FR2605730A1

FR2605730A1 - Volumetric flowmeter esp. for liquid with abrasive constituents

Info

Publication number: FR2605730A1
Application number: FR8714907A
Authority: FR
Inventors: Frank Hofmann
Original assignee: HOFMANN WALTER GmbH
Current assignee: HOFMANN WALTER GmbH
Priority date: 1986-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1988-04-29
Anticipated expiration: 2007-10-28
Also published as: FR2605730B1; DE3636599A1; DE3636599C2

Abstract

A movable bellows (14) is fitted in ther inner chamber (13) of a fixed housing (10). One end is connected to one wall (11) of the housing and the free end is connected liquid tight to a base (15). Two pipe lines (18,21) are respectively connected to the two chambers (13,16) so formed, as well as respectively to two outlets (22,23) for the liquid. They are connected across two, three way valves (25) to give two positions so that in each switching position respectively the supply of one chamber is connected to the input line and the discharge of the other chamber is connected to the outlet line. The bellows is fitted at the top wall of the housing suspended so that it can move in a vertical direction. Both chambers are designed with conically tapered bases.

Description

La présente invention concerne un compteur de débit volumétrique, en particulier pour des liquides contenant des matières abrasives ou analogues. The present invention relates to a volumetric flow meter, in particular for liquids containing abrasive materials or the like.

On connaît un grand nombre de compteurs de débit pour des liquides,qui sont réalisés sous les formes les plus diverses. On distingue essentiellement deux catégories principales pour ces compteurs de débit, à savoir les compteurs de débit à effet hydrodynamique, et les compteurs de débit volumétriques. Le compteur proposé par l'invention se rapporte à cette deuxième catégorie, et en particulier à celle des compteurs de débit volumétriques à deux chambres de mesure. A large number of flow meters are known for liquids, which are produced in the most diverse forms. There are essentially two main categories for these flow meters, namely flow meters with hydrodynamic effect, and volumetric flow meters. The meter proposed by the invention relates to this second category, and in particular to that of volumetric flow meters with two measurement chambers.

Les compteurs de débit volumétriques du genre en question comportent un boîtier fixe et indéformable, qui contient deux chambres de mesure séparées par une cloison intermédiaire étanche et mobile. Lorsque le liquide pénètre dans l'une de ces chambres, il repousse la cloison intermédiaire mobile, si bien que la même quantité de liquide se trouve refoulée hors de l'autre chambre. En arrivant dans l'une ou l'autre de ses positions extrêmes, la cloison mobile actionne des soupapes de commutation,agencées pour changer la circulation du liquide qui pénètre dans les chambres ou en sort, de manière à permuter à chaque fois les raccordements des deux chambres avec la canalisation d'arrivée du liquide dans le compteur et avec la canalisation de sortie du liquide hors du compteur. Volumetric flow meters of the type in question comprise a fixed and non-deformable housing, which contains two measuring chambers separated by a watertight and mobile intermediate partition. When the liquid enters one of these chambers, it pushes back the mobile intermediate partition, so that the same quantity of liquid is forced out of the other chamber. Arriving in one or other of its extreme positions, the movable partition actuates switching valves, arranged to change the circulation of the liquid which enters or leaves the chambers, so as to swap the connections of the two chambers with the liquid inlet pipe in the meter and with the liquid outlet pipe outside the meter.

Ainsi, à chaque manoeuvre de permutation, le liquide pénètre dans la chambre de mesure hors de laquelle le liquide était refoulé pendant l'alternance précédente, et le liquide est refoulé en même temps hors de l'autre chambre qui venait de se remplir. Le déplacement de la cloison mobile de l'une à l'autre de ses deux positions extrêmes correspond au débit d'un volume déterminé de liquide à travers le compteur. On peut déterminer à l'aide d'un compteur le nombre des manoeuvres alternées des soupapes de commutation.Thus, at each permutation maneuver, the liquid enters the measuring chamber out of which the liquid was discharged during the previous alternation, and the liquid is discharged at the same time out of the other chamber which had just filled. The displacement of the movable partition from one to the other of its two extreme positions corresponds to the flow of a determined volume of liquid through the meter. The number of alternating operations of the switching valves can be determined using a counter.

Dans les appareils connus du genre en question, tels que par exemple les compteurs à piston, la cloison intermédiaire mobile du compteur est constituée par un piston ajusté dans un cylindre, pour y coulisser. Mais un tel mode de réa lisation de la cloison intermédiaire ne convient pas pour des liquides qui contiennent des matières abrasives, car celles-ci tendent à user les pièces coulissantes, au point de compromettre l'étanchéité entre les deux chambres de mesure,au détriment de la précision d'un tel compteur de débit. On risque aussi alors un coincement du piston par des matières so- lides en grains assez gros, ce qui entraîne un blocage du compteur. In known devices of the kind in question, such as for example piston counters, the mobile intermediate partition of the counter is constituted by a piston adjusted in a cylinder, to slide there. However, such an embodiment of the intermediate partition is not suitable for liquids which contain abrasive materials, since these tend to wear the sliding parts, to the point of compromising the seal between the two measurement chambers, to the detriment the accuracy of such a flow meter. There is also then a risk of the piston being jammed by solid matter in fairly large grains, which causes the meter to block.

