FR3016438A1 - Procede et capteur de mesure d'une grandeur dependant du debit dans un tube - Google Patents

Abstract

Capteur (100) pour mesurer une grandeur dépendant d'un débit dans un tube (108), comprenant un corps oscillant (102) installé dans le tube (108), plongé dans le milieu et mobile dans le milieu, essentiellement le long de l'axe longitudinal (110) du tube (108). Le corps oscillant (102) est couplé au tube (108) de manière oscillante par un ressort (112). Une installation d'entraînement (104) entraîne le corps oscillant (102), en utilisant un signal d'entraînement pour qu'il oscille dans le milieu et une installation de mesure (106) détecte l'oscillation et mesure la grandeur dépendant du débit dans le tube (108).

Description

La présente invention se rapporte à un capteur pour me- surer une grandeur dépendant du débit dans un tube et un procédé pour la mise en oeuvre d'un tel capteur. Etat de la technique Il est connu de détecter le débit massique d'un milieu dans un tube à l'aide d'un capteur. Un tel capteur utilise par exemple la force de Coriolis qui agit sur le milieu lorsqu'il est déplacé transversalement à sa direction d'écoulement. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un capteur pour me- surer une grandeur dépendant d'un débit dans un tube et caractérisé en ce qu'il comprend un corps oscillant installé dans le tube en étant plongé et monté mobile dans le milieu, essentiellement le long de l'axe longitudinal du tube, le corps oscillant étant couplé au tube de manière oscillante par au moins un ressort, une installation d'entraînement ex- citant le corps oscillant en utilisant un signal d'entraînement pour qu'il oscille dans le milieu et une installation de mesure pour saisir l'oscillation et mesurer la grandeur dépendant du débit dans le tube. L'invention a également pour objet un procédé de mesure d'une grandeur dépendant d'un débit dans un tube, selon lequel un corps oscillant balayé par le milieu, installé dans le tube, est mobile principalement le long de l'axe longitudinal du tube dans le milieu et il est couplé par au moins un ressort au tube de manière à pouvoir osciller, consistant à exciter le corps oscillant pour le faire osciller dans le milieu en utilisant un signal d'entraînement et saisir l'oscillation pour mesurer la grandeur dépendant du débit dans le tube. L'oscillation d'un corps oscillant dans un milieu est in- fluencée par le milieu ou par l'écoulement du milieu. La fréquence de l'oscillation, son amplitude et aussi la forme de l'oscillation sont ainsi influencées. Le type d'influence dépend des caractéristiques du maté- riau ou des caractéristiques fluidiques du milieu. Le corps peut être excité de l'extérieur pour osciller. L'oscillation influencée par le milieu peut alors être saisie pour tirer des conclusions concernant le milieu. La grandeur dépendant du débit selon l'invention est par exemple la vitesse de circulation du fluide et/ou le débit massique du milieu. Le corps oscillant peut refouler dans le tube une certaine partie du milieu. Le milieu est ainsi obligé de contourner le corps oscillant. Le corps oscillant peut être mobile dans la direction d'écoulement et aussi dans la direction transversalement à cette direction. Le corps oscillant est installé sur une trajectoire prédéfinie ou guidé par un élément de guidage. Un ressort est installé entre le corps oscillant et le tube. Le signal d'entraînement peut être un signal électrique. L'étape d'excitation et l'étape de saisie peuvent se faire successivement dans le temps. L'étape d'excitation peut être arrêtée et dans l'étape de saisie on peut alors saisir le comportement d'amortissement du corps oscillant après qu'il ait été excité. Le comportement d'amortissement peut être une forme d'amortissement du corps oscillant par lequel celui-ci transfère son énergie interne au milieu. La séparation de la mesure et de l'excitation permet de saisir une oscilla- tion pendant la mesure qui est uniquement influencée par le milieu. Cela permet de résoudre d'une manière particulièrement précise les caractéristiques de matière du milieu. L'étape d'excitation et l'étape de saisie peuvent également se faire simultanément. Dans l'étape de saisie on pourra alors détecter le décalage de la fréquence d'oscillation par rapport au signal d'entraînement. Le décalage de la fréquence se traduit par un déphasage et/ ou une différence de fréquence entre le signal d'entraînement et l'oscillation influencée par le milieu. L'excitation et la mesure simultanées permettent de saisir en continu les caractéristiques de la matière constituant le milieu. L'installation de mesure saisit la position relative du corps oscillant par rapport au tube. Cette saisie de la position relative se réalise simplement du point de vue technique et permet d'utiliser une technique peu sensible aux erreurs.

