FR2661745A1

FR2661745A1 - Method and device for measuring non-steady state pressures

Info

Publication number: FR2661745A1
Application number: FR9005667A
Authority: FR
Inventors: Huard Jacques; Baumann Bernard; Leloup Jean
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1990-05-04
Filing date: 1990-05-04
Publication date: 1991-11-08
Anticipated expiration: 2010-05-04
Also published as: FR2661745B1

Abstract

The invention relates to a method and device comprising a miniature differential sensor (31) for measuring non-steady state pressures in a fluid flow in which the temperature can vary slowly, as in the stages of industrial turbine engines. The device remedies the measurement inaccuracies due to the variations in the sensitivity and in the zero of the sensor as a function of the temperature, by correcting the measurements as a function of a calibration of pressure and of the zero, updated on each significant variation in temperature. On each pressure measurement test, calibrated pressures (PS, PI) and the atmospheric pressure (PA) are applied in pressure opposition to the sensor (31), through a unit of switching solenoid valves (2), in order to calibrate the sensor and evaluate the non-steady state pressure. The average steady-state pressure of the flow (PSM) is also applied in pressure opposition in order to deduce therefrom the drift of the zero and correct the calibration.

Description

Procédé et dispositif de mesure de pressions instationnaires
La présente invention concerne des mesures de pression instationnaire, par exemple périodiques à bande passante supérieure à 10 kHz, dans des écoulements fluides où la température moyenne peut varier lentement, comme dans des étages de turbomachines industrielles. Toutefois, l'invention n'est aucunement limitée à ce domaine d'application. Dans cette application, la réponse globale du capteur (jauge et équipement) à des variations très rapides de température, par exemple associées aux variations de pression mesurées, est supposée négligeable.Method and device for measuring unsteady pressures
The present invention relates to unsteady pressure measurements, for example periodic pressure bandwidth greater than 10 kHz, in fluid flows where the average temperature can vary slowly, as in stages of industrial turbomachines. However, the invention is in no way limited to this field of application. In this application, the overall response of the sensor (gauge and equipment) to very rapid temperature variations, for example associated with measured pressure variations, is assumed to be negligible.

L'amélioration des performances des turbomachines aéronautiques fait appel à une connaissance de plus en plus complète des phénomènes d'aérothermodynamique interne. Cet accroissement des connaissances résulte le plus souvent de la confrontation entre des prévisions de calculs théoriques complexes et des observations expérimentales. Les performances actuelles sont excellentes, par exemple, les rendements de différents étages d'un compresseur moderne varient de 85 % à 90 %, et par suite, des augmentations de l'ordre d'une fraction de pourcent sont considérées comme significatives. En conséquence, les mesures qui authentifient ces augmentations doivent être fournies avec une précision du même ordre de grandeur, c'est-à-dire de quelques millièmes. Les principales grandeurs physiques concernées sont la pression, la température et la vitesse. Improving the performance of aeronautical turbomachines calls for an increasingly complete knowledge of internal aerothermodynamic phenomena. This increase in knowledge most often results from the confrontation between predictions of complex theoretical calculations and experimental observations. The current performance is excellent, for example, the efficiencies of different stages of a modern compressor vary from 85% to 90%, and therefore increases of the order of a fraction of a percent are considered significant. Consequently, the measures which authenticate these increases must be provided with an accuracy of the same order of magnitude, that is to say of a few thousandths. The main physical quantities concerned are pressure, temperature and speed.

Le développement de techniques de mesure non intrusives, telles que la vélocimétrie laser, au cours de cette dernière décennie, a amélioré considérablement la connaissance de ces écoulements. Cependant, de telles techniques restent coûteuses et de mise en oeuvre délicate. D'autre part, ces techniques permettent d'acquérir les valeurs du champ de vitesse fluctuant, mais ne permettent pas de connaître les caractéristiques complètes d'un écoulement, en particulier les pressions. The development of non-intrusive measurement techniques, such as laser velocimetry, over the past decade has considerably improved knowledge of these flows. However, such techniques remain expensive and difficult to implement. On the other hand, these techniques make it possible to acquire the values of the fluctuating velocity field, but do not make it possible to know the complete characteristics of a flow, in particular the pressures.

Le but principal de la présente invention est de mesurer des pressions instationnaires dans un écoulement fluide au moyen d'un capteur différentiel de mesure miniature. Corollairement, le choix d'un tel capteur à court temps de réponse, avec une bande passante de 250 kHz par exemple, impose, outre de remédier au problème délicat de la miniaturisation du capteur, d'assurer une précision relative des mesures de quelques millièmes malgré les deux causes d'erreur de mesure qu'engendre un tel capteur, savoir tout d'abord la variation de la sensibilité du capteur en fonction de la température, mais aussi la dérive thermique du zéro du capteur. The main object of the present invention is to measure unsteady pressures in a fluid flow by means of a miniature differential measurement sensor. As a corollary, the choice of such a sensor with short response time, with a bandwidth of 250 kHz for example, requires, in addition to remedying the delicate problem of the miniaturization of the sensor, to ensure a relative accuracy of the measurements of a few thousandths despite the two causes of measurement error that such a sensor generates, first of all know the variation in the sensitivity of the sensor as a function of temperature, but also the thermal drift of the sensor zero.

En effet, la dérive du capteur, malgré la compensation thermique d'origine, rend son emploi délicat dans les compresseurs récents, où l'accroissement de la température peut atteindre 600C par étage. On rappelle que ce type de capteur est, d'origine, compensé en température, cette compensation étant en principe active de 250C à 800C. Indeed, the drift of the sensor, despite the original thermal compensation, makes it difficult to use in recent compressors, where the increase in temperature can reach 600C per stage. It is recalled that this type of sensor is, from the outset, temperature compensated, this compensation being in principle active from 250C to 800C.

Les Figs l et 2 annexées présentent le comportement thermique d'un capteur à court temps de réponse. The attached FIGS. 1 and 2 show the thermal behavior of a sensor with a short response time.

Le capteur est placé dans une enceinte thermostatique à la pression atmosphérique, celle-ci étant elle-même appliquée en contrepression au capteur différentiel, si bien que les deux entrées du capteur reçoivent la même pression atmosphérique. La valeur de la pression mesurée est par conséquent égale à 0 pour la température de départ de 200C. The sensor is placed in a thermostatic enclosure at atmospheric pressure, which is itself applied in back pressure to the differential sensor, so that the two sensor inputs receive the same atmospheric pressure. The value of the measured pressure is therefore equal to 0 for the flow temperature of 200C.

Comme montré par la courbe DPA dans la Fig. 1, lorsque la température augmente, le zéro du capteur augmente d'une manière significative : la pression devient égale à 6,5 mbar à 600C. De même, comme montré par la courbe DPR dans la Fig. 1, lorsqu'une pression quelconque calibrée est appliquée sur les deux entrées sensibles du capteur différentiel, le zéro du capteur suit une évolution croissante sensiblement identique. As shown by the DPA curve in Fig. 1, when the temperature increases, the sensor zero increases significantly: the pressure becomes 6.5 mbar at 600C. Likewise, as shown by the DPR curve in FIG. 1, when any calibrated pressure is applied to the two sensitive inputs of the differential sensor, the zero of the sensor follows a substantially identical increasing trend.

La Fig. 2 montre trois courbes d'étalonnage ET20, ET40 et ET60 du capteur obtenu pour trois températures de fonctionnement égales à 200C, 400C et 600C. La courbe ET20 est pratiquement linéaire. L'évolution de l'étalonnage est également quasi-linéaire selon les courbes ET40 et ET60, mais la pente de ces "droites" augmente légèrement avec la température dans le cas du capteur testé. Les écarts relevés au maximum de la gamme de pression de mesure, soit à 340 mbar, atteignent 5%. Fig. 2 shows three calibration curves ET20, ET40 and ET60 of the sensor obtained for three operating temperatures equal to 200C, 400C and 600C. The ET20 curve is practically linear. The evolution of the calibration is also almost linear according to the ET40 and ET60 curves, but the slope of these "straight lines" increases slightly with the temperature in the case of the sensor tested. The deviations noted at the maximum of the measurement pressure range, ie at 340 mbar, reach 5%.

Ainsi, lorsque la température moyenne de l'écoulement où est noyé le capteur subit des variations lentes, la sensibilité du capteur ainsi que le zéro de celui-ci varient en fonction de la température. L'invention propose donc de remédier à cette imprécision intrinsèque de mesure du capteur et plus particulièrement un procédé et un dispositif de mesure de pressions instationnaires permettant de corriger les mesures de pressions instationnaires en fonction d'un étalonnage et d'un zéro du capteur établis et remis à jour quasi-simultanément avec chaque variation notable de température moyenne. Thus, when the average temperature of the flow where the sensor is submerged undergoes slow variations, the sensitivity of the sensor as well as the zero thereof varies according to the temperature. The invention therefore proposes to remedy this intrinsic inaccuracy of measurement of the sensor and more particularly a method and a device for measuring unsteady pressures making it possible to correct the measurements of unsteady pressures according to a calibration and a zero of the established sensor. and updated almost simultaneously with each notable variation in average temperature.

En d'autres termes, pour une température moyenne donnée, le dispositif de mesure selon l'invention permet automatiquement d'étalonner le capteur et de compenser pneumatiquement la dérive thermique de celui-ci. In situ, le. dispositif mesure également une pression stationnaire moyenne de l'écoulement obtenue pneumatiquement pour valider la moyenne des pressions instationnaires mesurées par le capteur. In other words, for a given average temperature, the measuring device according to the invention automatically makes it possible to calibrate the sensor and to compensate pneumatically for the thermal drift thereof. In situ, the. The device also measures an average stationary pressure of the pneumatically obtained flow to validate the average of the unsteady pressures measured by the sensor.