On connaît aussi des systèmes dans lesquels les cloisons intermédiaires mobiles sont constituées par des membranes montées par serrage étanche d'un côté. Ce système, utilisé principalement dans les compteurs à gaz, et par exemple dans les compteurs membrane ainsi connus pour la distribution du gaz, présente un inconvénient, car le déplacement de la membrane n'est pas proportionnel à la variation de volume des chambres de mesure associées, si bien qu'un tel compteur à membrane est extrêmement difficile à utiliser pour une mesure instantanée de débit. Systems are also known in which the movable intermediate partitions are constituted by membranes mounted by tight clamping on one side. This system, used mainly in gas meters, and for example in membrane meters thus known for the distribution of gas, has a drawback, since the displacement of the membrane is not proportional to the variation in volume of the measurement chambers associated, so that such a membrane meter is extremely difficult to use for instantaneous flow measurement.

La présente invention permet d'éviter les inconvénients des compteurs de débit connus du genre en question, en réalisant un compteur de débit volumétrique particulièrement apte à fonctionner de manière fiable et sans usure importante, même avec les liquides contenant des matières abrasives. The present invention makes it possible to avoid the drawbacks of known flow meters of the genre in question, by producing a volumetric flow meter which is particularly capable of operating reliably and without significant wear, even with liquids containing abrasive materials.

Selon l'invention, on obtient ces résultats avec un compo teur de débit volumétrique du genre considéré, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier fixe et indéformable, contenant un soufflet déformable a paroi ondulée, ayant une extrémité fixée à une paroi du boîtier et son extrémité libre fermée de manière étanche par un fond, afin de définir dans le boîtier deux chambres séparées, dont chacune est pourvue d'une canalisation d'arrivée et d'une canalisation de sortie, pour le passage du liquide ; ces canalisations sont reliées à deux soupapes de commutation à trois voies et à deux positions de fonctionnement, prévues pour être actionnées en même temps par un système de manoeuvre commun ; l'agencement de l'ensemble est tel que, dans chacune des deux positions des soupapes de commutation, la canalisation d'entrée de l'une des deux chambres se trouve reliée à la canalisation d'arrivée du liquide dans le compteur, alors que la sortie de l'autre chambre est reliée à la canalisation de sortie du compteur. According to the invention, these results are obtained with a volumetric flow meter of the type considered, characterized in that it comprises a fixed and non-deformable housing, containing a deformable bellows with a corrugated wall, having one end fixed to a wall of the housing. and its free end sealed in a sealed manner by a bottom, in order to define in the housing two separate chambers, each of which is provided with an inlet pipe and an outlet pipe, for the passage of the liquid; these pipes are connected to two three-way switching valves and two operating positions, designed to be actuated at the same time by a common operating system; the arrangement of the assembly is such that, in each of the two positions of the switching valves, the inlet pipe of one of the two chambers is connected to the pipe for the arrival of the liquid in the meter, while the outlet of the other chamber is connected to the outlet pipe of the meter.

Ainsi, lorsque l'une des deux chambres se remplit tandis que l'autre se vide, le soufflet subit une déformation dans le sens axial, tantôt en s'allongeant et tantôt en s'écrasant, et c'est l'arrivée du fond du soufflet dans chacune de ses deux positions extrêmes dans le sens axial qui déclenche la manoeuvre d'inversion des deux soupapes de commutation, dont dépend le mode de circulation du liquide dans le compteur. De préférence, le soufflet à paroi ondulée est fixé à la paroi supérieure du boîtier du compteur, et suspendu à cette paroi pour pouvoir se déformer verticalement. Thus, when one of the two chambers fills while the other empties, the bellows undergoes a deformation in the axial direction, sometimes while lengthening and sometimes while being crushed, and it is the arrival of the bottom of the bellows in each of its two extreme positions in the axial direction which initiates the inversion maneuver of the two switching valves, on which the mode of circulation of the liquid in the meter depends. Preferably, the bellows with a corrugated wall is fixed to the upper wall of the meter housing, and suspended from this wall so as to be able to deform vertically.

Avec des liquides contenant des matières solides, une période d'arrêt prolongée entraîne souvent un dépôt de ces matières dans le compteur. Celles-ci s'accumulent alors dans le fond de l'appareil, et cet amas s'y fixe et augmente peu à peu, en risquant de provoquer diverses anomalies de fonctionnement. C'est pourquoi il est prévu, suivant une autre particularité de l'invention, de faire pénétrer le courant de liquide par le bas dans chacune des deux chambres de mesure, aussi bas que possible dans celles-ci: Par contre, les sorties des chambres sont disposées aussi haut que possible. Ainsi, le courant de liquide s'écoule systématiquement du bas vers le haut. With liquids containing solids, an extended shutdown period often results in the deposition of these materials in the meter. These then accumulate in the bottom of the device, and this cluster fixes there and increases little by little, risking causing various operating anomalies. This is why, according to another feature of the invention, provision is made for the liquid stream to penetrate from below into each of the two measurement chambers, as low as possible therein: On the other hand, the outlets of the rooms are arranged as high as possible. Thus, the liquid stream systematically flows from bottom to top.