Le capteur comporte une installation d'exploitation reliée à l'installation de mesures pour déterminer le mouvement du milieu dans le tube en utilisant l'oscillation. L'électronique d'exploitation intégrée permet au capteur de fournir directement un signal binaire ou analogique représentant les caractéristiques de la matière du milieu.

L'installation d'exploitation peut également convertir par calcul l'oscillation du corps oscillant en un mouvement du milieu. Le capteur comporte une installation de guidage de flux ou de veine d'écoulement placée dans le tube et permettant de former la veine d'écoulement du milieu dans le tube. L'installation de guidage d'écoulement permet une mesure non perturbée. Si par exemple la vitesse d'écoulement en amont du tube est trop élevée pour appliquer le principe de mesure présenté ci-dessus, on utilisera des installations de guidage d'écoulement qui réduisent la vitesse d'écoulement dans le tube pour garantir la mesure. A l'extrémité du tube on aura d'autres installa- tions de guidage d'écoulement qui font de nouveau remonter la vitesse d'écoulement à la valeur initiale. L'installation d'entraînement permet d'exciter le corps os- cillant sans contact pour le faire osciller. L'installation de mesure per- met de saisir l'oscillation sans contact. L'excitation et/ou la mesure sans contact évite d'influencer l'oscillation ou de ne l'influencer que légèrement. L'oscillation ne sera ainsi influencée que par le milieu. L'installation d'entraînement est couplée au pied du res- sort pour exciter l'oscillation du corps oscillant. L'installation de mesure est couplée au pied du ressort pour saisir l'oscillation du corps oscil- lant. La liaison directe entre le ressort et l'installation d'entraînement et/ou l'installation de mesure garantit la transmission de l'oscillation d'entraînement et/ou de l'oscillation à mesurer. Selon une autre caractéristique, le capteur comporte un autre ressort entre le corps oscillant et le tube. Cet autre ressort garan- tit la sécurité du guidage du corps oscillant dans le tube. Les deux ressorts peuvent être des ressorts de traction de sorte que le corps oscillant ne nécessite pas d'autre moyen de guidage. L'invention a également pour objet un produit- programme d'ordinateur ou un programme d'ordinateur avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine ou un support de mémoire telle qu'une mémoire semi-conductrice, une mémoire constituée par un disque dur ou une mémoire optique ; le programme permet d'exécuter ou de commander les étapes du procédé tel que décrit ci-dessus, notamment lorsque le produit-programme est appliqué par un ordinateur ou un dispositif comportant un calculateur. Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de capteurs de mesure d'une grandeur dépendant d'un débit et de procédé pour la mise en oeuvre d'un tel capteur, représentés dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes éléments portent les mêmes références. Ainsi : - la figure 1 est un schéma par blocs d'un exemple de réalisation de capteur selon l'invention, - la figure 2 est un schéma d'un capteur avec un corps oscillant excité de manière extérieure selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 3 représente un capteur avec un corps oscillant excité de manière extérieure avec une saisie de course intrinsèque selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 4 est un schéma d'un capteur avec un corps oscillant excité par une liaison sans fil selon un exemple de réalisation de l'invention, et - la figure 5 montre un ordinogramme très simplifié d'un procédé de mesure d'une grandeur dépendant d'un débit dans un tube selon un exemple de réalisation de l'invention. Description d'un mode de réalisation La mesure d'un débit peut se faire en utilisant une mul- tiplicité de techniques. Les capteurs de débits massiques sont fondés sur les techniques de mesure utilisant l'effet Coriolis. Un capteur à effet Coriolis permet de déterminer à la fois la densité et le débit massique. Ainsi, un tube en Y traversé par un milieu est mis à osciller. En fonc- tion de la densité du milieu, le moment d'inertie du tube en U change. Le décalage de la fréquence qui en résulte est directement lié à la densité du milieu. Le débit massique est en corrélation avec le déphasage de l'oscillation entre les deux branches du tube. Les capteurs à effet Coriolis se distinguent par une très grande précision et la capacité de fournir le débit massique comme grandeur de mesure directe. Ces capteurs sont principalement utilisés dans les installations stationnaires et les laboratoires. Une autre technique de mesure utilise le procédé des corps flottants. Pour cela on enregistre le mouvement de particules de corps flottant dans un fluide. On fait la corrélation entre le débit du fluide, directement avec l'amplitude du débit de fluide. Les caractéristiques du produit peuvent être enregistrées dans un calibrage et être prises en compte. Dans le cas du procédé de mesure par effet Coriolis on déduit le débit massique de la variation de l'oscillation. Or, la précision du capteur s'oppose à son utilisation pour des pressions élevées dans un système. La grande précision s'obtient par construction avec une boucle tubulaire à parois minces. Or, les fortes pressions nécessitent des parois plus épaisses pour résister, ce qui diminue la précision et nécessite de faire vibrer une masse plus importante. Les techniques de mesure qui enregistrent le mouvement des corps stationnaires selon le procédé des corps flottants nécessitent une détermination de position très précise du corps pour déterminer le débit volumique. Le corps flottant ne donne l'image que d'une largeur de bande étroite ou du débit volumique et sa dynamique est limitée. La figure 1 montre un schéma par blocs d'un capteur de débit ou débitmètre 100 correspondant à un exemple de réalisation de l'invention. Le capteur 100 comporte un corps oscillant 102, une installation d'entraînement 104 et une installation de mesure 106. Le capteur 100 mesure une grandeur dépendant du débit dans le tube 108. Le corps oscillant 102 est installé dans le tube 108 pour être parcouru par le milieu. Le corps oscillant 102 est principalement mobile dans le milieu suivant l'axe longitudinal 110 du tube 108. Le corps oscillant 102 est couplé de manière à pouvoir osciller, le tube 108 par au moins un ressort 112. L'installation d'entraînement 104 du corps oscillant 102 permet d'exciter le corps oscillant 102 en utilisant un signal d'entraînement pour le faire osciller dans le milieu. L'installation de mesure 106 saisit l'oscillation. Le corps oscillant 102, le ressort 112 et le milieu constituent ensemble un système susceptible d'osciller. Le milieu agit ainsi sans débit à travers le tube 108 comme élément d'amortissement du système oscillant. Lorsque le milieu s'écoule dans le tube 108, il exerce une force sur le corps oscillant 102. Cette force déplace le corps oscillant 102 contre la force du ressort 112 à partir de sa position de repos. Lorsque l'installation d'entraînement 104 entraine le corps oscillant 102 pour le faire osciller et que le milieu ne s'écoule pas, le corps oscillant 102 oscille le long de l'axe 110. Lorsqu'un signal d'entraînement est fourni à une certaine fréquence qui se situe dans la plage de la fréquence de résonnance du système oscillant. Même pour une faible excitation par le signal d'entraînement, le corps oscillant 102 oscille alors avec une grande amplitude dans un sens et dans l'autre. Si l'installation d'entraînement 104 excite en oscillation le corps oscillant et que le milieu s'écoule dans le tube 108, le corps oscil- Tant 102 continue d'osciller le long de l'axe longitudinal 110. Mais l'oscillation est influencée par la force exercée par le milieu. Cela signifie qu'il y a une oscillation en réponse du système oscillant à l'oscillation d'excitation et qui diffère de la réponse d'oscillation lorsque le milieu est au repos.

