Débitmètres mécaniques

Ce chapitre traite des différents types de débitmètres mécaniques qui mesurent le débit à l'aide d'un ensemble de pièces mobiles, soit en faisant passer des volumes isolés et connus d'un fluide à travers une série d'engrenages ou de chambres (débit volumétrique), soit à l'aide d'une turbine ou d'un

rotor en rotation. Tous les débitmètres à déplacement positif fonctionnent en isolant et en effectuant un comptage de volumes connus d'un fluide (gaz ou liquide) tout en l'acheminant à travers le débitmètre. En comptant le nombre de volumes isolés qui ont passé, on obtient une mesure de débit . Chaque modèle PD utilise un moyen différent pour isoler et compter ces volumes. La fréquence de la série d'impulsions qui en résulte est une mesure du débit, tandis que le nombre total d'impulsions donne la taille du lot. Alors que les débitmètres PD fonctionnent grâce à l'énergie cinétique du fluide en écoulement, les Pompes de dosage (décrites brièvement

dans cet article) déterminent le débit tout en ajoutant de l'énergie cinétique au fluide. Le débitmètre à turbine se compose d'un rotor à plusieurs pales monté perpendiculairement au flux, suspendu dans le flux de fluide sur un palier à rotation libre. Le diamètre du rotor est très proche du diamètre intérieur de la chambre de mesure, et sa vitesse de rotation est proportionnelle au débit volumétrique. La rotation de la turbine peut être détectée par des dispositifs à semi-conducteurs ou par des

capteurs mécaniques. Il existe d'autres

types de débitmètres à élément rotatif,

notamment les modèles à hélice (roue à aubes), à dérivation et à roue à aube. Figure 3-1 : Cliquez sur la figure pour l'agrandir. Débitmètres à déplacement positif Les débitmètres à déplacement positif offrent une précision élevée (±0,1 % du débit réel dans certains cas) et une bonne répétabilité (jusqu'à 0,05 % de la lecture). La précision n'est pas affectée par les pulsations du
débit, sauf si celles-ci entraînent de l'air ou du gaz dans le fluide. Les débitmètres
à déplacement positif ne nécessitent

pas d'alimentation

électrique pour fonctionner et ne nécessitent pas de conduites droites en amont et en aval pour leur installation. Si vous souhaitez en savoir plus sur les débitmètres à déplacement positif, lisez cet article . Schéma 3-2 : Cliquez sur le schéma pour l'agrandir. Débitmètres à déplacement positif pour liquides Les débitmètres à disque nutatif sont les débitmètres à déplacement positif les plus courants. Ils sont utilisés comme compteurs d'eau résidentiels dans le monde entier. Lorsque l'eau
s'écoule dans la chambre de mesure, elle fait osciller (nutation) un disque, qui fait tourner un axe, lequel fait tourner un aimant. Cet aimant est couplé à un registre mécanique ou à un émetteur d'impulsions. Comme le débitmètre emprisonne une quantité fixe de fluide à chaque rotation de l'axe, le débit est proportionnel à la vitesse de rotation de l'axe (figure 3-1A). Comme il doit être non magnétique, le boîtier du compteur est généralement en bronze, mais il peut être en plastique pour résister à la corrosion ou réaliser des économies.
Les pièces en contact avec le fluide, telles que le disque et l'arbre, sont généralement en bronze, en caoutchouc, en aluminium, en néoprène, en Buna-N ou en fluoroélastomère tel que le FKM. Les compteurs à disque nutatif sont conçus pour l'eau et les
matériaux qui les composent doivent être vérifiés pour s'assurer de leur compatibilité avec d'autres liquides. Les compteurs à disques en caoutchouc offrent une meilleure précision que ceux à disques métalliques en raison de leur meilleure étanchéité. Les compteurs à disque nutatif sont disponibles dans des tailles allant de 5/8 pouce à 2 pouces. Ils sont adaptés à des pressions de service de 150 psig avec une surpression maximale de 300 psig. Les appareils destinés à l'eau froide ont une température maximale de 120 °F. Les appareils pour eau chaude sont disponibles jusqu'à 250 °F. Ces compteurs doivent être conformes aux normes de précision de l'American Water Works Association (AWWA). La précision de ces compteurs doit être de ±2 % du débit réel. Une
viscosité plus élevée peut produire une plus grande précision, tandis qu'une viscosité plus faible et l'usure au fil du temps réduisent la précision. L'AWWA exige que les compteurs d'eau résidentiels soient recalibrés tous les 10 ans. En raison des habitudes d'utilisation intermittente des utilisateurs résidentiels, cela correspond à un recalibrage des compteurs d'eau résidentiels de 5/8
x 3/4 pouces après avoir mesuré 5
millions de gallons. Dans les applications
industrielles, cependant, ces compteurs sont susceptibles de dépasser ce seuil beaucoup plus tôt. Le débit continu maximal d'un compteur à disque nutatif est généralement d'environ 60 à 80 % du débit maximal en service intermittent. Les compteurs à palettes rotatives (Figure 3-1B)
sont équipés d'ailettes à ressort qui emprisonnent des quantités de liquide entre le rotor monté de manière excentrique et le boîtier. La rotation des ailettes déplace le débit de l'entrée vers la sortie et le