Selon l'invention, le procédé pour mesurer des pressions instationnaires dans un écoulement fluide au moyen d'un capteur de mesure plongé dans l'écoulement et offrant des dérives de pression en fonction de la température moyenne,
est caractérisé en ce que le capteur est un capteur différentiel ayant une entrée recevant la pression instationnaire de l'écoulement fluide et une autre entrée recevant une contrepression, et
en ce qu'à chaque essai de mesure de pression sont effectuées les opérations suivantes à température constante
l'application successivement de plusieurs pressions calibrées en contrepression sur le capteur afin d'en déduire un étalonnage du capteur à ladite température ; et
l'application de la pression atmosphérique en contrepression sur le capteur afin d'évaluer et corriger en fonction dudit étalonnage la pression instationnaire mesurée.According to the invention, the method for measuring unsteady pressures in a fluid flow by means of a measurement sensor immersed in the flow and offering pressure drifts as a function of the average temperature,
is characterized in that the sensor is a differential sensor having an input receiving the unsteady pressure of the fluid flow and another input receiving a back pressure, and
in that at each pressure measurement test the following operations are carried out at constant temperature
the successive application of several calibrated pressures in back pressure on the sensor in order to deduce a calibration of the sensor at said temperature; and
the application of atmospheric pressure in back pressure on the sensor in order to evaluate and correct, according to said calibration, the unsteady pressure measured.

On entend par "essai de mesure de pression" un laps de temps pendant lequel une série de mesures de pression est effectuée. "Pressure measurement test" is understood to mean a period of time during which a series of pressure measurements is carried out.

Selon une autre caractéristique du procédé, celui-ci comprend l'application d'une pression stationnaire moyenne en contrepression sur le capteur afin d'en déduire la dérive du zéro du capteur à ladite température et corriger ledit étalonnage pour obtenir une pression instationnaire mesurée corrigée par rapport à la dérive du zéro. According to another characteristic of the method, it comprises the application of an average stationary pressure in back pressure on the sensor in order to deduce therefrom the drift of the sensor zero at said temperature and correct said calibration to obtain a corrected unsteady measured pressure relative to zero drift.

Un dispositif de mesure de pression instationnaire pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend
ledit capteur différentiel de mesure de pression instationnaire ayant une première entrée recevant la pression instationnaire dudit écoulement et une seconde entrée pour recevoir une contrepression,
des moyens pour prélever la pression stationnaire moyenne,
un capteur de référence différentiel ayant une première entrée recevant la pression atmosphérique et une seconde entrée recevant une pression stationnaire,
des moyens pour générer des pressions calibrées,
des moyens pneumatiques de commutation pour appliquer sélectivement et individuellement la pression stationnaire moyenne, chacune desdites pressions calibrées, et la pression atmosphérique auxdites secondes entrées des capteurs,
des moyens reliés au capteur de référence et commandant les moyens de commutation pour contrôler la valeur des pressions stationnaires et calibrées, et
des moyens de mesure et de calcul pour étalonner le capteur de mesure à une température constante en fonction des pressions calibrées et pour évaluer la pression instationnaire dudit écoulement en fonction de l'étalonnage
De préférence, les moyens pour prélever sont miniaturisés sous la forme d'une sonde contenant ledit capteur de mesure et ayant un orifice de captation plongé dans ledit écoulement qui est disposé en vis-à-vis de la première entrée du capteur de mesure et qui est relié à une entrée de pression instationnaire moyenne des moyens de commutation à travers des conduits de la sonde.An unsteady pressure measurement device for implementing the method according to the invention is characterized in that it comprises
said unsteady pressure differential measurement sensor having a first inlet receiving the unsteady pressure from said flow and a second inlet for receiving a back pressure,
means for taking the average stationary pressure,
a differential reference sensor having a first input receiving atmospheric pressure and a second input receiving stationary pressure,
means for generating calibrated pressures,
pneumatic switching means for selectively and individually applying the average stationary pressure, each of said calibrated pressures, and the atmospheric pressure to said second sensor inputs,
means connected to the reference sensor and controlling the switching means for controlling the value of the stationary and calibrated pressures, and
measurement and calculation means for calibrating the measurement sensor at a constant temperature as a function of the calibrated pressures and for evaluating the unsteady pressure of said flow as a function of the calibration
Preferably, the means for taking samples are miniaturized in the form of a probe containing said measurement sensor and having a capture orifice immersed in said flow which is arranged opposite the first inlet of the measurement sensor and which is connected to an average unsteady pressure input of the switching means through the probe conduits.

La première entrée du capteur de mesure peut être entourée concentriquement par des conduits de la sonde. The first input of the measurement sensor can be concentrically surrounded by conduits of the probe.

Comme on le verra dans la suite, les moyens pour générer alimentent aussi bien le capteur différentiel de référence que le capteur de mesure différentiel, à travers un bloc de commutation à électrovannes, en pressions et dépressions calibrées, en pression atmosphérique, et en pression stationnaire moyenne prélevées par la sonde. As will be seen below, the means for generating supply both the reference differential sensor and the differential measurement sensor, through a switching block with solenoid valves, in calibrated pressures and depressions, in atmospheric pressure, and in stationary pressure. mean taken by the probe.

D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la Fig. 1, déjà commentée, montre deux courbes de dérive du zéro d'un capteur, respectivement pour la pression atmosphérique et une pression déterminée ;
- la Fig. 2, déjà commentée, montre trois courbes d'étalonnage d'un capteur différentiel de mesure respectivement pour trois températures de 20 C, 400C et 600C ;
- la Fig. 3 est un bloc-diagramme schématique, pneumatique et électrique, d'un dispositif de mesure de pressions instationnaires selon l'invention ;
- la Fig. 4 est une vue en coupe axiale d'une sonde munie d'un capteur différentiel à court temps de réponse selon l'invention
- la Fig. 4F est une vue en bout avant de la tête de la sonde ;;
- la Fig. 5 montre un circuit différentiel et amplificateur inclus dans le dispositif de mesure ;
- la Fig. 6 est un algorithme de mesure de pression mis en oeuvre dans le dispositif de mesure ;
- la Fig. 7 est un algorithme de dépouillement des mesures et de calcul de pression, faisant suite à l'algorithme de la Fig. 6 ; et
- les Figs 8 et 9 montrent chacune trois courbes de mesure de pression par rapport à la pression atmosphérique, de pression corrigée par étalonnage, et de pression corrigée par rapport à la dérive du zéro pour des températures de 200C à 600C, respectivement pour des pressions relativement faibles et des pressions élevées appliquées à un capteur à court temps de réponse et mesurées conformément au procedé selon l'invention.Other advantages and characteristics of the present invention will appear more clearly on reading the following description with reference to the accompanying drawings in which
- Fig. 1, already commented on, shows two drift curves of the zero of a sensor, respectively for the atmospheric pressure and a determined pressure;
- Fig. 2, already commented on, shows three calibration curves of a differential measurement sensor respectively for three temperatures of 20 C, 400C and 600C;
- Fig. 3 is a schematic, pneumatic and electrical block diagram of a device for measuring unsteady pressures according to the invention;
- Fig. 4 is an axial section view of a probe fitted with a short response time differential sensor according to the invention
- Fig. 4F is a front end view of the probe head;
- Fig. 5 shows a differential circuit and amplifier included in the measuring device;
- Fig. 6 is a pressure measurement algorithm implemented in the measurement device;
- Fig. 7 is a measurement analysis and pressure calculation algorithm, following on from the algorithm of FIG. 6; and
- Figs 8 and 9 each show three curves for measuring pressure relative to atmospheric pressure, pressure corrected by calibration, and pressure corrected relative to zero drift for temperatures from 200C to 600C, respectively for pressures relatively low and high pressures applied to a sensor with short response time and measured in accordance with the method according to the invention.

Le dispositif de mesure selon l'invention est composé de deux parties distinctes dans la Fig. 3. The measuring device according to the invention is made up of two separate parts in FIG. 3.

Une première partie constitue un circuit pneumatique dont les éléments constituants sont reliés par des liaisons repérées par des traits épais et des doubles flèches. Une seconde partie constitue un circuit électrique dont les éléments constituants sont reliés par des liaisons repérées par des traits fins et des simples flèches. A first part constitutes a pneumatic circuit, the constituent elements of which are connected by links marked by thick lines and double arrows. A second part constitutes an electrical circuit, the constituent elements of which are connected by links marked by thin lines and simple arrows.

Le circuit pneumatique est divisé en trois secteurs distincts
- un circuit générateur de pressions calibrées 1,
- un bloc de commutation 2 qui gère le transfert de pressions, et
- une sonde miniature 3 équipée d'un capteur à court temps de réponse 31.The pneumatic circuit is divided into three distinct sectors
- a pressure generator circuit calibrated 1,
a switching block 2 which manages the transfer of pressures, and
- a miniature probe 3 fitted with a short response time sensor 31.

Le circuit générateur de pressions calibrées 1 est alimenté par deux sources d'alimentation différentes 11 et 12 qui produisent des pressions calibrées PS et PI. Un capteur différentiel de référence 13 reçoit la pression atmosphérique PA par une première entrée pneumatique 131, et sélectivement les pressions calibrées à travers le bloc 2, pour mesurer ces pressions avec une très grande précision. De préférence, le capteur 13 est un capteur STATHAM PM6TC. The calibrated pressure generator circuit 1 is supplied by two different power sources 11 and 12 which produce calibrated pressures PS and PI. A reference differential sensor 13 receives the atmospheric pressure PA through a first pneumatic input 131, and selectively the pressures calibrated through the block 2, to measure these pressures with very high precision. Preferably, the sensor 13 is a STATHAM PM6TC sensor.

Une première source d'alimentation pneumatique 11 reçoit de l'air comprimé à 8 bars absolus AC et est utilisée s'il s'agit de délivrer des pressions calibrées PS supérieures à la pression atmosphérique PA. Dans ce cas, l'air comprimé est détendu, à travers un détendeur à 6 bars 111 dans un réservoir-tampon 112 ayant une grande capacité, de manière à limiter les fluctuations de pression. L'air une première fois détendu AD est ensuite laminé une deuxième fois dans un régulateur de pression 113, par exemple du type DISA 55D44, télécommandé par un contrôleur 4 inclus dans le dispositif de mesure. A first pneumatic power source 11 receives compressed air at 8 bar absolute AC and is used if it is a question of delivering calibrated pressures PS greater than atmospheric pressure PA. In this case, the compressed air is expanded, through a 6 bar regulator 111 in a buffer tank 112 having a large capacity, so as to limit the pressure fluctuations. The first expanded air AD is then laminated a second time in a pressure regulator 113, for example of the DISA 55D44 type, remotely controlled by a controller 4 included in the measuring device.