L'installation de mesure 106 saisit la position relative du corps oscillant 102 par rapport au tube. Comme pendant l'oscillation, la position relative change, l'installation de mesure capte également la variation de position relative en fonction du temps. En d'autres termes, l'installation de mesure 106 fait un chronogramme du mouvement du corps oscillant 102. Comme le signal d'entraînement ou l'oscillation d'entraînement sont connus, l'oscillation saisie pourra être comparée à l'oscillation d'entraînement pour tirer des conclusions concernant le milieu. Selon un exemple de réalisation, le capteur 100 comporte une installation d'exploitation 114 ou circuit d'exploitation 114 relié à l'installation de mesure 106 pour recevoir le signal de l'oscillation saisie. L'installation d'exploitation 114 détermine le mouvement du milieu dans le tube 108 en utilisant l'oscillation. Pour cela, l'installation d'exploitation 114 utilise une prescription de traitement ou règle de trai- terrent qui est appliquée à l'oscillation saisie comme grandeur d'entrée et à l'oscillation d'entraînement. La prescription de traitement donne l'image de la relation entre le débit massique du milieu dans le tube 108, le rapport entre l'oscillation saisie et l'oscillation d'excitation. En d'autres termes, la figure 1 montre un capteur de dé- bit 100 fonctionnant selon le principe de l'oscillateur massique 102 à excitation extérieure. La solution ainsi présentée permet de travailler avec des débits massiques importants et une faible perte de pression dans le tube 108. Le capteur 100 est insensible aux vibrations externes. Le capteur 100 tel que présenté ci-dessus peut s'utiliser dans des con- ditions d'environnement brutal. Le capteur ou débitmètre 100 selon l'invention permet de bien saisir des variations à hautes fréquences du débit volumique car l'effet d'inertie et les procédés de traitement statistique n'influencent pas le résultat de la mesure.

