FR3065080A1

FR3065080A1 - Procede de mesure par velocimetre laser doppler d’une vitesse d’un fluide dans une conduite cylindrique

Info

Publication number: FR3065080A1
Application number: FR1753144A
Authority: FR
Inventors: Olivier Ponte-Felgueiras; Peggy Broussaud Laloue
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2037-04-11
Also published as: FR3065080B1

Abstract

La présente invention concerne un procédé de mesure par vélocimètre (3) Laser Doppler d'une vitesse d'un fluide s'écoulant dans une conduite cylindrique avec émission de deux faisceaux de mesure partant respectivement d'une première sonde (1) et d'une deuxième sonde (2) de mesure, les faisceaux se croisant selon un angle à un point de mesure dans un même plan radial à la conduite, des mesures successives de la vitesse du fluide s'effectuant pour le même plan radial et à différents rayons (ri) pris du centre de la conduite. Pour chaque plan radial à un rayon (ri) donné, les longueurs des faisceaux sont rendues égales avant une prise de mesure, la deuxième sonde (2) étant mobile en rotation sur elle-même autour d'un axe perpendiculaire au plan radial et mobile le long d'un arc de cercle passant par la première sonde (1) dans ce plan radial.

Description

Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.

Demande(s) d’extension

Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.

PROCEDE DE MESURE PAR VELOCIMETRE LASER DOPPLER D'UNE VITESSE D'UN FLUIDE DANS UNE CONDUITE CYLINDRIQUE.

FR 3 065 080 - A1 _ La présente invention concerne un procédé de mesure par vélocimètre (3) Laser Doppler d'une vitesse d'un fluide s'écoulant dans une conduite cylindrique avec émission de deux faisceaux de mesure partant respectivement d'une première sonde (1) et d'une deuxième sonde (2) de mesure, les faisceaux se croisant selon un angle à un point de mesure dans un même plan radial à la conduite, des mesures successives de la vitesse du fluide s'effectuant pour le même plan radial et à différents rayons (ri) pris du centre de la conduite. Pour chaque plan radial à un rayon (ri) donné, les longueurs des faisceaux sont rendues égales avant une prise de mesure, la deuxième sonde (2) étant mobile en rotation sur elle-même autour d'un axe perpendiculaire au plan radial et mobile le long d'un arc de cercle passant par la première sonde (1) dans ce plan radial.

PROCEDE DE MESURE PAR VELOCIMETRE DOPPLER A LASER D’UNE VITESSE D’UN FLUIDE DANS UNE CONDUITE CYLINDRIQUE [0001] La présente invention concerne un procédé de mesure par Vélocimètre Laser Doppler d’une vitesse selon trois dimensions d’un fluide s’écoulant dans une conduite cylindrique. Le procédé prévoit l’émission de deux faisceaux de mesure partant respectivement d’une première sonde et d’une deuxième sonde de mesure, les faisceaux se croisant selon un angle à un point de mesure dans un même plan radial de la conduite.

[0002] Des mesures successives de la vitesse du fluide s’effectuent à partir du décalage Doppler des faisceaux réfléchis ou diffusés par le fluide pour le même plan radial et à différents rayons pris du centre de la conduite dans ce plan radial. Il se peut aussi que des mesures soient effectuées dans différents plans radiaux dans la longueur de la conduite.

[0003] Un procédé de mesure par Vélocimètre Laser Doppler d’une vitesse de fluide selon trois dimensions s’écoulant dans une conduite carrée est connu de l’état de la technique, voir notamment le document FR-A- 2 639 124.

[0004] Les mesures de vitesse en trois dimensions par un Vélocimètre Laser Doppler nécessitent de faire coïncider les volumes de mesure issus de deux sondes. Ces mesures sont réalisées dans une conduite de section carrée qui permet le balayage du volume intérieur en conservant un angle fixe entre les deux sondes. Le balayage du volume se fait par des translations dans les trois directions x, y et z de l’ensemble.

[0005] Idéalement, l’angle entre les première et deuxième sondes doit être de 90°, condition nécessaire pour remonter aux trois composantes d’un vecteur vitesse d’une particule dans une conduite. Cette condition n’est accessible qu’à partir d’une conduite de section carrée ou rectangulaire. Il suffit alors de déplacer les première et deuxième sondes perpendiculairement l’une par rapport à l’autre pour garantir cette condition. Dans la réalité, il en est tout autrement puisque des conduites sont fréquemment cylindriques avec une section circulaire.