Le régulateur 113 alimente en air laminé AL une petite soufflerie d'étalonnage 114 qui débite à l'air ambiant. Le débit ainsi généré permet d'obtenir une pression de chambre de la soufflerie 114 dont les fluctuation sont négligeables. La pression d'air calibrée PS sortant de la chambre est appliquée par l'intermédiaire du bloc de commutation 2 en contrepression au capteur à court temps de réponse 31 et au capteur de référence 13. The regulator 113 supplies laminated air AL to a small calibration blower 114 which delivers to the ambient air. The flow thus generated makes it possible to obtain a chamber pressure of the blower 114, the fluctuations of which are negligible. The calibrated air pressure PS leaving the chamber is applied via the switching block 2 in back pressure to the short response time sensor 31 and to the reference sensor 13.

Comme on le verra dans la suite, l'air à la pression de chambre PS est appliqué à l'entrée d'une première électrovanne de commutation 21S dont la sortie est reliée à une entrée de contrepression 32 de la sonde 3, et à l'entrée d'une autre électrovanne de commutation 21C dont la sortie est reliée à une seconde entrée 132 pneumatique du capteur différentiel de référence 13. Lorsque les électrovannes 21C et 21S sont ouvertes, l'étalonnage du capteur 31 est contrôlé par rapport à des pressions PS et une pression relativement proche de celle que l'on veut mesurer est envoyée en contrepression CP dans la sonde 3. Ceci permet d'obtenir pour la mesure le maximum de précision, et dans ce cas la pleine échelle d'un oscilloscope numérique 5, des mots de 8 bits pouvant être utilisés pour une très faible variation de pression.
Une seconde source d'alimentation pneumatique 12 dans le circuit générateur de pressions calibrées 1 fournit des pressions calibrées PI inférieures à la pression atmosphérique PA, c'est-à-dire des dépressions calibrées. En effet, certaines applications requièrent des mesures de pression instationnaire dont la valeur est inférieure à la pression atmosphérique.As will be seen below, the air at the chamber pressure PS is applied to the input of a first switching solenoid valve 21S whose output is connected to a backpressure input 32 of the probe 3, and to the input of another switching solenoid valve 21C, the output of which is connected to a second pneumatic input 132 of the reference differential sensor 13. When the solenoid valves 21C and 21S are open, the calibration of the sensor 31 is checked against pressures PS and a pressure relatively close to that which one wants to measure is sent in back pressure CP in the probe 3. This makes it possible to obtain for the measurement the maximum of precision, and in this case the full scale of a digital oscilloscope 5 , 8-bit words that can be used for a very small pressure variation.
A second pneumatic supply source 12 in the calibrated pressure generator circuit 1 supplies calibrated pressures PI lower than atmospheric pressure PA, that is to say calibrated depressions. Indeed, some applications require unsteady pressure measurements whose value is lower than atmospheric pressure.

Dans la seconde source 12, l'air ambiant est aspiré par une pompe à vide 121. En amont de la pompe, un système télécommandé de réglage 122 recevant de l'air à la pression atmosphérique PA lamine l'air pour alimenter un réservoir-tampon 123. La pression d'air calibrée PI sortant du réservoir 123 est ensuite dirigée sélectivement vers la sonde 3 et vers le capteur différentiel de référence 13 respectivement à travers des électrovannes 22S et 22C incluses dans le bloc de commutation 2. In the second source 12, the ambient air is sucked in by a vacuum pump 121. Upstream of the pump, a remote-controlled adjustment system 122 receiving air at atmospheric pressure PA laminates the air to supply a reservoir. buffer 123. The calibrated air pressure PI leaving the reservoir 123 is then selectively directed towards the probe 3 and towards the reference differential sensor 13 respectively through solenoid valves 22S and 22C included in the switching block 2.

Dans le bloc 2, les électrovannes 22S et 22C jouent un rôle analogue aux électrovannes 21S et 21C vis-à-vis du réservoir 123 et de la soufflerie d'étalonnage 114. Les entrées des électrovannes 228 et 22C sont reliées à la sortie du réservoir 123. Les sorties des électrovannes 22S et 22C sont reliées respectivement à l'entrée de contrepression 32 de la sonde 3 et à la seconde entrée 132 du capteur 13. Lorsque l'électrovanne 22C est ouverte, la pression PI est mesurée par le capteur 13. Lorsque l'électrovanne 22S est ouverte, une pression calibrée PI est appliquée en contrepression dans la sonde 3. In block 2, the solenoid valves 22S and 22C play a role similar to the solenoid valves 21S and 21C with respect to the tank 123 and the calibration blower 114. The inputs of the solenoid valves 228 and 22C are connected to the outlet of the tank 123. The outputs of the solenoid valves 22S and 22C are connected respectively to the backpressure input 32 of the probe 3 and to the second input 132 of the sensor 13. When the solenoid valve 22C is open, the pressure PI is measured by the sensor 13 When the solenoid valve 22S is open, a calibrated pressure PI is applied in back pressure in the probe 3.

Comme montré à la Fig. 3, le bloc de commutation 2 comprend en fait deux groupes de quatre électrovannes. Les électrovannes sont de préférence du genre décrit dans le brevet français FR-A-2183351 au nom de l'actuel demandeur. Les électrovannes 21S à 24S d'un premier groupe ont des sorties reliées à l'entrée de contrepression 32 de la sonde 3. Les électrovannes 21C à 24C d'un second groupe ont des sorties reliées à la seconde entrée 132 du capteur différentiel de référence 13 qui mesure avec une très grande précision les quatre pressions transmises par le second groupe d'électrovannes. As shown in Fig. 3, the switching block 2 actually comprises two groups of four solenoid valves. The solenoid valves are preferably of the type described in French patent FR-A-2183351 in the name of the current applicant. The solenoid valves 21S to 24S of a first group have outputs connected to the backpressure input 32 of the probe 3. The solenoid valves 21C to 24C of a second group have outputs connected to the second input 132 of the reference differential sensor 13 which measures with great precision the four pressures transmitted by the second group of solenoid valves.

Ainsi, outre les électrovannes déjà citées 21S-21C et 22S-22C, le bloc de commutation 4 comprend deux électrovannes 23S et 23C ayant des entrées reliées à une conduite de pression atmosphérique PA, et deux électrovannes 24S et 24C ayant des entrées reliées à une sortie de pression stationnaire moyenne 33 de la sonde 3. Les électrovannes 23C et 23S, lorsqu'elles sont respectivement ouvertes, contribuent à la mesure de la dérive du zéro du dispositif de mesure et à la mise en contrepression CP de la pression atmosphérique PA pour réaliser des mesures de pressions instationnaires.Les électrovannes 24C et 24S, lorsqu'elles sont respectivement ouvertes, contribuent à la mesure de la pression stationnaire moyenne PSM captée par la sonde 3 et à la mise en contrepression
CP'de cette pression stationnaire moyenne PSM sur le capteur à court temps de réponse 31, cette dernière action étant indispensable pour contrôler la dérive du zéro du capteur 31.Thus, in addition to the aforementioned solenoid valves 21S-21C and 22S-22C, the switching block 4 comprises two solenoid valves 23S and 23C having inputs connected to an atmospheric pressure line PA, and two solenoid valves 24S and 24C having inputs connected to a mean stationary pressure output 33 of the probe 3. The solenoid valves 23C and 23S, when they are respectively open, contribute to the measurement of the zero drift of the measuring device and to the backpressure CP of the atmospheric pressure PA for make unsteady pressure measurements. The solenoid valves 24C and 24S, when they are respectively open, contribute to the measurement of the average stationary pressure PSM sensed by the probe 3 and to the backpressure
CP ′ of this mean stationary pressure PSM on the sensor with short response time 31, this latter action being essential for controlling the drift of zero of the sensor 31.

En se référant à la Fig. 4, la sonde miniature 3 se compose de quatre éléments bien distincts, savoir une tête 34, un corps 35, un bouchon de corps 36 et un écrou 37. Referring to FIG. 4, the miniature probe 3 consists of four very distinct elements, namely a head 34, a body 35, a body plug 36 and a nut 37.

Le capteur différentiel à court temps de réponse 31 est un capteur à jauge de contrainte diffusée, par exemple XB-20-062-5D commercialisé par KULITE SEMICONDUCTOR PRODUCTS INC., New Jersey. Il comporte de part et d'autre d'un coude à 900, une petite branche courte 311, se logeant dans la tête de sonde 34, et une longue branche 312, ici verticale, se logeant dans le corps de sonde 35. Pour assurer la rigidité de l'ensemble, le capteur 31 est positionné avec précision et collé à la cyanolite dans la tête 34. The short response time differential sensor 31 is a diffuse strain gauge sensor, for example XB-20-062-5D marketed by KULITE SEMICONDUCTOR PRODUCTS INC., New Jersey. It has on both sides of an elbow at 900, a small short branch 311, which is housed in the probe head 34, and a long branch 312, here vertical, which is housed in the probe body 35. To ensure the rigidity of the assembly, the sensor 31 is positioned with precision and bonded to the cyanolite in the head 34.

La tête de sonde 34 est une pièce cylindrique à l'avant de laquelle est enfilée, par l'arrière, la petite branche cylindrique 311 du capteur 3. A cet effet, une rainure longitudinale 341 est ménagée pour passer le capteur par l'arrière de la tête 34. Sur la face avant de la tête de sonde 34, comme montré à la Fig. 4F, est prévue une embouchure tronconique 342 constituant une zone de captation de la pression à mesurer. Derrière cette zone 342 est fixée une surface sensible de pression circulaire dans la branche 311 constituant une première entrée du capteur 31 pour capter la pression instationnaire à mesurer, et sont pratiquées quatre rainures longitudinales 343 pour prélever cette pression à mesurer en direction des électrovannes 24S et 24C. Comme montré à la Fig. 4F, les rainures 343 sont équiréparties concentriquement autour de la branche 311. The probe head 34 is a cylindrical piece at the front of which is threaded, from the rear, the small cylindrical branch 311 of the sensor 3. For this purpose, a longitudinal groove 341 is made to pass the sensor from the rear of the head 34. On the front face of the probe head 34, as shown in FIG. 4F, a frustoconical mouthpiece 342 is provided, constituting an area for capturing the pressure to be measured. Behind this zone 342 is fixed a sensitive surface of circular pressure in the branch 311 constituting a first input of the sensor 31 to capture the unsteady pressure to be measured, and four longitudinal grooves 343 are made to take this pressure to be measured in the direction of the solenoid valves 24S and 24C. As shown in Fig. 4F, the grooves 343 are equally distributed concentrically around the branch 311.