Le capteur de débit 100 selon l'invention appliquant le principe d'un oscillateur massique 102 à excitation extérieure permet de mesurer des débits dynamiques et statiques dans des systèmes même à des pressions élevées, tout en déterminant également le comportement d'amortissement. Le comportement d'amortissement s'utilise pour iden- tifier la viscosité ou le type de fluide. Le système oscillant dans le tube 108 permet la saisie d'un débit avec résolution dans le temps, même pour des phases très dynamiques et de corriger et d'identifier en même temps les propriétés du fluide, telles que par exemple sa viscosité.

Le débitmètre 100 avec un corps oscillant 102 à excita- tion extérieure peut fonctionner selon deux variantes. Ainsi, on peut seulement exciter le capteur 100 initialement ou encore par des oscillations permanentes. Le principe de mesure utilise le capteur 100 pour saisir le débit massique en ce que l'écoulement exerce une force sur le corps sta- tique 102 qui est proportionnelle au débit massique. La force produit le déplacement du corps statique 102 qui sera mesuré et cette mesure sera utilisée pour obtenir le débit massique. La figure 2 montre un capteur 100 avec un corps oscil- Tant 102 à excitation extérieure correspondant à un exemple de réalisa- tion de l'invention. Le capteur 100 correspond pour l'essentiel au capteur de la figure 1. En plus, il est prévu un autre ressort 200 entre le corps oscillant 102 et le tube 108. Le corps oscillant 102 est installé entre le ressort 112 et l'autre ressort 200. L'autre ressort 200 fonc- e tionne comme le ressort 112 suivant l'axe longitudinal du tube 108. Le pied 202 du ressort 112 se trouve sur un appui 204. L'appui 204 est relié rigidement à la paroi 206 du tube 108. Le pied 208 de l'autre ressort 200 est installé sur un autre appui 210. Cet autre appui 210 est logé de manière mobile dans la paroi 206 du tube 108. L'installation 10 d'entraînement 104 est couplée à cet autre appui 210 pour exciter l'oscillation du corps oscillant 102. Les appuis 204, 210 partent de la paroi 206 du tube 108 pour arriver jusqu'au milieu du tube 108. Ainsi le corps oscillant 102 est installé au milieu du tube 108. L'installation de mesure 106 saisit l'oscillation sans contact. L'installation de mesure 15 106 est intégrée dans la paroi 206 du tube 108. Les contacts électriques de l'installation de mesure 106 traversent la paroi 206 vers l'extérieur. L'installation de mesure 106 saisit l'oscillation, par exemple par induction. Le capteur 100 comporte une installation de guidage de 20 flux 212 dans le tube 108 pour former la veine de fluide (ou veine du milieu) dans le tube 108. Dans cet exemple de réalisation, l'installation de guidage de flux 212 est sous la forme d'un diffuseur 212. Le diffuseur 212 réduit la vitesse d'écoulement du milieu sans y générer de turbulences. Le diffuseur 212 est en amont du corps oscillant 102 dans 25 le tube 108. Il y a une certaine distance entre le diffuseur 212 et le premier appui 204. Le tube 108 est ici un segment de tube 108. Aux deux ex- trémités, la surface de la section du segment de tube 108 comporte une variation de dimension. En d'autres termes, en amont et en aval du 30 tube 108, le milieu circule dans une section plus réduite que dans le segment de tube 108. Le diffuseur 212 élargit la section d'écoulement dans le tube 108. Dans un exemple de réalisation, le capteur 100 est un module de mesure distinct avec un composant de guidage de flux 212 35 intégré. Cela permet de diminuer l'influence du guidage de l'écoulement dans la région située en amont. Grâce à un plus petit corps 102 en mouvement dans la chambre d'écoulement, la perte de pression générée dans le capteur 100 est faible. Pour saisir la position du corps statique ou l'excitation d'oscillation du corps 102, il n'est pas nécessaire d'avoir une liaison avec la chambre du fluide. On évite dans ces conditions tous les problèmes d'étanchéité. Comme le corps statique 102 est de petite dimension, on aura un système ayant une fréquence propre élevée, de sorte que le capteur 100 peut également s'utiliser pour des opérations à forte dyna- mique. Un insert d'écoulement 212 approprié, diminue l'influence du guidage de la veine de fluide par les composants imposés à l'écoulement. La figure 3 montre un capteur 100 avec un corps oscil- lant 102 à excitation extérieure et saisie de course intrinsèque 104 se- lon un exemple de réalisation de l'invention. Le capteur 100 correspond pour l'essentiel au capteur de la figure 2. Mais contrairement à la figure 2, le premier appui 204 est décalé dans le diffuseur 212. En outre, l'installation d'entrainement 104 combinée avec l'installation de mesure 106, est logée dans le tube 108. L'installation d'entrainement 104 et l'installation de mesure 106 sont ainsi reliées sous la forme d'une ins- tallation d'entrainement et de mesure 300, combinée. L'installation d'entrainement et de mesure 300 est reliée au second pied 208 du second ressort 200. L'installation d'entrainement et de mesure 300 est fixée au second appui 210. Le second appui 210 est relié ici rigidement à la paroi 206 du tube 108. La ligne électrique de l'installation combinée d'entrainement et de mesure 300 sort du tube 108 à travers le second appui 210. L'installation d'entrainement et de mesure 300, combinée comporte un induit 302 mobile suivant l'axe longitudinal du tube 108. L'induit 302 est couplé au second pied 208 du second ressort 200.