refoulement. La

précision de ±0,1 % du débit réel (AR) est normale, et les compteurs de plus grande taille utilisés pour des services à viscosité plus élevée peuvent atteindre une précision de 0,05 % du débit. Les débitmètres à palettes rotatives sont régulièrement Figure 3-3 : Cliquez sur la figure pour l'agrandir. dans l'industrie pétrolière et sont capables de mesurer des pétroles bruts chargés
de solides à des débits pouvant atteindre 17 500 gpm. Les limites de pression et de température dépendent des matériaux de construction et peuvent atteindre 350 °F et 1 000 psig. Les limites de viscosité sont comprises entre 1 et 25 000 centipoises. Dans le débitmètre rotatif à déplacement, un rotor central cannelé fonctionne en relation constante avec deux rotors racleurs dans un cycle à six phases. Ses applications et ses caractéristiques sont similaires à celles du débitmètre rotatif à palettes. Débitmètres à piston Les débitmètres à piston oscillant sont généralement utilisés dans les applications impliquant des fluides visqueux, telles que le comptage d'huile sur les bancs d'essai
de moteurs, où la plage de mesure n'est pas critique (Figure 3-2). Ces débitmètres peuvent également être utilisés pour l'alimentation en eau des habitations et peuvent laisser passer des quantités limitées de saletés, telles que le tartre et le sable fin (à savoir -200 mesh ou -74 microns), mais pas les particules de grande taille ou les solides abrasifs. La chambre de mesure est cylindrique et comporte une plaque de séparation qui sépare son orifice d'entrée de son orifice de sortie. Le piston est également cylindrique et percé de nombreuses ouvertures pour permettre un débit libre des deux côtés du piston et du montant (Schéma 3-2A). Le piston est guidé par un rouleau de commande à l'intérieur de la chambre de mesure, et son
mouvement est transféré à un aimant suiveur situé à l'extérieur du flux. L'aimant suiveur peut être utilisé pour entraîner un transmetteur, un registre ou les deux. Le mouvement du piston est oscillatoire (et non rotatif) puisqu'il est contraint de se déplacer dans un seul plan. Le débit est proportionnel à la fréquence d'oscillation du piston. Les composants internes de ce débitmètre peuvent être retirés sans déconnecter le compteur de la canalisation. En raison des tolérances serrées obligatoires pour assurer l'étanchéité du piston et réduire le glissement, ces

