月: 2023年4月

Qu’est-ce que le cuivre ?

Le cuivre est un élément dont le numéro atomique est 29, représenté par le symbole Cu.

Il est largement utilisé comme matériau pour les câbles électriques, les composants électroniques, les générateurs, les cellules solaires et les refroidisseurs en raison de sa très bonne conductivité électrique et thermique. Le cuivre a également un point de fusion relativement bas. Il peut être moulé en différentes formes en le versant dans un moule après l’avoir fondu.

C’est un matériau très durable, car il résiste à la rouille et est chimiquement stable. Il est donc largement utilisé dans les domaines où la durabilité est requise. Par exemple, dans les matériaux de construction, les navires, les pièces automobiles, les conduites d’eau, les appareils de chauffage et les refroidisseurs.

Le cuivre est également utilisé dans l’industrie alimentaire et les équipements médicaux, car de l’oxyde de cuivre se forme à sa surface et peut tuer les bactéries et les virus.

Utilisations du cuivre

Voici quelques-unes des utilisations typiques du cuivre :

1. L’équipement électrique et électronique
   Il est utilisé dans le câblage et les circuits imprimés, les bobines de moteurs et de transformateurs, etc.
2. Les matériaux de construction
   Il est utilisé dans les murs extérieurs et les matériaux de couverture, l’intérieur des bâtiments, les poignées de porte et les mains courantes, etc.
3. Les composants automobiles et marins
   Il est utilisé dans les pièces de moteur, les tuyaux du système de refroidissement, les hélices de bateau et le câblage électrique, etc.
4. L’équipement médical
   Il est utilisé comme surfaces pour outils chirurgicaux et équipements médicaux, etc.
5. L’équipement de transformation des aliments et de cuisson
   Il est utilisé comme composant pour les marmites, poêles, plats à four, etc.
6. La fabrication
   Il sert également dans le domaine de la fabrication. Par exemple en tant que feuilles de cuivre, pièces de machines, tuyaux et canalisations, matériaux de construction, etc.

Types de cuivre

Il existe différents types de cuivre, y compris des alliages. En voici quelques-uns :

1. Le cuivre exempt d’oxygène

Le cuivre exempt d’oxygène est un cuivre purifié par élimination de l’oxygène. L’oxygène nuit à la conductivité électrique du cuivre, c’est pourquoi il est préférable d’utiliser du cuivre exempt d’oxygène. Celui-ci dispose d’une conductivité électrique élevée lorsque le cuivre est utilisé comme matériau pour les fils électriques et les composants électroniques.

2. Le cuivre à poils durs

Il s’agit d’un cuivre dont la résistance est accrue en raison de la présence d’infimes quantités d’impuretés. Ces impuretés sont constituées de fines particules telles que l’oxyde de cuivre et le fer de cuivre. Ceux-ci augmentent sa résistance en rendant le cuivre composé de fines particules cristallines.

3. Le phosphate de cuivre

Ce cuivre présente une conductivité électrique et une résistance à la corrosion élevées, car l’oxygène est éliminé par l’ajout d’acide phosphorique. Ce dernier peut se dissoudre dans le cuivre et le solidifie. Ainsi, les impuretés telles que l’oxyde de cuivre et l’oxyde de fer sont éliminées.

4. Autres

Outre ce qui précède, il existe le bronze, le cuivre blanc, le maillechort, le laiton, le bronze d’aluminium, le cuivre de titane et le cuivre chromé.

Propriétés du cuivre

1. La conductivité thermique

Le cuivre est l’un des métaux ayant une excellente conductivité thermique. Il peut transférer l’énergie thermique rapidement et uniformément. Cela permet de transférer rapidement la chaleur depuis sa source et de limiter les biais thermiques ainsi que les disparités de température. La chaleur dans les équipements électroniques et les systèmes de refroidissement peut ainsi être distribuée uniformément et refroidie efficacement.

2. La conductivité électrique

Le cuivre conduit bien les courants électriques, ce qui permet une transmission efficace des signaux électriques et de l’énergie. Ceci est une propriété importante dans les circuits électriques tels que les équipements électroniques et le câblage électrique. L’excellente conductivité électrique du cuivre réduit les pertes de signaux et de puissance électriques.