En outre, le fond du soufflet qui constitue le fond de la chambre interne présente une forme conique, en saillie vers le bas ; il en va de même pour le fond du boîtier du compteur, qui constitue le fond de la chambre externe. Les dispositions que l'on vient d'indiquer permettent de s'opposer à une sédimentation des matières lourdes, et on peut assurer la dispersion d'un dépôt formé après une période d'arrêt prolongé, grâce à l'effet du jet du courant de liquide qui se rétablit dans le compteur. On peut encore améliorer cet effet, en divisant le courant d'entrée du liquide en plusieurs jets, au moyen d'une buse de diffusion. In addition, the bottom of the bellows which constitutes the bottom of the internal chamber has a conical shape, projecting downwards; the same applies to the bottom of the meter housing, which constitutes the bottom of the external chamber. The arrangements which have just been indicated make it possible to oppose the sedimentation of heavy materials, and it is possible to ensure the dispersion of a deposit formed after a prolonged period of stoppage, thanks to the effect of the jet of current. of liquid which recovers in the meter. This effect can be further improved by dividing the inlet current of the liquid into several jets, by means of a diffusion nozzle.

La manoeuvre d'inversion des deux soupapes de commutation, dans les deux positions extrêmes du fond du soufflet telles que fixées a priori, peut être commandée par des basculeurs actionnés directement, ou déclenchée par des relais à capteurs de proximité, à effet inductif ou capacitif, qui mettent alors en jeu une énergie auxiliaire appropriée. The reversing operation of the two switching valves, in the two extreme positions of the bottom of the bellows as fixed a priori, can be controlled by rockers actuated directly, or triggered by relays with proximity sensors, with inductive or capacitive effect , which then bring into play an appropriate auxiliary energy.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, une tige de commande est fixée au fond du soufflet à paroi ondulée, et traverse le fond du boîtier par un passage étanche, pour actionner de l'extérieur les deux soupapes de commutation dont dépend le mode de circulation du liquide qui doit pénétrer dans une chambre et sortir de l'autre. Le mouvement axial de cette tige de commande accompagne donc le mouvement axial du fond du soufflet. Il est alors facile de disposer à l'extérieur du boîtier les capteurs et systèmes à bascule qui servent à exploiter les déplacements du fond du soufflet, en plaçant ces organes dsns un endroit d'accès facile et bien protégé.L'étanchéité du passage de la tige de commande à travers le fond du boîtier du compteur est assurée par un autre soufflet à paroi ondulée, ayant ses deux extrémités fixées de manière étanche à la tige de commande et au fond du boîtier, respectivement; il suffit que le diamètre de ce soufflet d'étanchéité soit légèrement plus fort que le diamètre de la tige de commande. In a preferred embodiment of the invention, a control rod is fixed to the bottom of the bellows with corrugated wall, and crosses the bottom of the housing by a sealed passage, to actuate the two switching valves from the outside on which the mode of circulation of the liquid which must enter one room and leave the other. The axial movement of this control rod therefore accompanies the axial movement of the bottom of the bellows. It is then easy to place the sensors and rocking systems outside the housing which are used to exploit the movements of the bottom of the bellows, by placing these members in an easily accessible and well-protected place of access. the control rod through the bottom of the meter housing is provided by another corrugated wall bellows, having its two ends fixed in sealed manner to the control rod and to the bottom of the housing, respectively; it is sufficient that the diameter of this sealing bellows is slightly larger than the diameter of the control rod.

La tige de commande porte des saillies, qui servent à actionner un système à bascule qui assure l'alimentation alternée d'un vérin pneumatique servant à manoeuvrer les obturateurs des soupapes de commutation, par l'intermédiaire d'une biellette à bascule montée sur un pivot d'oscillation, et reliée à la tige du vérin. The control rod carries projections, which are used to actuate a rocker system which provides alternating supply to a pneumatic cylinder used to operate the shutters of the switching valves, by means of a rocker link mounted on a swing pivot, and connected to the cylinder rod.

En cas de défaillance de la source d'énergie auxiliaire utilisée pour la manoeuvre d'inversion des deux soupapes de commutation, cette manoeuvre d'inversion ne se produirait pas à l'arrivée du fond du soufflet en position extrême supérieure ou inférieure. Le liquide continuerait donc de pénétrer dans la chambre de mesure en communication avec la canalisation d'arrivée du liquide dans le compteur, au risque de détruire le soufflet. Il faut donc, en cas de défaillance de l'énergie auxiliaire, que les soupapes de commutation se trouvent amenées dans une position d'arrêt, telle que les deux chambres de mesure du compteur soient en communication à la fois avec la canalisation d'entrée du liquide et avec la canalisation de sortie de celui-ci. Ainsi, le liquide peut s'écouler de la canalisation d'entrée à la canalisation de sortie sans obliger les chambres de mesure à changer de volume. In the event of failure of the auxiliary power source used for the reversing operation of the two switching valves, this reversing operation would not occur upon arrival of the bottom of the bellows in the upper upper or lower position. The liquid would therefore continue to enter the measurement chamber in communication with the liquid inlet pipe in the meter, at the risk of destroying the bellows. It is therefore necessary, in the event of an auxiliary power failure, that the switching valves are brought to a stop position, such that the two metering chambers of the meter are in communication with both the input pipe. liquid and with the outlet pipe from it. Thus, the liquid can flow from the inlet pipe to the outlet pipe without forcing the measuring chambers to change volume.