compteurs nécessitent

un entretien régulier. Les débitmètres à piston oscillant sont disponibles dans des tailles allant de 1/2 pouce à 3 pouces et peuvent généralement être utilisés entre 100 et 150 psig. Certaines versions industrielles sont conçues pour une pression nominale de 1 500 psig. Ils peuvent mesurer des débits de 1 gpm à 65 gpm en service continu avec des excursions intermittentes jusqu'à 100 gpm. Les compteurs sont dimensionnés de manière à ce que la chute de pression soit inférieure à 35 psid au débit maximal. La précision varie de ±0,5 % AR pour les fluides visqueux à ±2 % AR pour les applications non visqueuses. La limite supérieure de viscosité est de 10 000 centipoises. Les débitmètres
à piston alternatif sont probablement les plus anciens modèles de débitmètres à pression différentielle. Ils sont disponibles avec plusieurs pistons, des pistons à double effet ou des pistons rotatifs. Comme dans un moteur à pistons alternatifs, le fluide est aspiré dans une chambre de piston lorsqu'il est refoulé par le piston opposé dans le débitmètre. En général, un vilebrequin ou une
glissière horizontale est utilisé pour
contrôler l'ouverture et la fermeture des orifices appropriés dans le débitmètre. Ces débitmètres sont généralement plus petits (disponibles dans des tailles allant jusqu'à 1/10 pouce de diamètre) et sont utilisés pour mesurer des débits très faibles de liquides visqueux. Compteurs à engrenages et à lobes Le compteur PD à engrenages ovales utilise deux engrenages à dents fines, l'un monté horizontalement, l'autre verticalement, les engrenages s'engrenant à l'extrémité de l'engrenage vertical et au centre de l'engrenage horizontal (Schéma 3-3A). Les deux rotors tournent en sens inverse l'un de l'autre, créant un piégeage dans l'espace en forme de croissant entre le boîtier et l'engrenage. Ces débitmètres peuvent être très précis si le glissement entre le boîtier et les engrenages est faible. Si la viscosité du fluide de process est
supérieure à 10 centipoises et que le débit est supérieur à 20 % de la capacité nominale, une précision de 0,1 % AR peut être obtenue. À des débits plus faibles et à une viscosité plus faible, le glissement augmente et la précision diminue à 0,5 % AR ou moins. Les caractéristiques lubrifiantes du fluide de process affectent
également la plage de mesure d'un débitmètre à engrenages ovales. Avec des liquides qui ne lubrifient pas bien, la vitesse maximale du rotor doit être réduite pour limiter l'usure. Une autre façon de limiter l'usure consiste à maintenir la chute de pression à travers le débitmètre en dessous de 15 psid. Par conséquent, la chute de pression à travers le débitmètre limite le débit maximal admissible dans les applications à haute viscosité. Figure 3-4 : Cliquez sur la figure pour l'agrandir. Les débitmètres PD à lobes rotatifs et à roues sont des variantes
du débitmètre à engrenages ovales qui ne partagent pas son engrenage précis. Dans la conception à lobes rotatifs, deux roues tournent en sens inverse dans le boîtier ovoïde (Figure 3-3B). Lorsqu'elles tournent, un volume fixe de liquide est piégé puis transporté vers la sortie. Comme les engrenages à lobes restent dans une position relative fixe, il suffit de mesurer la vitesse

de rotation

de l'un d'entre eux. La roue est soit reliée à un registre, soit couplée magnétiquement à un transmetteur. Les débitmètres à lobes sont disponibles dans des tailles de 2 à 24 pouces. Le débit est de 8 à 10 gpm à 18 000 gpm pour les plus grandes tailles. Ils offrent une bonne répétabilité (supérieure à 0,015 % AR) à des débits élevés et peuvent être utilisés à des pressions de service élevées (jusqu'à 1 200 psig) et à des températures élevées (jusqu'à 400 °F). Le compteur à engrenages à lobes est disponible dans une large gamme de matériaux de construction,
des thermoplastiques aux métaux hautement résistants à la corrosion. Les inconvénients de cette conception comprennent une perte de précision à faible débit. De plus, le débit maximal de ce compteur est inférieur à celui d'un compteur à piston oscillant
ou à disque nutatif de même taille.
Dans le compteur à roue à aubes, des engrenages très grossiers emprisonnent le fluide et font passer un volume fixe de fluide à chaque rotation (schéma 3-3C). Ces compteurs ont une précision de 0,5 % du débit si la viscosité du fluide de process est à la fois élevée et constante, ou ne varie que dans une fourchette étroite. Ces compteurs peuvent être fabriqués à partir de divers

