FR2509043A1 - Debitmetre electromagnetique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DEBITMETRE ELECTROMAGNETIQUE. CE DEBITMETRE COMPORTE UN CARTER FERROMAGNETIQUE 1 ET UN TUBE 9 DE MESURE DE VITESSE D'ECOULEMENT NON MAGNETIQUE TRAVERSANT LE CARTER 1. DEUX ELECTRODES 11 SONT DISPOSEES DIAMETRALEMENT DANS LE TUBE DE MESURE 9 ET EN SONT ISOLEES. DES GENERATEURS 12 DE FLUX MAGNETIQUE SONT DISPOSES DANS LE CARTER 1 PERPENDICULAIREMENT AU TUBE DE MESURE ET A LA LIGNE PASSANT PAR LES ELECTRODES 11. DES ELEMENTS 20, 25, 35, 200 D'INDUCTION DE FLUX MAGNETIQUE SONT FORMES DANS LE CARTER POUR REDUIRE ET POUR ETENDRE LA DENSITE DU FLUX MAGNETIQUE DANS LE TUBE DE MESURE 9. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA MESURE DE DEBIT DANS DES CONDUITES DE GRAND DIAMETRE.

Description

La présente invention concerne un débitmètre électromagnétique et plus

particulièrement, un débitmètre

électromagnétique compacte, présentant une courte dis-

tance entre ses deux faces d'extrémité et qui peut être branché facilement à des tuyaux pour mesurer avec une

haute précision la vitesse d'un fluidedans ces tuyaux.

Un général, les débitmètres électromagnétiques mesurent un débit d'un fluide conducteur de l'électricité

avec une haute précision Les tubes de mesure des débit-

mètres électromagnétiques dans lesquels passe le liquide n'ont aucune saillie intérieure, de sorte qu'aucune perte de pression n'apparaît, ce qui est commode Cependant, les débitmètres de ce genre sont lourds-et ne peuvent pas

être facilement branchés dans des tuyaux.

Dans le but d'éliminer ces inconvénients, un débit-

mètre électromagnétique sans bride a été proposé, dans le-

quel deux bobines d'excitation sont opposéesradialement sur un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal d'une bague

ferromagnétiquecylindrique; un cylindre en matière plasti-

que est disposé concentriquement dans la bague pour former un tube de mesure, l'une de ses extrémités comportant une

collerette de petit diamètre et l'autre extrémité compor-

tant une collerette ajustée dans la bague; deux électrodes sont disposées normalement sur une ligne perpendiculaire à la fois à l'axe des deux bobines d'excitation et l'axede la bague; et un produit de remplissage, comme une résine d'époxyde remplit l'espace entre la bague et le tube de

mesure pour former une chambre de pression annulaire.

Mais étant donné que les'deux extrémités du débit-

mètre électromagnétique de ce genre sont définies respec-

tivement par une face d'extrémité de la chambre de pres-

sion annulaire et la collerette du tube de mesure en matiè-

re plastique, les deux extrémités du débitmètre ne peuvent

pas être étanches magnétiquement Les inconvénients ci-

après apparaissent donc: 1) Lamatière de la collerette à l'extrémité du tuyau sur lequel le débitmètre électromagnétique est fixé ne peut pas être librement choisie Un isolant non magnétique (matière non magnétique comme une résine et un acier inoxydable austénitique ayant une résistance électrique relativement élevée) peut convenir Mais une collerette magnétique ne peut âtre utilisée. 2) Etant donné que les p Mes magnétiques sont assez séparés de la bande magnétique, les flux magnétiques ne sont pas prolongés Ainsi, de fortes bobines d'excitation sont nécessaires pour obtenir une distribution idéale du

flux.

3) La distance entre les deux faces d'extrémité du débitmètre électromagnétique doit être suffisamment plus grande que le diamètre extérieur du noyau de fer de

la bobine d'excitation Il en est ainsi car les faces d'ex-

trémité du débitmètre ne doivent pas être sous l'influence

du champ magnétique.

4) La matière des boulons pour fixer le débitmètre électromagnétique sur les brides des tuyaux ne peut pas

être choisie librement Bien que des boulons en acier inoxy-

dable austénitique et en matière plastique puissent convenir.

des boulons magnétiques ne peuvent être utilisés.

) Dans une structure qui comporte une bande ferro- magnétique comme un circuit magnétique en place de la

bague ferromagnétique pour relier les deux bobines d'exci-

tation, des fuites de flux magnétique autour de la bande

et une erreur apparaissent dans la valeur de mesure de dé-

bit lorsque le débitmètre est installé près d'une structure ferromagnétique, par exemple un-réservoir d'acier ou des conduites d'acier De plus, le débitmètre a tendance à être influencé par les champs magnétiques extérieurs Il ne peut être installé près d'un générateur d'énergie ou d'un moteur Ainsi, les positions d'installation du

débitmètre sont limitées.

( 6) Etant donné que les deux bobines d'excitation

sont disposées entre les trous pour les boulons de fixa-

tion, le diamètre du débitmètre électromagnétique est de l'ordre de 100 mm Si le diamètre est augmenté au-dessus mm, le nombre des trous doit être augmenté pour cor respondre aux standards Il en résulte que la distance entre les trous est faible et que les bobines d'excitation

ne peuvent être disposéesdans l'espace étroit.

L'invention a donc pour objet de proposer un débit-

mètre électromagnétique de hautesperformances qui est réa-

lisé de manière que son flux magnétique soit distribué

inégalement de façon idéale et qui présente une courte dis-

tance entre ses faces d'extrémité, conduisant ainsi à un

débitmètre compact et léger.

Un autre objet de l'invention est de proposer un débit-

mètre électromagnétique avec un flux magnétique étendu

idéal formé dans le tube de mesure par un dispositif d'in-

duction de flux magnétique.

A cet effet, l'invention concerne donc un débitmètre

électromagnétique qui comporte un carter principal ferro-

magnétique, un tube de mesure de vitesse d'écoulement non

magnétique qui passe dans le carter principal ferromagné-

tique, deux électrodes qui sont exposées et diamétralement opposées dans le tube de mesure de vitesse d'écoulement et qui sont isolées électriquement du tube de mesure de vitesse, un générateur de flux magnétique disposé dans le carter principal, perpendiculairement au tube de mesure de vitesse d'écoulement et à une ligne reliant les deux électrodes et un dispositif de production de flux magnétique disposé dans le carter principal pour réduire et étendre la densité du

ftux magnétique produit par le générateur de flux magnéti-

que, au moins dans le voisinage des électrodes.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

seront mieux compris à la lecture de la description qui va,

suivre de plusieurs exemples de réalisation en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la Figure 1 est une vue en perspective et en coupe

partielle d'un débitmètre électromagnétique selon un pre-

mier mode de réalisation de l'invention,

la Figure 2 est une coupe du débitmètre électro-

magnétique de la figure 1, la Figure 3 est une vue de-côté et en coupe partielle d'un débitmètre électromagnétique courant,

la Figure 4 est une coupe d'un débitmtre électro-

magnétique classique, -5 la Figure 5 est un diagramme destiné à expliquer une fonction pondérée d'une force électromotrice dans chaque position d'un tube de mesure de débit sur lequel s'exerce le flux magnétique uniforme,

les Figures 6 A à 6 E sont des coupes de modifica-

tions montrant différentes formes des faces intérieures des noyaux utilisés selon l'invention,

les Figures 7 A, 7 B et 8 sont des coupes de modifi-

cation destinées à expliquer comment les enroulements sont bobinés autour du noyau utilisé selon l'invention,

la Figure 9 A est une vue de face et en coupe par-

tielle d'un débitmètre électromagnétique selon un second mode de réalisation de l'invention,

la Figure 9 B est une vue de côté et en coupe par-

tielle du débitmètre électromagnétique de la Figure 9 A,

la Figure 10 est une vue de face et en ooupe par-

tielle d'un débitmètre électromagnétique selon un troisième mode de réalisation de l'invention,

la Figure Il est une coupe du débitmètre électro-

magnétique selon un quatrième mode de réalisation de l'in-

vention, les Figures 12 A et 12 B sont respectivement une coupe transversale et une vue de côté en coupe partielle d'un débitmètre électromagnétique selon un cinquième mode de réalisation de l'invention, les Figures 13 à 16 sont des coupes de parties principales illustrant des modifications du cinquième mode de réalisation, les Figures 17 A et 17 B sont respectivement une coupe transversale et une vue de côté en coupe partielle