Pour assurer ainsi le passage des soupapes de commutation en position intermédiaire, on peut prévoir des ressorts de rappel montés dans le mécanisme de manoeuvre des soupapes, pour obliger les obturateurs des soupapes à venir en position intermédiaire, en cas de défaillance de l'énergie auxiliaire. To ensure the passage of the switching valves in the intermediate position, it is possible to provide return springs mounted in the valve operating mechanism, to force the valve plugs to come into the intermediate position, in the event of failure of the auxiliary energy. .

De préférence, les soupapes de commutation sont du type à trois voies et à deux positions de fonctionnement, avec recouvrement négatif entre ces deux positions; de préférence également, les obturateurs mobiles des soupapes de commutation présentent des surfaces d'appui coniques, adaptées à coopérer avec des sièges d'étanchéité pourvus chacun d'un bord à arête vive. Preferably, the switching valves are of the three-way type and with two operating positions, with negative overlap between these two positions; preferably also, the movable shutters of the switching valves have conical bearing surfaces, adapted to cooperate with sealing seats each provided with a sharp edge.

L'agencement des deux soupapes de commutation est tel, de préférence, que pendant leur manoeuvre d'inversion, consistant à faire passer chaque soupape d'une position à la position opposée, les deux chambres de mesure du compteur se trouvent simultanément en communication avec la canalisation d'arrivée du liquide dans le compteur et avec la canalisation de sortie du liquide. Ainsi, pendant la manoeuvre d'inversion des soupapes, les trois voies de chacune de celles-ci se trouvent en communication. Il faut donc prévoir dans ces soupapes un mode de variation des sections de passage tel que, pendant la manoeuvre d'inversion, la réduction de section de la voie en cours de fermeture corresponde exactement à l'augmentation de section de la voie qu'il s'agit d'ouvrir. The arrangement of the two switching valves is preferably such that during their reversing operation, consisting in passing each valve from one position to the opposite position, the two metering chambers of the counter are simultaneously in communication with the liquid inlet pipe in the meter and with the liquid outlet pipe. Thus, during the valve reversal maneuver, the three ways of each of these are in communication. It is therefore necessary to provide in these valves a mode of variation of the passage sections such that, during the reversing maneuver, the reduction in section of the track being closed corresponds exactly to the increase in section of the track that it it's about opening up.

Grâce à une telle disposition des soupapes de commutation on évite les fluctuations de débit et de pression pendant les manoeuvres d'inversion. Dans ces conditions, la somme des débits d'entrée dans les deux chambres, pendant la manoeuvre d'inversion, est égale à la somme des débits du liquide à la sortie des deux chambres.Thanks to such an arrangement of switching valves, flow and pressure fluctuations are avoided during the reversing maneuvers. Under these conditions, the sum of the flow rates entering the two chambers, during the inversion maneuver, is equal to the sum of the flow rates of the liquid leaving the two chambers.

On peut prévoir des émetteurs d'impulsions, associés au mouvement du fond du soufflet, et adaptés à émettre une impulsion pour chaque déplacement unitaire du fond du soufflet, suivant une unité de longueur déterminée. On peut ainsi connaître à tout moment la position axiale du fond du soufflet, et donc en suivre les déplacements en fonction du temps. Le nombre des impulsions par unité de temps permet alors de mesurer la vitesse d'écoulement instantanée du liquide.Pour exploiter ces impulsions, et les traduire en indications correspondantes, représentant la valeur du débit, on obtient les meilleurs résultats en ayant recours à des dispositifs électroniques connus et très courants. On va maintenant décrire l'invention en détail, en référence au dessin dont la Figure unique annexée, représente schématiquement un appareil conforme à l'invention. It is possible to provide pulse emitters, associated with the movement of the bottom of the bellows, and adapted to emit a pulse for each unit displacement of the bottom of the bellows, according to a unit of determined length. One can thus know at any time the axial position of the bottom of the bellows, and therefore follow the movements as a function of time. The number of pulses per unit of time then makes it possible to measure the instantaneous flow rate of the liquid. To exploit these pulses, and translate them into corresponding indications, representing the value of the flow rate, the best results are obtained by using devices known and very common electronic devices. The invention will now be described in detail, with reference to the drawing, the single appended figure of which schematically represents an apparatus according to the invention.

Comme on le voit sur la Figure, cet appareil comporte un boîtier 10, qui contient un soufflet 14 d'axe vertical,
e qui est réalisé par exemple sous forme d'un soufflet à parois ondulées 14a ou d'un soufflet à membrane 14b. L'extrémité supérieure du soufflet 14 est reliée au boîtier 10, de manière étanche à l'égard du liquide dont il s'agit de mesurer le débit. L'autre extrémité du soufflet comporte un fond de forme conique 15, qui va en s'effilant vers le bas. De même, le boîtier 10 comporte un fond conique 12 qui va en s'effilant vers le bas.As seen in the Figure, this device comprises a housing 10, which contains a bellows 14 of vertical axis,
e which is produced for example in the form of a bellows with corrugated walls 14a or a membrane bellows 14b. The upper end of the bellows 14 is connected to the housing 10, in a sealed manner with respect to the liquid whose flow rate is to be measured. The other end of the bellows has a conical bottom 15 which tapers downwards. Likewise, the housing 10 has a conical bottom 12 which tapers downwards.

