FR2593910A1

FR2593910A1 - Flow meter

Info

Publication number: FR2593910A1
Application number: FR8601308A
Authority: FR
Inventors: Vello Arvedovich Leito
Original assignee: KHARJUSKOE RAIONNOE OB
Current assignee: KHARJUSKOE RAIONNOE OB
Priority date: 1986-02-02
Filing date: 1986-02-02
Publication date: 1987-08-07
Also published as: DE3603008C2; DE3603008A1

Abstract

The flow meter comprises a pipe section 2 directing the flow to be measured towards a sensitive element 5 interacting with the position transducer 9 of the sensitive element 5. The output of the transducer 9 is connected to the input of the amplifier 10, at whose output there are connected in series an indicator 11 and an electromagnetic coil 12 which interacts with the sensitive element 5. The sensitive element 5 is made in the form of a plate mounted so as to be capable of being moved under direct action of the pressure of the flow measured. At least part of the sensitive element 5 is made from a magnetic material and the electromagnetic coil 12 is mounted on the pipe section 2.

Description

La présente invention concerne la technique des mesures, et plus particulièrement, les débitmetres utilisés pour mesurer le débit des liquides ét des gaz. The present invention relates to the technique of measurements, and more particularly, the flow meters used to measure the flow of liquids and gases.

Le débitmètre propose sera avantageusement utilisé pour mesurer la quantité de carburant consommée par les voitures équipées de moteurs a carburateur. The proposed flow meter will be advantageously used to measure the quantity of fuel consumed by cars equipped with carburetor engines.

On peut aussi utiliser le débimetre proposé selon la présente invention pour mesurer la consommation d' autres liquiaes et gaz. The flow meter proposed according to the present invention can also be used to measure the consumption of other liquids and gases.

On connaît des débitmètres à rotor et à bille qui comportent un corps renfermant un élément monté mobile, un rotor ou une bille, mu par le rlux de fluide à mesurer. Pour enregistrer la valeur du déplacement de l'élément monté mobile, on y utilise un transducteur dont le signal de sortie permet d' apprecier la valeur du débit. Rotor and ball flow meters are known which comprise a body containing a movable mounted element, a rotor or a ball, driven by the flow of fluid to be measured. To record the value of the displacement of the movable mounted element, a transducer is used there whose output signal makes it possible to appreciate the value of the flow rate.

Les débitmètres décrits sont très largement utilisés pour mesurer la consommation de carburant. Cependant, le début du fonctionnement des débitmètres a bille ou à rotor se situe dans le domaine des consommations relativement élevées Ceci est d à l'inertie de ltélé- ment monté mobile et a son glissement par rapport au flux de fluide mesuré. The flowmeters described are widely used to measure fuel consumption. However, the beginning of the operation of ball or rotor flowmeters is in the field of relatively high consumption. This is due to the inertia of the mobile mounted element and to its sliding with respect to the measured fluid flow.

Vu la croissance continue du nombre d'automobiles et les ressources en combustible limitées, le problème d'amélioration de la précision de mesure.de la consommation de carburant dans un large domaine présente un intérêt particulier, notamment, le problème d'elargis- sement du domaine de mesures precises dans le sens de faibles valeurs de consommation. In view of the continuous growth in the number of cars and the limited fuel resources, the problem of improving the accuracy of measuring fuel consumption in a wide field is of particular interest, in particular the problem of enlargement of the field of precise measurements in the direction of low consumption values.

Une plage plus étendue de mesures du debit de carburant permet de mieux apprécier l'état technique d'une voiture. Ceci permet d'autre part de prendre à temps les mesures qui s'imposent pour éliminer les défauts techniques caractérisés par une consommation exagérée de carburant. A wider range of fuel flow measurements allows a better appreciation of the technical condition of a car. This also makes it possible to take the necessary measures in time to eliminate the technical faults characterized by excessive fuel consumption.

On connaít un débitmètre pour mesurer le débit d'un gaz comprenant une section d'une conduite d'amenée du fluide à mesurer. Entre la section de conduite et l'é lément sensible on dispose un convertisseur de la pression du gaz en effort mécanique agissant sur un élement sensible. L'élément sensible se présente sous la forme d'un levier å deux bras, dont l'un des bras est sollicité par ledit effort mecanique, tandis que l'autre bras est relié à une bobine électromagnétique. L'élément sen- sible coopere avec un transducteur de sa position. La sortie de ce transducteur est raccordée a l'entrée d'un amplificateur a la sortie duquel sont raccordés en série un indicateuret une bobine é électromagnétique ( voir, par exemple le brevet N 1184106 délivre en RFA). We know a flow meter for measuring the flow of a gas comprising a section of a supply line of the fluid to be measured. Between the pipe section and the sensitive element there is a converter of the pressure of the gas into mechanical force acting on a sensitive element. The sensitive element is in the form of a lever with two arms, one of the arms of which is stressed by said mechanical force, while the other arm is connected to an electromagnetic coil. The sensitive element cooperates with a transducer from its position. The output of this transducer is connected to the input of an amplifier at the output of which an indicator and an electromagnetic coil are connected in series (see, for example, patent N 1184106 issued in Germany).