d'un débitmètre électromagnétique selon une autre modifi-

cation du cinquième mode de réalisation de l'invention, les Figures 18 et 19 sont des coupes des parties principales de débitmètres électromagnétiques selon un sixième et un septième mode de réalisationde l'invention, la Figure 20 est une coupe longitudinale d'un tube pour le montage d'un boulon de fixation tutilisé selon l'invention, les Figures 21 à 23 sont des coupes de débit- mètres électromagnétiques selon un huitième, un neuvième et un dixième mode de réalisation de l'invention, la Figure 24 est une coupe de la partie principale d'un onzième mode de réalisation de l'invention,

les Figures 25 A à 25 F sont des coupes longitudi-

nales de différentes formes de faces intérieures du noyau de fer utilisé selon l'invention,

les Figures 26 A et 26 B sont respectivement une -

coupe et une vue de côté en coupe partielle d'un débitmètre électromagnétique selon un douzième mode de réalisation de l'invention, les Figures 27 A et 27 B sont respectivement une

coupe et une vue de côté en coupe partielle d'un débit-

mètre électromagnétique dans une modification du douzième mode de réalisation de l'invention, les Figures 28 A et 28 B sont respectivement une

coupe et une vue de côté en coupe partielle d'un débit-

mètre électromagnétique selon un treizième mode de réa-

lisation de l'invention, les Figures 29 à 32 sont des coupes de parties principales de débitmètres électromagnétiques dans des modifications du treizième mode de réalisation,

les Figures 33 A, 33 B, 34 A, 34 B et 35 A, 35 B repré-

sentent des débitmètres électromagnétiques selon un quar-

torzième à un seizième mode de réalisation de l'invention, les figures avec le suffixe A étant des coupes transversales

et les Figures avec le suffixe B étant des vues de côté.

Les F Figures 36 A, 36 B et 37 A, 37 B représentent des débitmètres électromagnétiques selon un dix-septième et un dix-huitième mode de réalisation de l'invention, les Figures avec le suffixe A étant des vues de face tandis que les figures avec le suffixe B étant des vues de côté,

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la Figure 38 est une vue de côté d'un débitmètre

électromagnétique selon un dix-neuvième mode de réalisa-

tion de l'invention, les Figures 39 A, 39 B et 40 A, 43 B représentent des débitmètres électromagnétiques selon un vingtième et un vingt-et- unième mode de réalisation de l'invention, les Figures avec le suffixe A étant des vues de face et les Figures avec le suffixe B étant des vues de côté, et la Figure 41 est une vue de côté d'un débitmètre

électromagnétique selon un vingt-deuxième mode de réali-

sation de l'invention.

Les mêmes références numériques désignent des élé-

ments semblables ou similaires dans toutes les figures,

et leur description détaillée n'en sera faite qu'une fois

afin d'éviter les redondances.

Un débitmètre électronagnétique dans un premier mode de réalisation de l'invention sera maintenant décrit en regard des Figures 1 à 3, Un carter principal cylindrique I est réalisé en une

matière ferromagnétique et il comporte un alésage cylin-

drique 2 pourun tube de mesure de débit concentrique à l'axe Y du carter 1 Le carter principal 1 comporte aussi un axe Z perpendiculaire à l'axe Y, Sau centre de l'alésage

cylindrique 2 Deux bossages 3 dirigés dans des direc-

tions opposées le long de l'axe Z du carter principal 1

sont disposés sur la surface extérieure de ces derniers.

Un trou 4 pour monter un générateur de flux nagnéti e,

comme une bobine d'excitation avec un noyau ferromagnéti-

que est formé dans une région du carter principal 1 de ma-

nière à être concentrique avec le bossage 3 Deux trous 5 pour recevoir les électrodes sont formés dans le carter 1 ayant canme axe un axe X qui est perpendiculaire aux axes

y et Z et qui passe par leur intersection.

Les trous 5 sont couverts avec des couvercles ferro-

magnétiques 6 fixés sur la surface extérieure du carter principal 1 au moyen de vis de fixation 7 traversant des

garnitures 8.

Un tube 9 de mesure de débit est introduit et fixé dans l'alésage cylindrique 2 du carter 1 Le tube de mesure

9 est en une matière non magnétique, comme en acier inoxy-

dable austénitique ou en titane Une garniture 10 d'une

matière isolante de l'électricité recouvre la surface in-

térieure du tube de mesure 9 Les deux extrémités de la

garniture 10 sont évasées.

Deux électrodes 11 en-forme de tige sont disposées

sur l'axe 10, perpendiculairement au tube de mesure 9.

Les extrémités intérieures des électrodes 11 sont exposées

dans la garniture 10 tandis que leurs extrémités extérieu -

res passent dans les trous 5 Les électrodes 11 sont

isolées électriquement du tube de mesure 9.

Chacun de deux générateurs 12 de flux magnétique comporte un noyau de fer 13 et une bobine d'excitation

bobinée autour du noyau de fer 13 La partie d'extrémi-

té extérieure du noyau de fer 13 comporte un capuchon 14,

servant également de plaque ferromagnétique Chaque généra-

teur 12 qui est excite par un courant rectangulaire est introduit dans un trou 4 et le capuchon 14 du générateur 12 e st fixé sur la surface supérieure du bossage 3 par des vis de fixation 17, avec interposition d'un joint 16 La face d'extrémité intérieure 13 a du noyau de fer 13 est

positionnée près de la surface extérieure du tube de me-

sure 9 Le diamètre extérieur d du noyau de fer 13 est pratiquement égal ou légèrement inférieur au diamètre

intérieur D de la garniture 10.

Des fils conducteurs 18 connectés à une source d'alimentation d'excitation (non représentée) sortent du carter principal 1, en provenance de la bobine 15, par un trou formé dans les couvercles 6 correspondants et des conducteurs 19 connectés à un détecteur de force électromotrice (non représenté) sortent du carter 1, en provenance des électrodes 11, par un trou formé dans le

couvercle 6.

Quatre épaulements 20 sont délimités par les trous 4 et 5 dans le carter 1 Les bords 21 -des épaulements sont disposés plus près de l'axe X, qui est l'axe des électrodes 11, que de la face d'extrémité intérieure 13 a du noyaude fer 13. Des trous 22 pour des boulons de fixation en matière ferromagnétique sont formés parallèlement à l'axe Y dans les parties pleines du carter principal 1, comprenant les épaulements 20 Le débitmètre est monté par les boulons de fixation sur les brides de tuyaux par lesquels passe

le fluide à mesurer Te nombre de trous 22 peut être dé-

terminé par le diamètre du débitmètre.

Dans le débitmètre électromagnétique courant repré-

senté sur la Figure 4, la distance D entre les électrodes 11 (diamètre intérieur de la garniure 10) est beaucoup plus petite que la largeur ou diamètre 1 du noyau de fer 13, de sorte que le champ magnétique dans le tube de mesure 9 est

pratiquement uniforme.

La force électromotrice Ex (Volts) développée entre les électrodes 11 en tout point d'une section transversale autl tube de mesure 9 est donnée par l'équation ci-après Ex K W *B*V ( 1) o K est une constante W est une fonction de pondération B est l'intensité du flux magnétique (Wb/m 2), et V est la vitesse d'écoulement (m/s) du fluide dans le tube de mesure 9 Si la fonction de pondération W est définie par 1,0 au centre (intersection entre les axes X et Z) de la section transversale, les valeurs de cette fonction en tout point de la section transversale peuvent être tracées le long des axes X et Z comme le montre la Figure 5 Par exemple, W est o,5 au voisinage des Générateurs 12 et W est

2,0 au voisinage des électrodes 11 Si une variation de vi-

tesse d'écoulement existe dans le tube de mesure 9, la force électromotrice développée aux électrodes Il peut varier,

même si la même variation existe dans différentes posi-

tions et elle dépend donc de la position de la variation de vitesse d'écoulement Il en résulte une erreur dans les

valeurs mesurées de la vitesse d'écoulement Il sera sup-

posé que la même variation de vitesse existe sur lespoints de la section transversale o W = 0,2 et W = 0,65 Ainsi, la variation de force électromotrice o W= 0,2 est trois fois

plus importante que la force électromotrice o W = 0,65.

