Détection de la fréquence
des tourbillons
Plage des vitesses
d'écoulement
Introduction
Le capteur de vitesse intègre un élément piézoélectrique qui détecte la
fréquence des tourbillons. Cet élément détecte les forces de portance
alternées produites par les tourbillons de Von Karman s'écoulant en
aval de la barre de décollement des tourbillons. La charge électrique
alternée générée par l'élément piézoélectrique est traitée par le circuit
électronique du transmetteur pour déterminer la fréquence de
décollement des tourbillons. L'élément piézoélectrique est hautement
sensible et opère sur une plage étendue de débits, de pressions et de
températures.
Pour garantir un fonctionnement sans problème, les débitmètres à
vortex doivent être correctement dimensionnés : de cette manière, la
plage des vitesses d'écoulement passant par le débitmètre restera dans
les limites de la plage des vitesses mesurables (avec une perte de
charge acceptable) et de la plage linéaire.
La plage mesurable est définie par la vitesse minimum et maximum, à
l'aide du tableau suivant.
Tableau 1-1: Plages mesurables
Gaz
25ft/s
Vmin
-------------- -
Vmax
300 ft/s
37m/s
Vmin
--------------- -
Vmax
91 m/s
La perte de charge des débitmètres à insertion de la série MV82 est
négligeable. La perte de charge des débitmètres en ligne de la série
MV80 est définie comme suit :
2
ΔP = .00024 r V
système anglo-saxon (ΔP en psi, r en lb/ft
V en ft/s)
2
ΔP = .000011 r V
système métrique (ΔP en bar, r en kg/m
V en m/s)
La plage linéaire est définie par le nombre de Reynolds. Le nombre
de Reynolds, qui est le rapport entre les forces d'inertie et les forces
visqueuses dans un fluide en écoulement, est défini comme suit :
où :
Re = nombre de Reynolds
r = densité massique du fluide mesuré
V = vitesse du fluide mesuré
D = diamètre interne du canal d'écoulement
µ = viscosité du fluide mesuré
Liquide
1 ft/s
r
30 ft/s
0,3 m/s
r
9,1 m/s
ρVD
Re
=
----------
μ
Mai 2008
Système anglo-
3
saxon r (lb/ft
)
Système métrique
3
r (kg/m
)
3
,
3
,
1-3