[0006] Ainsi, l’état de la technique pour une conduite carrée ou rectangulaire n’est pas suffisant pour diverses utilisations, notamment quand cela concerne la vitesse des gaz d’échappement dans une ligne d’échappement qui est sous la forme d’une conduite cylindrique. Ceci est d’autant plus pressant que les contrôles et les réglementations de l’émission des gaz d’échappement des moteurs essence ou Diesel se renforcent.

[0007] Une connaissance de la vitesse des gaz d’échappement dans une ligne d’échappement de véhicule automobile est donc indispensable pour apporter de la compréhension et valider des orientations d’architectures de ligne d’échappement, l’objectif étant de permettre de réduire les émissions de polluants pour atteindre les normes futures d’antipollution.

[0008] Or l’écoulement dans une conduite de section carrée n’est pas représentatif de l’écoulement réel dans une conduite cylindrique, ce qui peut engendrer de mauvais choix de solutions techniques. Pour un type de conduite de section carrée, il n’est pas nécessaire de faire varier l’angle entre les deux sondes lors du balayage spatial du volume intérieur du conduit, alors que c’est le cas pour une conduite cylindrique.

[0009] Par conséquent, le problème à la base de la présente invention est de concevoir un procédé de mesure par Vélocimétrie Laser Doppler qui puisse mesurer avec précision la vitesse en trois dimensions d’un fluide s’écoulant dans une conduite cylindrique.

[0010] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de mesure par Vélocimètre Laser Doppler d’une vitesse selon trois dimensions d’un fluide s’écoulant dans une conduite cylindrique avec émission de deux faisceaux de mesure partant respectivement d’une première sonde et d’une deuxième sonde de mesure, les faisceaux se croisant selon un angle donné à un point de mesure dans un même plan radial de la conduite, des mesures successives de la vitesse du fluide s’effectuant à partir du décalage Doppler des faisceaux réfléchis ou diffusés par le fluide pour le même plan radial et à différents rayons pris du centre de la conduite dans ce plan radial, caractérisé en ce que, pour chaque plan radial à un rayon donné, les distances desdits au moins deux faisceaux entre chaque sonde et le point de mesure sont ajustées pour êtres égales préalablement aux prises de mesure, la deuxième sonde étant mobile en rotation sur elle-même autour d’un axe perpendiculaire au plan radial et mobile le long d’un arc de cercle passant par la première sonde dans ce plan radial.

[0011] L’effet technique est d’obtenir un balayage rapide du volume intérieur d’une conduite cylindrique pour la mesure de vitesse d’air par un Vélocimètre Laser Doppler tout en ayant des essais représentatifs d’une conduite réelle ou d’une conduite simulée en termes d’écoulements et non des essais dans une conduite à section carrée utilisée jusqu’alors.

[0012] Le procédé selon la présente invention met en place une série d’étapes spécifiques à une conduite cylindrique, donc non carrée ou rectangulaire comme utilisée dans l’état de la technique, en positionnant correctement les deux sondes de mesure et en réalisant ainsi un balayage rapide du volume intérieur de la conduite cylindrique.

[0013] Le procédé selon l’invention permet de positionner les deux sondes de mesure d’un vélocimètre avec un angle ajustable librement entre 20° et 90°. Cet angle variable permet de faire coïncider les volumes de mesures issus des deux sondes en compensant les déviations optiques des faisceaux laser lors de leur traversée d’une paroi avantageusement transparente simulant la conduite. Une fois l’angle réglé pour une position sur le rayon de la conduite, le procédé selon l’invention peut permettre de réaliser une rotation autour de la conduite afin de réaliser une mesure à un pas angulaire constant autour de la conduite tous les x° d’angle ou librement choisi.

[0014] Avantageusement, dans un premier plan radial à la conduite, une première mesure est réalisée avec les deux sondes de mesure positionnées à une distance prédéterminée du centre de la conduite dans ce premier plan de mesure et orientées à 90° l’une de l’autre pour que les premier et deuxième faisceaux se croisent à 90°.