Dans le but d'égaliser l'influence de la fonc-

tion de pondération pour la force électromotrice au voisi-

nage ou sur les électrodes 11 en fonction des variations de vitesse d'écoulement en toute position, il suffit que

la relation W B soit égale à l'unité en tout point L'in-

tensité du flux magnétique en tout point doit être une

fonction inverse de la fonction de pondération Dans le dé-

bitmètre électromagnétique de ce premier mode de réalisa-

tion, le diamètre intérieur D de la garniture 10 est égal ou supérieur au diamètre extérieur d du noyau de fer 13 et les épaulements 20 de la matière ferromagnétique sont formés dans le carter principal 1 De plus, les bords 21 des épaulements 20 sont situés plus près de l'axe X que de la face d'extrémité intérieure 13 a du noyau de fer 13 de

sorte que des circuits magnétiques sont formés en les épau-

lements 20 L'intensité du flux magnétique au voisinage des électrodes Il est réduite Avec cette disposition, la densité du flux magnétique sur la section transversale décrite ci-dessus est pratiquement unefonction inverse de

la fonction de pondération.

Il sera supposé que les densités du flux mag-

nétique à W = 0,65 et W = 2,0 sont définies respectivement par PV et BH La relation BV:BH = 3: 1 est idéale mais si n est à peu près 3 dans la relation BV: Bl H = N:-1, il n'apparait pas de grande erreur de la valeur mesurée de la

vitesse d'écoulement du fluide En ce qui concerne la pré-

cision du débitmètre, N peut être choisi dans une plage de

14 N <q.

La distribution de densité du flux magnétique sur la section transversale du tube de mesure 9 peut être

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déterminée par les bords 21, des spires localisées des enroulements 15, la position des enroulements 15 et les dimensions des noyaux de fer 13 De plus, la forme de la face d'extrémité intérieure 13 a du noyau de fer 13 est également un facteur de détermination de la distribution.

Selon la Figure 6 A, la face d'extrémité inté-

rieure 13 a du noyau de fer 13 est une surface cylindrique

concave suivant l'axe Y Selon la Figure 6 B, la face d'ex-

trémité intérieure 13 a est une surface cylindrique convexe

ou une surface en forme de sabot parallèle à l'axe g.

Selon la Figure 6 C, la face d'extrémité intérieure 13 a comporte deux rainures cylindriques parallèles à l'axe Y. Selon la Figure 6 B, la face d'extrémité intérieure 13 a est une surface en forme de sabot avec une surface concave cylindrique en son centre De plus, selon la Figure 6 E, le noyau de fer 13 comporte une face d'extrémité intérieure

13 a plane et un rebord 13 b à sa-surface latérale.

Les Figures 7 A et 7 B illustrent des moyens de contrôler la distribution de densité du flux magnétique

en changeant le procédé de bobinage de l'enroulement 15.

Selon la Figure 7 A, le nombre des paires au voisinage de la face d'extrémité intérieure 13 a du noyaude fer 13 est supérieure à celui des autres parties du noyau 13 Selon

la Figure 7 B, la disposition de la Figure 7 A est inversée.

La Figure 8 illustre un exemple dans lequel la position de la bobine 15 autour du noyau de fer 13

est choisie arbitrairement En particulier, la face d'ex-

trémité intérieure 13 a du noyau de fer 13 s'étend de l'ex-

trémité intérieure de la bobine 15 d'une distance G et la

face d'extrémité 13 a est une surface en forme de sabot.

La distance G peut être choisie arbitrairement en fonction

de la distribution de densité du flux magnétique.

Le débitmètre électromagnétique selon le pre-

mier mode de réalisation et ses diverses modifications permet d'obtenir les effets suivants: 1) Etant donné que les distributions de densité du flux magnétique sont améliorées de la manière décrite

ci-dessus, l'erreur due aux variations de vitesse d'écou-

lement est réduite au minimum.

2) Etant donné que le générateur de flux magné-

tique produit une excitation de forme d' cnde rectangulaire, le courant réactif dans l'enroulement est réduit et l'im- pédance de cet enroulement est faible Il est donc inutile d'utiliser des fils électriques de grand diamètre De plus,

les parasites extérieurs et ceux produits par l'alimenta-

tion sont réduits au minimum.

3) Pour obtenir l'effet de l'article ( 1), le dia-

mètre extérieur d du noyau de fer de la bobine d'excita-

tion est pratiquement égal ou inférieur au diamètre inté-

rieur D de la partie intérieure du tube de mesure sur la-

quelle est formée la garniture De plus, étant donné que toute la surface du carter principal qui est ouverte à l'atmosphère est recouverte de matière ferromagnétique, il n'y a pas de fuite de flux magnétique par les faces

d'extrémité du débitmètre électromagnétique Par consé-

quent, la distance entre les faces d'extrémité peut être raccourcie Il en résulte que le débitmètre est léger

et peut être facilement monté dans une tuyauterie.

4) Etant donné que toute la surface du carter principal qui est exposée à l'atmosphère est en matière

ferromagnétique et étant donné que lestrou pour les bou-

lonsde fixation sont formes dans ce carter de matière ferromagnétique, quand le débitmètre est installé entre des brides d'extrémité de tuyaux, il n'y a aucune fuite de flux magnétique La matière des brides et des boulons de fixation peut être quelconque Même si le débitmètre 3 est installé près d'une structure ferromagnétique, et avec des tuyauteries ferromagnétiques, aucune erreur n'est produite De plus, étant donné que le débitmètre n'est pas influencé par les champs magnétiques extérieurs, il peut être installé près du générateur d'alimentation ou d'un

moteur.

) Les trous pour le générateur de flux magnéti- que et les électrodes sont couverts par le capuchon du

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noyau de fer et les couvercles ferromagnétiques Par con-

séquent, il n'y a aucune fuite de flux magnétique et une

structure fermée hermétiquement peut être facilement ob-

tenue. 6) Etant donné que des brides n'ont pas à être formées, c'est-àdire qu'une structure sans bride est obtenue, le débitmètre peut être très facilement monté ou démonté des tuyauteries Plus particulièrement, dans une usine chimique ou autre usine éliminant les boues, les

débitmètres sont périodiquement démontés et contr 6 ôlés.

Le débitmètre électromagnétique courant ne peut pas être

démonté avec sécurité quand plusieurs conduites sont si-

tuées près les unes des autres Mais le débitmètre électro-

magnétique selon l'invention est léger et peut être facile-

ment démonté De plus, le débitmètre électromagnétique

selon l'invention garantit également un entretien sur.

Dans le débitmètre du premier mode de l'invention

représenté sur les Fig 1 à 3, des trous 22 pour des bou-

lons de fixation sont formés dans le carter principal.

Mais l'invention n'est pas limitée à cette disposition.

Par exemple, des trous taraudés dans lesquels sont vis-

sés les boulons des brides d'extrémité des tuyaux qui re-

çoivent le débitmètre peuvent être formés dans le carter

principal 1.

Un débitmètre électromagnétique selon un second mode de réalisation de l'invention sera maintenant décrit en regard des Fig 9 A et 9 B Dans ce mode de réalisation, le

carter principal 1 comporte unecoquille extérieure cylindri-

que 23 comprenant un corps cylindrique mince et creux et des plaques d'extrémité en une matière ferromagnétique, et une partie de remplissage 24 en résine ou en caoutchouc

mouléedans la coquille extérieure 23, contrairement au car-

ter plein du premier mode de réalisation Deux trous 4

pour monter les bobines d'excitation 12 sont formés concen-

triquement avec l'axe Z et deux trous 5 pour recevoir les électrodes sont formés concentriquement avec l'axe X dans la coquille extérieure 23 de la même manière que selon la Figure 1 L'alésage cylindrique 2 polr le tube de mesure s'étend jusqu'aux deux faces d'extrémité de la coquille extérieure 23 et il est concentrique avec l'axe Des épaulements cylindriques creux 20 de la matière ferro- magnétique sont situés de chaque côté de chaque générateur 12 de flux magnétique dans la coquille extérieure 23 et

sont parallèles à l'axe Y de la coquille 23 Les épaule-

ments 20 peuvent être faits d'une pièce avec-la coquille extérieure 3 En variante, si la coquille extérieure 23 est faite en tôle,des tubes de matière ferromagnétique peuvent être disposés sous forme des épaulements 20 le long de la surface intérieure de la coquille 23 En raison des épaulements 20, les boulons de fixation passent dans -les trous 22 et ces boulons sont fixés de la même manière que

dans le premier mode de réalisation.

* Pour former la partie de remplissage 24, un noyau est disposé dans une partie de la coquille extérieure 23 qui correspond aux trous 2, 4 et 5 et un remplissage de résine %e caoutchouc est moulé dans la coquille extérieure 23 En général, la garniture 10 est formée sur les faces

d'extrémité et la surface intérieure du tube de mesure 9.

Mais si le remplissage est une matière telle que du caout-

chouc d'uréthane, du caoutchouc aux silicones ou similaire,

ni le tube de mesure ni la garniture n'est nécessaire.