Le corps de sonde 35 a un double rôle. D'une part, le corps de sonde assure le maintien du capteur, ainsi que de la tête de sonde 34. En outre, le corps 35 se combine avec la partie arrière de la tête 34 pour en combler les évidements nécessaires au passage du capteur 31. D'autre part, le corps de sonde 35 transmet la pression mesurée par la zone de captation, tout en assurant l'étanchéité de cette zone, vers les rainures de tête 343 et des conduits 345 longitudinaux au corps de sonde 35 et entourant le capteur 31. The probe body 35 has a dual role. On the one hand, the probe body maintains the sensor, as well as the probe head 34. In addition, the body 35 combines with the rear part of the head 34 to fill the recesses necessary for the passage of the sensor. 31. On the other hand, the probe body 35 transmits the pressure measured by the capture zone, while ensuring the tightness of this zone, to the head grooves 343 and longitudinal conduits 345 to the probe body 35 and surrounding the sensor 31.

Le corps de sonde 35 est une pièce longiligne cylindrique qui reçoit à glissement, dans la première moitié reliée à la tête 34, la longue branche 312 du capteur coudé 31. A l'extrémité de la branche 312 entre un tube étroit flexible 32 de contrepression CP relié à l'électrovanne 24S, et sortent deux paires de fils électriques d'alimentation 38A et de tension de sortie 38T-pour le capteur 31. The probe body 35 is a long, cylindrical piece which receives, in sliding, in the first half connected to the head 34, the long branch 312 of the bent sensor 31. At the end of the branch 312 between a narrow flexible flexible tube 32 for back pressure CP connected to the solenoid valve 24S, and two pairs of electrical supply wires 38A and output voltage 38T come out for the sensor 31.

La partie terminale cylindrique du corps de sonde 35 à assembler à la tête 34 est évidée pour encercler le coude du capteur 31 au niveau du coude et le positionner. A l'arrière de cette partie cylindrique, un embout sensiblement parallélépipèdique 352 rapporté par soudure est logé dans la rainure 341 et reconstitue la partie cylindrique arrière de la tête de sonde. Toutefois, un filetage apparaît sur le côté supérieur curviligne de l'embout 352 en regard du corps de sonde pour compléter un filetage à la périphérie arrière 344 de la tête de sonde 34. Autour de ces filetages est vissé l'écrou 37 pour assurer le maintien de l'ensemble. The cylindrical end part of the probe body 35 to be assembled to the head 34 is hollowed out to encircle the elbow of the sensor 31 at the elbow and position it. At the rear of this cylindrical part, a substantially parallelepiped end piece 352 added by welding is housed in the groove 341 and reconstitutes the rear cylindrical part of the probe head. However, a thread appears on the upper curvilinear side of the end piece 352 opposite the probe body to complete a thread at the rear periphery 344 of the probe head 34. Around these threads is screwed the nut 37 to ensure the maintenance of the whole.

Le bouchon 36 assure l'étanchéité de la zone de captation 342-343 de la sonde, tout en permettant l'entrée d'informations dans le capteur 31 à travers le tube de contrepression 32 et la paire de fils conducteurs d'alimentation 38A, et la sortie d'informations du capteur 31 à travers le tube de pression stationnaire mesurée 33 et la paire de fils conducteurs 38T pour tension de sortie caractérisant le signal de réponse du capteur 31. The plug 36 seals the capture zone 342-343 of the probe, while allowing the entry of information into the sensor 31 through the counterpressure tube 32 and the pair of supply conductor wires 38A, and the information output from the sensor 31 through the measured stationary pressure tube 33 and the pair of conductive wires 38T for output voltage characterizing the response signal from the sensor 31.

Le bouchon 36 est un cylindre percé longitudinalement pour le passage des tubes 32 et 33 et des fils 38A et 38T et pénètre dans l'extrémité supérieure cylindrique du corps de sonde 35 pour y être par exemple fixé par vissage. Le corps de sonde 35 constitue un mât offrant des gorges 353 pour recevoir un collier de serrage d'un chariot d'appareil pour déplacer radialement et/ou en rotation la tête de sonde 34, c'est-à-dire en hauteur
HA et/ou en inclinaison IN par rapport à la verticale, dans une veine d'essais à explorer VE, comme schématisé à la Fig. 3 ; dans ce cas, la tête est située entre deux grilles d'aubes successives AU du rotor d'un compresseur.The plug 36 is a cylinder pierced longitudinally for the passage of the tubes 32 and 33 and the wires 38A and 38T and enters the cylindrical upper end of the probe body 35 so as to be fixed there by screwing, for example. The probe body 35 constitutes a mast offering grooves 353 for receiving a clamp for an apparatus carriage for radially and / or rotating movement of the probe head 34, that is to say in height
HA and / or in inclination IN relative to the vertical, in a test vein to explore VE, as shown diagrammatically in FIG. 3; in this case, the head is located between two grids of successive blades AU of the rotor of a compressor.

L'écrou 37 réalise une liaison rigide entre les pièces 352 et 34 et le capteur 31. Une fois l'assemblage réalisé, après s'être assuré de l'étanchéité entre les pièces obtenue par collage, un enrobage final est effectué par poudre métallique durcissante. L'enrobage garantit l'étanchéité définitive de la zone de transmission de la pression entre la tête 34, le corps 35 et l'écrou 37, tout en reconstituant un cylindre parfait sur la tête de sonde 34. The nut 37 provides a rigid connection between the parts 352 and 34 and the sensor 31. Once the assembly has been carried out, after ensuring the seal between the parts obtained by bonding, a final coating is carried out with metal powder hardening. The coating guarantees the final tightness of the pressure transmission zone between the head 34, the body 35 and the nut 37, while reconstituting a perfect cylinder on the probe head 34.

La sonde 3 est miniaturisée pour son emploi dans des veines de turbomachines de petites dimensions. A titre d'exemple, la tête de sonde a un diamètre D de 4 mm, et la distance entre la face avant de la tête de sonde et l'axe de la sonde est 2D = 8 mm. The probe 3 is miniaturized for its use in small turbine engine streams. For example, the probe head has a diameter D of 4 mm, and the distance between the front face of the probe head and the axis of the probe is 2D = 8 mm.

La sonde 3 permet simultanément de mesurer la pression d'arrêt stationnaire moyenne PSM ainsi que la pression d'arrêt instationnaire, par ouverture des électrovannes 23s et 24C. La mesure de la pression instationnaire est réalisée grâce au capteur à court temps de réponse 31. The probe 3 simultaneously makes it possible to measure the mean stationary shutdown pressure PSM as well as the unsteady shutdown pressure, by opening the solenoid valves 23s and 24C. The unsteady pressure is measured using the short response time sensor 31.

La, zone de captation 342 autour du capteur et les rainures 343 transmettent la pression d'arrêt moyenne stationnaire PSM vers le tube 33 et le capteur 13. The capture zone 342 around the sensor and the grooves 343 transmit the stationary mean stop pressure PSM to the tube 33 and the sensor 13.

Par ouverture de l'électrovanne 24S, et à travers le tube 32, la pression PSM est ensuite appliquée en contrepression CP au capteur différentiel à court temps de réponse 31, ce qui permet après traitement du signal délivré par les fils 38T du capteur, de contrôler la dérive du zéro en cours d'expérimentation. By opening the solenoid valve 24S, and through the tube 32, the pressure PSM is then applied in counterpressure CP to the differential sensor with short response time 31, which allows after processing of the signal delivered by the wires 38T of the sensor, check the zero drift during the experiment.

Par le tube de contrepression 32 peut être aussi injectées, en cours d'expérimentation, des pressions calibrées PS et PI qui permettent le contrôle de l'étalonnage du capteur 31. Ainsi, par cette technique et grâce à la conception miniaturisée de la sonde 3 qui permet la mesure simultanée des pressions d'arrêt stationnaire moyenne et instationnaire, se trouve réalisée une compensation pneumatique de la dérive thermique du capteur. Des mesures quantitatives sont réalisées dans des écoulements instationnaires périodiques où la température de ceux-ci peut varier. Through the counterpressure tube 32 can also be injected, during the experiment, calibrated pressures PS and PI which allow the calibration of the sensor 31 to be controlled. Thus, by this technique and thanks to the miniaturized design of the probe 3 which allows the simultaneous measurement of the average stationary and unsteady stationary pressures, pneumatic compensation of the thermal drift of the sensor is carried out. Quantitative measurements are carried out in periodic unsteady flows where the temperature of these can vary.

Le circuit électrique du dispositif de mesure comprend essentiellement des alimentations électriques 133 et 313 des capteurs 13 et 31, un contrôleur 4 pour commander le circuit pneumatique et gérer les mesures, et une unité de traitement de signaux 5. The electrical circuit of the measuring device essentially comprises electrical supplies 133 and 313 of the sensors 13 and 31, a controller 4 for controlling the pneumatic circuit and managing the measurements, and a signal processing unit 5.

L'alimentation électrique 133 fournit une tension continue au capteur différentiel de référence 13 dont une sortie 134 délivre un signal électrique de mesure de référence SR appliqué à une première entrée de tension analogique 41 du contrôleur 4. Le signal de mesure SR représente avec une très grande précision une évaluation de l'une des pressions calibrées PS et PI à appliquer en contrepression à la sonde 3, ou une évaluation de la pression d'arrêt stationnaire moyenne PSM dans l'écoulement à analyser, ici dans la veine VE et entre les aubes de compresseur AU. The power supply 133 supplies a DC voltage to the reference differential sensor 13, an output 134 of which delivers an electrical reference measurement signal SR applied to a first analog voltage input 41 of the controller 4. The measurement signal SR represents with a very high accuracy an evaluation of one of the calibrated pressures PS and PI to be applied in counterpressure to the probe 3, or an evaluation of the average stationary stop pressure PSM in the flow to be analyzed, here in the vein VE and between the AU compressor blades.

L'autre alimentation électrique 313 applique des tensions continues au capteur différentiel à court temps de réponse 31 à travers les fils 38A, et à quatre amplificateurs opérationnels inclus dans un circuit différentiel et amplificateur 7. The other power supply 313 applies DC voltages to the short response time differential sensor 31 through the wires 38A, and to four operational amplifiers included in a differential circuit and amplifier 7.