3. Non magnétique

Le cuivre pur est non magnétique et n’est pas attiré par les aimants. Cette propriété est due à sa structure atomique et à la disposition de ses électrons.

Cependant, les propriétés magnétiques du cuivre peuvent changer si la structure cristalline du cuivre est modifiée, comme dans les alliages de cuivre, ou si des impuretés sont présentes. Par exemple, dans les alliages cuivre-nickel et cuivre-manganèse, l’ajout d’impuretés de nickel et de manganèse au cuivre le rend magnétique.

4. La résistance à la corrosion

Le cuivre est très résistant à la corrosion. Il présente une résistance à l’oxydation et à la corrosion dans de nombreuses conditions environnementales. Cela est dû au film d’oxyde qui se forme à la surface de celui-ci.

La surface du cuivre est généralement recouverte d’une fine couche de film d’oxyde (oxyde de cuivre). Celle-ci s’auto-répare et protège la surface du cuivre en régénérant un nouveau film d’oxyde. Ce film est formé par la réaction des ions de cuivre à l’intérieur du cuivre avec l’oxygène et l’humidité extérieurs.

5. La malléabilité et ductilité

Le cuivre est un métal malléable et ductile. Ces propriétés découlent des propriétés de la structure cristalline du cuivre et des liaisons entre ses atomes.

La malléabilité est la propriété du cuivre de modifier sa structure cristalline et de se ramollir lorsqu’il est chauffé. Il est normalement relativement dur à température ambiante, mais lorsqu’il est chauffé à des températures élevées, les espaces entre les cristaux augmentent, ce qui ramollit le cuivre. Cela permet de le remodeler facilement. Cette propriété peut être utilisée pour forger ou laminer facilement le cuivre.

L’expansibilité est la propriété de s’allonger et de s’étirer lorsqu’on le tire. Le cuivre a une structure cristalline lisse et dense. Cela signifie que les atomes entre les cristaux ont tendance à glisser lorsque des forces de traction sont appliquées. En d’autres termes, le cuivre s’allonge donc facilement lorsqu’on lui applique des forces de traction.

6. La solubilité

La grande fusibilité (solubilité) du cuivre avec d’autres métaux signifie que le cuivre peut être facilement allié ou assemblé à d’autres métaux et qu’une large gamme d’alliages de cuivre est produite.

Le laiton, par exemple, est l’un des alliages de cuivre les plus courants, composé principalement de cuivre et de zinc. Les propriétés du laiton varient en fonction du rapport entre le cuivre et le zinc, mettant à profit la conductivité électrique et thermique du laiton, sa résistance à la corrosion et son usinabilité.

Les alliages cuivre-nickel sont également constitués des composants principaux que sont le cuivre et le nickel. Les propriétés varient en fonction de la teneur en nickel. Les alliages cuivre-nickel présentent diverses propriétés telles qu’une bonne résistance à la corrosion, des propriétés magnétiques et une grande solidité.

Autres informations sur le cuivre

Autres propriétés du cuivre

Le cuivre présente également les propriétés suivantes :

La soudabilité
Il présente d’excellentes propriétés de soudage lorsqu’il est associé à d’autres métaux, ce qui le rend adapté à ces opérations.

La résistance à l’usure
Le cuivre est résistant à l’abrasion et présente une grande résistance au frottement et à l’usure.

Les faibles propriétés de frottement
Le cuivre présente une résistance au frottement relativement faible. Cela signifie que moins de lubrifiant et de graisse peuvent être nécessaires.

La résistance à la chaleur
Le cuivre résiste aux températures élevées et offre des performances stables dans les environnements à haute température et dans les situations où un traitement à haute température est nécessaire.

Les propriétés antibactériennes
Les surfaces en cuivre empêchent la croissance des bactéries et des virus.

La recyclabilité
Le cuivre récupéré dans les déchets ou les produits en fin de vie. Il peut donc être réutilisé.