L'alésage 22 remplit la fonction d'un tube de mesure.

Le diamètre extérieur d du noyau de fer 13 est égal ou un peu inférieur au diamètre intérieur du tube de mesure 9 ou plus exactement, au diamètre intérieur D de la garniture 1 D De plus, si les parties des épaulements qui sont lesplus proches de l'axe X sont positionnées

dans le même plan dans lequel se trouve la face d'extrémi-

té intérieure du noyau de fer 13, ou plus prochesde l'axe X que de la face d'extrémité intérieure du noyau de fer 13, les épaulements 20 font que la densité du flux

magnétique dans le tube de mesure 9 est inversement propor-

tionnelle à la fonction de pondération De plus, si des bords correspondant à ceux du premier mode de réalisation sont formés sur les épaulements 20, la densité du flux

magnétique peut aussi être changée.

La partie du débitmètre électromagnétique qui est encontact avec l'atmosphère et la partie qui entoure

les boulons de fixation des brides sont faits d'une ma-

nière ferromagnétique, de sorte que le flux magnétique ne peut pas fuir vers l'extérieur ou qu'aucun flux magnétique extérieur ne peut être introduit, permettant d'obtenir

ainsi les mêmes effets que dans le premier mode de réali-

sation De plus, étant donné que le carter principal 1 n'est pas fait d'unestructure ferromagnétique pleine,

le débitmètre est léger et peut être fabriqué à bas prix.

Les autres parties de la structure du débitmètre électromagnétique de ce mode de réalisation sont semblables à celles' du premier mode de réalisation Cependant, la structure d'appui des boulons de fixation des brides n'est

pas limitée à une structure dans laquelle passent les bou-

lons Une structure à goujon peut aussi convenir, des trous

taraudés étant formés aux deux extrémités et dans les-

quels sont vissés les boulons de fixation des brides.

Dans le débitmètre électromagnétique du troisième mode de réalisation représenté sur la Figure 10, des trous 4 A et 4 B pour le montage des bobines d'excitation sont

formés sur les deux côtés des trous 4, circonférentielle-

ment autour du carter cylindrique creux 1, à paroi épaisse comme dans le premier mode de réalisation Des générateurs 12 A et 12 B de flux magnétique ayant pratiquement la même structure que les générateurs 12 sont maintenus dans les trous 4 A et 4 B Des flux magnétiques sont produits entre les bobines d'excitation 12 A, entre les générateurs 12 et entre les générateurs 12 B Le nombre des générateurs de flux magnétique dans la partie supérieure de la Figure 10 peut être différent de oeluidesgénérateuxsde la partie inférieure En outre, si le nombre des spires de chaque

générateur varie, la distribution de densité du flux magné-

tique dans le tube de mesure peut être changée La densité du flux magnétique dans le tube de mesure peut être une

fonction inverse de la fonction de pondération.

Les sections transversales des parties 25 du carter principal 1 entre le générateur voisin 12 A et 12, entre lesgénérateurs 12 et 12 B, entre les générateurs 12 A et 12 B, entre le générateur 12 A et le trou 5 et entre le

générateur 12 B et le trou 5 ont une forme trapézoïdale.

Les trous 22 pour lesboulonsde fixation sont prévus dans les parties 25 Etant donné qu'un certain nombre de boulons peuvent être utilisés dans le débitmètre du troisième mode

de réalisation, ce dernier peut être branché sur des con-

duites de grand diamètre Si les faces d'extrémité intérieu-

re des parties 25 à une distance de la surface extérieure du tube de mesure 9 qui est la même qu'entre les faces d'extrémité intérieure des générateurs 12, 12 A, 12 B et la surface intérieure du tube de mesure 9ou si les faces d'extrémité intérieures des parties 25 sont plus proches de la surface extérieure du tube de mesure 9 que des faces

d'extrémité intérieure ds générateurs 12, 12 A, 12 B, la dis-

tribution du flux magnétique peut être contrôlée de la même manière qu'avec les épaulements 20 des premier et second

modes de réalisation.

Un débitmètre électromagnétique selon un quatrième

mode de réalisation sera décrit en regard de la Figure 11.

Un générateur 12 de flux magnétique est disposé sur un côté de l'axe X passant par deux électrodes 11, tandis qu'une culasse 27 pour recevoir le flux magnétique est disposée de l'autre côté de l'axe X Ainsi, une seule structure du

type de générateur de flux magnétique est prévue La cu-

lasse 27 comporte une surface intérieure concave, coaxiale

avec le tube de mesure et solidaire du carter principal 1.

Dans le cas de cette disposition à un seul générateur de flux magnétique, le flux du débitmètre tend à se répartir sur le côté de la culasse 27 de sorte que cette dernière est légèrement influencée par les variations de vitesse d'écoulement du fluide Mais le débitmètre selon le quatrième mode de réalisation peut être fabriqué à bas prix Il est donc très commode que pour un débitmètre

de faible précision ou pour un relais d'écoulement.

Dans le débitmètre électromagnétique du troi- sième mode de réalisation représenté sur la Figure 10, les générateurs 12 A, 12, et 12 B peuvent être remplacés

par une culasse du quatrième mode de réalisation.

Il faut noter que la forme de la section trans-

versale du carter principal 1 n'est pas limitée à une forme circulairedans le mode de réalisation décrit ci-dessus; une forme carrée ou polygonale équilatérale peut aussi convenir De même, la forme de la section transversale du noyau de la bobine d'excitation n'est pas limitée à une forme circulaire; une forme carrée ou rectangulaire

peut aussi convenir.

Un débitmètre électromagnétique selon un cin-

quième mode de réalisation est représenté sur les Figures-

12 A et 12 B Un carter principal 1 comporte une coquille extérieure 23 à paroi mince Des épaulements cylindriques

sont formés pour contrôler le flux magnétique et rem-

plissent la fonction de siège pour des boulons de fixation

de la même manière que dans le second mode de réalisation.

Les faces d'extrémité supérieures de noyau de fer 13 des générateurs 12 dans les trous 4 pour monter les générateurs

de flux magnétique sont fixéespar des vis 17 sur les sur-

faces intérieures de couvercles 28 non magnétiques nontés sur les faces d'extrémité extérieures des bossages 3 Les faces

d'extrémité intérieures 13 a de noyau de fer 13 sont con-

centriques avec le tube de mesure 9 et sont adjacentes à

la surface extérieure du tube de mesure 9.

Les deux extrémités du carter principal 1 sont couvertes par les faces d'extrémité ferromagnétiques 30

et 31 (Figure 12 B).

Des tubes 32 non magnétiques traversent les no-

yaux de fer 15 et les plaques d'extrémité 30 et 31, paral-

lèlement à l'axe Y Les trous définis par les surfaces

intérieures des tubes 32 reçoivent lesboulonsde fixation.

Dans le cinquième mode de réalisation, deux trous 33 sont formés pour chaque noyau de fer-13 Les autres parties

de la structure du débitmètre du cinquième mode de réali-

sation sont semblables à ceux du second mode de réalisa- tion à l'exception près que le produit de remplissage

n'est pas moulé dans la partie creuse intérieure.

Etant donné que le carter principal 1 et les pla-

ques d'extrémité 30 et 31 sont faites d'une matière ferro-

magnétique dans le cinquième mode de réalisation, le flux magnétique est enfermé dans le carter 1 et la distribution de densité du flux magnétique dans le tube de mesure 9 peut être changée de la même manière que dans le précédent

mode de réalisation Mais étant donné que lesboulonsde fi-

xation traversant le noyau de fer 13 sont entourés par les tubes non magnétiques 32, ces boulons sont découplés

magnétiquement des générateur 12 * Ainsi, même si les bou-

lons de fixation traversentle noyau de fer 13, le flux magnétique du générateur 12 ne peut fuir à l'extérieur du carter 1 ' Il en résulte que la distance entre les faces d'extrémité du débitmètre peut être raccourcie Même

si le débitmètre est monté dans le voisinage d'une struc-

ture ferromagnétique, aucune erreur n'apparait dans les valeurs mesurées De plus, étant donné que le débitmètre

ne peut pas être influencé par lesc-hampsmagnétiques exté-

rieurs, sa position d'installation n'est pas limitée.

De plus, la caractéristique principale du débit-

mètre de ce mode de réalisation est que les matières pour les brides d'extrémité des tuyaux ou pour les boulons de fixation de brides ne sont pas limitées De plus, les

brides formées sur chaque extrémité du débitmètre électro-

magnétique peuvent être éliminées et ce débitmètre peut être introduit entre les -brides de tuyaux Etant donné que les boulons de fixation de brides traversent le carter

principal 11, le débitmètre est léger et il peut être fa-

cilement monté et démonté.