Comme montré à la Fig. 5, le circuit 7 comprend trois amplificateurs 71, 72 et 73. Les entrées opposées des deux amplificateurs d'entrée 71 et- 72 sont reliées aux fils de tension de sortie 38T du capteur 31 afin que le troisième amplificateur 73 délivre une tension différentielle de mesure précise, avec un gain de 2 par rapport à la tension de sortie du capteur 31. Dans le circuit 7, la sortie de l'amplificateur différentiel 73 ainsi qu'une sortie de tension analogique 43 du contrôleur 4 sont respectivement reliées aux deux entrées d'un amplificateur-soustracteur de sortie 74.En pratique, la sortie 43 fournit une "contretension" continue CT sensiblement inférieure à la plus petite tension de mesure de sortie de l'amplificateur 73, égale à 8 volts selon l'exemple précédent, afin que le signal de mesure SM en sortie de l'amplificateur 74 fluctue dans un petit intervalle de tension prédéterminé IT. Le signal SM est appliqué à une seconde entrée analogique 42 du contrôleur 4 et à une entrée analogique 51 de l'unité 5. Le signal SM dont les fluctuations ne sont pas atténuées, sa bande passante étant de l'ordre de 500 kHz, offre des variations de tension ainsi comprise dans la plage de tension étroite
IT, typiquement de l'ordre de 0,1 volt, d'un convertisseur d'entrée analogique-numérique (CAN) inclus dans un oscillateur numérique que constitue l'unité de traitement 5.As shown in Fig. 5, the circuit 7 comprises three amplifiers 71, 72 and 73. The opposite inputs of the two input amplifiers 71 and 72 are connected to the output voltage wires 38T of the sensor 31 so that the third amplifier 73 delivers a differential voltage of precise measurement, with a gain of 2 compared to the output voltage of the sensor 31. In circuit 7, the output of the differential amplifier 73 as well as an analog voltage output 43 of the controller 4 are respectively connected to the two inputs of an output amplifier-subtractor 74. In practice, the output 43 provides a continuous "contretension" CT substantially less than the smallest output measurement voltage of the amplifier 73, equal to 8 volts according to the previous example, so that the measurement signal SM at the output of the amplifier 74 fluctuates within a small predetermined voltage interval IT. The SM signal is applied to a second analog input 42 of the controller 4 and to an analog input 51 of the unit 5. The SM signal, the fluctuations of which are not attenuated, its bandwidth being of the order of 500 kHz, offers voltage variations thus included in the narrow voltage range
IT, typically of the order of 0.1 volts, of an analog-digital input converter (ADC) included in a digital oscillator that constitutes the processing unit 5.

Le contrôleur 4 possède une interface de sortie pour commander les huit électrovannes 21S-21C, 22S-22C, 23S-23C et 24S-24C, chacune individuellement, à travers un bus à huit fils 44, le régulateur d'air laminé 113 dans la première source pneumatique 11 à travers un bus à trois fils 45, et le système de réglage d'air laminé 122 dans la seconde source pneumatique 12 à travers un fil électrique 46. Controller 4 has an output interface for controlling the eight solenoid valves 21S-21C, 22S-22C, 23S-23C and 24S-24C, each individually, through an eight-wire bus 44, the laminated air regulator 113 in the first pneumatic source 11 through a three-wire bus 45, and the laminated air control system 122 in the second pneumatic source 12 through an electric wire 46.

De préférence, le contrôleur 4 est un dispositif d'acquisition de données et de commande programmable du type FLUCKE-1752A. Le contrôleur est organisé autour d'un bus notamment pour plusieurs processeurs de calcul et commande, pour des moyens voltmétriques à convertisseur analogique-numérique à 16 bits reliés aux bornes 41 et 42 ainsi qu'à une sortie de mesure de température de la soufflerie d'étalonnage 114, et pour des interfaces de communication standards, telles qu'une interface
IEEE/488 reliée par un bus bidirectionnel d'armement, de synchronisation et de dialogue 52 à l'unité de traitement 5.Preferably, the controller 4 is a data acquisition and programmable control device of the FLUCKE-1752A type. The controller is organized around a bus, in particular for several calculation and command processors, for voltmetric means with 16-bit analog-digital converter connected to terminals 41 and 42 as well as to a temperature measurement output of the blower d 114, and for standard communication interfaces, such as an interface
IEEE / 488 linked by a bidirectional arm, synchronization and dialogue bus 52 to the processing unit 5.

Comme déjà dit, l'unité 5 est constituée par un oscilloscope numérique programmable de préférence du type BIOMATION-4500 recevant une disquette à N=39 pistes d'enregistrement. L'unité 5 comprend des moyens pour échantillonner le signal de mesure de pression instationnaire SM à une fréquence élevée fe, typiquement de 5 MHz, et des moyens programmables d'intégration pour moyenner les échantillons du signal et de mesure. Dans l'unité 5, le signal numérique de pression moyennée est traité afin d'éliminer tout bruit.S'il s'agit de signaux instationnaires à caractère périodique, comme dans des turbomachines, le signal SY est synchrone avec la périodicité de rotation d'une aube AU du compresseur selon la réalisation illustrée, et le bruit est éliminé par moyennage numérique à partir du signal de synchronisation Sy, définissant des périodes de moyennage typiquement de 20 ms. As already said, the unit 5 is constituted by a programmable digital oscilloscope preferably of the BIOMATION-4500 type receiving a floppy disk with N = 39 recording tracks. The unit 5 comprises means for sampling the unsteady pressure measurement signal SM at a high frequency fe, typically 5 MHz, and programmable integration means for averaging the signal and measurement samples. In unit 5, the digital average pressure signal is processed to eliminate any noise. If these are unsteady signals of a periodic nature, as in turbomachines, the signal SY is synchronous with the periodicity of rotation d an AU blade of the compressor according to the illustrated embodiment, and the noise is eliminated by digital averaging from the synchronization signal Sy, defining averaging periods typically of 20 ms.

Puis l'unité 5 transmet le signal de mesure moyenné aux moyens de calcul inclus dans le contrôleur 4, via le bus 52. L'unité 4 calcule une moyenne dudit signal moyenné pendant une durée prédéterminée et décide, en fonction de la contrepression appliquée au capteur différentiel de mesure 31, de contrôler l'étalonnage de ce capteur ou de mesurer la pression captée, par évaluation par rapport aux divers signaux de référence
IR transmis par le capteur 13.Then the unit 5 transmits the averaged measurement signal to the calculation means included in the controller 4, via the bus 52. The unit 4 calculates an average of said averaged signal for a predetermined duration and decides, as a function of the back pressure applied to the differential measurement sensor 31, to control the calibration of this sensor or to measure the pressure sensed, by evaluation with respect to the various reference signals
IR transmitted by the sensor 13.

Un procédé de mesure de pression en environnement industriel, correspondant à un logiciel pouvant être enregistré dans le contrôleur 4, lequel commande l'unité de traitement 5 à travers le bus 52, est maintenant décrit en référence à l'algorithme illustré à la Fig. 6. Ce procédé comprend essentiellement des essais de mesure en nombre déterminé
NES, effectués à des instants déterminés et avec des températures différentes a priori. Chacun des essais est composé de trois étapes El,
E2 et E3 consistant respectivement en une acquisition des zéros des capteurs 13 et 31, un étalonnage du capteur de mesure 31 par rapport à des pressions PS et/ou dépressions PI calibrées, et en des mesures proprement dites de pression dans un écoulement de fluide déterminé VE, pour diverses positions de la sonde 3 dans cet écoulement.A pressure measurement method in an industrial environment, corresponding to software that can be recorded in the controller 4, which controls the processing unit 5 through the bus 52, is now described with reference to the algorithm illustrated in FIG. 6. This process essentially comprises measurement tests in determined numbers
NES, performed at specific times and with a priori different temperatures. Each of the tests is composed of three stages El,
E2 and E3 consisting respectively of an acquisition of the zeros of the sensors 13 and 31, a calibration of the measurement sensor 31 with respect to calibrated pressures PS and / or depressions PI, and by actual measurements of pressure in a determined fluid flow VE, for various positions of probe 3 in this flow.

Chaque étape El, E2, E3 débute par une ouverture de deux électrovannes associées, et se termine par la fermeture de ces deux mêmes électrovannes. Each step E1, E2, E3 begins with the opening of two associated solenoid valves, and ends with the closing of these same two solenoid valves.