La paroi du soufflet 14 et la paroi du boîtier 10 associées au fond 12 de celui-ci délimitent une chambre extérieure 13. Le volume interne du soufflet 14, délimité par la paroi du soufflet,le fond 15 de celui-ci, et la paroi 11 du boîtier à laquelle est fixé le soufflet, constitue une chambre interne 16. Les déplacements du soufflet 14 dans le sens axial s'effectuent entre une position extrême supérieure "o", et une position extrême inférieure "u". The wall of the bellows 14 and the wall of the housing 10 associated with the bottom 12 of the latter delimit an external chamber 13. The internal volume of the bellows 14, delimited by the wall of the bellows, the bottom 15 of the latter, and the wall 11 of the housing to which the bellows is fixed, constitutes an internal chamber 16. The displacements of the bellows 14 in the axial direction take place between an extreme upper position "o", and an extreme lower position "u".

Le système comporte en outre deux soupapes de commutation 25, constituées par des soupapes à trois voies et à deux positions de fonctionnement. Le recouvrement des plages de fonctionnement de ces soupapes est négatif, c'est-àdire qu'au cours de leur passage d'une position à l'autre, les trois voies associées à chaque soupape communiquent entre elles. The system further comprises two switching valves 25, constituted by three-way valves and with two operating positions. The overlapping of the operating ranges of these valves is negative, that is to say that during their passage from one position to another, the three channels associated with each valve communicate with each other.

Les obturateurs mobiles des soupapes de commutation présentent des surfaces d'obturation coniques, et les sièges d'obturation qui coopèrent avec ces obturateurs ont chacun un bord de profil plus ou moins aigu, pour assurer en position d'obturation un contact d'appui linéaire. The movable shutters of the switching valves have conical shutter surfaces, and the shutter seats which cooperate with these shutters each have a more or less acute profile edge, to ensure in the shutter position a linear bearing contact. .

Le système comporte une canalisation d'arrivée 17, pour le liquide dont il 8'agit de mesurer le débit. Le raccordement de la soupape de commutation d'entrée 25 est réalisé de telle manière que, suivant la position de l'obturateur mobile 26, la canalisation d'arrivée 17 communique avec la chambre externe 13, ou avec la chambre interne 16, ou encore avec les deux chambres. La canalisation 18 qui dessert la chambre externe 13 est raccordée à la pointe inférieure du fond conique 12 du boîtier, de manière à assurer la dispersion des dépôts solides 20, susceptibles de s'accumuler au fond de la chambre après une période d'arrêt d'une certaine durée ; l'écoulement du liquide permet en se rétablissant de disperser ces dépôts vers le haut. Au-dessus de l'orifice d'arrivée du liquide, est prévue une buse de diffusion 19, pour diviser le courant liquide en plusieurs jets judicieusement orientés, afin d'assurer une meilleure dispersion des dépôts accumulés. The system includes an inlet pipe 17 for the liquid, the flow of which is to be measured. The connection of the inlet switching valve 25 is carried out in such a way that, depending on the position of the movable shutter 26, the inlet pipe 17 communicates with the external chamber 13, or with the internal chamber 16, or else with the two bedrooms. The pipe 18 which serves the external chamber 13 is connected to the lower tip of the conical bottom 12 of the housing, so as to ensure the dispersion of the solid deposits 20, liable to accumulate at the bottom of the chamber after a period of shutdown d 'a certain duration; the flow of the liquid makes it possible by recovering to disperse these deposits upwards. Above the liquid inlet orifice, a diffusion nozzle 19 is provided, for dividing the liquid stream into several judiciously oriented jets, in order to ensure a better dispersion of the accumulated deposits.

De même, l'écoulement du liquide est guidé aussi bas que possible à son entrée dans la chambre interne 16, au moyen d'une canalisation 21 qui débouche un peu au-dessus de la position supérieure extrême du fond 15 du soufflet. Likewise, the flow of the liquid is guided as low as possible at its entry into the internal chamber 16, by means of a pipe 21 which opens a little above the extreme upper position of the bottom 15 of the bellows.

Le liquide sort du système par une canalisation 24, raccordée à la soupape de commutation de sortie 25, qui est agencée de telle manière que, suivant la position de son obturateur mobile 26, la canalisation de sortie 24 se trouve mise en communication soit avec la chambre externe 13, soit avec la chambre interne 16, soit encore avec les deux chambres en même temps. Les obturateurs mobiles 26 des deux soupapes de commutation sont commandés de manière à assurer la mise en communication de la canalisation de sortie 24 avec la chambre interne 16 lorsque la canalisation d'arrivée 17 communique avec la chambre externe 13. Dans la position opposée des soupapes de commutation, c'est la canalisation d'arrivée 17 qui communique avec la chambre interne 16, alors que la canalisation de sortie 24 communique avec la chambre externe 13.Dans une position moyenne des soupapes de commutation, la canalisation d'arrivée 17 et la canalisation de sortie 24 sont reliées aux deux chambres de mesure 13,16. The liquid leaves the system through a pipe 24, connected to the outlet switching valve 25, which is arranged in such a way that, depending on the position of its movable shutter 26, the outlet pipe 24 is placed in communication with either the external chamber 13, either with the internal chamber 16, or again with the two chambers at the same time. The movable shutters 26 of the two switching valves are controlled so as to ensure the communication of the outlet pipe 24 with the internal chamber 16 when the inlet pipe 17 communicates with the external chamber 13. In the opposite position of the valves switch, it is the inlet pipe 17 which communicates with the internal chamber 16, while the outlet pipe 24 communicates with the external chamber 13. In an average position of the switching valves, the inlet pipe 17 and the outlet pipe 24 are connected to the two measurement chambers 13, 16.