Ce débitmètre est prévu pour mesurer le débit d'un gaz dans des conditions stationnaires. Du fait que l'élément sensible, est r a c c o r d é p a r un bras à une bobine électromagnétique, son autre bras étant relié au transducteur de la valeur du débit en effort mécanique, la masse d'inertie de cet élément s'avère relativement importante, ce qui réduit, å son tour, la précision dynamique dudebitmètre.Etant donné qu'il est très difficile d'équilibrer un système composé d'un levier, d'une bobine électromagnétique et d'un convertisseur de la pression du gaz en effort mécanique jusqu'à un degré assurant l'insensibilité du débitmètre par rap port aux actions mécaniques dues à des chocs, aux vibrations et à l'orientation dans t'espace, ce débit- mètre est pratiquement inadaptable pour les mesures de la consommation de carburant d'une voiture. This flow meter is designed to measure the flow of a gas under stationary conditions. Because the sensitive element is connected by an arm to an electromagnetic coil, its other arm being connected to the transducer of the value of the flow rate in mechanical force, the mass of inertia of this element proves to be relatively large, this which, in turn, reduces the dynamic accuracy of the flowmeter. Since it is very difficult to balance a system composed of a lever, an electromagnetic coil and a converter from gas pressure to mechanical force up to To a degree ensuring the insensitivity of the flow meter with respect to mechanical actions due to shocks, vibrations and orientation in space, this flow meter is practically unsuitable for measuring the fuel consumption of a car.

La présente invention vise à créer un débitmètre dans lequel l'élément sensible et'la bobine électromagnétique soient exécutés et positionnés l'un par rapport à l'autre de façon à réduire la sensibilité du débitmètre aux actions mécaniques et à l'orientation dans l'espace, ainsi que d'élargir la plage de mesure du débit d'un liquide dans le domaine des microdébits. The present invention aims to create a flow meter in which the sensitive element and the electromagnetic coil are executed and positioned relative to each other so as to reduce the sensitivity of the flow meter to mechanical actions and to orientation in the space, as well as broadening the range of measurement of the flow rate of a liquid in the field of micro flow rates.

Ce problème est résolu du fait que dans un dé- bitmétre comportant une section-de conduite enforme de tube par lequel le flux à mesurer se dirige vers un élément sen sible cooperant avec un transducteur de la position de l'élément sensible, dont la sortie est raccordée à l' entrée d'un amplificateur, a. la sortie duquel sont couplés en série un indicateur et une bobine électro magnétique selon l'invention, l'élément sensible est réalisé sous forme d'une plaque montée avec une possibilité de se déplacer sous l'effet de la pression du flux mesure et comportant au moins une portion réalisée en un matériau magnétique, la bobine électromagnétique etant montée sur ladite section de la conduite. This problem is solved by the fact that in a flow meter comprising a pipe-shaped pipe section through which the flow to be measured is directed towards a sensitive element cooperating with a transducer of the position of the sensitive element, the output of which is connected to the input of an amplifier, a. the output of which an indicator and an electromagnetic coil according to the invention are coupled in series, the sensitive element is produced in the form of a plate mounted with a possibility of moving under the effect of the pressure of the measured flow and comprising at least a portion made of a magnetic material, the electromagnetic coil being mounted on said section of the pipe.

I1 est avantageux de monter la plaque, pour qu' elle puisse être déplacée, sur un axe se situant dans son plan et passant par son centre de gravite. It is advantageous to mount the plate, so that it can be moved, on an axis lying in its plane and passing through its center of gravity.

Une telle solution, dont la réalisation construc- tive est relativement simple assure un meilleur équi- libre de l'élément sensible. Such a solution, the construction of which is relatively simple, ensures a better balance of the sensitive element.

On peut également prévoir un montage de la plaque lui permettant de se déplacer parallèlement à elle-meme. One can also provide a mounting of the plate allowing it to move parallel to itself.

Une telle disposition ne la plaque permet de reduire quelque peu l'encombrement du débitmètre. Such an arrangement does not allow the plate to somewhat reduce the size of the flow meter.

Il est aussi avantageux de disposer la bobine e'- lectromagnétique coaxialement avec ladite section de conduite. It is also advantageous to arrange the electromagnetic coil coaxially with said pipe section.

Ainsi, on fait coincider le point d'application des forces résultantes de la pression dynamique du flux du fluide mesuré et de l'induction électromagnétique sur la plaque. Ceci permet, d'autre part, d'utiliser une plaque la plus mince possible, ce qui réduit complémentai- rement sa masse d'inertie. Thus, the point of application of the forces resulting from the dynamic pressure of the flow of the measured fluid and the electromagnetic induction on the plate is made to coincide. This also makes it possible to use the thinnest possible plate, which further reduces its mass of inertia.