Pour mesurer la vitesse d'écoulement d'un fluide haute pression, le nombre des boulons de fixation doit être augmenté en fonction de la pression du fluide Mais

certains des boulons traversent le noyau de fer 13 de sor-

te que leur nombre peut être augmenté arbitrairement De plus, étant donné que les boulons de fixation des brides sont découplés magnétiquement du carter principal 1 par

les épaulements 20 et les tubes 32, la structure herméti-

quement fermée du dèbitmètre est assurée contre le fluide

à haute pression.

La Figure 13 représente un débitmètre électromagné-

tique quiestune modification du cinquième mode de réali-

sation Dans cette modification, le débitmètre est prati-

quement le même que celui du cinquième mode de réalisa-

tion -à l'exception près que les enroulements 15 ne sont bo-

binésqu'autour de la partie du noyau de fer extérieure aux

tubes 32.

La Figure 14 représente un débitmètre électromagné-

tique qui est une autre modification du cinquième mode de réalisation Ce débitmètre est pratiquement le même que celui du cinquième mode de réalisation à l'exception près que les enroulements 15 sont bobinés autour des régions du

noyau de fer 13 dans lesquelles aucun tube 22 n'est disposé.

La Figure 15 représente un débitmètre électromagné-

tique qui est une autre modification du cinquième mode de réalisation Selon cette modification, le débitmètre est

pratiquement le même que celui du cinquième mode de réali-

sation à l'exception près qu'un seul tube 32 traverse cha-

que noyau de fer 13.

La Figure 16 représente un débitmètre électromagnéti-

que qui est une autre modification encore du cinquième mode de réalisation Ce débitmètre est pratiquement le même que celui du cinquième mode de réalisation à l'exception près que deux tubes non magnétiques 34 pour les boulons de fixation sont prévus de chaque côté de chaque noyau de fer

13 et sont fixés surles plaquesd'extrémité 30 et 31.

Ce débitmètre est branché sur des conduites de grand dia-

mètre.

Les débitmètres électromagnétiques avec les modi-

fications des Figures 13 à 16 apportent les mêmes effets que ceux du cinquième mode de réalisation De plus, les débitmètres peuvent être choisis en fonction du diamètre des conduites dans lesquelles ils doivent être branchés

et en fonction de la pression du fluide.

Les Figures 17 A et 17 B représentent un débitmètre électromagnétique qui est une modification du cinquième mode de réalisation Ce débitmètre est pratiquement le

même que celui du cinquième mode de réalisation à l'excep-

tion près que les epaulements déivent être remplacés par

des tubes électromagnétiques 25 dans lesquels sont intro-

duits des boulons de fixation 200 ferrom-agnétiques Le prix de fabrication de ce débitmètre est inférieur à celui

du cinquième mode de réalisation.

La Figure 18 représente un débitmètre électromagné-

tique selon un sixième mode de réalisation dans lequel un noyau de fer 13 est divisé en cinq segments Le noyau de fer 13 comporte une partie centrale 36 dont la section est

trapézoïidale et dont la largeur est inférieure au voisi-

nage du tube de mesure 9; des parties latérales 42, 43, 44 et 45 avec des surfaces divisées 38, 39, 40 et 41 qui sont parallèles à l'axe Z et qui contiennent les axes des tubes 32 pour les boulons de fixation; et une plaque de liaison

ferromagnétique 46 dont la surface intérieure est en con-

tact avec les extrémités extérieures des parties latérales

42, 43, 44 et 45 et fixée sur ces dernières par des vis 47.

Le noyau de fer 13 est fixé sur un couvercle 28 par des vis 29 à la surface extérieure de la plaque de liaison 46 Les

parties 21 d'extrémité 42, 43, 44 et 45 comportent des rai-

nures 48, 49, 50 et 51 pour recevoir respectivement les

tubes 32 Dans le sixième mode de réalisation, un génera-

teur 12 de flux magnétique peut être enlevé du carter prin-

cipal I sans enlever le tube 22 après que le couvercle 28 et la plaque de liaison 46 ont d'abord été démontés et que les parties latérales intérieures 42 et 44 ont été enlevées et finalement, les parties latérales extérieures 42 et 45 sont démontées Le générateur 12 peut être monté dans le

carter principal 1 dans l'ordre inversede celui décrit.

La eigure 19 représente un débitmètre électro-

magnétique selon un septième mode de réalisation de l'in-

vention Des rainures 52 en forme de U pour recevoir les tubes 32 à la face d'extrémité intérieure du noyau de fer 13 sont formées dans ce noyau Dans le septième mode de

réalisation, le générateur 12 de flux magnétique est dé-

montable du carter 1 sans enlever les tubes 32 de ce carter

et sans diviser en segments le noyau de fer 13.

Les tubes 32 utilisés dans le débitmètre du sep-

tième mode de réalisation sont en une matière non magnéti-

que Mais comme le montre la figure 20, si une partie cen-

trale 32 a du tube 32 est faite d'une matière ferromagnétique et si les parties d'extrémités 32 b et 32 c sont faites en une matière non magnétique, l'affaiblissement du flux magnétique

dû à la présence de-rainures 32 peut être compensé.

La Figure 21 représente un débitmètre électromag-

nétique selon un huitième mode de réalisation de l'in-

vention Ce débitmètre est pratiquement le même que celui du sixième mode de réalisation à l'exception près que l'un des deux générateurs 12 de flux magnétique est remplacé

par une culasse ferromagnétique comprenant une face intérieu-

rieure 54 a concentrique avec le tube de mesure 9 Les tubes 54 qui ont la même structure que les tubes 32 dans le même

but sont disposés entre la culasse 53 et le carter princi-

pal 31 et sont fixés sur les plaques d'extrémité, à chaque extrémité de la coquille extérieure 23 L'effet obtenu par

le tube 32 et 54 dans le débitmètre du huitième mode de réa-

lisation est le même que celui du quatrième mode de réalisa-

tion de la Figure 11.

La Figure 22 représente un débitmètre électro-

magnétique selon un neuvième mode de réalisation de l'inven-

tion Ce débitmètre est d'un type qui convient pour des con-

duites de grand diamètre D'une façon générale, les débit-

mètres électromagnétiques avec des noyaux de fer

tendent à ne donner aucun résultat avec des conduitelr di-

grand diamètre Le neuvième mode de réalisation ne com-

porte pas de noyau de fer En place, deux bobines d'exci-

tation 15 sont disposées, diamétralement opposées entre elles sur la surface intérieure de la coquille extérieure 23 du carter principal 11 Des tubes non magnétiques 53

destinés à recevoir lesboulonsde fixation traversent axiale-

ment la coquille extérieure 23 et sont disposés à sa cir-

conférence entre les bobines d'excitation 15 et le tube de mesure 9 et sont fixés sur la plaque d'extrémité de la coquille 23 Le débitmètre selon ce mode de réalisation

donne les mêmes effets que celui du cinquième mode de réa-

lisation des Fig 12 A et 12 B De plus, le débitmètre du

neuvième mode de réalisation offre l'avantage que la dis-

tance entre Des plaques d'extrémité peut être raccourcie.

Dans le dixième mode de réalisation de la Figure

23, les tubes 32 sont disposés dans des rainures 56 for-

mées sur les deux faces du noyau de fer 13 Le carter prin-

cipal 1 a la forme d'une boîte Les bossages 3 pour former les trous 4 destinés à recevoir les générateurs de flux magnétique sont formés perpendiculairement à l'axe du tube de mesure 9 et à l'axe des électrodes 11 Certains des boulons de fixation 57 pour relier le débitmètre et les

brides d'une conduite, à l'exception des boulons de fixa -

tion 57 qui sont introduits dans les tubes 32, peuvent être utilisés pour maintenir les parties extérieures du carter principal 1, particulièrement les épaulements 201

de ce carter.

Dans le onzième mode de réalisation de la Figure

24, des tubes non magnétiques 59 pour les boulons de fixa-

tion sont disposés concentriquement à un tube de mesure 9 dans un espace entre ce tube et une coquille extérieure 23 d'un carter principal 1 et entre le tube de mesure 9 et un

générateur 12 de flux magnétique.

Les Figures 25 A à 25 F montrent des modifications du noyau de fer 13 utilisé dans les modes de réalisation des figures 12 A et 12 B, 13 à 21, 23 et 24 Les noyaux de fer 13 sont représentés sur les Figures 25 A, 25 B, 25 C et D correspondent à ceux représentés respectivement sur

les Figures 6 B, 6 C, 6 D et 6 E pour obtenir les mêmes effets.