Pour assurer la manoeuvre des obturateurs mobiles 26 des deux soupapes de commutation, afin de les faire passer dans les positions définies plus haut, les obturateurs 26 sont conjugués par une biellette d'actionnement 38, reliée à un vérin pneumatique à double effet 31. To ensure the operation of the movable shutters 26 of the two switching valves, in order to make them pass into the positions defined above, the shutters 26 are combined by an actuating rod 38, connected to a double-acting pneumatic cylinder 31.

Pour obtenir une position intermédiaire de commutation, telle que la canalisation d'arrivée 17 et la canalisation de sortie 24 soient reliées en même temps aux deux chambres de mesure, il suffit de prévoir, dans les deux parties cylindriques du corps du vérin pneumatique 31,des ressorts de rappel 33 travaillant en compression de telle manière que, s'il n'existe aucune pression dans les chambres cylindriques du corps du vérin 31, le piston 32 de celui-ci soit amené par les ressorts de rappel 33 dans une position intermédiaire appropriée, correspondant à la position intermédiaire voulue pour les obturateurs 26 des deux soupapes de commutation. To obtain an intermediate switching position, such that the inlet pipe 17 and the outlet pipe 24 are connected at the same time to the two measurement chambers, it suffices to provide, in the two cylindrical parts of the body of the pneumatic cylinder 31, return springs 33 working in compression so that, if there is no pressure in the cylindrical chambers of the cylinder body 31, the piston 32 thereof is brought by the return springs 33 to an intermediate position suitable, corresponding to the desired intermediate position for the valves 26 of the two switching valves.

Au fond 15 du soufflet, est fixée une tige 27, qui passe à travers la paroi du boîtier 10 et sort à l'extérieur du boîtier. De préférence, l'étanchéité du passage de la tige 27 à travers la paroi du boîtier est assurée par un soufflet 28, ayant une extrémité fixée de manière étanche à la tige 27 et l'autre extrémité fixée à la paroi 12 du boîtier 10. La tige 27 porte deux doigts d'actionnement 29 L'un de ces doigts est disposé pour intervenir, lorsque le fond 15 du soufflet se trouve dans sa position inférieure extrême "u", afin de commander un organe de commutation 30,tel qu'une soupape ou un contacteur, pour faire fonctionner le vérin pneumatique 31, sous l'effet d'une énergie auxiliaire telle que de l'air comprimé, de manière à assurer la manoeuvre de changement de position des soupapes de commutation 25.L'autre doigt d'actionnement 29 de la tige 27 intervient dans la position supérieure extrême "o" du fond du soufflet, pour actionner dans l'autre sens la soupape 30 et le vérin pneumatique 31, afin de faire revenir les deux soupapes de commutation 25 dans leur position initiale. At the bottom 15 of the bellows, is fixed a rod 27, which passes through the wall of the housing 10 and exits outside the housing. Preferably, the passage of the rod 27 through the wall of the housing is sealed by a bellows 28, having one end fixed in a sealed manner to the rod 27 and the other end fixed to the wall 12 of the housing 10. The rod 27 carries two actuating fingers 29 One of these fingers is arranged to intervene, when the bottom 15 of the bellows is in its extreme lower position "u", in order to control a switching member 30, such as a valve or a contactor, for operating the pneumatic cylinder 31, under the effect of an auxiliary energy such as compressed air, so as to ensure the operation of changing the position of the switching valves 25. actuating finger 29 of the rod 27 intervenes in the upper extreme position "o" of the bottom of the bellows, to actuate the valve 30 and the pneumatic cylinder 31 in the other direction, in order to return the two switching valves 25 to their initial position.

Un compteur d'impulsions 34 est associé à la soupape 30, ou au relais correspondant, pour compter les manoeuvres d'aller-et-retour des soupapes de commutation. On obtient ainsi un compteur de débit, puisque, entre deux manoeuvres d'aller-et-retour des soupapes de commutation, un volume exactement déterminé de liquide passe à travers l'appareil. A pulse counter 34 is associated with the valve 30, or with the corresponding relay, for counting the back-and-forth operations of the switching valves. A flow meter is thus obtained since, between two round-trip operations of the switching valves, an exactly determined volume of liquid passes through the device.

A la tige 27 on peut associer un émetteur d'impulsions 35, adapté à produire une impulsion pour chaque unité de la course de la tige. On peut exploiter ces impulsions dans un appareil électronique 36, qui permet d'obtenir sur un indicateur l'affichage de la valeur instantanée du débit du liquide. Bien entendu, cette élaboration électronique de la valeur du débit de liquide peut aussi faire l'objet d'un comptage totalisé.A rod 27 can be associated with a pulse emitter 35, adapted to produce a pulse for each unit of the stroke of the rod. These pulses can be exploited in an electronic device 36, which makes it possible to obtain on an indicator the display of the instantaneous value of the flow rate of the liquid. Of course, this electronic elaboration of the value of the liquid flow rate can also be the subject of a totalized counting.