L'induit 302 est logé dans la bobine électromagnétique 304 couplée au second appui 210. La bobine 304 déplace l'induit 302 et permet de saisir l'oscillation par l'effet de réaction de l'induit. L'installation de mesure 106 est également couplée au pied 208 du ressort 200 pour saisir l'oscillation du corps oscillant 102.

Lorsque le corps oscillant 102 oscille en va-et-vient entre les deux ressorts 112, 200, il oscille dans le diffuseur 212. Dans la région du diffuseur 212, la vitesse d'écoulement du milieu augmente lorsqu'on se rapproche des sections d'écoulement plus réduites du diffuseur 212. En d'autres termes, la vitesse d'écoulement sur le corps oscillant 102 est d'autant plus grande que le corps oscillant 102 pénètre profondément dans le diffuseur 212. Cela augmente également la force exercée par le milieu sur le corps oscillant 102 se répercutant à son tour sur le comportement oscillant du corps oscillant 102.

La figure 4 représente un capteur 100 avec un corps os- cillant 102 excité sans liaison filaire selon un exemple de réalisation de l'invention. Le capteur 100 correspond pour l'essentiel au capteur de la figure 2. Mais, contrairement à celui-ci, l'installation d'entrainement 104 excite le corps oscillant 102 par une liaison sans contact pour le faire osciller. Comme à la figure 3, l'installation d'entrainement 104 et l'installation de mesure 106 sont regroupées en une installation combinée d'entraînement et de mesure 300. L'installation d'entrainement et de mesure 300 est logée dans la paroi 206 du tube 108. L'installation d'entraînement et de mesure 300 est sous la forme d'une bobine élec- tromagnétique 400 qui agit sur le corps oscillant 102. Le premier appui 204 et le second appui 210 sont écartés du diffuseur 212 comme à la figure 2. En plus, le capteur 100 de cet exemple de réalisation comporte un second diffuseur 402. Le second diffuseur 402 est en aval du système oscillant. Le second diffuseur 402 génère la vitesse d'écoulement du milieu à la sortie du tube 108 sans provoquer de turbulences, la vi- tesse est de nouveau augmentée pour se rapprocher de la vitesse en amont du premier diffuseur 212. Par une conception appropriée du régulateur, par exemple par un entraînement par aimants ou par un entraînement pié- zoélectrique, on peut supprimer les capteurs de course 106 supplémen- taires. Le signal de mesure peut se déduire de l'actionneur 104. Un actionneur magnétique 300 fonctionnant de manière intrinsèque fournit par la variation de mouvement, un signal de courant, induit qui se combine au courant d'excitation. Le courant induit dépend de la varia- tion de mouvement et ainsi de l'impulsion de courant du débit volu- mique. De façon analogue dans le cas d'un actionneur piézoélectrique 104 on peut également détecter la force de réaction. Dans l'exemple de réalisation ci-dessus, le corps statique 102 est mis en oscillation de manière inductive. L'exploitation du mou- vement du corps se fait de façon intrinsèque, l'avantage de cette solu- tion est de ne pas nécessiter de liaison dans la chambre du fluide. Le capteur 100 présenté ci-dessus peut être intégré dans tous les systèmes hydrauliques utilisant le débit massique en fonction du temps comme moyen de contrôle, de commande ou de grandeur de régulation. La figure 5 montre un ordinogramme très simplifié du procédé 500 de mesure d'une grandeur dépendant d'un débit dans un tube selon un exemple de réalisation de l'invention. Le procédé 500 comprend une étape d'excitation 502 et une étape de saisie 504. Le pro- cédé 500 peut être appliqué en utilisant le capteur tel que celui de la figure 1. Le capteur comporte un corps oscillant placé dans le tube et qui baigne dans le milieu. Le corps oscillant est placé de manière mobile dans le milieu essentiellement sur l'axe longitudinal du tube et il est couplé au tube par au moins un ressort de façon à osciller. Dans l'étape d'excitation 502 on fait osciller le corps oscillant dans le milieu en utili- sant un signal d'entraînement. Dans l'étape de saisie 504, on saisit l'oscillation. L'oscillation du corps oscillant dans le milieu est amortie par le milieu qui s'oppose aux oscillations. L'amortissement dépend de la vitesse du corps oscillant.