Pour faire accroítre l'induction électromagnétique, la section de conduite sur laquelle est installee la bobine électromagnétique, sera de pre0fe'rence réalisée en un matériau magnétique. To increase the electromagnetic induction, the pipe section on which the electromagnetic coil is installed, will preferably be made of a magnetic material.

Si le débitmètre est exécuté avec une plaque montée sur un axe se situant dans le plan de cette der- nière et passant par son centre de gravité, le transducteur de la position de l'élément sensible peut etre aisément réalisé selon un schéma connu, comportant un générateur, deux redresseurs hétéropolairesj dont les entrées sont raccordées à des capacités comparees et les sorties sont raccordées aux entrées d'un additionneur. I1 est avantageux dans ce cas du point de vue construction, de rormer les capacités comparées entre 1' élément sensible et des plaques fixes, placées à proximité de la surface plane de l'élément sensible, des deux cotés opposés de son axe. If the flowmeter is executed with a plate mounted on an axis lying in the plane of the latter and passing through its center of gravity, the transducer for the position of the sensitive element can be easily produced according to a known diagram, comprising a generator, two heteropolar rectifiersj whose inputs are connected to compared capacities and the outputs are connected to the inputs of an adder. It is advantageous in this case from the construction point of view to form the compared capacities between the sensitive element and fixed plates, placed near the flat surface of the sensitive element, on the two opposite sides of its axis.

Une telle réalisation assure, d'autre part, une bonne linéarité du transducteur, car lors du deplace- ment de la plaque la modification des capacités comparées
a lieu selon des lois identiques dans les deux sens, ce qui compense réciproquement la non linéarité de la modification des deux capacités.On the other hand, such an embodiment ensures a good linearity of the transducer, because during the displacement of the plate the modification of the compared capacities
takes place according to identical laws in both directions, which reciprocally compensates for the non-linearity of the modification of the two capacities.

Il est raisonnable de réaliser l'un des bras de l'additionneur avec la possibilité de régler sa résistance proportionnellement au courant circulant dans la bobine de ltélectro-aimant. It is reasonable to make one of the arms of the adder with the possibility of adjusting its resistance in proportion to the current flowing in the coil of the electromagnet.

Une telle solution permet d'élargir encore plus la gamme dynamique de mesure du débit dans le domaine des faibles valeurs. Such a solution makes it possible to further widen the dynamic range of flow measurement in the field of low values.

Le débitmètre réalisé selon l'invention proposée est simple du point de vue construction, il est peu sensible aux sollicitations mécaniques, ce qui permet de l'utiliser pour mesurer la consommation de carburant des voitures à moteur à carburateur. D'autre part, le débitmètre proposé permet de mesurer le débit de carburant dans un gamme relativement étendue. The flowmeter produced according to the proposed invention is simple from the construction point of view, it is not very sensitive to mechanical stresses, which makes it possible to use it to measure the fuel consumption of cars with a carburetor engine. On the other hand, the proposed flow meter makes it possible to measure the fuel flow in a relatively wide range.

Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante don- née à titre d'exemple et faite en se référant aux des sinA donnés en annexe, qui représentent:
la fig. 1, le shcéma d'un débitmètre selon l'invention;
la fig. 2, un élément sensible monté avec la possibilité de se déplacer parallèlement à lui-meme;
la fig. 3 représente le schéma du débitmètre selon l'invention, dans lequel le transducteur dé la po position de l'élément sensible permet de regler la position d'équilibre de l'élément sensible proportionnellement au courant circulant dans la bobine électromag- nétique.The characteristics of the invention will emerge more particularly from the following description given by way of example and made with reference to the sinAs given in the annex, which represent:
fig. 1, the diagram of a flow meter according to the invention;
fig. 2, a sensitive element mounted with the possibility of moving parallel to itself;
fig. 3 shows the diagram of the flow meter according to the invention, in which the transducer of the position of the sensitive element makes it possible to adjust the equilibrium position of the sensitive element in proportion to the current flowing in the electromagnetic coil.

Le débitmètre comporte un corps 1 (fig. 1) comprenant une section d'une conduite d'amenée du carburant à mesurer et une section 3 d'une conduite d'éva- cation du carburant hors du corps 1. La section de conduite 2 possede à sa sortie une ouverture d'admission calibré 4. Dans le corps 1 e s t monte un élément sensible 5 réalisé sous la forme d'une plaque ayant la même révérence 5. Dans l'exemple décrit, la plaque 5 est réalisée en un materiau magnétique. The flow meter comprises a body 1 (fig. 1) comprising a section of a pipe for supplying the fuel to be measured and a section 3 of a pipe for evacuating fuel from the body 1. The section of pipe 2 has at its outlet a calibrated intake opening 4. In the body 1 is mounted a sensitive element 5 produced in the form of a plate having the same reverence 5. In the example described, the plate 5 is made of a material magnetic.