[0015] Avantageusement, les deux sondes de mesure sont translatées d’un premier décalage d’une longueur prédéterminée par rapport au centre de la conduite dans ce premier plan radial, ce premier décalage s’effectuant selon l’axe du premier faisceau, ce décalage étant suivi par un pivotement de la deuxième sonde sur elle-même jusqu’à ce que les premier et deuxième faisceaux soient de longueurs égales, une deuxième mesure étant alors effectuée à un deuxième point de mesure. Le premier décalage est alors corrigé par le pivotement de la deuxième sonde sur elle-même.

[0016] Avantageusement, les deux sondes de mesure sont pivotées ensemble d’un angle prédéterminé par rapport au centre de la conduite dans le premier plan radial, au moins une troisième mesure étant alors effectuée à un troisième point de mesure. Il s’ensuit un troisième point de mesure pour un angle de rotation commun des deux sondes de mesure.

[0017] Avantageusement, une quatrième mesure ou n mesures avec n supérieur à 3 sont répétées après que les deux sondes de mesure aient été pivotées ensemble d’un angle prédéterminé par rapport au dernier point de mesure, l’ensemble des n points de mesure formant un cercle autour du centre de la conduite dans le premier plan radial. Il est donc répété des angles de rotation communs des deux sondes pour faire le tour de la conduite.

[0018] Avantageusement, les deux sondes de mesure sont translatées d’un ou plusieurs décalages suivant le premier décalage d’une longueur prédéterminée par rapport au centre de la conduite dans ce premier plan radial, ce ou ces décalages suivants s’effectuant selon l’axe du premier faisceau, ce ou ces décalages suivants étant suivis par un pivotement de la deuxième sonde sur elle-même jusqu’à ce que les premier et deuxième faisceaux soient de longueurs égales, une ou des mesures étant alors effectuées à des points de mesure pour chacun de ce ou ces décalages suivants. On obtient alors plusieurs cercles de mesures concentriques dans le premier plan radial.

[0019] Avantageusement, il est effectué au moins une translation à partir du premier plan radial dans la longueur de la conduite suivie d’une prise de mesures dans au moins un deuxième plan radial obtenu après translation, des mesures étant effectuées à différents rayons dans ledit au moins un deuxième plan radial pris par rapport au centre de la conduite dans ledit au moins un deuxième plan radial. On obtient alors la prise de mesures dans différentes longueurs de la conduite, avantageusement plusieurs cercles de mesures concentriques dans différents plans radiaux traversant la conduite.

[0020] L’invention concerne aussi un Vélocimètre Laser Doppler pour la mesure de vitesse selon trois dimensions d’un fluide s’écoulant dans une conduite cylindrique, le vélocimètre comprenant des première et deuxième sondes d’émission d’un faisceau de mesure et de réception d’un faisceau réfléchi ou diffusé par le fluide, caractérisé en ce qu’il met en œuvre un tel procédé de mesure, le vélocimètre comprenant un châssis portant un cadran circulaire centré sur un axe longitudinal médian du vélocimètre, le cadran circulaire présentant des moyens de pivotement par rapport au châssis et supportant une platine en forme d’arc de cercle concentrique au cadran circulaire, la platine portant des première et deuxième sondes et une rainure en arc de cercle concentrique au cadran circulaire, la deuxième sonde présentant des moyens de rotation sur elle-même et des moyens de déplacement dans la rainure en arc de cercle de la platine, la platine présentant des moyens de translation par rapport au cadran circulaire le long d’un axe du faisceau émis par la première sonde.

[0021] Il est ainsi possible de caractériser, avec finesse, l’écoulement de fluide en observant les trajectoires des composants du fluide, notamment des particules, s’écoulant dans une conduite cylindrique.

[0022] Avantageusement, le procédé ou le vélocimètre sont appliqués pour la mesure de vitesse de gaz ou de particules dans une ligne d’échappement de moteur thermique de véhicule automobile.

[0023] Les bénéfices de l’invention sont principalement de réaliser des mesures de vitesse de fluide réalisées dans une configuration la plus proche des conditions de fonctionnement réelles de la conduite, par exemple mais non limitativement une ligne d’échappement de véhicule automobile, essentiellement sous la forme d’une conduite à section circulaire et non à section carrée ou rectangulaire, sans modification de l’écoulement du fluide. Ceci est nécessaire à une bonne corrélation des calculs et des essais pour la validation d’une solution technique.