métaux, notamment

l'acier inoxydable, et de plastiques résistants à la corrosion tels que le PVDF (Kynar). Ces compteurs sont utilisés pour mesurer les peintures et,
comme ils sont disponibles en version 3A ou sanitaire, également le lait, les jus et le chocolat. Dans ces appareils, le passage des aimants intégrés dans les lobes des turbines rotatives est détecté par des détecteurs de proximité (généralement des détecteurs à effet Hall) montés à l'extérieur de la chambre d'écoulement. Le capteur transmet une série d'impulsions à un compteur ou à un contrôleur de débit. Ces débitmètres sont disponibles dans des
tailles allant de 1/10 pouce à 6 pouces et peuvent supporter des pressions allant jusqu'à 3 000 psig et des températures allant jusqu'à 400 °F. Débitmètres à vis sans fin Le débitmètre à vis sans fin est un dispositif volumétrique qui utilise deux engrenages hélicoïdaux à pas radial pour piéger en continu le fluide de process lorsqu'il s'écoule. Le débit force les engrenages hélicoïdaux à tourner dans le plan de la canalisation. Des capteurs optiques ou magnétiques sont utilisés pour coder un train d'impulsions proportionnel à la vitesse de rotation des engrenages hélicoïdaux. Les forces nécessaires pour faire tourner les hélices sont relativement faibles et, par conséquent, par rapport à d'autres débitmètres à déplacement positif,
la perte de charge est relativement faible. La meilleure précision pouvant être atteinte est d'environ ±0,2 % ou taux. Comme le montre la figure 3-4, l'erreur de mesure augmente lorsque le débit de fonctionnement ou la viscosité du fluide de process diminuent. Les débitmètres à engrenages hélicoïdaux peuvent mesurer le débit de fluides très visqueux (de 3 à 300 000 cP), ce qui les rend idéaux pour les applications extrêmes. Figure 3-5 : Cliquez sur l'image pour l'agrandir. les liquides épais

tels que les

colles et les polymères très visqueux. Étant donné qu'à débit maximal, la chute de pression à travers le débitmètre ne doit pas dépasser 30 psid, le débit nominal maximal à travers le
débitmètre est réduit à mesure que la viscosité du fluide augmente. Si le fluide de process présente de bonnes caractéristiques de lubrification, le rapport de débit du débitmètre peut atteindre 100:1, mais des rapports de mesure plus bas (10:1) sont plus courants. Pompes de dosage Les pompes de dosage sont des débitmètres à pression positive qui transmettent également de l'énergie cinétique au fluide de process. Il existe trois conceptions de base : péristaltique, à piston et à membrane. Les pompes péristaltiques fonctionnent à l'aide de doigts ou d'une came qui pressent systématiquement un tube en plastique contre le boîtier, qui sert également à positionner le tube. Ce type de pompe de dosage est utilisé dans les laboratoires, dans diverses
applications médicales, dans la majorité
des systèmes d'échantillonnage environnemental, ainsi que
dans la distribution de solutions d'hypochlorite. Le tube peut être en caoutchouc silicone ou, si un matériau plus résistant à la corrosion est souhaité, en PTFE. Les pompes à piston délivrent un volume fixe de liquide à chaque course « vers l'extérieur » et un volume fixe entre dans la chambre à chaque course « vers l'intérieur » (Figure 3-5A). Des clapets anti-retour empêchent le fluide de refluer. Comme toutes les pompes volumétriques, les pompes

à piston génèrent

alternatif à commande pneumatique.

