CH375152A - Mesureur de débit - Google Patents

Description

Mesureur de débit L'invention a pour objet un mesureur de débit.

Dans les mesureurs de débit à rotor, le frottement du rotor, lorsqu'il est entraine en rotation par le fluide, est principalement le resultat des poussées axiale et radiale du rotor sur ses paliers. Un frottement minime du rotor en fonctionnement augmente la précision de corrélation entre la vitesse de rotation du rotor et la vitesse d'écoulement de fluide après le rotor et augmente également la sensibilité de la vitesse de rotation du rotor aux variations de vitesse du fluide.

A cet effet, le mesureur de débit selon l'invention est caractérisé en ce que l'écran amont présente au moins un conduit permettant le passage d'une partie du fluide à mesurer, ce conduit s'étendant à travers une partie de cet écran et débouchant dans la partie de l'espace intermédiaire qui est délimité entre cet écran et le moyeu du rotor.

Le dessin annexe représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.

La fig. 1 est une vue en coupe de la première forme d'exécution.

La fig. 2 est une vue en coupe de la seconde forme d'exécution.

Le mesureur de débit selon la fig. 1 comprend un corps 1 déterminant un conduit intérieur cylindrique 2 pour l'écoulement du fluide. La circulation de fluide dans ce corps 1 peut tre dans l'un ou l'autre sens parallèlement à l'axe du conduit 2, et le fluide peut tre un liquide, un gaz ou un mélange des deux. Le corps 1 est fileté à chaque extrémité, afin de pouvoir etre raccorde à des conduits.

Dans le conduit 2, un support 3, composé de plusieurs ailettes minces 4 fixées au corps, porte un écran conique 5 sur lequel sont fixées des nervures intérieures 7 montées sur un bloc 6 à l'intérieur de l'écran. Les nervures 7 forment autour du bloc 6 des canauxintérieursdansl'écran. sur ce bloc6 est monte un arbre 8 qui se prolonge dans l'axe du conduit 2 vers un deuxième écran conique 21. L'écran 21 comprend des nervures intérieures 24 et un bloc 25 analogues aux organes correspondants 7 et 6. L'arbre 8 est fixe au bloc 25 et porte ainsi l'écran 21 en position fixe dans le conduit 2. Si on le désire, en vue d'une plus grande stabilité de l'écran 21, des ailettes peuvent relier le corps 1 à l'écran 21.

Un rotor 9 tourne et glisse sur l'arbre 8 au moyen d'un palier à douille 27. Le rotor 9 est ainsi libre de tourner et de se déplacer dans les deux sens parallèlement à son axe de rotation entre les écrans 5 et 21. Le rotor 9 comprend d un moyeu cylindrique 10 et comprend également plusieurs ailettes 12 s'étendant radialement jusque très près des parois du conduit 2, et provoquant la rotation du rotor 9.

Le moyeu 10 a des extrémités axiales sensiblement parallèles, et ce moyeu et la douille 27 ont une dimension axiale minimum.

Le diamètre de la base de chaque écran est plus grand que le diamètre du moyeu 10, de façon que la surface du dépassement de la base de l'écran soit environ égale à la surface frontale présentée par les ailettes 12 à l'écoulement de fluide dans le conduit 2, afin que la section pour l'ecoulement de fluide dans le conduit 2 entre les écrans 5 et 21 de chaque coté du rotor 9 soit sensiblement constante. La base de l'écran 5 et la face adjacente du moyeu 10 delimitent une chambre 11 entourant l'axe de rotation du rotor. Une jante 14 du moyeu 10 délimite un orifice annulaire avec la partie adjacente 13 de la base de l'écran 5 autour de l'axe de rotation du rotor 9.

Etant donne la liberté qu'a le rotor 9 de glisser axialement sur l'arbre 8, la dimension axiale de cet orifice est variable en fonction de la position axiale du rotor 9. Il est évident que la forme de la cham bre peut etre differente, ou la chambre peut etre for mée dans la base de l'écran 5 plutôt que dans l'ex- trémité axiale du moyeu 10.

L'écran 5 détermine un canal intérieur 15 re- liant la chambre à des orifices 16 dans l'écran 5 qui restreignent relativement peu l'écoulement du fluide ; ainsi, la pression dans le canal 15 est, par consequent, elevee.

Si le fluide est un gaz, le cône constituant t l'écran 5 est à angle aigu, comme le montre la fig. 1, afin de réduire les perturbations de la couche limite de fluide sur Fecran 5.

Dans la seconde forme d'exécution, selon la fig.