[0024] Avantageusement, la deuxième sonde porte un compteur angulaire affichant un angle de rotation de la deuxième sonde sur elle-même à partir d’une position de départ.

[0025] Avantageusement, le vélocimètre comprend un support de translation uniaxiale pour une translation, du châssis, du cadran circulaire et de la platine dans une direction axiale au cadran circulaire.

[0026] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique d’un mode d’utilisation d’un vélocimètre selon la présente invention,

- la figure 2 est une représentation schématique d’une vue en perspective d’une portion du vélocimètre selon la présente invention montrant notamment la platine portant les première et deuxième sondes et les angles de rotation du premier faisceau et de la deuxième sonde sur elle-même.

[0027] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.

[0028] En se référant aux figures, la présente invention concerne un procédé de mesure par Vélocimètre 3 Laser Doppler d’une vitesse selon trois dimensions d’un fluide s’écoulant dans une conduite cylindrique avec émission de deux faisceaux F1, F2 de mesure partant respectivement d’une première sonde 1 et d’une deuxième sonde 2 de mesure. La conduite cylindrique utilisée peut être la conduite réelle ou une conduite simulée de la conduite réelle associée au vélocimètre 3.

[0029] Les faisceaux F1, F2 émis se croisent selon un angle donné à un point de mesure dans un même plan radial à la conduite. Des mesures successives de la vitesse du fluide s’effectuent à partir du décalage Doppler des faisceaux réfléchis ou diffusés par le fluide pour le même plan radial et à différents rayons ri pris du centre de la conduite dans ce plan radial.

[0030] Selon des caractéristiques essentielles de la présente invention, pour chaque plan radial, à un rayon ri donné, les distances desdits au moins deux faisceaux F1, F2 entre chaque sonde et le point de mesure sont ajustées pour êtres égales. Pour ce faire, la deuxième sonde 2 est, d’une part, mobile en rotation sur elle-même autour d’un axe perpendiculaire au plan radial et, d’autre part, mobile le long d’un arc de cercle passant par la première sonde 1 dans ce plan radial.

[0031] Le procédé de mesure prévoit de positionner les deux sondes 1, 2 de mesure du vélocimètre 3 avec un angle ajustable librement entre 20° et 90°. Cet angle variable permet de faire coïncider les volumes de mesure issus des deux sondes 1, 2 en compensant les déviations optiques des faisceaux F1, F2 laser lors de leur traversée de la paroi transparente étant ou simulant la conduite.

[0032] Pour la mise en oeuvre du procédé, l’invention concerne aussi un vélocimètre 3 Laser Doppler pour la mesure de vitesse selon trois dimensions d’un fluide s’écoulant dans une conduite cylindrique. De manière connue en soi, le vélocimètre 3 comprend des première et deuxième sondes 1, 2 d’émission d’un faisceau F1, F2 de mesure et de réception d’un faisceau réfléchi ou diffusé par le fluide.

[0033] Particulièrement bien visible à la figure 1, le vélocimètre 3 comprend un châssis 4 portant un cadran circulaire 5 centré sur un axe longitudinal médian du vélocimètre 3. Le cadran circulaire 5 présente des moyens de pivotement 4a par rapport au châssis 4 et supportant une platine 6 en forme d’arc de cercle concentrique au cadran circulaire 5.

[0034] La platine 6 porte des première et deuxième sondes 1, 2 et une rainure 7 en arc de cercle concentrique au cadran circulaire 5. La deuxième sonde 2 présente des moyens de rotation sur elle-même et des moyens de déplacement dans la rainure 7 en arc de cercle de la platine 6. La platine 6 présente des moyens de translation par rapport au cadran circulaire 5 le long d’un axe du faisceau F1 émis par la première sonde 1.

[0035] Selon l’invention, les deux sondes 1, 2 de mesure du vélocimètre 3 sont positionnées sur la platine 6 en forme d’arc de cercle. La première sonde 1 reste fixe tandis que la deuxième sonde 2 peut tourner autour d’un axe qui, au besoin, peut suivre une trajectoire curviligne afin de respecter l’angle optimal de mesure entre les deux sondes 1, 2. Cette trajectoire curviligne est obtenue par déplacement de la deuxième sonde 2 dans la rainure 7 en arc de cercle concentrique au cadran circulaire 5.