Compteurs de gaz PD Les compteurs de gaz PD fonctionnent en comptant le nombre de volumes de gaz piégés qui passent, de la même manière que les compteurs PD fonctionnent avec les liquides. La principale différence réside dans le fait que les gaz sont compressibles. Les compteurs de gaz à membrane sont le plus souvent utilisés pour mesurer le débit de gaz naturel, en particulier pour mesurer la consommation des ménages. Le compteur est fabriqué à partir de pièces moulées
en aluminium avec des membranes en
caoutchouc doublées de tissu. Le compteur se compose de quatre chambres : les deux chambres à membrane situées du côté entrée et sortie, et les chambres d'entrée et de sortie du corps du compteur. Le passage du gaz
à travers le compteur crée une pression différentielle entre les deux chambres à membrane en comprimant celle du côté entrée et en développant celle du côté sortie. Cette action vide et remplit alternativement les quatre chambres. Les vannes à tiroir situées en haut du compteur alternent les rôles des chambres et synchronisent l'action des membranes, comme Figure 3-6 : Cliquez sur la figure pour l'agrandir. ainsi que le mécanisme à manivelle pour le compteur. Les compteurs à membrane sont généralement étalonnés pour le gaz naturel, dont la densité est de 0,6 (par rapport à l'air). Il est donc nécessaire de réétalonner le débit nominal du compteur lorsqu'il est utilisé

pour mesurer d'autres gaz.

L'étalonnage pour le nouveau débit nominal (QN) est obtenu en multipliant le débit nominal du compteur pour le gaz naturel (QC) par la racine carrée du rapport entre les densités du gaz naturel (0,6) et
du nouveau gaz (SGN) : Qn=Qc(0,6/SGn)1,5 Les compteurs à membrane sont généralement calibrés en pieds cubes par heure et dimensionnés pour une chute de pression de 0,5 à 2 pouces H2O. Leur précision est d'environ ±1 % de la lecture sur une plage de 200:1. Ils conservent leur précision pendant de longues périodes de temps, ce qui en fait un bon choix pour les
applications de comptage des revenus de détail. À moins que le gaz ne soit exceptionnellement sale (gaz de synthèse ou méthane recyclé issu du compostage ou de la digestion, par exemple), le compteur à membrane fonctionnera indéfiniment avec peu ou
pas d'entretien. Les compteurs à lobes (ou compteurs à roue à lobes, comme on les appelle également) sont également utilisés pour le gaz. Leur précision pour le gaz est de ±1 % du débit sur une plage de 10:1, et la chute de pression typique est de 0,1 psid. En raison des tolérances serrées, une filtration en amont est obligatoire pour les conduites sales. Les compteurs à palettes rotatives mesurent le débit de gaz dans les mêmes plages que les compteurs à engrenages à lobes (jusqu'à 100 000 ft3/h), mais peuvent être utilisés sur une plage plus large de 25:1. Ils entraînent également une perte de charge plus faible de 0,05 in H2O pour une précision similaire et, comme les jeux sont un peu
plus tolérants, la filtration en amont n'est pas aussi critique. Systèmes PD de haute précision Les compteurs de gaz de haute précision sont généralement des appareils hybrides combinant un compteur PD standard et un moteur qui élimine la perte de charge à travers le compteur.

L'égalisation des

pressions d'entrée et de sortie élimine les écoulements de glissement, les fuites et les fuites par soufflage. Dans les installations de débitmètres de gaz de haute précision, des lames haute sensibilité sont utilisées pour détecter la différence de pression, et des transducteurs de déplacement sont utilisés pour mesurer la déviation des lames (Figure 3-6A). Conçus pour fonctionner à Figure 3-7 : Cliquez sur la figure pour l'agrandir. températures ambiantes et à des pressions allant jusqu'à 30 psig, ce compteur est censé offrir une précision