L’esthétique
Le cuivre a une teinte rougeâtre brillante et est un métal esthétiquement agréable.

La perméabilité au champ magnétique
Le cuivre est l’un des métaux ayant une grande perméabilité au champ magnétique. Il s’agit d’une mesure de la quantité de flux magnétique qu’un matériau laisse passer à travers un champ magnétique. En général, les métaux ont des propriétés qui les entravent, mais le cuivre dispose d’une perméabilité très élevée à celui-ci. Cela permet au flux magnétique de traverser relativement facilement le champ magnétique.

En raison de sa forte perméabilité au champ magnétique, le cuivre est un matériau utilisé, par exemple, dans les dispositifs magnétiques et les capteurs de champ magnétique tels que les électro-aimants et les bobines de transformateurs. Mais également comme matériau de base dans les inductances électromagnétiques et les transformateurs. Toutefois, la perméabilité du cuivre à ce champ est inférieure à celle d’autres matériaux magnétiques (par exemple le fer et le cobalt). Par conséquent, ces derniers peuvent être plus appropriés que le cuivre lorsqu’une perméabilité magnétique élevée est requise.

Qu’est-ce qu’un compteur proportionnel ?

Les compteurs proportionnels sont un type de détecteur de rayonnement. Ils détectent les rayonnements en mesurant la quantité d’électrons (courant) produite par l’ionisation des molécules de gaz lorsque des particules énergétiques traversent un gaz.

Les instruments de mesure des rayonnements dont le principe est similaire sont la chambre d’ionisation et le compteur GM (Geiger-Müller), mais ils diffèrent par l’ampleur de la tension appliquée pour mesurer le courant. Les chambres d’ionisation fonctionnent dans une plage de tension inférieure à celle des compteurs proportionnels, tandis que les compteurs GM fonctionnent dans une plage de tension supérieure à celle des compteurs proportionnels.

Utilisations des compteurs proportionnels

Les compteurs proportionnels détectent les rayonnements tels que les rayons X, les rayons α, les rayons β, les rayons γ ainsi que les neutrons, et en mesurent le nombre et l’énergie. En raison de leur structure simple et de leur production relativement aisée, ils sont souvent utilisés comme détecteurs dans la recherche universitaire et dans d’autres domaines.

Ils sont généralement utilisés pour mesurer la dose dans l’air, en particulier pour la détection des neutrons et la détection de la contamination par les rayonnements bêta. Les compteurs proportionnels pour les rayons X sont aussi parfois incorporés comme détecteurs dans les mesureurs d’épaisseur de film à fluorescence X pour la mesure sans contact, par exemple, de l’épaisseur d’un placage, en raison de leur fenêtre d’incidence plus large et de leur efficacité supérieure à celle des détecteurs à semi-conducteurs.

Principe des compteurs proportionnels

Les compteurs proportionnels sont généralement des récipients cylindriques en aluminium remplis d’un mélange de gaz inertes tels que l’argon, l’hélium ou le néon, le méthane ou le butane, et fonctionnent en appliquant une haute tension à des fils tendus à l’intérieur du tube. La cuve cylindrique est munie d’une fenêtre d’incidence par laquelle le rayonnement pénètre dans le tube.

Lorsque le rayonnement incident traverse le gaz, celui-ci est ionisé le long de son parcours et produit des électrons et des cations. Les électrons produits sont appelés électrons primaires. Les électrons primaires sont accélérés par le champ électrique dans le tube et ionisent à nouveau le gaz, et ces électrons ionisés provoquent une nouvelle ionisation, ce qui entraîne une augmentation explosive du nombre d’électrons, un phénomène connu sous le nom d’ “amplification du gaz”. Les électrons amplifiés passent dans un fil du tube et sont détectés sous la forme d’une impulsion électrique.

Le nombre d’électrons amplifiés étant proportionnel à l’énergie du rayonnement incident, le détecteur est appelé “tube compteur proportionnels”. Le taux d’amplification des électrons dépend du type de gaz et de la tension appliquée, mais si le gaz et la tension sont connus, l’énergie du rayonnement incident peut être mesurée.