[0036] La platine 6 est solidaire du cadran circulaire 5 qui peut être également gradué entre 0° et 360°, la platine 6 pouvant être maintenue sur le cadran circulaire 5 par l’intermédiaire de points ou zones de solidarisation spécifiques. Ces points ou zones de solidarisation spécifiques permettent de translater les deux sondes 1, 2 de mesure de manière solidaire, par rapport à ce cadran circulaire 5, le long d’un axe privilégié passant par un diamètre du cadran circulaire 5 et confondu avec l’axe du premier faisceau F1.

[0037] Dans un premier plan radial à la conduite, une première mesure est réalisée avec les deux sondes 1, 2 de mesure positionnées à une distance prédéterminée du centre de la conduite dans ce premier plan de mesure et orientées à 90° l’une de l’autre pour que les premier et deuxième faisceaux F1, F2 se croisent à 90°.

[0038] Les première et deuxième sondes 1, 2 de mesure du vélocimètre 3 peuvent être, tout d’abord, positionnées sur la platine 6 en forme d’arc de cercle à une distance de 160 mm du centre du vélocimètre 3 dans un plan radial à un point dit de focalisation et orientées à 90° l’une de l’autre. Ceci n’est pas Imitatif. La première mesure est alors réalisée.

[0039] Ensuite, les deux sondes 1, 2 de mesure peuvent être translatées d’un premier décalage d’une longueur prédéterminée par rapport au centre de la conduite dans ce premier plan radial. Ce premier décalage peut s’effectuer selon l’axe du premier faisceau F1, ce décalage étant suivi par un pivotement de la deuxième sonde 2 sur elle-même jusqu’à ce que les premier et deuxième faisceaux F1, F2 soient de longueurs égales. Une deuxième mesure est alors effectuée à un deuxième point de mesure.

[0040] La platine 6 qui supporte les deux sondes 1, 2 peut donc être décalée de quelques millimètres selon l’axe de la première sonde 1 qui est fixe sur la platine 6 et qui est la sonde de référence. Il se produit alors un désaxage voulu volontairement de la platine 6 par rapport au centre du vélocimètre 3 pris dans le plan radial. Il convient alors d’orienter la deuxième sonde 2 différemment, avec un nouvel angle inférieur à 90° entre les deux faisceaux F1 et F2, de manière à ce que les distances, à savoir les chemins optiques, qui séparent le point de mesure commun respectivement d’une des deux sondes

1, 2, soient de longueurs égales. L’angle de rotation de la deuxième sonde 2 sur ellemême est référencé a sur la figure 2.

[0041] La deuxième sonde 2 peut porter un compteur angulaire 8 affichant un angle de rotation de la deuxième sonde 2 sur elle-même à partir d’une position de départ. Ce compteur angulaire 8 est avantageusement de petite taille, gradué et positionné sur le corps de la deuxième sonde 2. Le compteur angulaire 8 comprend aussi un niveau à bulle pour définir l’orientation de la deuxième sonde 2 par rapport à la première sonde 1.

[0042] La variation angulaire est de plus en plus importante au fur et à mesure que la platine 6 s’éloigne du centre pris dans le plan radial, c’est-à-dire un point sur l’axe du vélocimètre 3 confondu avec l’axe longitudinal de la conduite. En effet, pour un plus grand éloignement du centre, le chemin optique associé à la deuxième sonde 2 va plus augmenter. C’est donc en rapprochant la deuxième sonde 2 de la première sonde 1 qu’il est possible de minimiser l’accroissement du chemin optique associé à la deuxième sonde

2.

[0043] Ensuite, les deux sondes 1, 2 de mesure peuvent être pivotées ensemble d’un angle prédéterminé par rapport au centre de la conduite dans le premier plan radial. Au moins une troisième mesure peut alors être effectuée à un troisième point de mesure. L’angle entre deux mesures consécutives est référencé β sur la figure 2.

[0044] Cette troisième mesure peut ne pas être la dernière et peut être suivie d’une quatrième mesure ou de n mesures, avec n supérieur à 3. Ces mesures peuvent être répétées après que les deux sondes 1, 2 de mesure aient été pivotées ensemble de l’angle prédéterminé β par rapport au dernier point de mesure effectué. L’ensemble des n points de mesure peut entourer complètement la conduite en formant un cercle autour du centre de la conduite dans le premier plan radial.