Entre ces fermeture et ouverture d'électrovannes, l'étape comprend au moins une sous-étape dite d'enregistrement de résultats EN, consistant à enregistrer un nombre déterminé d'échantillons du signal de référence
SR:et du signal de mesure SM, délivrés par les capteurs 13 et 31 pour des pressions bien déterminées appliquées aux entrées 132 et 32 des capteurs 13.et 31. A titre d'exemple, on se référera dans la suite à l'étude de l'écoulement de fluide dans un canal compris entre deux aubes AU d'une même roue d'un étage du compresseur. En fonctionnement, cet étage de compresseur tourne à 10500 t/mn et comprend 70 aubes AU par roue. La fréquence d'un canal interaube est donc de 70 x 10500/60 = 12550 Hz et, comme on l'a déjà supposé, si la fréquence d'échantillonnage fe des signaux
SR et SM égale à 5 MHz, ne = 409 mesures de pression sont prélevées lors du balayage d'un canal.En pratique, une étape d'enregistrement EN consiste à lire simultanément ne = 409 échantillons de pression dans les signaux
SR et SM pendant trois, ou plus, canaux interaubes successifs et à calculer la moyenne des trois pressions mesurées par chacun des capteurs pour le même endroit dans les trois canaux interaubes afin d'obtenir "un canal moyen" caractérisé par ne = 409 valeurs de pression délivrées par le capteur différentiel de référence 13 et ne = 409 valeurs de pression délivrées par le capteur de mesure 31. Les résultats des mesures sur ce canal moyen sont enregistrés pour chacune des étapes El, E2, E3 sur une piste d'enregistrement d'une disquette incluse dans l'unité de traitement 5.Un sous-programme est prévu de telle manière que, lorsque la disquette est pleine et par conséquent le nombre de pistes d'enregistrement, ici en nombre N = 39, est atteint, l'opérateur est invité à changer de disquette. Les enregistrements des résultats sur la disquette sont synchronisés avec les impulsions de synchronisation SY correspondant à un tour des roues du compresseur. La sous-étape d'enregistrement EN est résumée à la Fig. 6, au niveau de la première étape El.Between these closing and opening of solenoid valves, the step comprises at least one sub-step called recording of results EN, consisting in recording a determined number of samples of the reference signal
SR: and of the measurement signal SM, delivered by the sensors 13 and 31 for well-determined pressures applied to the inputs 132 and 32 of the sensors 13. and 31. By way of example, reference will be made hereinafter to the study fluid flow in a channel between two blades AU of the same wheel of a stage of the compressor. In operation, this compressor stage rotates at 10500 rpm and includes 70 AU blades per wheel. The frequency of an inter-vane channel is therefore 70 x 10 500/60 = 12 550 Hz and, as already assumed, if the sampling frequency fe of the signals
SR and SM equal to 5 MHz, ne = 409 pressure measurements are taken when scanning a channel. In practice, a recording step EN consists in simultaneously reading ne = 409 pressure samples in the signals
SR and SM for three or more successive inter-blade channels and to calculate the average of the three pressures measured by each of the sensors for the same location in the three inter-blade channels in order to obtain "an average channel" characterized by ne = 409 values of pressure delivered by the reference differential sensor 13 and ne = 409 pressure values delivered by the measurement sensor 31. The results of the measurements on this mean channel are recorded for each of the steps El, E2, E3 on a recording track d a floppy disk included in the processing unit 5. A subroutine is provided in such a way that, when the floppy disk is full and consequently the number of recording tracks, here in number N = 39, is reached, the operator is asked to change the diskette. The results records on the floppy disk are synchronized with the synchronization pulses SY corresponding to one revolution of the compressor wheels. The EN recording sub-step is summarized in FIG. 6, at the level of the first step El.

Initialement, avant la mise en marche du compresseur, le nombre d'essais NES et le nombre de pistes d'enregistrement par disquette sont mis à zéro. Le cas échéant, les deux électrovannes 23C et 23S sont ouvertes afin d'appliquer la pression atmosphérique PA aux entrées 132 et 32 des capteurs 13 et 31 afin d'enregistrer la dérive du zéro du capteur de mesure par rapport au capteur de référence, pour la pression atmosphérique. Initially, before switching on the compressor, the number of NES tests and the number of recording tracks per floppy disk are set to zero. If necessary, the two solenoid valves 23C and 23S are open in order to apply the atmospheric pressure PA to the inputs 132 and 32 of the sensors 13 and 31 in order to record the drift of the zero of the measurement sensor with respect to the reference sensor, for atmospheric pressure.

Après mise en marche du compresseur, on procède à un premier essai, comme détaillé par les trois étapes El, E2 et E3 à la Fig. 6. Le nombre de pressions et dépressions calibrées, BPS et BPI, établies lors de la seconde étape E2, et le nombre M de positions de la sonde 3 dans l'écoulement du:fluide sont mis à zéro. After switching on the compressor, a first test is carried out, as detailed by the three steps El, E2 and E3 in FIG. 6. The number of calibrated pressures and depressions, BPS and BPI, established during the second step E2, and the number M of positions of the probe 3 in the flow of the fluid are set to zero.

L'étape d'acquisition de zéros El, comme montré à gauche dans la
Fig. 6, débute par l'ouverture des électrovannes 23C et 24S. Le capteur de référence 13 reçoit par conséquent par ces deux entrées 131 et 132 la pression atmosphérique, et par conséquent, délivre un signal SR représentatif du zéro de référence. Le capteur de mesure 31 reçoit en contrepression par son entrée 32 la pression à mesurer PSM prélevée par la zone de captation 342 de la sonde 3, et par suite, le signal de mesure
SM est représentatif du zéro du capteur de mesure 31. Une sous-étape d'enregistrement succède à l'ouverture des électrovannes 23C et 248 ne = 409 zéros moyens de pression du capteur de référence 13 et ne = 409 zéros moyens de pression du capteur de mesure 31 sont ainsi enregistrés.The El zero acquisition step, as shown on the left in the
Fig. 6, begins with the opening of the solenoid valves 23C and 24S. The reference sensor 13 consequently receives by these two inputs 131 and 132 the atmospheric pressure, and consequently, delivers a signal SR representative of the reference zero. The measurement sensor 31 receives in counterpressure via its input 32 the pressure to be measured PSM taken by the collection zone 342 of the probe 3, and consequently, the measurement signal
SM is representative of the zero of the measurement sensor 31. A recording sub-step follows the opening of the solenoid valves 23C and 248 ne = 409 mean pressure zero of the reference sensor 13 and ne = 409 mean pressure zero of the sensor 31 are thus recorded.

Les électrovannes 23C et 24S sont alors fermées.The solenoid valves 23C and 24S are then closed.

La seconde étape E2 consiste à étalonner le capteur de mesure 31 par rapport à des pressions calibrées délivrées par le circuit générateur 1. The second step E2 consists in calibrating the measurement sensor 31 with respect to calibrated pressures delivered by the generator circuit 1.

Ces "pressions" calibrées sont sélectionnées en fonction de l'estimation des valeurs de pression à mesurer pour l'étude de l'écoulement de fluide.These calibrated "pressures" are selected based on the estimation of the pressure values to be measured for the study of fluid flow.

Dans la Fig. 6, à droite de celle-ci, on a supposé que l'étape E2 est relative à l'étalonnage d'abord par rapport à trois pressions calibrées
PS, soit BPS = 3 et, en second lieu, par rapport à trois dépressions calibrées PI, soit BPI = 3. La seconde étape E2 est ainsi composée de deux sous-étapes analogues relatives aux pressions et dépressions.In Fig. 6, to the right of it, it has been assumed that step E2 relates to the calibration first with respect to three calibrated pressures
PS, either BPS = 3 and, secondly, with respect to three calibrated depressions PI, or BPI = 3. The second step E2 is thus composed of two analogous substeps relating to pressures and depressions.

La première sous-étape de l'étape E2 débute par l'ouverture des électrovannes 21C et 21S. Pour chacune des trois valeurs de pression calibrées préprogrammées dans le contrôleur sont effectuées des sous-étapes de réglage ER et de mesure EM. La sous-étape ER est une étape d'asservissement du régulateur 113 dans la première source d'alimentation pneumatique 11 afin qu'en sortie de la chambre de soufflerie, la pression
PS soit égale à la pression calibrée choisie. Pour ce faire, le contrôleur 4 lit le signal SR, et par comparaison avec la valeur de la pression calibrée préenregistrée règle le régulateur 113 via le bus 45. Après ce réglage par approximations successives, la contretension CT est également ajustée par le contrôleur 4 afin que le signal SM ait une amplitude inférieure à l'intervalle de tension IT = 0,1 volt acceptable par l'unité 5.Puis une sous-étape d'enregistrement EN est effectuée au cours de laquelle sont enregistrés ne = 409 échantillons du signal SM représentatifs de pression différentielle étalonnée par rapport à la pression calibrée choisie.The first substep of step E2 begins with the opening of the solenoid valves 21C and 21S. For each of the three calibrated pressure values preprogrammed in the controller, ER adjustment and EM measurement sub-steps are carried out. The substep ER is a step for controlling the regulator 113 in the first pneumatic supply source 11 so that, at the outlet of the blower chamber, the pressure
PS is equal to the selected calibrated pressure. To do this, the controller 4 reads the signal SR, and by comparison with the value of the prerecorded calibrated pressure adjusts the regulator 113 via the bus 45. After this adjustment by successive approximations, the back pressure CT is also adjusted by the controller 4 so that the signal SM has an amplitude less than the voltage interval IT = 0.1 volts acceptable by the unit 5. Then a recording sub-step EN is carried out during which are recorded ne = 409 samples of the signal SM representative of differential pressure calibrated with respect to the selected calibrated pressure.

Après accomplissement de trois cycles comme celui décrit ci-dessus respectivement pour les trois valeurs préprogrammées de pression calibrée, les deux électrovannes 21C et 218 sont fermées. La seconde sous-étape relative à l'étalonnage par rapport à trois dépressions PI commence par l'ouverture des électrovannes 22C et 22S. Cette sous-étape comprend BPI = 3 cycles d'étalonnage respectivement pour les trois dépressions calibrées choisies ; chaque cycle comprend une sous-étape d'asservissement ER concernant le réglage du système 122 dans la seconde source d'alimentation pneumatique 12, et une sous-étape de mesure EM incluant un réglage de la contretension CT et une sous-étape d'enregistrement EN des échantillons du signal de mesure SM correspondants.La seconde sous-étape de l'étape
E2, et plus généralement la seconde étape E2, se termine par la fermeture des électrovannes 22C et 22S.After completion of three cycles such as that described above respectively for the three preprogrammed values of calibrated pressure, the two solenoid valves 21C and 218 are closed. The second sub-step relating to the calibration with respect to three PI depressions begins with the opening of the solenoid valves 22C and 22S. This sub-step includes BPI = 3 calibration cycles respectively for the three selected calibrated depressions; each cycle includes a servo sub-step ER relating to the adjustment of the system 122 in the second pneumatic supply source 12, and a measurement sub-step EM including a contretension adjustment CT and a recording sub-step EN of corresponding SM measurement signal samples. The second substep of the step
E2, and more generally the second step E2, ends with the closing of the solenoid valves 22C and 22S.

La troisième étape E3 débute par l'ouverture des électrovannes 24C et 23S de manière à appliquer la pression stationnaire moyenne PSM à l'entrée 132 du capteur de référence 13 et la pression atmosphérique PA à l'entrée 32 du capteur de mesure 31. Puis M = 20 mesures de pression proprement dites sont effectuées. Chaque mesure consiste à positionner la sonde 3 dans l'écoulement de fluide à étudier VE à une position bien déterminée, par exemple en hauteur et latéralement en inclinaison, comme indiqué par les flèches HA et IN dans la Fig. 3. Selon d'autres variantes, la position de la sonde peut être réglée d'une manière générale dans l'espace à trois dimensions, ici entre deux roues d'aubes du compresseur. The third step E3 begins with the opening of the solenoid valves 24C and 23S so as to apply the average stationary pressure PSM at the input 132 of the reference sensor 13 and the atmospheric pressure PA at the input 32 of the measurement sensor 31. Then M = 20 actual pressure measurements are made. Each measurement consists in positioning the probe 3 in the fluid flow to be studied VE at a well-determined position, for example in height and laterally in inclination, as indicated by the arrows HA and IN in FIG. 3. According to other variants, the position of the probe can be adjusted generally in the three-dimensional space, here between two impeller blades of the compressor.