On peut prevoir la réalisation en un matériau magnetique d'au moins une partie de la plaque. It is possible to provide for the production of a magnetic material of at least part of the plate.

La plaque 5 est montee avec la possibilité de pivoter par rapport à un axe 6 solidaire du corps.L'axe 6 se situe dans le plan de la plaque 5 et passe par son centre de gravité. The plate 5 is mounted with the possibility of pivoting with respect to an axis 6 integral with the body. The axis 6 is located in the plane of the plate 5 and passes through its center of gravity.

Une plaque 7 peut (fig.2) etre installée dans le corps avec la possibilité de se déplacer parallèlement à elle-mème, à cet effet elle est montée sur des guides 8. A plate 7 can (fig.2) be installed in the body with the possibility of moving parallel to itself, for this purpose it is mounted on guides 8.

La plaque 5 (fig. 1) coopère avec un transducteur 9 de sa position, dont la sortie est raccordée a l'ent- rée d'un amplificateur 109 A la sortie de l'amplifica- teur 10 sont raccordés en série un indicateur 11 et une bobine électromagnétique 12. La bobine électromagnéti- que 12 est montée coaxialement avec la conduite 2. La section de conduite 2 est réalisée en un matériau ma gnétique et sert de noyau à la bobine électromagné tique. 12. The plate 5 (fig. 1) cooperates with a transducer 9 from its position, the output of which is connected to the input of an amplifier 109 At the output of the amplifier 10 an indicator 11 is connected in series and an electromagnetic coil 12. The electromagnetic coil 12 is mounted coaxially with the pipe 2. The pipe section 2 is made of a magnetic material and serves as a core for the electromagnetic coil. 12.

Une telle aisposition de la bobine électromagné- tique 12 assure la coincidence sur la plaque 5 des points d'application des forces resultantes de la pression dynamique du flux de liquide à mesurer et de l'induction magnetique. Avec une telle disposition des forces résultantes le couple sollicitant la plaque 5 est absent, ce qui permet de-reallser la plaque 5 très mince
Ceci réduit notablement la masse d'inertie de la plaque 5. Such an arrangement of the electromagnetic coil 12 ensures the coincidence on the plate 5 of the points of application of the forces resulting from the dynamic pressure of the flow of liquid to be measured and from the magnetic induction. With such an arrangement of the resulting forces, the torque acting on the plate 5 is absent, which makes it possible to de-reallser the very thin plate 5.
This significantly reduces the mass of inertia of the plate 5.

La bobine electromagnétique 12 peut etre installée non coaxialement sur la section de conduit 2. The electromagnetic coil 12 can be installed non-coaxially on the duct section 2.

La coopération de la plaque 5 avec le transducteur 9 de sa position est assurée par une comparaison de c a p a c i t é s 13 et 14 formées entre la plaque 5 et des plaques 15 et 16 placées à proximité de la surface plane de la plaque 5 des deux cotes opposés de son axe 6. Les plaques 15 et 16 sont Mixées au corps 1, à l'extérieur, et sont realisees en un matériau électroconducteur. The cooperation of the plate 5 with the transducer 9 from its position is ensured by a comparison of capacities 13 and 14 formed between the plate 5 and plates 15 and 16 placed close to the flat surface of the plate 5 on both sides opposite its axis 6. The plates 15 and 16 are mixed with the body 1, on the outside, and are made of an electrically conductive material.

Une telle disposition des plaques 15 et 16 exclue tout contact galvanique entre le circuit de mesure et le milieu mesure, ce qui élimine le danger dlincandie. Such an arrangement of the plates 15 and 16 excludes any galvanic contact between the measurement circuit and the measurement medium, which eliminates the danger of ignition.

Le transducteur 9 de la position de la plaque 5 comporte un générateur 17, deux redresseurs hétéropolaires 18 et 19 et un additionneur 20. La sortie du générateur 17 est raccordée à la plaque 5 à traversune capacité 21 à 5. La capacité 21 est formée par la plaque 5 et une plaque 22 fixée à demeure sur le corps 1 et réalisée en un matériau éléctroconducteur. Les redresseurs hétéropolaires 18 et 19 sont raccordés par leurs entrées aux plaques 15 et 16, respectivement, et par leurs sorties, aux entrées de l'additonneur 20. The transducer 9 of the position of the plate 5 comprises a generator 17, two heteropolar rectifiers 18 and 19 and an adder 20. The output of the generator 17 is connected to the plate 5 through a capacitor 21 to 5. The capacitor 21 is formed by the plate 5 and a plate 22 permanently fixed to the body 1 and made of an electroconductive material. The heteropolar rectifiers 18 and 19 are connected by their inputs to the plates 15 and 16, respectively, and by their outputs, to the inputs of the adductor 20.

