sont ensuite transmises à un dispositif de comptage d'impulsions.
Chaque tour de l'hélice 4 correspond au passage d'un volume V de liquide égal à un cylindre dont la longueur est donnée par le pas p de l'hélice, et le diamètre par celui de la section S de l'ajutage au droit de l'hélice.
V = p S = volume unité de comptage.
Si la densité d était constante, pour compter en poids on n'aurait qu'à prendre au lieu de V un poids unité de comptage tel que:
P = pxSxd = Cte
Or comme d est variable, pour que le poids
P soit constant, le compteur comprend un dispositif permettant de faire varier la section S d'une manière inversement proportionnelle à la variation de la densité d.
Ce dispositif est agencé pour faire varier la section de l'ajutage 5. A cet effet, il comprend, un ajutage 5 non plus cylindrique, mais conique.
L'hélice 4 étant supportée par des paliers 3 fixés sur l'enveloppe extérieure 1 de l'appareil, l'ajutage conique 5 a la faculté de se déplacer dans le sens longitudinal par rapport à cette hélice 4, de façon à faire varier sa section au droit de ladite hélice. Dans une variante, l'organe susceptible de faire varier la section de l'ajutage pourrait être un diaphragme.
Le dispositif représenté permet d'effectuer: 1) un réglage préalable suivant la nature du
liquide à mesurer, autrement dit suivant
le poids spécifique à une température de
base. Ce réglage sera commandé par l'uti
lisateur.
2) un réglage automatique suivant la variation
du poids spécifique avec les changements
de température. Ce réglage se fait automa
tiquement par une commande thermomé
trique, à l'aide d'un fil à coefficient de di
latation connu, comme il sera expliqué plus
loin. Dans des variantes, cette commande
thermométrique pourrait être réalisée élec
triquement avec servo-moteur, ou encore
à l'aide d'un thermomètre à mercure ou à
tension de vapeur.
Bien entendu le compteur est étalonné pour chaque liquide, mais ses indications ne sont valables en fonction de la température que pour les liquides ayant des coefficients de dilatation sensiblement identiques.
Ainsi de cette façon, la correction est faite non seulement sur la totalisation des unités de comptage mais également sur leur fréquence de passage, c'est-à-dire sur la vitesse de l'écoulement.
Le compteur représenté à titre d'exemple sur la figure unique est constitué par un corps 1 qui comporte à ses deux extrémités des croisillons 2 supportant les paliers 3 de l'hélice 4 actionnée par le courant de liquide et tournant à une vitesse proportionnelle au débit volumétrique du liquide.
L'ajutage conique 5 est fendu au droit desdits croisillons afin de pouvoir se déplacer longitudinalement dans les deux sens par rapport à l'hélice 4 et au corps 1.
Un ressort de rappel 6 agit constamment sur l'ajutage, tendant à ramener l'ajutage vers une de ses positions extrêmes.
Un fil métallique 7 a une extrémité fixée sur l'ajutage 5 et l'autre sur une vis de réglage 8 accessible à l'utilisateur.
Sur toute sa longueur, le fil 7 baigne dans le liquide à mesurer.
Pour effectuer le réglage préalable de la position de l'ajutage conique 5 par rapport à l'hélice, l'utilisateur tourne plus ou moins le bouton de réglage 8.
La correction automatique par rapport à la température s'effectue par l'allongement ou le raccourcissement du fil 7, baignant dans le liquide, sous l'action de ladite température.
Les allongements du fil 7 étant faibles, il faut une grande longueur au fil 7 pour que les déplacements de l'ajutage conique soient sensibles.
Dans ce but, le fil 7 est bobiné sur un support 9 en matière à faible coefficient d'allongement. Ce support comporte des poulies folles sur lesquelles passe le fil 7. Le tout baigne dans le liquide.
Liquid meter
The object of the present invention is a liquid meter allowing mass flow measurements.