Après positionnement de la sonde, une sous-étape de mesure EM est effectuée afin d'enregistrer ne = 409 échantillons du signal de mesure SM ainsi que ne échantillons du signal de référence SR. After positioning the probe, a measurement sub-step EM is carried out in order to record ne = 409 samples of the measurement signal SM as well as ne samples of the reference signal SR.

Après ce cycle de vingt mesures dans l'étape E3, l'essai est terminé et les résultats des mesures sont traités directement, ou plus généralement, l'étape E3 peut être poursuivie par un essai suivant à une période déterminée, qui correspondra à une température différente de l'essai précédent, et ainsi de suite. Après par exemple NES = 50 essais effectués, l'opérateur déclenche l'algorithme de dépouillement des mesures de l'écoulement instationnaire selon la Fig. 7 décrit ci-dessous. After this cycle of twenty measurements in step E3, the test is finished and the results of the measurements are processed directly, or more generally, step E3 can be continued by a following test at a determined period, which will correspond to a different temperature from the previous test, and so on. After, for example, NES = 50 tests carried out, the operator triggers the analysis algorithm of the unsteady flow measurements according to FIG. 7 described below.

L'analyse des résultats d'un essai montré à la Fig. 7 comprend essentiellement trois étapes de calcul EC1, EC2, EC3 correspondant aux étapes El, E2 et E3, et une étape finale ECD pour déterminer les grandeurs physiques recherchées, en l'occurrence la pression totale et les variations de, la pression en fonction de la position de la sonde. Analysis of the results of a test shown in Fig. 7 essentially comprises three calculation steps EC1, EC2, EC3 corresponding to steps E1, E2 and E3, and a final step ECD to determine the physical quantities sought, in this case the total pressure and the variations of, the pressure as a function of the position of the probe.

Après un transfert des résultats mémorisés dans l'unité de traitement 5 vers le contrôleur 4, le contrôleur 4 détermine la dérive du zéro du capteur de mesure 31 pour l'essai considéré, c'est-à-dire pour une température déterminée, afin de corriger en conséquence l'étalonnage à l'étape EC2 et les mesures à l'étape EC3. Les ne échantillons mémorisés à l'étape El sont lissés (transformation de Fourier) pour former un signal d'enveloppe sur un pas de roue de compresseur correspondant à un canal "moyen" interaube, puis le signal d'enveloppe est moyenné par intégration sur ce pas, et finalement le décalage du zéro DZ exprimé en millivolts est obtenu et mis en mémoire. After a transfer of the results stored in the processing unit 5 to the controller 4, the controller 4 determines the zero drift of the measurement sensor 31 for the test considered, that is to say for a determined temperature, in order correct the calibration in step EC2 and the measurements in step EC3 accordingly. The only samples stored in step E1 are smoothed (Fourier transformation) to form an envelope signal on a compressor wheel pitch corresponding to an interaube "medium" channel, then the envelope signal is averaged by integration over this step, and finally the offset of zero DZ expressed in millivolts is obtained and stored in memory.

De même, à l'étape EC2, pour chaque ensemble de ne échantillons de pression correspondant à une contrepression calibrée PS ou PI appliquée à l'entrée 32 du capteur 31 sont calculées un signal d'enveloppe de réponse du capteur par lissage, et une valeur moyenne par intégration. Puis à cette valeur moyenne est additionnée la contretension correspondante CT afin d'obtenir la véritable valeur moyenne de la pression instationnaire différentielle mesurée d'étalonnage. En fonction du signe du décalage du zéro précédent DZ, celui-ci est additionné ou retranché à la valeur de pression différentielle précitée afin d'obtenir une valeur de pression étalonnée corrigée.A ce stade, sachant que les mesures d'étalonnage sont effectuées par rapport à la même pression de mesure appliquée dans la zone de captation 342 de la sonde 3 pour chaque échantillon, il en résulte que le contrôleur 4 peut établir un tableau de transformation de signal mesuré SM + CT en millivolts en une pression mesurée exprimée en mbars, pour les intervalles définis entre pressions calibrées PS et PI ; ce tableau de transformation sert à calculer et corriger les pressions mesurées à l'étape E3 respectivement en fonction des intervalles entre pressions calibrées, puisque la dérive de l'étalonnage du capteur de mesure ne varie pas précisément linéairement avec la température. Similarly, in step EC2, for each set of pressure samples corresponding to a calibrated back pressure PS or PI applied to the input 32 of the sensor 31, a response envelope signal from the sensor is calculated by smoothing, and a average value by integration. Then to this mean value is added the corresponding counter-tension CT in order to obtain the true mean value of the measured unsteady differential pressure of calibration. Depending on the sign of the previous zero offset DZ, this is added or subtracted from the aforementioned differential pressure value in order to obtain a corrected calibrated pressure value. At this stage, knowing that the calibration measurements are carried out by relative to the same measurement pressure applied in the capture zone 342 of the probe 3 for each sample, it follows that the controller 4 can establish a table for transforming the measured signal SM + CT in millivolts into a measured pressure expressed in mbar , for the defined intervals between calibrated pressures PS and PI; this transformation table is used to calculate and correct the pressures measured in step E3 respectively as a function of the intervals between calibrated pressures, since the drift of the calibration of the measurement sensor does not vary precisely linearly with the temperature.

L'étape de calcul EC3 comprend, comme l'étape E3, M = 20 cycles de calcul correspondant respectivement à M positions de la sonde. Pour chaque position de la sonde, les ne échantillons du signal de mesure SM sont convertis en des échantillons de pression exprimés en mbar en fonction de tableaux d'étalonnage obtenus à l'étape EC2, puis sont lissés de manière à obtenir un signal d'enveloppe de pression. Selon l'exemple d'application précité à un turbocompresseur, les minima de pression correspondant au passage des aubes AU du compresseur n'ont pas la même position temporelle pour les différentes positions de la sonde. Le contrôleur 4 recherche donc le minimum de pression pour chaque signal d'enveloppe correspondant à une position de sonde afin que tous les signaux soient calés par rapport à un même instant de référence.A partir de ce nouveau signal d'enveloppe, un lissage est effectué et une moyenne est calculée afin d'en déduire la pression correspondant à la position choisie. A chaque cycle, la pression ainsi calculée et les coordonnées de la sonde, en l'occurrence en hauteur et en inclinaison, sont enregistrées. The calculation step EC3 comprises, like the step E3, M = 20 calculation cycles corresponding respectively to M positions of the probe. For each position of the probe, the ne samples of the measurement signal SM are converted into pressure samples expressed in mbar according to calibration tables obtained in step EC2, then are smoothed so as to obtain a signal of pressure jacket. According to the above example of application to a turbocharger, the pressure minima corresponding to the passage of the blades AU of the compressor do not have the same time position for the different positions of the probe. Controller 4 therefore searches for the minimum pressure for each envelope signal corresponding to a probe position so that all the signals are calibrated with respect to the same reference instant. From this new envelope signal, smoothing is performed and an average is calculated in order to deduce the pressure corresponding to the chosen position. At each cycle, the pressure thus calculated and the coordinates of the probe, in this case in height and in inclination, are recorded.

A l'étape de détermination ECD, pour chaque hauteur HA de la sonde sont calculés ne polynômes résultant chacun de l'ensemble des échantillons de même rang dans les enveloppes calculées à l'étape précédente EC3, après recalage temporel. Les polynômes sont ainsi tracés, puis en sont déduits par la méthode des moindres carrés le maximum de chaque polynôme afin de tracer la variation de la pression d'arrêt totale en fonction du temps sur un canal. A partir des pressions moyennes calculées à l'étape EC3 peut être tracée la variation de la direction instationnaire de la direction sur un canal pour les différentes hauteurs. Des courbes de pression statique peuvent être également tracées en fonction de la position de la sonde. At the ECD determination step, for each height HA of the probe are calculated no polynomials each resulting from the set of samples of the same rank in the envelopes calculated in the previous step EC3, after time registration. The polynomials are thus plotted, then deduced from it by the method of least squares the maximum of each polynomial in order to plot the variation of the total stop pressure as a function of time on a channel. From the average pressures calculated in step EC3, the variation of the unsteady direction of the direction on a channel for the different heights can be plotted. Static pressure curves can also be drawn depending on the position of the probe.

A titre d'exemple, les Figs. 8 et 9 présentent deux exemples de correction de mesure réalisés à l'aide du dispositif de mesure décrit précédemment selon l'invention, pour des températures de 200C à 600C avec un pas de 100C. Pour chacune de ces températures, un essai est réalisé selon l'algorithme de la Fig. 6, et les valeurs de pression sont déduites de l'algorithme de la Fig. 7. Afin de ne pas surcharger les Figs 8 et 9, seul le résultat de l'étalonnage par rapport à une pression calibrée proche de la pression à mesurer est indiqué pour chaque température. Les graphes des Figs 8 et 9 ont été obtenus pour deux gammes de pression de travail différentes correspondant à un tiers de l'échelle du capteur de mesure utilisé 31 et au maximum de l'échelle de ce capteur respectivement. By way of example, Figs. 8 and 9 present two examples of measurement correction carried out using the measuring device described above according to the invention, for temperatures from 200C to 600C with a step of 100C. For each of these temperatures, a test is carried out according to the algorithm of FIG. 6, and the pressure values are deduced from the algorithm of FIG. 7. In order not to overload Figs 8 and 9, only the result of the calibration with respect to a calibrated pressure close to the pressure to be measured is indicated for each temperature. The graphs in Figs 8 and 9 were obtained for two different working pressure ranges corresponding to one third of the scale of the measurement sensor used 31 and to the maximum of the scale of this sensor respectively.

La sonde 3 équipée du capteur à court temps de réponse 31 est placée à l'intérieur d'une enceinte thermostatée dans laquelle la pression interne ainsi que la température sont réglables.The probe 3 equipped with the short response time sensor 31 is placed inside a thermostatically controlled enclosure in which the internal pressure and the temperature are adjustable.