Le générateur 17, les redresseurs héteropolaires 18 et 19, l'additionneur 20 et l'amplificateur 10 peuvent étre réalisés avec n'importe quel schéma convenant aL ce but. The generator 17, the heteropolar rectifiers 18 and 19, the adder 20 and the amplifier 10 can be produced with any scheme suitable for this purpose.

Pour élargir encore la plage de mesure du débit, l'additionneur 20 (fig.3) comporte un bras 23 réalise avec la possibilité de le régler proportionnellement au courant passant par la bobine électromagnétique 12. To further widen the flow measurement range, the adder 20 (fig. 3) has an arm 23 made with the possibility of adjusting it in proportion to the current passing through the electromagnetic coil 12.

Le bras 23 de l'additionneur 20 est reglé en branchant en série avec lui un élément 24 à résistance interne réglable. L'élément 24 à résistance interne réglable peut étre réalisé avec n'importe quel moyen connu con venant à cet effet. Pour obtenir un signal de commande proportionnel au courant circulant à travers la bobine électromagnétique 12 u n e s o r t i e d e t e n sion 25 est créée en introduisant une résistance 26 branchée en série avec la bobine électromagnétique 12.The arm 23 of the adder 20 is adjusted by connecting an element 24 with adjustable internal resistance in series with it. The element 24 with adjustable internal resistance can be produced by any known means suitable for this purpose. To obtain a control signal proportional to the current flowing through the electromagnetic coil 12, a resistor 25 is created by introducing a resistor 26 connected in series with the electromagnetic coil 12.

La sortie 25 est raccordée å l'entrée de commande de l'élément 24 à résistance interne réglable. Dans l'ex emple donné ,la résistance interne de l'élément 24 est la fonction inverse de la tension à la sortie 25, c'est-à- -dire que lorsque la tension de sortie 25 accroít la résistance interne de l'élément 24 diminue Lorsque c'est un bras 27 de l'additionneur 20 qui est réalisé réglable, cette relation doit être inverse à celle décrite.The output 25 is connected to the control input of the element 24 with adjustable internal resistance. In the example given, the internal resistance of the element 24 is the inverse function of the voltage at the output 25, that is to say that when the output voltage 25 increases the internal resistance of the element 24 decreases When it is an arm 27 of the adder 20 which is made adjustable, this relationship must be opposite to that described.

I1 est avantageux de réaliser l'élément 24 de telle façon que sa résistance interne atteigne sa va- leur minimale quand la tension de sortie 25 correspond à un débit, dont la valeur se situe a la fin de la gamme des faibles débits mesure's. It is advantageous to produce the element 24 in such a way that its internal resistance reaches its minimum value when the output voltage 25 corresponds to a flow, the value of which is situated at the end of the range of low flow rates measured.

Ceci permet d'obtenir une précision maximale de mesure du débitmètre dans une large gamme de débit$ moyens et maximaux mesurés. This makes it possible to obtain maximum precision of measurement of the flow meter in a wide range of average and maximum measured flows $.

Le débitmètre fonctionne de la-fason suivante.
The flow meter works in the following way.

Le flux du fluide a mesurer, qui arrive a travers l'orifice calibré 4 de la section de conduite 2 dans le corps 1 du débitmetre, crée une pression dynamique agissant sur la. plaque 5 en déviant celle-gi par rapportà sa position d'équilibre. Lorsque la plaque 5 quitte sa position d'équilibre le rapport entre les capacités 13 et 14 est modirie. Respectivement, la répartition du sig- nal du générateur 17 entre les redresseurs 18 et 19 va- rie et à la sortie de l'additionneur 20 un signal diffé- rentiel apparaît. Ce signal est amplifié par l'amplifi- cateur 10 et attaque à travers l'indicateur 11 la bobine électromagaétique 12.La force de l'électro-aimant créée par la bobine électromagnétique 12 à l'intérieur de laquelle se trouve la section de conduite 2, est orientée de façon à rappeler la plaque en position d'équi libre. Plus le débit est important, plus la pression dynamique du flux du fluide à mesurer est grande et plus la déviation de la plaque 5 par rapport a' sa position d'équilibre est importante. Respectivement, le courant de sortie de l'amplificateur 10 enregistré par 1' indicateur 11 gradué en unites de debit accroit. The flow of the fluid to be measured, which arrives through the calibrated orifice 4 of the pipe section 2 in the body 1 of the flow meter, creates a dynamic pressure acting on the. plate 5 by deflecting it from its equilibrium position. When the plate 5 leaves its equilibrium position the ratio between the capacities 13 and 14 is changed. Respectively, the distribution of the signal of the generator 17 between the rectifiers 18 and 19 varies and at the output of the adder 20 a differential signal appears. This signal is amplified by the amplifier 10 and attacks through the indicator 11 the electromagnetic coil 12. The force of the electromagnet created by the electromagnetic coil 12 inside which the pipe section is located 2, is oriented so as to return the plate to the equilibrium position. The greater the flow, the greater the dynamic pressure of the flow of the fluid to be measured and the greater the deviation of the plate 5 from its equilibrium position. Respectively, the output current of the amplifier 10 recorded by the indicator 11 graduated in units of increased flow.