2, l'écoulement de fluide s'effectue dans un seul sen, indique par les flèches 30. Un support 31 consistant en des ailettes 32 porte un écran amont 33 de forme conique espace d'un rotor 34 analogue au rotor 9 décrit en référence à la fig. 1. Un arbre 35, sur lequel peut tourner et glisser le rotor 34, est fixe coaxialement à l'écran 33 et au conduit et s'étend jusqu'à un écran aval 36 qui est de forme conique et plein. Les écrans 33 et 36 sont espaces axialement du rotor 34 et dépassent radialement la peripherie cxterieure du moyeu du rotor 34 de la manière decrite ci-dessus pour l'appareil représenté à la fig. 1.

L'ecran amont 33 présente des canaux 37 communiquant avec une chambre cylindrique 38 dans l'écran.

Un dispositif classique, désigné en 41 à la fig.

1 et en 42 à la fig. 2, est monte sur l'extérieur du corps dans le plan de rotation des ailettes sur le rotor 9 ou 34, respectivement, pour percevoir la vitesse de rotation du rotor. Les dispositifs 41 et 42 peuvent tre un pick-up à réluctance variable.

En fonctionnement, l'écran aval produit une poussée vers l'amont sur le rotor. L'écran amont produit une poussée vers l'aval sur le rotor grâce à la pression de fluide créée dans la chambre formee par cet écran et le moyeu du rotor. La poussée vers l'amont produite sur le rotor par l'écran aval est, dans la première forme d'exécution et pour un ecoulement par exemple de droite à gauche, produite par la pression de fluide élevée dans le conduit 2 passant par les orifices 22 et le canal intérieur 23 dans la chambre 20. Dans la seconde forme d'exécution, cette force vers l'amont est produite par la conversion de l'énergie cinétique de l'écoulement de fluide en pression statique à la face axiale aval du rotor 34 comme résultat du fluide en circulation heurtant contre la partie de l'écran aval 36 dépassant radialement la périphérie extérieure du moyeu du rotor 34. La poussee aval sur le rotor est produite dans la première forme d'exécution par la transmission de fluide sous pression élevée par les orifices 16 et le canal 15 dans la chambre 11, et dans la seconde forme d'exécution par un fonctionnement analogue des canaux 37 communiquant entre un point de pression élevée dans le conduit de fluide et la chambre 38.

La résultante des poussées en amont et en aval l agissant sur le rotor est la différence nette de ces forces. Cette résultante agit sur le rotor de manière à se minimiser du fait que lorsqu'elle est dirigée contre l'aval, elle tend à fermer l'orifice annulaire aval, augmentant ainsi la pression dans la chambre aval et, par conséquent, la poussée de l'aval exercée sur le rotor par la pression dans la chambre. Lorsque la poussée est dirigée contre l'amont, elle augmente l'orifice annulaire aval et ainsi réduit la pression dans la chambre aval et, par conséquent, réduit la pous sée de l'aval exercée sur le rotor par la pression dans la chambre aval. De cette façon, les poussées agissant sur le rotor produisent une poussée résultante minime ou nulle sur le rotor. 11 en résulte que le rotor flotte entre les écrans amont et aval et la ré- sistance par frottement due aux charges de poussée axiale du rotor est minime et pratiquement non existante.

REVENDICATION Mesureur de débit comprenant un corps cylindrique, deux écrans disposes concentriquement dans le corps et délimitant un espace intermédiaire, la section de ces deux écrans diminuant en s'éloignant de cet espace intermédiaire, et un rotor disposé dans ledit espace et présentant des ailettes ainsi qu'un moyeu dont t le diamètre est inférieur à la plus grande dimension radiale des écrans, caractérisé en ce que l'écran amont présente au moins un conduit permettant le passage d'une partie du fluide à mesurer, ce conduit s'étendant à travers une partie de cet écran et débouchant dans la partie de 1'espace intermediaire qui est délimitée entre cet écran et le moyeu du rotor.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Mesureur selon la revendication, caractérisé en ce que l'écran amont présente une cavité cylin- drique située à proximité du moyeu du rotor et dans laquelle débouche ledit conduit.

2. Mesureur selon la revendication, caractérisé en ce que les deux écrans ont la mme forme.

3. Mesureur selon la sous-revendication 2, caracterse en ce que le moyeu du rotor présente sur chacune de ses faces une cavité cylindrique et concentrique.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (3)

1. WARNUNG* Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen *.

   bre peut etre differente, ou la chambre peut etre for mée dans la base de l'écran 5 plutôt que dans l'ex- trémité axiale du moyeu 10.

   L'écran 5 détermine un canal intérieur 15 re- liant la chambre à des orifices 16 dans l'écran 5 qui restreignent relativement peu l'écoulement du fluide ; ainsi, la pression dans le canal 15 est, par consequent, elevee.