Les boîtes d’ionisation fonctionnent selon un principe similaire à celui des compteurs proportionnels, mais elles fonctionnent à une tension plus faible et n’amplifient donc pas le gaz. Les compteurs proportionnels ont donc l’avantage d’être plus sensibles que les boîtes d’ionisation. En revanche, les compteurs proportionnels présentent l’inconvénient de ne pas pouvoir mesurer le nombre d’électrons primaires avec autant de précision qu’une chambre d’ionisation et d’avoir une résolution énergétique inférieure.

Qu’est-ce qu’une meuleuse de surface ?

Les meuleuses de surface, comme leur nom l’indique, sont des meuleuses qui rectifient les surfaces planes des pièces à usiner.

Elles sont le plus souvent utilisées dans les opérations d’usinage. La rectification plane est une méthode qui augmente la planéité d’une pièce en appliquant sa surface à une meule en rotation.

C’est la méthode de rectification la plus répandue car elle fonctionne avec une large gamme de produits.

Utilisations des meuleuses de surface

Les meuleuses de surface sont généralement employées pour la finition de pièces, telles que l’acier trempé, qui présentent principalement des géométries planes. La quantité de travail qui peut être rectifiée est bien moindre qu’avec le fraisage et d’autres méthodes de coupe plane.

Sur une meuleuse de surface de type table carrée à broche horizontale, une coupe est effectuée lorsque la table est inversée en se déplaçant d’un côté à l’autre. Toutefois, la coupe est de 0,01 à 0,2 mm lors du meulage d’ébauche et d’un maximum de 0,01 mm lors du meulage de finition, généralement de l’ordre de 0,005 mm. Malgré tout, le meulage avec une meule permet de finir la surface avec une grande précision.

Principe des meuleuses de surface

Dans une meuleuses de surface, une meule en rotation entre en contact avec la surface de la pièce pour éliminer les irrégularités de surface et les corps étrangers. La finition de la rectification plane dépend des conditions de rectification suivantes :

1. Nombre de tours de la meule

Le nombre de tours de la meule est déterminé par la vitesse périphérique. En général, une meuleuse de surface atteint une vitesse périphérique de 1 200 à 1 800 m/min.

La vitesse périphérique maximale de fonctionnement, c’est-à-dire la vitesse maximale à laquelle une meule peut être utilisée en toute sécurité, est stipulée par la loi sur la santé et la sécurité au travail. La vitesse de la meule doit être réglée de manière à ne pas dépasser cette vitesse périphérique.

La vitesse de la meule affecte à la fois la meule et la pièce à usiner. Trois caractéristiques peuvent être observées lorsque la vitesse de la meule est augmentée : l’usure de la meule est réduite, la quantité de pièce broyée est augmentée et la température de surface de la meule est réduite.

2. Vitesse d’avance de la pièce

La vitesse d’avance de la pièce est la même que la vitesse d’avance de la table. Elle varie en fonction du matériau et de la dureté de la pièce ainsi que de la rugosité de surface requise, mais elle est généralement fixée à 30 000-50 000 mm/min pour la rectification de finition.

3. Profondeur de coupe de la meule

La profondeur de coupe de la meule dans le matériau détermine la quantité de matière enlevée en une seule opération. Si la profondeur de coupe est faible, la résistance au meulage est faible et la meule s’use moins. Il en résulte une belle finition de la pièce.

Si la profondeur de coupe est élevée, la quantité de matière enlevée est plus importante, mais la finition est plus grossière. Les grandes profondeurs de coupe entraînent également une réduction de la durée de vie de la meule, il convient donc d’être prudent.

Types de meuleuses de surface

Les meuleuses de surface sont classables en plusieurs catégories en fonction de la forme de la table sur laquelle la pièce est posée et de la forme de la broche de la meule sur laquelle la meule est posée.

1. Classification selon la forme de la table

Selon la forme de la table, les machines sont classées en deux catégories : les tables carrées et les tables rotatives. Si l’on compare le type de table carrée et le type de table rotative, la surface de contact entre la meule et la pièce est plus petite pour le type de table carrée. Cela permet un meulage de précision, bien que l’efficacité de l’usinage soit plus faible.