On va maintenant exposer le fonctionnement du compteur de débit conforme à l'invention. Le liquide arrivant par la canalisation d'entrée 17 passe dans la soupape de commutation correspondante 25 ; puis, dans la position de la soupape d'entrée qui est représentée sur la Figure, le liquide passe dans la canalisation 18, pour pénétrer par en-bas dans la chambre de mesure interne 13. Le liquide qui pénètre dans la chambre 13 provoque un écrasement du soufflet 14 dans le sens axial. We will now describe the operation of the flow meter according to the invention. The liquid arriving through the inlet pipe 17 passes through the corresponding switching valve 25; then, in the position of the inlet valve which is shown in the Figure, the liquid passes through the pipe 18, to penetrate from below into the internal measurement chamber 13. The liquid which enters the chamber 13 causes a crushing of the bellows 14 in the axial direction.

Au fur et à mesure de l'expansion de la chambre 13, la chambre interne 16 contenue dans le soufflet 14 se réduit peu à peu, et le soufflet 14 à paroi ondulée se déforme en conséquence vers le haut. Le liquide qui se trouve ainsi refoulé hors de la chambre interne 16 en sort par la canalisation 22, et traverse la soupape de sortie 25, pour être éva cué par la canalisation de sortie 24, dans la position des soupapes de commutation qui est représentée sur la Figure. As the chamber 13 expands, the internal chamber 16 contained in the bellows 14 is gradually reduced, and the bellows 14 with a corrugated wall deforms accordingly upwards. The liquid which is thus discharged from the internal chamber 16 leaves it via the line 22, and passes through the outlet valve 25, to be evacuated by the outlet line 24, in the position of the switching valves which is shown on the figure.

Le mouvement axial du fond 15 du soufflet est transmis à l'extérieur du boîtier 10 par la tige 27, qui passe à travers le soufflet d'étanchéité 28. Le soufflet principal 15 se déforme ainsi vers le haut, jusqu'au moment où le doigt d'actionnement inférieur 29 fait basculer la soupape de commande 30 ou le contacteur correspondant, pour provoquer l'arrivée d'une énergie auxiliaire, telle que de l'air comprimé, par exemple, dans la chambre correspondante du vérin pneumatique double 31, en assurant l'évacuation de l'autre chambre du vérin 31. Cette manoeuvre provoque le passage en position opposée de chacune des deux soupapes de commutation 25, lorsque le fond du soufflet principal 14 est parvenu à sa position supérieure extrême "o".The axial movement of the bottom 15 of the bellows is transmitted to the outside of the housing 10 by the rod 27, which passes through the sealing bellows 28. The main bellows 15 thus deforms upwards, until the lower actuating finger 29 switches the control valve 30 or the corresponding contactor, to cause the arrival of an auxiliary energy, such as compressed air, for example, in the corresponding chamber of the double pneumatic cylinder 31, ensuring the evacuation of the other chamber of the jack 31. This maneuver causes the passage in the opposite position of each of the two switching valves 25, when the bottom of the main bellows 14 has reached its upper extreme position "o".

Pendant la manoeuvre d'inversion des deux soupapes de commutation 25, la canalisation d'arrivée 17 et la canalisation de sortie 24 se trouvent mises en communication à la fois avec la chambre externe 13 et avec la chambre interne 16. During the inversion maneuver of the two switching valves 25, the inlet pipe 17 and the outlet pipe 24 are placed in communication both with the external chamber 13 and with the internal chamber 16.

On évite ainsi, pendant cette manoeuvre d'inversion, d'interrompre l'écoulement du liquide à l'arrivée comme à la sortie, afin d'éviter pratiquement tout effet de pulsation dans cet écoulement.This avoids, during this reversal maneuver, interrupting the flow of the liquid on arrival and at the outlet, in order to avoid practically any pulsating effect in this flow.

Après passage des deux soupapes de commutation 25 dans la position inverse de celle qui est représentée sur la
Figure, le liquide qui entre dans l'appareil passe dans la canalisation 21 pour pénétrer dans la chambre interne 16, afin d'assurer une nouvelle extension axiale du soufflet 14.After passage of the two switching valves 25 in the reverse position to that shown in the
In the figure, the liquid which enters the device passes through the pipe 21 to enter the internal chamber 16, in order to ensure a new axial extension of the bellows 14.

Au fur et à mesure de l'augmentation de volume dè la chambre interne 16, le volume de la chambre externe 13 diminue alors. Et le liquide-ainsi refoulé hors de la chambre externe 13 en sort par la canalisation 23, pour passer dans la soupape de sortie 25, et s'évacuer par la canalisation de sortie 24.As the volume of the internal chamber 16 increases, the volume of the external chamber 13 then decreases. And the liquid thus discharged from the external chamber 13 leaves it via the line 23, to pass into the outlet valve 25, and is evacuated through the outlet line 24.