[0045] A partir du deuxième point de mesure, le cadran circulaire 5 est pivoté, avantageusement du même angle β, pour définir un autre point de mesure, et ainsi de suite avantageusement jusqu’à atteindre la rotation complète sur lui-même de ce cadran circulaire 5. Il est ainsi obtenu un nuage de points expérimentaux, alignés sur un cercle de rayon ri et constitué de « 2ττ/β >> points de mesure.

[0046] Les deux sondes 1, 2 de mesure peuvent être translatées d’un ou plusieurs décalages suivant le premier décalage d’une longueur prédéterminée par rapport au centre de la conduite dans ce premier plan radial, ce ou ces décalages suivants s’effectuant selon l’axe du premier faisceau F1.

[0047] Ce ou ces décalages suivants peuvent être suivis par un pivotement de la deuxième sonde 2 sur elle-même jusqu’à ce que les premier et deuxième faisceaux F1, F2 soient de longueurs égales. Une ou des mesures peuvent alors être effectuées à des points de mesure pour chacun de ce ou ces décalages suivants. Il est ainsi possible de construire plusieurs cercles concentriques de mesures.

[0048] Par cette mesure préférentielle du procédé selon l’invention, il est possible de décrire une multitude de cercles concentriques de rayon ri, par exemple avec 0<ri< 50mm, ces cercles étant tous situés dans un même plan radial.

[0049] Le vélocimètre 3 selon la présente invention du montage permet donc aux première et deuxième sondes 1, 2 de décrire des cercles concentriques dont les rayons ri sont compris entre 160 et 210 mm. La platine 6 permet de solidariser les deux sondes 1,2 et d’agir sur les rayons ri et le cadran circulaire 5 permet de faire décrire aux deux première et deuxième sondes 1, 2 alors solidaires des cercles concentriques de rayons ri variables.

[0050] Il peut être effectué au moins une translation d’un premier plan radial dans la longueur de la conduite suivie d’une prise de mesures dans au moins un deuxième plan radial obtenu après translation. Des mesures peuvent alors être effectuées à différents rayons ri dans ledit au moins un deuxième plan radial pris par rapport au centre de la conduite dans ce deuxième plan radial.

[0051] Pour ce faire, le vélocimètre 3 peut comprendre un support de translation uniaxiale 9 pour une translation du châssis, du cadran circulaire 5 et de la platine 6 dans une direction axiale du cadran circulaire 5 et donc du vélocimètre 3. Cette direction axiale est aussi la direction axiale de la conduite cylindrique dans laquelle les vitesses des gaz en tant que fluide sont mesurées.

[0052] Le fluide dont la vitesse est mesurée peut être de préférence gazeux mais il peut être aussi liquide ou les deux à la fois. Le mélange de gaz peut contenir des particules dont la vitesse peut être suivie.

[0053] Plus particulièrement le fluide peut s’apparenter à des gaz d’échappement dans 5 une ligne d’échappement de véhicule automobile, la ligne d’échappement réalisant la conduite cylindrique dans le cadre de la présente invention. Ceci n’est cependant pas limitatif et la présente invention peut se destiner à la mesure de n’importe quel fluide liquide ou gazeux ou un mélange des deux dans une conduite cylindrique, le fluide pouvant contenir des particules solides qu’il entraîne.