Le type de table rotative présente une plus grande surface de contact entre la meule et la pièce à usiner, ce qui se traduit par une plus grande efficacité de meulage. La meule est généralement sélectionnée pour sa faible cohésion et sa grande taille de grain. Cependant, la surface de meulage a tendance à être moins efficace car la vitesse de rotation varie en fonction de la position de meulage.

La méthode de meulage appropriée est sélectionnée en fonction de la plage de meulage de la pièce par rapport à la largeur de la meule et de la finition de surface requise.

2. Classification selon la direction de l’axe de la meule

Les meules de type table carrée sont classées en trois types en fonction de la forme de l’axe de la meule : le type à axe horizontal, dans lequel la broche de la meule est horizontale par rapport au sol ; le type à axe vertical, dans lequel la broche de la meule est perpendiculaire au sol ; et le type à portique, qui comporte une pièce coulissante permettant de déplacer la tête de la broche de la meule à l’horizontale.

Le type de table carrée à axe horizontal meule la surface de la pièce à l’aide de la surface extérieure de la meule. Un meulage de haute précision est possible. Selon la manière dont la table est déplacée par rapport à l’axe de la meule, il est possible d’effectuer un meulage en plongée, un meulage en travers et un meulage en biais.

Le type de table carrée à axe vertical est une méthode de meulage avec une grande surface entre la meule et la pièce à usiner. Il s’agit donc d’une méthode de meulage utilisée lorsque la surface de la pièce à usiner est importante. Il existe de nombreux types différents pour une même meuleuse de surface, chacun avec ses avantages et inconvénients. Il est important de sélectionner la meuleuse la plus adéquate à la rectification visée.

Qu’est-ce qu’un moteur hydraulique ?

Un moteur hydraulique est un dispositif qui utilise l’énergie hydraulique pour générer une force de rotation.

L’énergie hydraulique est essentiellement fournie par une pompe de même type ou un dispositif similaire. De nombreux produits sont conçus pour permettre une rotation inverse en changeant la direction de l’huile.

Le volume est faible par rapport à la puissance et des conceptions compactes sont possibles. Comme l’huile ne fait que s’écouler, la structure est simple et peut être réduite. De plus, comme de grandes forces peuvent être produites avec un petit volume, ces moteurs sont utilisés dans des situations où de grandes forces sont nécessaires.

De plus, la plupart des pièces constitutives sont en métal et peuvent être utilisées dans des endroits où les températures, l’humidité et les niveaux de poussière sont élevés. Ces moteurs sont donc souvent utilisés dans les machines de construction lourdes et peuvent également l’être sous l’eau. Leur structure simple les rend faciles à réparer en cas de panne.

Utilisations des moteurs hydrauliques

Les moteurs hydrauliques sont utilisés dans une grande variété d’applications. En voici quelques exemples :

1. Les machines de construction

Les moteurs hydrauliques sont utilisés comme source d’entraînement dans les machines de construction telles que les bulldozers et les grues à chevrons. Ces machines effectuent des tâches lourdes telles que l’excavation du sol ou le transport de matériaux de construction. Les moteurs hydrauliques génèrent un couple et une puissance élevés, ce qui améliore leur efficacité de travail.

2. Les machines agricoles

Dans l’industrie agricole, les moteurs hydrauliques sont souvent utilisés pour actionner des machines telles que les tracteurs et les moissonneuses-batteuses. Dans les tracteurs, les moteurs hydrauliques sont utilisés pour entraîner des accessoires tels que les cultivateurs et les remorques. Dans les moissonneuses-batteuses, les moteurs hydrauliques sont également importants dans les opérations de récolte pour entraîner les mécanismes de moissonnage et de décorticage du grain.

3. Les avions et navires

Les moteurs hydrauliques légers et à couple élevé sont souvent utilisés dans les avions et les navires. Dans les avions, ces moteurs peuvent être utilisés pour entraîner le déploiement et la rétraction des volets d’ailes et du train d’atterrissage.