Un ou deux tubes non magnétiques 32 pour les boulons de fi-

xation sont montés dans chaque noyau de fer 13 La Fig 25 E

montre un noyau de fer 13 dans lequel les tubes 32 sont com-

plètement ajustés dans les rainures 56 tandis que la Figure F montre un noyau de fer dans lequel les tubes 32 sont à moitié encastrés dans les rainures 56 Les noyaux de fer 13 des Figures 25 E et 25 F' ont les mêmes effets que ceux des Figures 25 A à 25 D. *Les figures 26 A et 26 B représentent un débitmètre

électromagnétique selon un douzième mode de réalisation.

Le débitmètre comporte un carter principal 1 en forme de

boîte qui délimite les trous 5 pour maintenir les électro-

des 11 et des bossages 3 avec des trous 4 pour monter des

générateurs 12 de flux magnétique Les trous 4 sont per-

pendiculaires aux axes X et Y des trous 5 et du tube de mesure 9 Les extrémités extérieures des noyaux de fer 13 portent des collerettes remplissant la fonction de couvercle des trous 4 et de plaques ferromagnétiques La distance entre l'axe X et les surfaces intérieures 13 a des noyaus de fer 13 est égale ou supérieure à la distance entre l'axe X et les bords 21 des épaulements 20 qui sont définis par les

trous 4 et 5 La largeur du noyau de fer 13 n'est pas supé-

rieure au diamètre extérieur du tube de mesure 9 Par con-

séquent, le débitmètre selon le douzième mode de réalisa-

tion apporte les mêmes effets que celui du premier mode de réalisation Les boulons 57 de fixation de brides qui

sont introduits dans les brides 58 de la conduite à la-

quelle le débitmètre est branché sont en contact avec les surfaces extérieures des épaulements 20 définis par les

trous 5 et le bossage 3, de sorte que les boulons 57 main-

tiennent le débitmètre Par conséquent, les boulons 57 ne sont pas introduits dans le débitmètre et sont montés ou

démontés des brides 58 pour monter ou démonter le débit-

mètre sur les conduites.

Les Figures 27 A ou 26 B représentent un débitmètre électromagnétique qui est une modification du douzième

mode de réalisation Le débitmètre selon cette modifica-

tion est pratiquement le même que celui du douzième mode

de réalisation à l'exception près que des rainures d'en-

gagement 60 sont formées dans les épaulements 20 pour re-

cevoir les boulons de fixation 57 et les maintenir ferme-

ment.

Dans le douzième mode de réalisation et sa modi-

fication, la formedes noyaux de fer 13 peut être changée comme le montrent les Figures 7 A et 7 B. Les Figures 28 A et 28 B représentent un débitmètre

électromagnétique selon un treizième mode de réalisation.

Des générateurs 12 de flux magnétique qui sont excités par

une forme d'onde rectangulaire, une forme d'onde triangu-

laire ou un courant continu et qui produisent un champ magnétique, dont les première et seconde différentielles

sont nulles, sont montés dans les bossages 30 Les géné-

rateurs 12 sont fixés dans un carter principal 1 et sont couverts avec des couvercles ferromagnétiques 28 Le flux

magnétique de la partie centrale du générateur 12 es t per-

pendiculaire à l'axe X de deux électrodes Il et à l'axe Y d'un tube de mesure 9 et il est appliqué au fluide dans

ce tube de mesure.

La partie 202 du carter principal 11 qui est adjacente à l'extrémité inférieure de chaque bossage 3

présente une surface intérieure 203 pratiquement plane.

La surface 203 est disposée à peu près au même niveau que

la face d'extrémité intérieure du noyau de fer 13 respec-

tif du générateur 12 de flux magnétique de sorte que la partie 202 se comporte comme un dispositif d'induction de flux magnétique, comme l'épaulement 20, par exemple du

premier mode de réalisation.

Chacune des pièces polaires 61 s'étend à par-

tir de la face d'extrémité intérieure du noyau de fer 13

respectif, dans des directions circonférentielles oppo-

sées du tube de mesure 9, à une distance égale La largeur de la pièce polaire 61, c'est-à-dire la longueur de corde lp est supérieure au diamètre 1 H des trous 4 de montage des générateurs 12 de flux magnétique dans le bossage 3. En outre, le carter principal 1 est disposé dans un cercle imaginaire 62 défini par les boulons de fixation autour de ce carter, de sorte que le débitmètre peut être facilement

monté ou démonté-sur les bridés d'une conduite.

Les effets suivants peuvent être obtenus par le

mode de réalisation décrit ci-dessus.

1) Etant donné que les générateurs de flux magné-

tique qui produisent des flux magnétiques dont la première ou la seconde différentielle est nulle, un effet de courant alternatif qui nuit à la mesure de débit est pratiquement

éliminé même si le flux magnétique traverse le carter prin-

cipal 1 Il n'est-pas nécessaire d'utiliser un noyau feuil-

leté en contact avec la face intérieure du carter principal

pour réduire les parasites Il en résulte que les dimen-

* sions du carter principal 1 peuvent être réduites et qu'il peut comporter une paroi mince De plus, étant donné que

le carter principal 1 est recouvert de matière ferromagnéti-

que à l'exception des extrémités du tube de mesure, la dis-

tance entre les faces d'extrémité de c e tube peut être ré-

duite de sorte qu'il est possible d'obtenir un débitmètre

électromagnétique léger.

2) Ftant donné que l'enroulement est excité par un courant d'excitation rectangulaire pour produire le flux

magnétique comme dans l'article ( 1), les parasites des sour-

ces commerciales d'alimentation ainsi que les autres para-

sites peuvent être facilement éliminées Mê 4 me si la densité du flux magnétique est 1/5 à 1/10 de celle de l'excitation

en courant alternatif, des mesures avec un rapport signal-

bruit élevé peuvent être faites Lorsque les conduites sur lexquelles le débitmètre électromagnétique est branché sont

grandes, de nombreux boulons de fixation doivent être uti-

lisés Ainsi, les brides des conduites sont formées avec de nombreux trous pour recevoir les boulons de fixation ce dont il résulte que l'espace entre les trous voisins

est très petit Le grand générateur courant de flux magné-

tique ne peut êtreplacé dans cet espace Mais le généra- teur de flux magnétique selon l'invention est suffisamment petit pour être disposé dans l'espace réduit Autrement dit, le débitmètre électromagnétique selon l'inenntion peut être utilisé avec des conduites à grand diamètre, par exemple supérieur à 100 min. ( 3) Etant donné que la mesure avec un rapport signal-bruit élevé peut être effectuéemême si la densité du flux magnétique est réduite comme cela est décrit dans l'article ( 2), -le flux magnétique nécessaire pour la mesure peut être obtenu même si la dimension des piècespolaires est

augmentée En outre, en utilisant l'avantage que la circula-

tion d'un flux magnétique dans le carter principal n'entraî-

ne pas une erreur de mesure comme cela est décrit dans l'ar-

ticle ( 1), la longueur de corde lp de'la pièce polaire 61 qui est perpendiculaire à l'axe du tube de mesure est augmentée et la fuite de flux magnétique entte le carter principal 1 et la surface respective de la pièce polaire 61 qui fait face au carter est utilisée, de sorte qu'une erreur de mesure de

vitesse d'écoiulement due à la variation des vitesses d'écou-

lement du fluide peut être réduite au minimum.

Les Figures 29 à 32 représentent des débitmètres électromagnétiques selon des modifications du treizième mode

de réaliatioon.

Dans la modification des Figures 29 et 30 un entre-

fer S est formé entre la face d'extrémité extérieure du no-

yau le fer 13 et la face intérieure du couvercle 28 qui se comporte également comme une plaque ferromagnétique De plus, la face intérieure de la pièce polaire 61 est en contact avec

la surface extérieure du tube de mesure 9 Dans la modifi-

cation de la Figure 31, des supports 63 sont fixés sur la

paroi intérieure du carter principal 1 de sorte qu'un entre-

fer S' est formé entre la surface extérieure du tube de me-

sure 9 et la face intérieure de la pièce polaire 51,

l'entrefer S étant également formé entre la face extérieu-

re de la pièce polaire 61 et la face d'extrémité intérieure du noyau de fer 13 Dans^la modification de la Figure 32, la face d'extrémité intérieure de la pièce polaire 61 est

en contact avec la surface extérieure du tube de mesure 9.