[0054] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de mesure par vélocimètre (3) Laser Doppler d’une vitesse selon trois dimensions d’un fluide s’écoulant dans une conduite cylindrique avec émission de deux faisceaux (F1, F2) de mesure partant respectivement d’une première sonde (1) et d’une deuxième sonde (2) de mesure, les faisceaux (F1, F2) se croisant selon un angle donné à un point de mesure dans un même plan radial à la conduite, des mesures successives de la vitesse du fluide s’effectuant à partir du décalage Doppler des faisceaux réfléchis ou diffusés par le fluide pour le même plan radial et à différents rayons (ri) pris du centre de la conduite dans ce plan radial, caractérisé en ce que, pour chaque plan radial à un rayon (ri) donné, les distances desdits au moins deux faisceaux (F1, F2) entre chaque sonde (1, 2) et le point de mesure sont ajustées pour êtres égales préalablement aux prises de mesure, la deuxième sonde (2) étant mobile en rotation sur elle-même autour d’un axe perpendiculaire au plan radial et mobile le long d’un arc de cercle passant par la première sonde (1) dans ce plan radial.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, dans un premier plan radial à la conduite, une première mesure est réalisée avec les deux sondes (1, 2) de mesure positionnées à une distance prédéterminée du centre de la conduite dans ce premier plan de mesure et orientées à 90° l’une de l’autre pour que les premier et deuxième faisceaux (F1, F2) se croisent à 90°.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les deux sondes (1, 2) de mesure sont translatées d’un premier décalage d’une longueur prédéterminée par rapport au centre de la conduite dans ce premier plan radial, ce premier décalage s’effectuant selon l’axe du premier faisceau (F1), ce décalage étant suivi par un pivotement de la deuxième sonde (2) sur elle-même jusqu’à ce que les premier et deuxième faisceaux (F1, F2) soient de longueurs égales, une deuxième mesure étant alors effectuée à un deuxième point de mesure.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les deux sondes (1, 2) de mesure sont pivotées ensemble d’un angle prédéterminé par rapport au centre de la conduite dans le premier plan radial, au moins une troisième mesure étant alors effectuée à un troisième point de mesure.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel une quatrième mesure ou n mesures avec n supérieur à 3 sont répétées après que les deux sondes (1, 2) de mesure aient été pivotées ensemble de l’angle prédéterminé par rapport au dernier point de mesure, l’ensemble des n points de mesure formant un cercle autour du centre de la conduite dans le premier plan radial.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel les deux sondes (1, 2) de mesure sont translatées d’un ou plusieurs décalages suivant le premier décalage d’une longueur prédéterminée par rapport au centre de la conduite dans ce premier plan radial, ce ou ces décalages suivants s’effectuant selon l’axe du premier faisceau (F1), ce ou ces décalages suivants étant suivis par un pivotement de la deuxième sonde (2) sur elle-même jusqu’à ce que les premier et deuxième faisceaux (F1, F2) soient de longueurs égales, une ou des mesures étant alors effectuées à des points de mesure pour chacun de ce ou ces décalages suivants.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel il est effectué au moins une translation à partir du premier plan radial dans la longueur de la conduite suivie d’une prise de mesures dans au moins un deuxième plan radial obtenu après translation, des mesures étant effectuées à différents rayons (ri) dans ledit au moins un deuxième plan radial pris par rapport au centre de la conduite dans ledit au moins un deuxième plan radial.
8. Vélocimètre (3) Laser Doppler pour la mesure de vitesse selon trois dimensions d’un fluide s’écoulant dans une conduite cylindrique, le vélocimètre (3) comprenant des première et deuxième sondes (1,2) d’émission d’un faisceau (F1, F2) de mesure et de réception d’un faisceau réfléchi ou diffusé par le fluide, caractérisé en ce qu’il met en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, le vélocimètre comprenant un châssis (4) portant un cadran circulaire (5) centré sur un axe longitudinal médian du vélocimètre (3), le cadran circulaire (5) présentant des moyens de pivotement (4a) par rapport au châssis (4) et supportant une platine (6) en forme d’arc de cercle concentrique au cadran circulaire (5), la platine (6) portant des première et deuxième sondes (2) et une rainure (7) en arc de cercle concentrique au cadran circulaire (5), la deuxième sonde (2) présentant des moyens de rotation sur elle-même et des moyens de déplacement dans la rainure (7) en arc de cercle de la platine (6), la platine (6) présentant des moyens de translation par rapport au cadran circulaire (5) le long d’un axe du faisceau (F1) émis par la première sonde (1).
9. Vélocimètre (3) selon la revendication 8, dans lequel la deuxième sonde (2) porte un compteur angulaire (8) affichant un angle de rotation de la deuxième sonde (2) sur elle-même à partir d’une position de départ.
10. Vélocimètre (3) selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9, lequel comprend un 5 support de translation uniaxiale (9) pour une translation du châssis (4), du cadran circulaire (5) et de la platine (6) dans une direction axiale au cadran circulaire (5).

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