Vu que la plaque 5 possède une masse d'inertie et perçoit directement par sa surface la pression dynamique du flux mesuré, le débitmètre possedeune gamme dynamique élargie dans le sens de faibles débits et reagit très sensiblement aux faibles variations du débit. Since the plate 5 has a mass of inertia and perceives directly by its surface the dynamic pressure of the measured flow, the flowmeter has a dynamic range widened in the direction of low flow rates and reacts very significantly to small variations in flow rate.

La faible masse d'inertie de meme qu'un bon équilibrage de la plage 5 assurent une sensibilite relativement faible du débitmètre par rapport aux sollicitations mecaniques et a son orientation dans ltespace. The low mass of inertia as well as a good balancing of the range 5 ensure a relatively low sensitivity of the flow meter compared to the mechanical stresses and to its orientation in space.

Du fait que la surface plane de la plaque 5, immergée dans le liquide à mesurer, est relativement grande, la plaque 5 joue simultanément un role d'amortisseur, ce qui réduit encore plus la sensibilité du debit- metre aux actions mécaniques et réduit les variations impulsionnelles du débit. Because the flat surface of the plate 5, immersed in the liquid to be measured, is relatively large, the plate 5 simultaneously acts as a damper, which further reduces the sensitivity of the flow meter to mechanical actions and reduces the impulse variations in flow.

Vu que les moyens de l'électronique moderne permettent de réaliser un gain tres important de lamplifi- cateur, dans le débitmètre propose la valeur de la déviation de la plaque 5 est reduit au minimum ( dans l' exemple donné de réalisation du débitmètre elle est de l'ordre de 0,5 mm pour toute la gamme dynamique), ce qui exclue en pratique l'influence de la résistance dynamique du fluide mesuré sur le résultat de la mesure. Since the means of modern electronics make it possible to achieve a very significant gain in the amplifier, in the flow meter proposes the value of the deflection of the plate 5 is reduced to the minimum (in the example given of the flow meter it is of the order of 0.5 mm for the entire dynamic range), which in practice excludes the influence of the dynamic resistance of the measured fluid on the measurement result.

Du fait qu'au cours de la déviation de la plaque 5, les capacités comparées 13 et 14 varient selon une me loi, mais en sens opposés on confère une bonne linéarite au transducteur 9 de la position de la plaque 5, et simuLtanément, à l'ensemble du débitmètre. Because during the deflection of the plate 5, the compared capacities 13 and 14 vary according to a law, but in opposite directions a good linearity is imparted to the transducer 9 of the position of the plate 5, and simultaneously, at the entire flow meter.

Un débitmètre dont l'additionneur 20 comporte un bras 2f, réalisé avec la possibilité d'un réglage proportionnel au courant circulant dans la bobine électromagnétique 12, fonctionne de la façon suivante. A flow meter, the adder 20 of which includes an arm 2f, produced with the possibility of adjustment proportional to the current flowing in the electromagnetic coil 12, operates as follows.

Comme pour le débitmètre d é c r i t dans le premier exemple, la pression dynamique du flux mesuré est captée par la plaque 5, dont la déviation est enregistrée par le transducteur 9 de sa position. Le signal de sortie du transducteur 9 de la position de la plaque 5 est amplifié par l'amplificateur 10 et attaque à travers l'indicateur 11 la bobine électromagnétique 12. As for the flow meter described in the first example, the dynamic pressure of the measured flow is sensed by the plate 5, the deviation of which is recorded by the transducer 9 from its position. The output signal from the transducer 9 of the position of the plate 5 is amplified by the amplifier 10 and attacks through the indicator 11 the electromagnetic coil 12.

t'effort qelectromagnétique créé par la bobine 12 est orienté de manière à rappeler la plaque dans sa position d'équilibre.the qelectromagnetic force created by the coil 12 is oriented so as to return the plate to its equilibrium position.

Par position d'équilibre de la plaque 5,on entend la position qu'elle occupe en absence de débit et en présence d'une tension nulle à la sortie de l'additioune- ur 20. La tension ne devient nulle que si les courants dans les bras 23 et 27 sont égaux, ce qui, a son tour, ne peut se procuire que lorsque l'impédance du circuit composé par la capacité 13 et le bras 27 de l'addition- neur 20 est egale à l'impédance du circuit constitué par la capacité 14 et le bras 23 de l'additionneur 20. By equilibrium position of the plate 5, is meant the position which it occupies in the absence of flow and in the presence of a zero voltage at the output of the additive 20. The voltage becomes zero only if the currents in the arms 23 and 27 are equal, which, in turn, can only occur when the impedance of the circuit composed by the capacitor 13 and the arm 27 of the adder 20 is equal to the impedance of the circuit constituted by the capacity 14 and the arm 23 of the adder 20.