   Si le fluide est un gaz, le cône constituant t l'écran 5 est à angle aigu, comme le montre la fig. 1, afin de réduire les perturbations de la couche limite de fluide sur Fecran 5.

   Dans la seconde forme d'exécution, selon la fig.

   2, l'écoulement de fluide s'effectue dans un seul sen, indique par les flèches 30. Un support 31 consistant en des ailettes 32 porte un écran amont 33 de forme conique espace d'un rotor 34 analogue au rotor 9 décrit en référence à la fig. 1. Un arbre 35, sur lequel peut tourner et glisser le rotor 34, est fixe coaxialement à l'écran 33 et au conduit et s'étend jusqu'à un écran aval 36 qui est de forme conique et plein. Les écrans 33 et 36 sont espaces axialement du rotor 34 et dépassent radialement la peripherie cxterieure du moyeu du rotor 34 de la manière decrite ci-dessus pour l'appareil représenté à la fig. 1.

   L'ecran amont 33 présente des canaux 37 communiquant avec une chambre cylindrique 38 dans l'écran.

   Un dispositif classique, désigné en 41 à la fig.

   1 et en 42 à la fig. 2, est monte sur l'extérieur du corps dans le plan de rotation des ailettes sur le rotor 9 ou 34, respectivement, pour percevoir la vitesse de rotation du rotor. Les dispositifs 41 et 42 peuvent tre un pick-up à réluctance variable.

   En fonctionnement, l'écran aval produit une poussée vers l'amont sur le rotor. L'écran amont produit une poussée vers l'aval sur le rotor grâce à la pression de fluide créée dans la chambre formee par cet écran et le moyeu du rotor. La poussée vers l'amont produite sur le rotor par l'écran aval est, dans la première forme d'exécution et pour un ecoulement par exemple de droite à gauche, produite par la pression de fluide élevée dans le conduit 2 passant par les orifices 22 et le canal intérieur 23 dans la chambre 20. Dans la seconde forme d'exécution, cette force vers l'amont est produite par la conversion de l'énergie cinétique de l'écoulement de fluide en pression statique à la face axiale aval du rotor 34 comme résultat du fluide en circulation heurtant contre la partie de l'écran aval 36 dépassant radialement la périphérie extérieure du moyeu du rotor 34. La poussee aval sur le rotor est produite dans la première forme d'exécution par la transmission de fluide sous pression élevée par les orifices 16 et le canal 15 dans la chambre 11, et dans la seconde forme d'exécution par un fonctionnement analogue des canaux 37 communiquant entre un point de pression élevée dans le conduit de fluide et la chambre 38.

   La résultante des poussées en amont et en aval l agissant sur le rotor est la différence nette de ces forces. Cette résultante agit sur le rotor de manière à se minimiser du fait que lorsqu'elle est dirigée contre l'aval, elle tend à fermer l'orifice annulaire aval, augmentant ainsi la pression dans la chambre aval et, par conséquent, la poussée de l'aval exercée sur le rotor par la pression dans la chambre. Lorsque la poussée est dirigée contre l'amont, elle augmente l'orifice annulaire aval et ainsi réduit la pression dans la chambre aval et, par conséquent, réduit la pous sée de l'aval exercée sur le rotor par la pression dans la chambre aval. De cette façon, les poussées agissant sur le rotor produisent une poussée résultante minime ou nulle sur le rotor. 11 en résulte que le rotor flotte entre les écrans amont et aval et la ré- sistance par frottement due aux charges de poussée axiale du rotor est minime et pratiquement non existante.

   REVENDICATION Mesureur de débit comprenant un corps cylindrique, deux écrans disposes concentriquement dans le corps et délimitant un espace intermédiaire, la section de ces deux écrans diminuant en s'éloignant de cet espace intermédiaire, et un rotor disposé dans ledit espace et présentant des ailettes ainsi qu'un moyeu dont t le diamètre est inférieur à la plus grande dimension radiale des écrans, caractérisé en ce que l'écran amont présente au moins un conduit permettant le passage d'une partie du fluide à mesurer, ce conduit s'étendant à travers une partie de cet écran et débouchant dans la partie de 1'espace intermediaire qui est délimitée entre cet écran et le moyeu du rotor.

   SOUS-REVENDICATIONS

   1. Mesureur selon la revendication, caractérisé en ce que l'écran amont présente une cavité cylin- drique située à proximité du moyeu du rotor et dans laquelle débouche ledit conduit.
2. 2. Mesureur selon la revendication, caractérisé en ce que les deux écrans ont la mme forme.
3. 3. Mesureur selon la sous-revendication 2, caracterse en ce que le moyeu du rotor présente sur chacune de ses faces une cavité cylindrique et concentrique.