Ainsi, chacune des Figs 8 et 9 contient trois courbes correspondant aux trois paires d'étapes El-ECl, E2-EC2 et E3-EC3
- une courbe en traits pointillés C1, C1M résultant de mesures de la dérive du zéro du capteur 31, extrapolée à la pression de départ de l'enceinte correspondant à la température de 200C ;
- une courbe en traits mixtes C2, C2M résultant de mesures corrigées suite à l'étalonnage ; et
- une courbe en traits pleins C3, C3M indiquant des mesures de pression effectuées par rapport à la pression atmosphérique.Thus, each of Figs 8 and 9 contains three curves corresponding to the three pairs of steps El-ECl, E2-EC2 and E3-EC3
a curve in dotted lines C1, C1M resulting from measurements of the zero drift of the sensor 31, extrapolated to the starting pressure of the enclosure corresponding to the temperature of 200C;
- a dashed line curve C2, C2M resulting from measurements corrected following the calibration; and
- a curve in solid lines C3, C3M indicating pressure measurements made with respect to atmospheric pressure.

D'après la Fig. 8, la pression de l'enceinte est maintenue à 134 mbar par rapport à la pression atmosphérique, et la température de départ
TD est de 200C. La courbe C3 montre l'évolution de la pression mesurée en fonction de la température. Une erreur de 6,7 % sur la pression est constatée pour 40"C d'accroissement de température. A l'aide du dispositif de mesure, si l'étalonnage du capteur 31 est contrôlé in-situ, par application de pressions calibrées, les éventuelles dérives sont corrigées comme représenté par la courbe C2 dans la Fig. 8. Cependant, cette correction n'est pas suffisante, puisque l'erreur maximum mesurée pour la température 600C est encore de 3,7 %. Il faut encore corriger les mesures de la dérive du zéro du capteur 31 pour obtenir une quasi-absence de fluctuation de pression avec la température par application de la pression stationnaire moyenne PSM en contrepression CP, comme montré par la courbe C1 dans la Fig. 8.According to Fig. 8, the pressure of the enclosure is maintained at 134 mbar relative to atmospheric pressure, and the starting temperature
TD is 200C. Curve C3 shows the evolution of the pressure measured as a function of temperature. An error of 6.7% on the pressure is noted for 40 "C of temperature increase. Using the measuring device, if the calibration of the sensor 31 is checked in situ, by application of calibrated pressures, any drifts are corrected as shown by curve C2 in Fig. 8. However, this correction is not sufficient, since the maximum error measured for the temperature 600C is still 3.7%. zero drift measurements from sensor 31 to obtain a virtual absence of pressure fluctuation with temperature by applying the average stationary pressure PSM in CP backpressure, as shown by curve C1 in Fig. 8.

En comparant les Figs 8 et 9, on observe que pour les basses pressions différentielles, la correction est la plus efficace. Dans ces gammes de pressions, les écarts de pression mesurés peuvent être les plus importants en fonction de la température. By comparing Figs 8 and 9, we observe that for low differential pressures, the correction is the most effective. In these pressure ranges, the measured pressure differences can be the greatest depending on the temperature.

Selon la Fig. 9, les mêmes expérimentations ont été effectuées pour une pression correspondant au maximum de l'échelle du capteur différentiel testé 31. Dans l'enceinte isolée, l'erreur maximum mesurée pour 600C est de 3,7 % selon la courbe C3M. Après correction de la dérive de l'étalonnage selon la courbe C2M, cette erreur tombe à 1,6 %. La correction de la dérive du zéro fait tendre cette erreur vers zéro, selon la courbe C1M. According to FIG. 9, the same experiments were carried out for a pressure corresponding to the maximum of the scale of the differential sensor tested 31. In the isolated enclosure, the maximum error measured for 600C is 3.7% according to the curve C3M. After correction of the calibration drift according to the C2M curve, this error drops to 1.6%. The correction of the drift of zero makes this error tend towards zero, according to the curve C1M.

Ces deux exemples probants d'application montrent l'efficacité du dispositif de mesure selon l'invention corrigeant pneumatiquement la dérive des capteurs à court temps de réponse en fonction de la température, en régime instationnaire. Des mesures instationnaires réalisées sur un compresseur industriel dans une température d'écoulement d'environ 400C ont permis de tester l'efficacité du dispositif et du procédé selon l'invention. Ces mesures enrichissent la connaissance de l'écoulement relatif de la roue mobile du compresseur. These two convincing examples of application show the effectiveness of the measuring device according to the invention pneumatically correcting the drift of the sensors with short response time as a function of the temperature, in unsteady state. Unsteady measurements made on an industrial compressor at a flow temperature of around 400C made it possible to test the efficiency of the device and of the process according to the invention. These measurements enrich the knowledge of the relative flow of the moving wheel of the compressor.

Claims

1. Method for measuring unsteady pressures in a fluid flow (VE) by means of a measurement sensor (31) immersed in the flow and offering pressure drifts as a function of the average temperature,

characterized in that the sensor is a differential sensor (31) having an inlet (311) receiving the unsteady pressure of the fluid flow and another inlet (32) receiving a back pressure (CP), and

in that at each pressure measurement test the following operations are carried out at constant temperature

the successive application of several calibrated pressures (PS,

PI) in back pressure on the sensor in order to deduce a calibration of the sensor at said temperature; and

the application of atmospheric pressure (PA) in back pressure on the sensor in order to evaluate and correct according to said calibration the unsteady pressure measured

2. Process according to claim 1, characterized by the application of an average stationary pressure of the flow (PSM) in back pressure on the sensor in order to deduce therefrom the drift of the sensor zero at said temperature and correct said calibration. to obtain a measured unsteady pressure corrected for zero drift.

3. Device for measuring unsteady pressures for implementing the method according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises

said differential unsteady pressure measurement sensor (31) having a first inlet (311) receiving the unsteady pressure from said flow and a second inlet (32) for receiving a back pressure (CP),

means (3) for taking the mean stationary pressure (PSM),

a differential reference sensor (13) having a first input (131) receiving atmospheric pressure (PA) and a second input (132) receiving stationary pressure (PS, PI, PSM, PA),

means (1) for generating calibrated pressures (PS, PI),

pneumatic switching means (2) for selectively and individually applying the average stationary pressure (PSM), each of said calibrated pressures, and the atmospheric pressure (PA) to said second inputs (32, 132) of the sensors (31, 13),

means (4) connected to the reference sensor and controlling the switching means for controlling the value of the stationary and calibrated pressures (PS, PI, PSM, PA), and

measuring and calculating means (4, 5) for calibrating the sensor remains (31) at a constant temperature as a function of the calibrated pressures and for evaluating the unsteady pressure of said flow as a function of the calibration.

4. Device according to claim 3, characterized in that the measurement and calculation means (4, 5) also establish the zero drift (DZ) of the measurement sensor (31) as a function of the temperature in order to correct the unsteady pressure value.

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the means for taking off consist of a probe (3) containing said measurement sensor (31) and having a collection orifice (342) immersed in said flow which is arranged opposite the first input (311) of the measurement sensor (31) and which is connected to an average unsteady pressure input (PSM) of the switching means (2) through conduits (343, 345 , 33) of the probe.

6. Device according to claim 5, characterized by the first input (311) of the measurement sensor (31) surrounded concentrically by conduits (343).

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the probe (3) has a square profile in which is fixed the measurement sensor (31), so that one end (34) of the probe is immersed facing said flow (VE), and another end (35, 36) of the probe is substantially perpendicular to the direction of flow, and contains a medium stationary pressure outlet (PSM, 33) and a back pressure inlet (CP , 32) connected to the switching means (2) and accesses (38A, 38T) for electrical conductors conveying an unsteady pressure measurement signal (SM).

8. Device according to any one of claims 3 to 7,

o characterized in that the means for generating calibrated pressures comprise a first supply source (11) for producing several calibrated pressures (PS) higher than atmospheric pressure (PA), and a second supply source (12) for produce several calibrated depressions (PI) below atmospheric pressure.

9. Device according to claim 8, characterized in that, to establish each calibrated pressure or vacuum, the means for controlling (4), the corresponding power source (11 or 12) and the differential reference sensor (13) constitute a control loop so that the power source produces said pressure or depression calibrated by successive approximations (E2, ER).

10. Device according to any one of claims 3 to 9, characterized in that the switching means (2) comprise at least three solenoid valves (24S, 21S and / or 22S, 23S) electrically controlled by means for controlling ( 4), respectively to selectively apply back pressure (CP) to the second input (32) of the measurement sensor (31), the average stationary pressure withdrawn (PSM), a calibrated pressure or depression (PS, PI), and the pressure atmospheric (PA).

11. Device according to claims 8 and 10, characterized in that the means for switching (2) comprise at least

a solenoid valve (21C, 22C) individually receiving calibrated pressures or depressions (PS, PI), connected to the second input (132) of the reference differential sensor and which is open and closed simultaneously with the solenoid valve (21S, 22S) applying back pressure calibrated pressures or depressions, and

a solenoid valve (24C) receiving the average stationary pressure (PSM), connected to the second input (132) of the reference differential sensor, and which is open and closed simultaneously with the solenoid valve (23S) applying atmospheric pressure (PA) ) and,

preferably, a solenoid valve (23C) receiving the atmospheric pressure (PA) connected to the second input (132) of the reference differential sensor, and which is open and closed simultaneously with the solenoid valve (24S) applying back pressure the average stationary pressure (PSM).

12. Device according to any one of claims 3 to 11, characterized in that the measurement and calculation means (4, 5) comprise means for sampling an unsteady pressure measurement signal (SM) leaving the sensor. measurement (31) and to average these samples in order to deduce a pressure value therefrom.

13. Device according to claim 12, characterized in that it comprises means (7) for interconnecting between the measurement sensor (31) and the measurement and calculation means (4, 5) to reduce the amplitude of the measurement signal (SM) in a range compatible with analog-digital conversion means (ADC) included in the calculation and measurement means.

14. Device according to claim 12 or 13, characterized in that the means for measuring and calculating (4, 5) include means for storing pressure measurements for different positions (HA,

IN) of the measurement sensor (31) and means for withdrawing (3) from the flow (VE) in order to deduce therefrom pressure variations as a function of the positions of the probe.