de 0,25 % de la

lecture sur une plage de 50:1 et de 0,5 % sur une plage de 100:1. La capacité de débit varie de 0,3 à 1 500 scfm. Pour les liquides, un débitmètre à engrenages ovales entraîné par un servomoteur égalise la pression à travers le débitmètre. Cela augmente la précision à faible débit et dans des conditions de viscosité variables (figure 3-6B). Ce débitmètre utilise un piston très sensible pour détecter la différence de débit et entraîne un servomoteur à vitesse variable pour la maintenir proche de zéro. Cette conception est censée offrir une précision de 0,25 % sur une plage de 50:1 à des pressions de service pouvant
atteindre 150 psig. Des débitmètres de haute précision sont utilisés sur les bancs d'essai des moteurs pour mesurer le débit de carburant (essence, diesel, alcool, etc.). Les débits
varient généralement entre 0,04 et 40 gph.
Des séparateurs de vapeur sont généralement inclus pour éviter le blocage par la vapeur. Essais, Étalonnage et Vérificateurs Tous les compteurs
comportant des pièces mobiles doivent être testés, réétalonnés et réparés périodiquement, car l'usure augmente les jeux. L'étalonnage peut être effectué en laboratoire ou en ligne à l'aide d'un vérificateur. Les systèmes à gaz sont réétalonnés à l'aide d'un vérificateur à cloche, une cloche cylindrique étalonnée, scellée par un liquide
dans un réservoir. Lorsque la cloche est abaissée, elle décharge un volume connu de gaz à travers le compteur testé. La précision volumétrique des vérificateurs à cloche est de l'ordre de 0,1 % en volume, et les vérificateurs sont disponibles dans des volumes de décharge de 2, 5, 10 pieds cubes et plus. Les systèmes à liquide peuvent être étalonnés en laboratoire à l'aide d'un étalon secondaire étalonné ou d'une boucle de débit
gravimétrique. Cette approche peut fournir une précision élevée (jusqu'à ±0,01 % du débit), mais nécessite de mettre le débitmètre hors service. Dans de nombreuses opérations, en particulier dans l'industrie pétrolière, il est difficile, voire impossible, de supprimer un débitmètre pour l'étalonner. C'est pourquoi des vérificateurs montés
sur site et en ligne ont été développés. Ce type de vérificateur se compose d'une chambre étalonnée équipée d'un piston à barrière (figure 3-7). Deux détecteurs sont montés à une distance connue (et donc à un volume connu) l'un de l'autre. Lorsque le flux passe dans la chambre, le piston déplaceur est déplacé vers l'aval. En
divisant le volume de la chambre par le temps nécessaire au déplacement du piston déplaceur d'un détecteur à l'autre, on obtient le débit calibré. Ce débit est ensuite comparé à la lecture du débitmètre testé. Les vérificateurs ont une répétabilité de l'ordre de 0,02 % et peuvent fonctionner jusqu'à 3 000 psig et 165 °F/75 °C. Leur plage de débit de fonctionnement
va de 0,001 gpm à 20 000 gpm. Les vérificateurs sont disponibles pour une utilisation sur paillasse, pour un montage sur des plateaux de camion, sur des remorques ou en ligne. Accessoires pour débitmètres PD Les accessoires pour débitmètres PD comprennent des crépines, des filtres, des ensembles de purge d'air/vapeur, des
amortisseurs de pulsations, des systèmes de
compensation de température et une variété de vannes permettant la coupure du goutte-à-goutte dans les systèmes de dosage.
Les registres mécaniques peuvent être équipés d'imprimantes de tickets mécaniques ou électroniques pour le contrôle des stocks et les ventes au point d'utilisation. Des calculateurs de débit par lots sont facilement disponibles, tout comme des transmetteurs analogiques et numériques intelligents. Les dispositifs de lecture automatique des compteurs (AMR) permettent au personnel des services publics de récupérer à distance les relevés. Débitmètres à turbine Inventé par Reinhard
Woltman au XVIIIe siècle, le débitmètre à turbine est un débitmètre précis et fiable pour les liquides et les gaz. Il se compose d'un rotor à plusieurs pales monté à angle droit par rapport au flux et suspendu dans le flux de fluide sur un palier à rotation libre. Le diamètre du rotor est très légèrement inférieur au diamètre intérieur de la chambre de mesure, et sa vitesse de rotation est proportionnelle au débit volumétrique. La rotation
de la turbine peut être détectée par des dispositifs à semi-conducteurs (capteurs à réluctance, à inductance,