Dans les navires, les moteurs hydrauliques sont également utilisés pour contrôler les gouvernails et alimenter les grues. Les gouvernails des navires nécessitent des forces importantes et un contrôle précis, pour lesquels les moteurs hydrauliques sont les mieux adaptés.

Principe des moteurs hydrauliques

Les moteurs hydrauliques sont des dispositifs qui convertissent l’énergie de pression d’un liquide en force mécanique de rotation. Le moteur hydraulique est alimenté en huile par une pompe ou un convertisseur de pression. L’huile fournie crée les forces hydrodynamiques nécessaires au moteur hydraulique.

Les moteurs hydrauliques ont des composants internes. Les plus courants sont les pistons, les engrenages et les rotors. Ces composants sont chargés de recevoir le flux de fluide et de générer la force de rotation.

Lorsque le moteur hydraulique est alimenté en fluide, celui-ci est sous pression. Cette pression entraîne les composants de fonctionnement et génère une force de rotation. Le mécanisme de fonctionnement spécifique dépend alors du type de moteur hydraulique. Toutefois en général, la pression pousse souvent les pistons et fait tourner les engrenages.

Types de moteurs hydrauliques

Les moteurs hydrauliques comprennent les moteurs à pistons, à engrenages et à palettes.

1. Les moteurs à piston

Il s’agit d’un dispositif qui génère une force de rotation au moyen d’un piston situé à l’intérieur. La pression du liquide provoque un mouvement de va-et-vient du piston, qui est converti en force de rotation par un mécanisme interne. En raison de leur rendement et de leur couple de sortie élevés, ils sont parfois utilisés dans des systèmes hydrauliques de grande capacité.

2. Les moteurs à engrenages

Ce dispositif génère une force de rotation au moyen d’engrenages disposés à l’intérieur. L’engrenage est mis en rotation par la pression hydraulique et la puissance de rotation est obtenue à partir de l’arbre de sortie. Ils ont une structure compacte et simple et peuvent tourner à des vitesses élevées.

3. Les moteurs à palettes

Ce dispositif génère une force de rotation au moyen d’une roue interne. Cette dernière est mise en rotation par la pression du liquide et tourne à partir de l’arbre de sortie. Il se caractérise par sa durabilité et son fonctionnement silencieux.

Autres informations sur les moteurs hydrauliques

La vitesse de rotation des moteurs hydrauliques

La vitesse de rotation d’un moteur hydraulique est déterminée par le débit d’huile le traversant, le volume de poussée et le rendement volumétrique. Le débit d’huile est fixé par l’unité hydraulique, tandis que les deux autres peuvent l’être à partir des caractéristiques du moteur.

La formule est la suivante : le débit d’huile multiplié par le rendement volumétrique et divisé par le volume de déplacement. Si le débit est connu, la vitesse requise peut être substituée et les caractéristiques du moteur hydraulique calculées. Si le moteur hydraulique est connu, l’unité hydraulique est sélectionnée en calculant le débit qui satisfait la vitesse requise.

En plus de la vitesse de rotation, le couple de sortie du moteur hydraulique doit également être calculé. La formule est la différence de pression à l’entrée/sortie multipliée par le volume de poussée et le rendement mécanique et divisée par 2π.
La différence de pression à l’entrée/sortie est déterminée par les spécifications de l’unité hydraulique, tandis que les deux autres sont déterminées par les caractéristiques du moteur.

Qu’est-ce qu’un oscillateur à ultrasons ?

Un oscillateur à ultrasons est un générateur d’ultrasons composé d’un oscillateur et d’un transducteur.

Lors du nettoyage, il s’intègre à un milieu tel que l’eau ou un agent de nettoyage pour permettre un nettoyage par ultrasons. La fréquence peut être réglée et les conditions du transducteur peuvent être automatiquement ajustées afin d’émettre des ondes ultrasoniques stables et de régler l’intensité du pouvoir nettoyant pour répondre à un large éventail d’applications.

Utilisations des oscillateurs à ultrasons

Les oscillateurs à ultrasons sont utilisés pour le nettoyage et d’autres applications qui utilisent les vibrations ultrasoniques.