We know that very frequently what interests users is knowing the weight of the liquid used and not the volume. In this case, if one is satisfied with graduating a volumetric liquid meter by weight and not by volume, an error is introduced, the density of the liquid varying according to its nature and according to the temperature at which it is located.
The object of the present invention is to eliminate this drawback.
To this end, it relates to a liquid meter comprising a turbine capable of rotating at a speed proportional to the volume flow rate of the liquid passing through a nozzle, characterized by means for varying the section of the nozzle as a function of the density of the liquid, so as to make it possible to modify the speed of the turbine in order to obtain precisely the mass value of the flow rate of the liquid, regardless of the variations in the density of the liquid.
The single figure of the appended drawing represents, schematically and by way of example, a longitudinal section of the meter forming the subject of the invention.
The volumetric flow rate measurement of the liquid flowing in the pipe is carried out by counting the number of turns of a propeller 4 placed in a conical nozzle 5 through which the liquid stream passes. This counting can be carried out by a tachometer, or, as shown in the figure, by placing on a blade of the propeller a magnet 11 which induces an electric pulse on each of its passages in front of a solenoid 12. The electrical pulses thus supplied are then transmitted to a pulse counting device.
Each turn of the propeller 4 corresponds to the passage of a volume V of liquid equal to a cylinder whose length is given by the pitch p of the propeller, and the diameter by that of the section S of the nozzle to the right of the propeller.
V = p S = volume counting unit.
If the density d were constant, to count by weight we would only have to take instead of V a counting unit weight such as:
P = pxSxd = Cte
Now since d is variable, so that the weight
P is constant, the counter comprises a device making it possible to vary the section S in a manner inversely proportional to the variation in density d.
This device is designed to vary the section of the nozzle 5. For this purpose, it comprises a nozzle 5 which is no longer cylindrical, but conical.
The propeller 4 being supported by bearings 3 fixed to the outer casing 1 of the apparatus, the conical nozzle 5 has the ability to move in the longitudinal direction with respect to this propeller 4, so as to vary its section to the right of said propeller. In a variant, the member capable of varying the section of the nozzle could be a diaphragm.
The device shown makes it possible to perform: 1) a preliminary adjustment according to the nature
liquid to be measured, in other words following
specific gravity at a temperature of
based. This setting will be controlled by the user.
liser.
2) automatic adjustment according to the variation
specific weight with changes
temperature. This adjustment is made automa
tically by a thermomated control
tric, using a wire with a coefficient of di
known latation, as will be explained further
far. In variants, this command
thermometric could be carried out elec
trially with servo motor, or
using a mercury thermometer or
vapor pressure.
Of course, the meter is calibrated for each liquid, but its indications are only valid as a function of temperature for liquids having substantially identical expansion coefficients.
Thus in this way, the correction is made not only on the totalization of the counting units but also on their frequency of passage, that is to say on the speed of the flow.
The meter shown by way of example in the single figure consists of a body 1 which comprises at its two ends crosses 2 supporting the bearings 3 of the propeller 4 actuated by the current of liquid and rotating at a speed proportional to the flow rate. volumetric liquid.
The conical nozzle 5 is split in line with said cross pieces in order to be able to move longitudinally in both directions relative to the propeller 4 and to the body 1.
A return spring 6 acts constantly on the nozzle, tending to return the nozzle to one of its extreme positions.
A metal wire 7 has one end fixed to the nozzle 5 and the other to an adjustment screw 8 accessible to the user.
Over its entire length, the wire 7 is bathed in the liquid to be measured.
To make the preliminary adjustment of the position of the conical nozzle 5 with respect to the propeller, the user turns the adjustment knob 8 more or less.
The automatic correction with respect to the temperature is effected by lengthening or shortening the wire 7, bathed in the liquid, under the action of said temperature.
The elongations of the wire 7 being low, a great length of the wire 7 is required so that the movements of the conical nozzle are sensitive.
For this purpose, the wire 7 is wound on a support 9 made of material with a low coefficient of elongation. This support comprises idle pulleys on which passes the wire 7. The whole is bathed in the liquid.