La face -d'extrémité intérieure du noyaide fer 13 est es-

pacée de la face extérieure de la pièce polaire 61 de l'en-

trefer S Les débitmètres électromagnétiques selon ces modifications permettent d'obtenir les mêmes effets que ceux

du treizième mode de réalisation.

Les, Figures 33 A et 33 B représentent un débitmètre

électromagnétique selon un quartorzième mode de réalisa-

tion de l'invention dans lequel le diamètre intérieur

d'un carter principal 1 est le même que celui du débit-

mètre Des trous 72 dont le diamètre est supérieur à celui des trous 4 pour le montagedes générateurs 12 de flux magnétique sont formés sur les parois d'extrémité intérieure de bossage 3 et sont coaxiaux avec les bobines d'excitation 12 Des isolants 73 non magnétiques en forme

de bagues dont le diamètre intérieur est le même que le dia-

mètre extérieur de pièces polaires 6-1 sont placés dans les

trous 72, de sorte que les pièces magnétiques 61 sont iso-

lées magnétiquement des autres parties du carter principal 1 Le tube de mesure 9 est constitué par une partie pleine

cylindrique 74 du carter principal 1 et les pièces polai-

res 61 Une garniture-10 est placée sur la face intérieure

du tube de mesure 9 Des passages 75 pour les fils des en-

roulements 15 sont prévus dans la partie plèine cylindri-

que 74 du carter 1 et les isolants non magnétiques 73

Deux tubes 32 non magnétiques pour l'introduction du bou-

lon de fixation traversent la partie pleine 74 de chaque

bossage 3.

Les Figures 34 A et 34 B représentent un débit-

mètre électromagnétique selon un quinzième mode de réali-

sation de l'invention 7,e carter principal 1 est un carter à paroi mince Les enroulements 15 du générateur 12 de flux magnétique sont bobinés sur les parties d'extrémité extérieures du noyau de fer 13 Des tubes nonmagnétiques 76 pour les boulons de fixation sont disposés entre les bossages de chaque noyau de fer 13 et entre les bobines et les pièces polaires 61 Le carter principal 11 a une

forme elliptique Ce débitmètre peut être utilisé spécia-

lement quand les intervalles entre les boulons de fixation

voisins sont réduits.

Les Figures 35 A et 35 B représentent un débitmètre

électromagnétique selon un seizième mode de réalisation.

Des pattes 78 et 79 et des pattes 80 et 81 sont formées à deux extrémités d'un carter principal 1 Chacune des pattes 78, 79, 80 et 81 comporte deux trous 77 pour les boulons de fixation Des boulons de fixation 80 courts sont utilisés pour monter le debitmètre sur les brides 78 et 79 qui sont fixées sur les brides 58 à une extrémité de la conduite Le débitmètre est ainsi maintenu momentanément sur les conduites 83 Ensuite, le débitmètre est monté complètement sur les conduites 83 en utilisant les boulons de fixation 67 L'opération de montage est ainsi simplifiée et elle est effectuée avec sécurité Les pattes peuvent

être formées à une des extrémités du capteur principal 1.

Les Figures 36 A à 41 montrent la disposition des

boulons de fixation pour monter le débitmètre électromag-

nétique sur les brides d'une conduite.

Dans un dix-septième mode de réalisation représen-

té sur les Figures 36 A et 36 B, les boulons de fixation 57 sont disposés pour entourer la surface extérieure du carter principal 1 La disposition est pratiquementla même que

dans les douzième et treizième modes de réalisation.

Dans le dix-huitième mode de réalisation des

Figures 37 A et 37 B, deux boulons, parmi les boulons de fixa-

tion 57 du dix-septième mode de réalisation traversent

les pièces métalliques 87 qui s'étendent radialement a par-

tir de la partie centrale des surfaces latérales du carter

principal 1.

Le dix-neuvième mode de réalisation de la Figure 38 comporte deux pièces métalliques 87 (représentées dans le dix-huitième mode de réalisation) à chaque extrémité

du carter principal 1 de sorte que le débitmètre est bran-

ché avec sécurité sur les conduites Dans un vingtième mode de réalisation présenté sur les Figures 39 A et 39 B, des trous 88 pour les boulons de fixation sont prévus dans le

carter principal 1 Les trous 88 traversent la partie péri-

phérique extérieure du carter 1 L'utilisation des boulons de fixation dans ce mode de réalisation es t pratiquement

la même que dans les premier à cinquième modes de réalisa-

tion, les modifications du cinquième mode de réalisation

et les sixième et neuvième modes de réalisation.

Dans le vingtième mode de réalisation des Figures A 40 et 40 B certains boulons de fixation 57 traversent le carter principal 1 A cet effet, des trous de traversée 90 sont formés dans ce carter Dans ce mode de réalisation, l'utilisation des boulons de fixation est pratiquement la

même que dans le quinzième mode de réalisation.

Dans un vingt-et-unième mode de réalisation repré-

senté sur la Figure 41, deux brides 89 comportant des trous pour les boulons de fixation sont formés aux deux extrémités

du carter principal 1.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées parl'homme de l'art aux modes de réalisation

qui ont été décrits et illustrés à titre d'exemples nulle-

ment limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

250-9043

Claims (40)

REVENDICATIONS I Débitmètre électromagnétique caractérisé en ce qu'il comporte un carter principal ferromagnétique ( 1), un tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement non magnétique, traversant ledit carter principal( 1) deux électrodes ( 11) exposées et disposées diamétralement dans ledit tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement, en en étant isolées électriquement, un générateur de flux magné- tique ( 12) disposé dans ledit carter principal ( 1), per-. pendiculairement audit tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement et à une ligne qui passe par le centre des- dites deux électrodes ( 11) et un dispositif ( 20, 25; 35; )d'inducti Dn de flux magnétique disposé dans ledit carter principal ( 1) pour réduire et étendre la densité du flux magnétique au moins au voisinage desdites deux électrodes (il).
1. 2 Débitmètre selon la revendication 1, caracté-

   risé en ce que ledit générateur de flux magnétique est un générateur ( 12) de flux magnétique qui comporte un noyau de fer ( 13) disposé perpendiculairement audit tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement, et à ladite ligne, et un

   enroulement ( 15) qui entoure ledit noyau de fer ( 13).
2. 3 Débitmètre selon la revendication 2, caracté-

   risé en ce que ledit noyau de fer ( 13) a une largeur infé-

   rieure au diamètre intérieur dudit tube ( 9) de mesure de

   vitesse d'écoulement.
3. 4 Débitmètre selon la revendication 1, caracté-

   risé en ce que ledit noyau de fer ( 13) comporte une face d'extrémité intérieure disposée contre ledit tube ( 9) de

   mesure de vitesse d'écoulement.
4. 5 Débitmètre selon la revendication 4, caracté-

   rise en ce que ledit dispositif d'induction de flux magné-

   tique comporte des épaulements ( 20) formés dans le voisi-

   nage de ladite face d'extrémité intérieure ( 13 a) dudit noyau

   de fer ( 13) dans ledit carter principal ( 1).
5. 6 Débitmètre selon la revendication 5, caracté-

   risé en ce que chacun desdits épaulements ( 23) consiste en

   une partie-dudit carter principal ferromagnétique ( 1).
6. 7 Débitmètre selon la revendication 6, carac-

   térisé en ce que ledit carter principal ( 1) consiste en une pièce pleine avec un alésage ( 2) pour recevoir ledit tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement, un premier

   trou ( 4) pour recevoir ledit générateur ( 12) de flux mag-

   nétique et un second trou ( 5) pour maintenir l'une desdites électrodes ( 11), lesdits épaulements ( 20) étant formés dans

   ladite pièce pleine dudit carte? principal ( 1).
7. 8 Débitmètre selon la revendication 7, carac-

   térisé en ce que lesdits épaulements ( 20) sont définis par lesdits premier et second trous ( 4, 5) et comportent des bords ( 21) définis par lesdits premier et second trous

   ( 4, 5).
8. 9 Débitmètre selon la revendication 8, carac-

   térisé en ce que lesdits bords ( 21) sont positionnés plus près de la ligne (X) passant par les centres desdites

   deux électrodes ( 11) que de ladite face d'extrémité intéri-

   eure ( 13 a) dudit noyau de fer ( 13).
9. 10 Débitmètre selon la revendication 5, carac-

   térisé en ce que ledit épaulement ( 20) présente une forme tubulaire et est disposé parallèlement audittube ( 9) de

   mesure de vitesse d'écoulement.
10. 11 Débitmètre selon la revendication 5, caracté-

    risé en ce que ledit carter principal ( 1) consiste en uneco-

    quinlle extérieure mince ( 23), lesdits épaulements ( 20) con-

    sistant en un cylindre non magnétique disposé parallèle-

    ment audit tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement avec

    des boulons de serrage ferromagnétique ( 200) qui y sont in-

    troduits.
11. 12 Débitmètre selon la revendication 11, carac-

    térisé en ce que ledit cylindre est un tube ( 35) pour rece-

    voir lesdits boulons de fixation ( 200).
12. 13 Débitmètre selon la revendication 3, carac-

    térisé en ce que ladite face d'extrémité intérieure ( 13 a)

    dudit noyau de fer ( 13) est plane.
13. 14 Débitmètre selon la revendication 13, carac-

    térisé en ce que ladite face d'extrémité intérieure ( 13 a) dudit noyau'de fer ( 13) est plus large que ses autres parties.