Ceci démontre q dans le cas d'une variation du rapport des résistances internes des bras 23 et 27 de l'additionneur 20, il faut pour maintenir a sa sortie une tension nulle de telle façon que lerapport des capacités comparées 13,14 soit modifiée, ce qui correspond, en pratique, à une modirica- tion de la position d'équilibre de la plaque 5.This demonstrates that in the case of a variation in the ratio of the internal resistances of the arms 23 and 27 of the adder 20, it is necessary to maintain at its output a zero voltage so that the ratio of the compared capacities 13, 14 is modified, which corresponds, in practice, to a modification of the equilibrium position of the plate 5.

Ce facteur est mis à profit dans la variante en question d'exécution du débitmètre. This factor is taken advantage of in the variant in question of execution of the flow meter.

Selon le principe de fonctionnement du débitmètre proposé, lorsque le débit est uul, le courant dans la bobine électromagnétique 12, et respectivement la tension de sortie 25, est égal à zéro. La résistance interne de l'élément 24 à résistance interne réglable est maximale. Dans ce cas, pour obtenir à la sortie de l'additionneur 20 une tension nulle, la capacité 14 doit adopter sa valeur maximale. Ceci signifie, qu'ea absence de débit, la position d'équilibre de la plaque 5 est rapprochée au maximum de l'ouverture d'admission 4 de la section de conduite 2. According to the operating principle of the proposed flow meter, when the flow is uul, the current in the electromagnetic coil 12, and respectively the output voltage 25, is equal to zero. The internal resistance of the element 24 with adjustable internal resistance is maximum. In this case, to obtain a zero voltage at the output of the adder 20, the capacitor 14 must adopt its maximum value. This means that, in the absence of flow, the equilibrium position of the plate 5 is brought as close as possible to the intake opening 4 of the pipe section 2.

Ensuite, lorsqu'un débit apparaît, un courant survient dans la bobine électromagnétique 12 et à la sortie 25 du débitmètre, une tension proportionnelle au débit apparaît. Simultanément, la résistance interne de l'élément 24, commandée par la tension à la sortie 25 dimi- nue. Comme décrit plus naut, ceci est suivaient à une déviation de la plaque 5 par rapport a l'ouverture d'admission 4 de la section de conduite 2;
Ainsi, chaque valeur concrète du débit mesure correspond à une certaine déviation de la plaque 5 sous l'action de deux composantes: l'une due à la pression dynamique du flux mesure et l'autre, provoquée par une commande selon la tension à la sortie 25 de la résistance interne de l'élément 24.Then, when a flow appears, a current occurs in the electromagnetic coil 12 and at the output 25 of the flow meter, a voltage proportional to the flow appears. At the same time, the internal resistance of element 24, controlled by the voltage at output 25, decreases. As described more nautically, this is followed by a deviation of the plate 5 with respect to the intake opening 4 of the pipe section 2;
Thus, each concrete value of the measured flow corresponds to a certain deviation of the plate 5 under the action of two components: one due to the dynamic pressure of the measured flow and the other, caused by a command according to the voltage at the output 25 of the internal resistance of element 24.

Lorsque le débit mesuré atteint la valeur assignée, qui correspond å la fin de la gamme des dépits minimaux
mesurés, la résistance interne de l'élément 24 atteint sa valeur minimale et dans le reste de la gamme des débits mesures le débitmètre fonctionne comme décrit dans le premier exemple de réalisation.When the measured flow reaches the assigned value, which corresponds to the end of the range of minimum flows
measured, the internal resistance of element 24 reaches its minimum value and in the rest of the range of measured flow rates the flow meter operates as described in the first embodiment.

Au moyen de la solution décrite de l'additionneur 20 et par le procédé de commande de la resistance interne du bras 23 de l'additionneur 20, on obtient une plage de mesure encore plus étendue dans le sens des faibles débits. Ceci devient possible du fait que au rapprochement de la position d'équilibre de la plá- que 5 de l'ouverture d'admission 4 de la section de conduite 2, on réduit considerablement l'influence de l'af- faiblissement du flux du fluide mesuré dans l'espace entre l'ouverture d'admission 4 et la plaque 5 sur le résultat de la mesure. By means of the described solution of the adder 20 and by the method of controlling the internal resistance of the arm 23 of the adder 20, an even wider measurement range is obtained in the direction of low flow rates. This becomes possible due to the fact that when the equilibrium position of plate 5 is brought closer to the inlet opening 4 of the pipe section 2, the influence of the weakening of the flow of the flow is considerably reduced. fluid measured in the space between the intake opening 4 and the plate 5 on the measurement result.

