SICK FLOWSIC100 PROCESS Manuel D'utilisation page 20

FLOWSIC100 PROCESS
Appareil de mesure de vitesse et de débit volumique des gaz
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Description du produit
2.2.3 Principe de fonctionnement
Les appareils de mesure de vitesse des gaz FLOWSIC100 fonctionnent selon le principe de
la mesure différentielle du temps de parcours des ultrasons. Des unités émettrices/récep-
trices sont montées de part et d'autre d'une canalisation / conduite avec un certain angle
d'inclinaison par rapport au flux de gaz (voir Fig. 2.5).
Les unités émettrices/réceptrices comportent des transducteurs d'ultrasons piézoélec-
triques qui fonctionnent alternativement comme émetteurs et récepteurs. Les impulsions
acoustiques sont émises avec un angle  par rapport au sens d'écoulement du gaz. En fonc-
tion de l'angle  et de la vitesse du gaz v, les temps de parcours varient selon le sens de
propagation des impulsions acoustiques en raison des "effets d'entraînement et de frei-
nage" (formules 2.1 et 2.2). Les temps de parcours des impulsions acoustiques sont d'au-
tant plus différents que la vitesse du gaz est élevée et que l'angle par rapport au sens
d'écoulement est petit.
La vitesse du gaz v se détermine à partir de la différence entre les deux temps de parcours
indépendamment de la valeur de la vitesse acoustique. Avec cette méthode de mesure, les
variations de vitesse acoustique dues aux variations de pression ou de température n'ont
aucune influence sur la vitesse calculée du gaz.
Unité émet-
trice/
réceptrice
Maître
Fig. 2.5 : Principe de fonctionnement du FLOWSIC100
Détermination de la vitesse du gaz
La voie de mesure L correspond à la distance active de mesure, c.-à-d. une distance libre
d'obstacle. Avec la voie de mesure L, la vitesse acoustique c et l'angle d'inclinaison  entre
le sens de propagation des impulsions acoustiques et le sens d'écoulement, le temps de
parcours des impulsions acoustiques émises dans le sens du flux de gaz (sens direct) se
calcule comme suit :
L
t =
v
c + v · cos 
Dans le sens contraire du flux de gaz (sens inverse) :
L
t =
r
c - v · cos 
La résolution en v donne :
L
v =
2 · cos 
c'est-à-dire une relation dans laquelle en dehors des deux temps de parcours mesurés
seuls la distance de mesure active et l'angle d'inclinaison interviennent comme constantes.
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Unité émettrice/réceptrice esclave
v

t
r
t
v
L
1 1
( )
·
t t
v r
Manuel d'utilisation
v = vitesse gaz en m/s
L = distance de mesure en m

= angle d'inclinaison en °
t = temps de parcours des impul-
v
sions acoustiques dans le sens
de l'écoulement
t = temps de parcours des impul-
r
sions acoustiques dans le sens
contraire de l'écoulement
(2.1)
(2.2)
(2.3)
8015201/2016-04