Sous l'effet du mouvement de descente du fond 15 du soufflet, le doigt d'actionnement supérieur 29 provoque ensuite un nouveau basculement de la soupape de commande 30, ou du contacteur correspondant, lorsque le fond 12 du soufflet a atteint sa position inférieure extrême. La chambre vide du vérin pneumatique double 31 reçoit alors de l'air comprimé, tandis que la chambre opposée du vérin, préalablement sous pression, se vide. Le vérin pneumatique 31 commande ainsi une nouvelle manoeuvre d'inversion des deux soupapes de commutation 25, pour faire passer à nouveau celles-ci dans leur position représentée sur la Figure, après quoi le cycle de fonctionnement reprend encore une fois Under the effect of the downward movement of the bottom 15 of the bellows, the upper actuating finger 29 then causes a new tilting of the control valve 30, or of the corresponding contactor, when the bottom 12 of the bellows has reached its lower extreme position. . The empty chamber of the double pneumatic cylinder 31 then receives compressed air, while the opposite chamber of the cylinder, previously under pressure, is emptied. The pneumatic cylinder 31 thus controls a new reversal maneuver of the two switching valves 25, to make them pass again into their position shown in the Figure, after which the operating cycle resumes once again

Claims

1. Volumetric flow meter, in particular for liquids containing abrasive materials and the like, characterized in that it comprises a deformable bellows with corrugated wall (14), mounted in the interior volume (13) of a non-deformable housing ( 10), this bellows having an extremi-t fixed to a wall (11) of the housing (10), and its free end closed in leaktight manner by a bottom (15), in order to define in the housing (10) two chambers of separate measurements (13 and 16), each of which is provided with an inlet pipe (18,21) and an outlet pipe (23,22) for the passage of the liquid, these pipes being connected to two valves switch (25) with three channels and two operating positions, designed to be actuated at the same time by a common operating system, and the arrangement of the assembly being such that in each of the two positions of the switching valves the entry pipe from one of the two rooms is connected to the pipe on arrival of liquid in the meter, while the outlet of the other chamber is connected to the outlet pipe of the meter.

2. Flow meter according to claim 1, characterized in that the bellows (14) with corrugated wall is fixed to the upper wall (11) of the housing, and suspended from this wall so as to be able to deform vertically.

3. Flow meter according to one of claims 1 and 2, characterized in that the external chamber (13) and the internal chamber (16) defined by the bellows (14) both have a conical bottom (12.15), projecting outwards.

4. Flow meter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inlet pipes (18,21) of the liquid in the two measuring chambers (13,16) lead to the extreme lower part of these chambers, while the liquid outlet pipes (22, 23) of each chamber are arranged at the upper part of the housing (10).

5. Flow meter according to claim 4, characterized in that it comprises a diffusion nozzle (19), placed in the outer chamber (13) on the bottom (12) of the housing (10), above the orifice where the inlet pipe (18) opens.

6. Flow meter according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a control rod (27), fixed to the main bellows (14) at the location of the bottom (15). ci, and sealingly passing through the wall of the housing (10), to actuate the switching valves (25), in order to ensure alternately the arrival of the liquid in one of the chambers (13,15), and the evacuation of the liquid from the other chamber.

7. Flow meter according to claim 6, characterized in that the tightness of the passage of the control rod (27) through the bottom (12) of the housing (10) is ensured by a bellows with corrugated wall (28) , tightly connected on the one hand to the control rod (27) and on the other hand to the bottom of the housing (10).

8. Flow meter according to one of claims 6 or 7, characterized in that the control rod (27) carries projections (29), for actuating a rocker switching member (30) which provides alternating supply a pneumatic cylinder (31) used to operate the shutters (26) of the switching valves (25), by means of a rocker link (38) mounted on an oscillation pivot (37) and connected to the cylinder rod (31).

9. Flow meter according to claim 8, characterized in that the body of the pneumatic cylinder (25) contains return springs (33) associated with the piston (32) of the cylinder, to maintain this piston in a neutral position, in l 'absence of pressure in the pipes (39.40) which supply the cylinder (31); the neutral position of the piston (32) corresponding to a neutral position of the shutters (26), such that the two measurement chambers (13,16) are at the same time in communication with the liquid inlet pipe (17) in the counter, and with the liquid outlet pipe (18).

10. Flow meter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the switching valves (25) are made in such a way that, during their reversing operation, to pass from a switching position to the In another position, the liquid inlet pipe (17) in the meter and the liquid outlet pipe (24) are simultaneously in communication with the two chambers (13,16).

11. Flow meter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the movable shutters (26) of the switching valves (25) have conical bearing surfaces, adapted to cooperate each with a sharp edge a corresponding shutter seat.

12. Flow meter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the movable valves (26) of the switching valves (25) each have a bearing edge with a sharp edge, adapted to cooperate with a surface d conical seal of a corresponding obturation seat.

13. Flow meter according to one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises a pulse emitter (34), mounted on one of the supply pipes (40) used to actuate the piston ( 32) of the pneumatic cylinder (31).

14. Flow meter according to one of claims 1 to 13, characterized in that it comprises another pulse transmitter (35) associated with the control rod (27), and to which is controlled an electronic device (36 ) which uses the pulses of the transmitter (35), to indicate the totalized value of the flow of liquid in the meter, or the instantaneous value of this flow.