Lorsque le milieu se déplace dans le tube, il exerce une force sur le corps oscillant du fait du débit massique du milieu. Cette force agit sur le corps oscillant d'une part dans la direction de mouvement du corps oscillant et d'autre part dans la direction opposée à la direction de mouvement. La force influence ainsi de façon déterminante l'oscillation. Dans la direction de mouvement, le corps oscillant est dé- placé plus rapidement que dans l'autre direction de mouvement. Selon un exemple de réalisation, l'étape d'excitation 502 et l'étape de saisie 504 sont décalées dans le temps. D'abord dans l'étape d'excitation 502 on excite le corps oscillant pour le faire osciller.

Pendant l'excitation 502 les forces externes agissent sur le corps oscil- lant du fait de l'excitation. Après l'application de forces externes ou lorsque celles-ci sont coupées, l'oscillation du corps oscillant n'est plus entretenue et celui-ci n'oscille que sous l'effet de son inertie et de l'influence exercée par le milieu. L'oscillation se produit alors sans être influencée par l'excitation. Dans l'étape de saisie 504 on saisit l'oscillation propre non influencée du corps oscillant. En d'autres termes, l'étape d'excitation 502 et l'étape de saisie 504 se font successivement dans le temps. L'étape d'excitation 502 est arrêtée et l'étape de saisie 504 saisie le comportement d'amortissement du corps oscillant après que celui-ci ait été excité. Dans un exemple de réalisation, on effectue simultanément les étapes 502, 504 d'excitation et de saisie. Ainsi, dans l'étape de saisie 504 on saisit l'oscillation qui est influencée par le milieu et par l'excitation. Cela permet une mesure continue. Dans l'étape de saisie 504 on saisit le décalage de la fréquence d'oscillation par rapport au si- gnal d'entraînement. Selon un exemple de réalisation, dans une routine d'initialisation, on fait vibrer le corps oscillant. Par le comportement d'amortissement de l'oscillation ou la variation relative d'amplitude on pourra alors déterminer les propriétés de la matière, par exemple la vis- cosité et en liaison avec un capteur de température on pourra déterminer le type de fluide et sa composition. Cela permet d'augmenter la précision du capteur ou d'identifier la viscosité du fluide. Selon un exemple de réalisation on fait vibrer le corps statique en réduisant un éventuel effet de glissement et de collage par l'actionneur. Cela permet de diminuer les effets de démarrage tels que les frottements d'accrochage et ainsi le seuil de démarrage du capteur. Cela permet de détecter de faibles débits massiques. Si le corps oscillant est excité en permanence, les varia- tions du comportement oscillant en amplitude et en fréquence ainsi que leur cause dans la force d'écoulement seront détectées et serviront à exploiter le débit massique. En utilisant des ressorts à dureté non constante (c=f(x)), on décalera la fréquence propre en fonction du débit massique. L'avantage est alors la détection du débit massique en fonction du décalage de la fréquence, la précision plus élevée de la technique de mesure que pour un simple débattement du corps parasite. En même temps, la routine d'initialisation selon la solution ci-dessus permet de déterminer les propriétés de la matière et de servir à corriger la mesure. Il en résulte une plus forte précision de mesure.