    Débitmètre selon la revendication 3, carac-

    térisé en ce que ladite face d'extrémité extérieure ( 13 a) dudit noyau de fer ( 13) est concave.
14. 16 Débitmètre selon la revendication 3, carac-

    térisé en ce que ladite face d'extrémité intérieure ( 13 a)

    dudit noyau de fer ( 13) comporte deux logements qui s'éten-

    dent le long dudit tube ( 9) de mesure de vitesse

    d'ecoulement.
15. 17 Débitmètre selon la revendication 3, carac-

    terise en ce que la surface d'extrémité intérieure ( 13 a) duditnoyau de fer ( 13) consiste en une surface convexe et

    une surface concave en son centre.
16. 18 Débitmètre selon la revendication 2, carac-

    térisé en ce qu'il comporte au moins un tube non magnétique ( 32) pour recevoir le boulon de fixation, ledit trube ( 32) etant disposé parallèlement audit tube ( 9) de mesure de

    vitesse d'écoulement et traversant ledit noyau de fer ( 13).
17. 19 Débitmètre selon la revendication 18, carac-

    térisé en ce que ledit noyau de fer ( 13) peut être divise par au moins un plan qui passe par un axe central dudit

    tube ( 32) et qui est perpendiculaire audit tube ( 9) de me-

    sure de vitesse d'écoulement, et à la li ne qui passe par

    les centres desdites deux électrodes (il).

    Débitmètre selon la revendication 18, carac-

    térisé en ce qu'il comporte une rainure ( 52) en forme de U, sur la face d'extrémité intérieure ( 13 a) dudit noyau de

    fer ( 13) pour recevoir ledit tube ( 32).
18. 21 Débitmètre selon la revendication 18, carac-

    térisé en ce qu'il comporte une rainure ( 56) sur une face latérale dudit noyau de fer ( 13) pour recevoir ledit tube

    ( 32).
19. 22 Débitmètre selon la revendication 2, carac-

    térisé en ce qu'il comporte une pièce polaire ( 61) ayant une largeur supérieure à la largeur dudit noyau de fer ( 13) et disposee sur la face d'extrémité intérieure ( 13 a) dudit

    noyau de fer ( 13).
20. 23 Débitmètre selon la revendication 22, caracté-

    risé en ce qu'une partie centrale de ladite pièce polaire S ( 61) est fixé sur la face d'extrémité intérieure ( 13 a) dudit

    noyau de fer ( 13).
21. 24 Débitmètre selon la revendication 23 carac-

    térisé en ce que ladite pièce polaire ( 61) comporte une section transversale en arc de cercle concentrique avec la section transversale dudit tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement.

    Débitmètre selon la revendication 24, carac-

    térisé en ce que ladite pièce polaire ( 61) est espacée clu-

    dit tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement.
22. 26 Débitmètre selon la revendication 24, carac-

    térisé en ce que ladite pièce polaire ( 51) est en contact

    avec ledit tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement.
23. 27 Débitmètre selon la revendication 22, carac-

    térisé en ce que ladite pièce polaire ( 61) est espacée

    dudit noyau de fer ( 13).
24. 28 Débitmètre selon la revendication 27, caracté-

    risé en ce que ladite pièce polaire ( 61) est espacée dudit

    tube ( 9) de mesure devitesse d'écoulement.
25. 29 Débitmètre selon la revendication 27, carac-

    térisé en ce que ladite pièce polaire ( 61) est en contact

    avec ledit tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement.

    Débitmètre selon la revendication 22, carac-

    térisé en ce que ladite pièce polaire ( 61) et une paroi intérieure dudit carter principal ( 1) constituent ledit

    tube ( 9) de mesure de vitesse d'écoulement.
26. 31 Débitmètre selon la revendication 22, carac-

    térisé en ce que ledit carter principal ( 1) comporte un couvercle ( 28) qui couvre ledit générateur ( 12) de flux

    magnétique et qui se comporte comme une plaque f erromayné-

    tique.
27. 32 Débitmètre selon la revendication 31, carac-

    térisé en ce que ledit noyau de fer ( 13) est espacé dudit

    couvercle ( 28).
28. 33 Débitmètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit enroulement ( 15) est bobiné

    uniformément autour dudit noyau de fer ( 13).
29. 34 Débitmètre selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que ledit enroulement ( 15) est enroulé

    de façon non uniforme autour dudit noyau de fer ( 13).

    Débitmètre selon la revendication 2, carac-

    térisé en ce que ledit enroulement ( 15) est bibiné autour d'une partie d'extrémité extérieure dudit noyau de fer

    ( 13).
30. 36 Débitmètre selon la revendication 2, carac-

    térisé en ce que ledit enroulement ( 15) est bobiné sous

    une grande épaisseur autour d'une partie d'extrémité exté-

    rieure dudit noyau de fer ( 13) et sous une faible épais-

    seur à sa partie d'extrémité extérieure.
31. 37 Débitmètre selon l'une quelconque des re-

    vendications 1 à 36, caractérisé en ce qu'il comporte en

    outre une culasse ( 27, 53) opposée radialement audit gé-

    nérateur ( 12) de flux magnétique dans ledit carter princi-

    pal ( 1).
32. 38 Débitmètre selon la revendication 37, carac-

    térisé en ce que ladite culasse ( 27) est faite d'une seule

    pièce avec ledit carter principal ( 1).
33. 39 Débitmètre selon la revendication 37, carac-

    térisé en ce que ladite culasse ( 53) est formée séparément

    dudit carter principal ( 1) et lui est fixée.

    Débitinètre selon l'une quelconque des re-

    vendications 1 à 36, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un autre générateur ( 12 A, 12 B) de flux magnétique

    disposé dans ledit carter principal.
34. 41 Débitmètre selon la revendication 40, carac-

    térisé en ce que ledit autre générateur ( 12 A, 12 B) de flux magnétique est opposé audit générateur ( 12) de flux

    magnétique.
35. 42 Débitmètre selon la revendication 40, ca-

    ractérisé en ce que ledit dispositif ( 20) d'induction de fiux magnétique est disposé entre ledit générateur ( 12) de flux magnétique et lesdits autres gnédrateurs de flux

    maonétique ( 12 A, 12 B).
36. 43 Débitmètre selon la revendication 1, caracté-

    risé en ce que ledit carter principal ( 1) comporte des épaulements ( 201) formés sur sa surface extérieure pour

    recevoir lesdits boulons de fixation.
37. 44 Débitmètre selon la revendication 43, carac-

    térisé en ce que ledit carter principal ( 1) comporte des rainures ( 60) pour recevoir lesdits boulons de fixation

    dans lesdits épaulements ( 201).

    Débitmètre selon la revendication 1, caracté-

    risé en ce qu'il comporte en outre des pattes ( 87) qui

    sont fixées sur une surface extérieure du carter princi-

    pal ( 1) et dans lesquelles sont introduits lesdits boulons

    de fixation.
38. 46 Débitmètre selon la revendication 1, carac-

    térisé en ce qu'il comporte des parties en saillie ( 78, 79, 80, 81) montées sur une surface extérieure dudit carter

    principal ( 1) pourrecevoir lesdits boulons de fixation.
39. 47 Débitmètre selon la revendication 1, caracté-

    risé en ce que ledit générateur de flux magnétique consiste en un générateur ( 12) de flux magnétique qui produit un flux magnétique dont les première et seconde différentielles

    sont nulles.
40. 48 Débitmètre selon la revendication 1, caractéri-

    sé en ce que ledit tube ( 9) de mesure devitesse d'écoule-

    ment contient un produit de remplissage dans ledit carter

    principal ( 1) dans lequel est formé ledit alésage ( 2).