Débitmètre à ultrasons

Une conduite en charge ou chargée est un tuyau intégralement rempli d’un liquide ou d’un gaz. On parle également parfois de conduite pleine.

• ${\displaystyle T_{AB}={\frac {L}{C+V\cos \theta }}}$
• ${\displaystyle T_{BA}={\frac {L}{C-V\cos \theta }}}$
• ${\displaystyle \Delta T=T_{BA}-T_{AB}}$
• ${\displaystyle Q_{V}=\sum _{i}S_{i}\cdot V_{i}}$
• ${\displaystyle V_{section}=Kh\cdot V}$
• Débit : ${\displaystyle Q=S\cdot V_{section}}$

Avec :

• T_AB : temps de propagation de l’onde ultrasonore de la sonde A vers la sonde B ;
• C : vitesse des ultrasons ;
• V : vitesse moyenne sur le trajet ultrasons ;
• Kh : coefficient hydraulique ;
• Q : débit ;
• D : distance axiale ou D_axe (projection du trajet acoustique sur l’axe de la conduite) ;
• V_section : vitesse moyenne du fluide dans la section de la conduite.

Les écoulements à surface libre désignent les écoulements dans les rivières, canaux ou conduites fermées non pleines (ex. : les émissaires d'assainissement).

Le débit volumique d'un écoulement à surface libre est égal à Q_v = S.V

S étant la section mouillée à l'endroit de la mesure et V la vitesse moyenne dans toute la section mouillée.

Le calcul du débit volumique à partir de cette expression se heurte à deux difficultés principales. Tout d'abord, la surface de la section de mesure dépend d'une part du profil du fond à l'endroit de la mesure, d'autre part du niveau d'eau. En second lieu, la répartition des vitesses d'écoulement varie dans le plan horizontal comme dans le plan vertical.

Pour pallier ces problèmes, un ensemble de mesure comprend une ou plusieurs cordes de mesure de vitesse et un appareil de mesure de niveau. Le principe de mesure consiste alors à placer un certain nombre de paires de sondes (cordes) dans des plans horizontaux et à diviser la section mouillée en tranches élémentaires, chaque tranche étant caractérisée par la vitesse d'écoulement au sein de cette tranche.

Le débit volumique global est alors calculé par sommation de débits élémentaires : ${\displaystyle Q_{V}=\sum _{i}S_{i}\cdot V_{i}}$

Une paire de sondes externes servant à mesure le débit d'un fluide dans une conduite.

Elles sont placées à l'extérieur de la conduite et ne sont donc pas au contact direct du fluide.

Elles peuvent être installées de différentes façons :

• 
  Montage direct (ou en /).
• 
  Montage reflex (ou en V).
• 
  Montage en N (ou en Z).

Elles sont insérées à l'intérieur de la conduite afin d'être en contact avec le fluide ou simplement affleurantes. Certains modèles peuvent être extractibles en charge.

• 
  Une sonde intrusive permettant d'émettre et de recevoir des ondes ultrasonores.
• 
  Mesure de débit multicorde avec sondes à insertion.

Sonde mouillée pour mesure de débit ultrasonore.

Elles sont scellées de chaque côté des berges d'un canal, d'une rivière ou de tout autre écoulement à surface libre.

Manchette de mesure - 5 cordes de vitesse.

Il est également possible de fournir une manchette de mesure directement équipée de sondes. Dans ce cas, la manchette est en général étalonnée sur banc en usine avant installation sur le terrain. Les manchettes peuvent être certifiées pour faire des mesures transactionnelles (i.e. dont le résultat est utilisé pour des transactions commerciales).

Utilisation de débitmètres fixes, notamment dans les secteurs suivants :

• eau potable et assainissement (égouts, épuration, sectorisation…) ;
• environnement / rivières / irrigation ;
• énergie (hydroélectricité, nucléaire, génie climatique…) ;
• gaz et hydrocarbures ;
• chimie et pétrochimie ;
• industrie pharmaceutique ;
• industrie agroalimentaire ;
• industrie mécanique….

Utilisation multisecteur de débitmètres portables, notamment dans le cadre d’opérations de contrôle, de maintenance, d'expertise, de process et de sectorisation, etc..

• Gestion des crues
• Mesure du débit de canaux irrigation
• Mesure de débit sur réseaux d’assainissement
• Mesure du débit de pompe…

• Ultrason
• Effet Doppler