10 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 Capteur 102 Corps oscillant 104 Installation d'entraînement 106 Installation de mesure 108 Tube 110 Axe longitudinal du tube 112 Ressort 114 Circuit d'exploitation 200 Ressort 202 Pied du ressort 204 Appui 206 Paroi du tube 208 Pied du ressort 210 Appui 212 Diffuseur 300 Installation d'entrainement et de mesure 302 Induit 304 Bobine électromagnétique 400 Bobine électromagnétique 402 Diffuseur 502 Etape d'excitation 504 Etape de saisie25

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1°) Capteur (100) pour mesurer une grandeur dépendant d'un débit dans un tube (108), capteur caractérisé en ce qu'il comprend : un corps oscillant (102) installé dans le tube (108), plongé dans le milieu et monté de manière mobile dans le milieu, essentiellement le long de l'axe longitudinal (110) du tube (108), le corps oscillant (102) étant couplé au tube (108) de manière oscillante par au moins un ressort (112), une installation d'entraînement (104) excitant le corps oscillant (102) en utilisant un signal d'entraînement pour qu'il oscille dans le milieu, et une installation de mesure (106) pour saisir l'oscillation et mesurer la grandeur dépendant du débit dans le tube (108).
2. 2°) Capteur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de mesure (106) saisit la position relative du corps oscillant (102) par rapport au tube (108).
3. 3°) Capteur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte une installation d'exploitation (114) reliée à l'installation de mesure (106) pour déterminer le mouvement du milieu dans le tube (108) en utilisant l'oscillation.
4. 4°) Capteur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte une installation de guidage de flux (212) placé dans le tube (108) et formant la veine de fluide dans le tube (108).
5. 5°) Capteur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte un diaphragme (214) placé dans le tube (108) et limitant le débit.6°) Capteur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation d'entraînement (104) excite le corps oscillant (102) sans contact pour le faire osciller et/ ou l'installation de mesure (106) saisit l'oscillation sans contact. 7°) Capteur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation d'entraînement (104) est couplée au pied (202, 208) du ressort (112, 200) pour exciter le corps oscillant (102) et/ou l'installation de mesure (106) est couplée au pied (202, 208) du ressort (112, 200) pour saisir l'oscillation du corps oscillant (102). 8°) Capteur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte un autre ressort (200) entre le corps oscillant (102) et le tube (108). 9°) Procédé (500) de mesure d'une grandeur dépendant d'un débit dans un tube (108), selon lequel un corps oscillant (102) est balayé par le milieu est installé dans le tube (108), en étant mobile principalement le long de l'axe longitudinal (110) du tube (108) dans le milieu et il est couplé par au moins un ressort (112, 200) au tube (108) de manière à pouvoir osciller, procédé (500) caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes consistant à : - exciter (502) le corps oscillant (102) pour le faire osciller dans le milieu en utilisant un signal d'entraînement, et - saisir (504) l'oscillation pour mesurer la grandeur dépendant du débit dans le tube (108). 10°) Procédé (500) selon la revendication 9, caractérisé en ce quel'étape (502) consistant à exciter et l'étape (504) consistant à saisir se font dans un ordre chronologique selon lequel l'étape d'excitation (502) est arrêtée et l'étape de saisie (504) détecte le comportement d'amortissement du corps oscillant (102) qui a été exposé à l'excitation (502). 11°) Procédé (500) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape d'excitation (502) et l'étape de saisie (504) s'effectuent simulta- nément, l'étape de saisie (504) consistant à détecter le décalage de la fréquence d'oscillation par rapport au signal d'entraînement. 12°) Programme d'ordinateur conçu pour exécuter toutes les étapes du procédé (500) selon l'une des revendications 9 à 11, et support de mémoire lisible par une machine comportant l'enregistrement du programme d'ordinateur.20