Il existe une exigence particulière à laquelle doivent satisfaire les débitmètres de carburant: ceux -oi ne doivent pas introduire une résistance dynamique importante dans le courant de carburant mesuré. Dans la variante décrite de réalisation du débitmètre, l'intro- duction d'une résistance dynamique superflue est évitée grace, à la commande de la résistance interne de 1 ' é 1 é m e n t 2 4 c e q u i a s s u r e, l'écart entre la plaque 5 et l'ouverture d'admission 4 dans les gammes des débits moyens et maximaux à mesurer.Dans la gamme des débits mesurés minimaux l'introduction d'une résistance dynamique importante est physiquement exclue, au les faibles vitesses du flux du fluide mesurez
Dans l'exemple d'exécution décrit du débitmètre, on a augmenté la distance entre les positions possibles extrêmes de la plaque 5 correspondant d'une part a un dé- bit nal et d'autre part, au débit mesure maximal. Autre- ment dit, on a allonge la plan des de'viations dela pla- que 5.There is a specific requirement which fuel flow meters must meet: these must not introduce significant dynamic resistance into the measured fuel stream. In the described embodiment of the flow meter, the introduction of an unnecessary dynamic resistance is avoided by controlling the internal resistance of the element 2 4, the gap between the plate 5 and the inlet opening 4 in the ranges of average and maximum flow rates to be measured. In the range of minimum measured flow rates the introduction of significant dynamic resistance is physically excluded, at low speeds of fluid flow measure
In the described embodiment of the flowmeter, the distance between the extreme possible positions of the plate 5 corresponding on the one hand to a flow rate and on the other hand to the maximum measurement flow rate has been increased. In other words, the plane of the deviations from plate 5 has been lengthened.

L'accroissement de la gamme des déviations possibles de la plaque 5 peut également être obtenu par d'au- tres moyens, par exemple en réduisant le gain de l'am- plificateur 10, mais alors on réduirait la précision dy- namique de mesure du débitmètre dans toute la plage des débits mesurés. En effet, à mesure qu'accroît la plage des déviations de la plaque 5, augmente l'influence sur le résultat de la mesure de la résistance dynamique du fluide mesure' aux déviations de la plaque 5 plongée dans ce fluide. The increase in the range of possible deviations of the plate 5 can also be obtained by other means, for example by reducing the gain of the amplifier 10, but then the dynamic measurement precision would be reduced. of the flow meter throughout the range of measured flows. Indeed, as the range of deviations of the plate 5 increases, the influence on the result of the measurement of the dynamic resistance of the measured fluid increases with the deviations of the plate 5 immersed in this fluid.

L'avantage principal de l'exemple décrit de réa lisation du débitmètre selon l'invention, réside en ce que pour prolonger u n e plage dynamique des mesures élargie dans le sens des faibles débits, on garde dans çelui-ci la précision de mesure maximale dans une large gamme de débits moyens et maximaux å mesurer. The main advantage of the example described of the realization of the flow meter according to the invention, resides in that in order to extend a dynamic range of measurements which is enlarged in the direction of low flow rates, the maximum measurement precision is kept in it. a wide range of average and maximum flow rates to measure.

Claims

1. Flow meter comprising a pipe section (2) directing the flow to be measured on a sensitive element (5) cooperating with a transducer (9) of the position of the sensitive element (5), the output of which is connected to the input of an amplifier (10), at the output of which are connected in series an indicator (11) and an electromagnetic coil (12) cooperating with the sensitive element (5), characterized in that the sensitive element (5) is made in the form of a plate (5) mounted with a possibility of moving under the direct action of the pressure of the measured flow, at least part of which is made of a magnetic material, the electromagnetic coil ( 12) being mounted to the pipe section (2).

2. Flow meter according to claim 1, c a r a c t é r i a é n that the plate (5) is mounted, to be able to be deflected, on an axis (6), lying in its plane and passing through its center of gravity.

3. Flow meter according to claim 1, c a r a c t é r i s in that a plate (7) is mounted with a possibility of moving parallel to itself.

4. Flow meter according to one of claims 1 or 2, c a r a c t é r i s in that the electromagnetic coil (12) is arranged coaxially with said pipe section (2).

5. A flow meter according to claims 1 to 4, c a r c t é r i s in that the pipe section (2), on which is installed the electromagnetic coil (12), is made of a ferromagnetic material.

6. Flow meter according to claims 1,2,4 and 5 in which the transducer (9) of the position of the sensitive element comprises a generator (17), the output of which is connected through capacitors to be compared (13,14 ) at the inputs of two heteropolar rectifiers (18,19), connected by their outputs to the inputs of a neural addition (20), characterized in that the capacities to be compared (13,14) are formed by the sensitive element (5) and fixed plates (15,16) arranged near the flat surface of the sensitive element (5), opposite sides of its pivot axis (6).

7. Flow meter according to claims 1,2,4,5 and 6 character 5 in that the adder (20) has one of its arms (23) made with a possibility of adjustment proportional to the current passing through the bobi - electromagnetic (12).