En particulier, ils sont utilisés pour nettoyer les pièces métalliques, les outils de presse, les pièces hdd, les semi-conducteurs et d’autres fines particules de saleté contaminées par de l’huile. Le nettoyage par ultrasons ne peut toutefois pas être utilisé sur des matériaux qui perdent leur éclat, comme les perles, ou sur des machines de précision, comme les montres et les appareils photo résistants à l’eau.

Principe des oscillateurs à ultrasons

Un oscillateur à ultrasons est un appareil qui produit des ondes ultrasoniques en générant des vibrations par l’intermédiaire d’un oscillateur.

Le transducteur peut être de type électrostrictif, qui se dilate et se contracte sous l’action d’un champ électrique, ou de type magnétostrictif, qui se dilate et se contracte sous l’action d’un champ magnétique, et se caractérise par un rendement de conversion élevé.

Pendant le nettoyage, les vibrations ultrasoniques sont transmises dans le liquide, provoquant un phénomène appelé cavitation, qui génère des bulles remplies de gaz évaporé ou dissous.

Une cavitation importante endommage davantage l’objet, mais peut également nettoyer des salissures difficiles à éliminer. À l’inverse, une petite cavitation cause moins de dégâts et permet de nettoyer sans laisser d’aspérités.

Qu’est-ce qu’un débitmètre volumétrique ?

Un débitmètre volumétrique est un instrument de mesure composé d’un débitmètre avec un godet de mesure intégré, appelé chambre de mesure, et d’un rotor (moteur).

Le débitmètre est parfois décrit comme un compteur PD (Positive Displacement Meter), dérivé de l’expression anglaise, qui fait référence au volume bien défini de la chambre de mesure intégrée au débitmètre.

Les débitmètres volumétriques mesurent le volume de fluide par le nombre de répétitions de remplissage et de vidange de la chambre de mesure.

Utilisations des débitmètres volumétriques

Il existe deux types de débit, le débit instantané et le débit totalisé. Les débitmètres volumétriques conviennent pour mesurer avec précision le débit totalisé.

Ils sont largement employés dans l’instrumentation industrielle et autres utilisations générales car ils offrent généralement une bonne précision de mesure.

De plus, les débitmètres volumétriques sont disponibles sous forme de pistons rotatifs, d’engrenages, de racines et de palettes, en fonction de la forme du rotor. Parmi ceux-ci, le type à piston rotatif convient à la mesure du fioul.

Dans le domaine de la mesure du fioul, les débitmètres volumétriques occupent une place importante dans la mesure du débit pour la vérification des transactions. Ceci depuis que la circulaire de l’Agence nationale des impôts a autorisé l’utilisation de débitmètres volumétriques pour l’évaluation des quantités taxables de produits pétroliers.

En tant que tel, l’objet principal de la mesure est le fluide, bien que les débitmètres à engrenages et les débitmètres Roots puissent également mesurer les gaz.

Principe des débitmètres volumétriques

Le principe général de fonctionnement des débitmètres volumétriques est le suivant : l’énergie du fluide actionne le rotor et le débit est calculé à partir du nombre de tours des moteurs. Caractéristique principale : cela ne nécessite pas d’énergie externe telle que l’électricité.

Dans le cas du système Roots, une paire de rotors en forme de cocon est montée dans un boîtier.

Ces rotors comportent des engrenages (engrenages pilotes) qui s’engrènent l’un dans l’autre, conçus de manière à ce que les rotors ne se frottent pas.

Un petit espace  existe également entre le rotor et la paroi intérieure du boîtier.

Lorsque le fluide pénètre dans le boîtier, le rotor est poussé par le fluide et tourne vers l’extérieur.

Deux chambres de pesée se forment alors alternativement entre le rotor et la paroi intérieure de l’enveloppe (appelées ici respectivement chambre de pesée A et B).

En conséquence, le fluide est évacué vers l’aval par la chambre de pesée A ou B.

Cette séquence de mouvements est équivalente au processus continu de mesure d’une tasse à la fois à l’aide d’un gobelet gradué, et le débit total est déterminé en comptant le nombre de rotations du rotor.