capacitifs et à effet Hall)

ou par des capteurs mécaniques (entraînements à engrenages ou magnétiques). Dans le capteur à réluctance,

la bobine est un aimant permanent et les pales de la turbine sont fabriquées dans un matériau attiré par les aimants. Lorsque chaque pale passe devant la bobine, une tension est générée Figure 3-8 : Cliquez sur la figure pour l'agrandir. dans la bobine (Figure 3-8A). Chaque impulsion représente un volume discret de liquide. Le nombre d'impulsions par unité de volume est appelé le facteur K du compteur. Dans le capteur à inductance, l'aimant permanent est intégré au rotor, ou les pales du rotor sont fabriquées dans un matériau aimanté de manière
permanente (Figure 3-8B). Lorsque chaque pale passe devant la bobine, elle génère une impulsion de tension. Dans certaines conceptions, une seule pale est magnétique et l'impulsion représente une révolution complète du rotor. Les sorties des bobines de détection à réluctance et inductives sont des ondes sinusoïdales continues dont
la fréquence du train d'impulsions est proportionnelle au débit. À faible débit, la sortie (la hauteur de l'impulsion de tension) peut être de l'ordre de 20 mV crête à crête. Il n'est pas conseillé de transporter un signal aussi faible sur de longues distances. Par conséquent, la distance entre le capteur et l'électronique d'affichage ou le préamplificateur associé doit être courte. Les capteurs capacitifs produisent
une onde sinusoïdale en générant un signal RF modulé en amplitude par le mouvement des pales du rotor. Au lieu de bobines de détection, on peut également utiliser des transistors à effet Hall. Ces transistors changent d'état lorsqu'ils sont exposés à un champ magnétique de très faible intensité
(de l'ordre de 25 gauss). Dans ces
débitmètres à turbine, de très petits aimants sont intégrés dans les extrémités des pales du rotor. Les rotors sont généralement fabriqués dans un matériau non magnétique, tel que le polypropylène, le

Ryton ou le PVDF (Kynar).

Le signal émis par un capteur à effet Hall est un train d'impulsions carrées, à une fréquence proportionnelle au débit volumétrique. Comme les capteurs à effet Hall ne présentent aucune traînée magnétique, ils peuvent fonctionner à des vitesses de débit plus basses (0,2 pi/sec) que les conceptions à capteur magnétique (0,5-1,0 pi/sec). De plus, le capteur à effet Hall fournit un signal de forte amplitude
(généralement une onde carrée de 10,8 V), ce qui permet d'atteindre des distances allant jusqu'à 3 000 pi entre le capteur et les composants électroniques sans amplification. Dans le secteur de la distribution d'eau, les débitmètres à turbine de type Woltman à entraînement mécanique restent la norme. Ces débitmètres à turbine utilisent un train d'engrenages pour convertir la rotation du rotor en rotation d'un arbre vertical. L'arbre passe entre le tube de mesure et la section d'enregistrement à travers un
dispositif mécanique Figure 3-9 : Cliquez sur la figure pour l'agrandir. ing box, tournant un ensemble de registre mécanique à engrenages pour indiquer le débit et actionner un compteur totalisateur mécanique. Plus récemment, l'industrie de la distribution d'eau a adopté un entraînement magnétique comme amélioration par rapport aux compteurs à turbine à entraînement mécanique nécessitant beaucoup d'entretien. Ce type de compteur comporte un disque d'étanchéité entre la chambre de mesure et le registre. Du côté de la chambre de mesure, l'arbre vertical fait tourner

un aimant au lieu

d'un engrenage. Du côté du compteur, un aimant opposé est monté pour faire tourner l'engrenage. Cela permet d'utiliser un compteur entièrement étanche avec un mécanisme d'entraînement mécanique. Aux États-Unis, l'AWWA fixe les normes relatives aux débitmètres à turbine utilisés dans les systèmes de distribution d'eau. La norme C701 prévoit deux classes (classe I et classe II) de débitmètres à turbine. Les débitmètres à turbine de classe I doiv

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