4.2.3 LES DEBIMETRES VOLUMIQUES A MESURE DE LA SECTION
1. Les rotamètres
Principe physique
Un ludion ( sorte de petit flotteur ) se déplace verticalement dans un conduit conique ( section variable ) sous l'effet de la pression dynamique due au fluide en mouvement.
Le ludion trouve un point d'équilibre quand son poids apparent est équilibré par la pression dynamique correspond à la section libérée.
Le diamètre du tube en verre étant plus grand en haut qu'en bas, le ludion reste en suspension au point de la différence de pression entre les surfaces supérieure et inférieur en équilibre le poids. Une encoche dans le ludion le fait tourner sur lui-même et stabilise sa position. Le repérage de la position du ludion se fait par lecture sur le tube en verre muni de graduations ou par l'intermédiaire d'un couplage optique ou magnétique entre le flotteur et l'extrémité du tube. Il introduit une perte de charge qui est fonction du débit et doit être étalonné dans ses conditions d'emploi.
Il existe une grande variété de version avec des tubes en matières différentes et un grand nombre de formes de ludion.
Formule générale : Qv = S . K avec K =
δ1 , v1 = masse volumique ( kg/m³ ) et volume ludion ( m³ )
δ = masse volumique du liquide ( kg/m³ )
θ = ½ angle cône du tube => pour θ petit tan θ ≈ θ ( radians ) et S = Ï€ . θ . H . Dt
Les relations sont basées sur un fluide parfait. Il faudra donc introduire un coefficient de correction α pour tenir compte des conditions réelles soit : Qv ( réel ) = α . Qv ( théorique )
Α est fonction de ludion, de la nature du fluide, de la nature de l'écoulement.
Les graduations portées sur les tubes sont réalisées pour des fluides de référence que sont l'eau pour les liquides, l'air pour les gaz aux conditions normales.
Domaine d'utilisation : Il ne tolère pas les hautes pressions ( max 20 barg pour les modèles en verre ). Souvent utilisé pour les débits de purge.
Diamètre de canalisation : dn 5 à dn 125
Précision : de 2 à 10% de l'étendue de la mesure
Avantages
Utilisable sur liquide ( même visqueux ) ou gaz
Faible perte de charge
Dynamique de mesure assez grande
Mesure linéaire dans son principe
Inconvénients
Dépend de p et T ( correction à réaliser )
Sens de montage important ( généralement vertical vu la gravité ), il existe des modèles pour un montage horizontal.
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