Principe débitmètre à ultrasons dans un canal ouvert

[Trollotin]

Bonjour,

Lors du retraitement de nos eaux usés nous avons un couloir ou le débit est pris grâce à une sonde à ultrasons.
Deux semaines après mon arrivée dans la société la sonde a lâché, je ne connais donc pas du tout son fonctionnement.
Cependant dans ce couloir des briques "allongés" étaient misent dans le fond, au niveau du capteur ce qui produisait donc une déverse des effluents.
Je n'arrive pas à trouver l'utilité de ces briques afin de mesurer le débit?
Je ne comprend pas non plus le principe des ultrasons puisque la sonde (qui n'est donc pas immergée) n'a pas de récepteur comme sur les schémas de principe que j'ai trouvé sur internet sur les débitmètres à ultrasons.
Est-ce par réfraction?


J'ai reçu hier une nouvelle sonde (FDU91) qui est relié à un Protosonic S FMU90, j'ai du rentrer la hauteur sans eau (de la sonde jusqu'aux briques) mais rien n'est demandé sur la largeur du couloir (je pensais qu'elle était indispensable pour avoir le débit).

Dans le manuel reçu avec le nouveau capteur, en annexe il y a des schémas de principe venturi ou déversoir afin de savoir quelle courbes préenregistré choisir sur le protosonic, mais au niveau des déversoirs aucuns n'a l'air de ressembler à ce qui a été fait avec des briques.

En résumé, je voudrais connaitre:
l'utilité du déversoir pour le débit
le principe de fonctionnement du débitmètre à ultrasons
et pourquoi je n'ai pas à rentrer la largeur de mon couloir

Merci d'avance

J'espère que j'ai été assez clair
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[LPFR]

Bonjour.
Avez-vous regardé wikipedia ?
http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9...3%A0_ultrasons
http://en.wikipedia.org/wiki/Ultrasonic_flow_meter

Je ne vois pas l’utilité des briques, à part de modifier la section du canal (et augmenter la vitesse).
Au revoir.

[FC05]

Tout ceci n'est pas très clair ... mais j'ai comme l'impression que ton débitmètre est une sorte déversoir. Il doit y avoir quelque part dans le traitement du signal une fonction qui te donne le débit en fonction de la hauteur d'eau.

Ton système à ultrasons ne mesure que la hauteur d'eau, pas le débit, qui lui est calculé.

Reste à savoir si tu as bien la bonne fonction pour le passage "hauteur --> débit".

[sitalgo]

B'jour,

Cette sonde ne mesure que la hauteur d'eau au-dessus des briques, briques qui constituent un seuil. Pour avoir le débit il faut utiliser une formule du type Q=k L H^3/2 (pour un seuil rectangulaire). Avec H hauteur de l'eau au-dessus du seuil. k un coef pas toujours évident à estimer si le seuil ne répond pas au standard.
Il faudrait un schéma du bazar pour voir le type de seuil (paroi mince, noyé ou dénoyé). Je ne garantis pas de trouver la solution.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Trollotin]

Merci de vos réponses,

Donc, je pense aussi que c'est un déversoir mais cela ne correspond à rien dans la notice.
Les schémas de déversoirs ont comme une "encoche" pour faire passer le liquide, de forme rectangulaire, triangulaire ou autre.

Je suis d'accord que le débit est calculé grace à la hauteur d'eau, cependant j'ai juste due rentrer la hauteur sonde-brique (H) et pas la largeur du couloir (L).
Comment peut-il calculer un débit sans avoir la largeur du couloir?

désolée pour le schéma, je n'ai pas de scanner au boulot.

[sitalgo]

Si le dessin est à peu près à l'échelle c'est un seuil épais : dH<1,5 e (e : épaisseur du seuil). Il y a une norme ISO 3846 mais je doute qu'elle détaille le calcul.
J'ai vu le manuel de l'appareil sur le net, il y a deux entrées susceptibles de t'intéresser : déversoir rectangulaire et idem + NFX (10-311).
D'après ce que j'ai pu voir, ça ne concerne pas les seuils épais. Il est quand même bizarre que la largeur ne soit pas demandée.
Il n'y a pas forcément d'encoche, c'est un déversoir sans contraction latérale.
Ce qui est sûr, c'est qu'il ne correspond à rien de normalisé. Possible qu'il ait été étudié en labo.

Quelles sont les dimensions ? dh possible, épaisseur et hauteur du seuil.

Normalement il faut tenir compte de la ligne de charge, donc de la vitesse (v²/2g) à ajouter au dH si la vitesse n'est pas négligeable. On se demande comment la sonde peut déterminer cela.

[FC05]

Sur un vieux bouquin je viens de trouver que pour un seuil épais on peut utiliser la formule (approximative) Qv = 1,70.h^3/2.L. Donc il faut forcement L.

Il faut que je vérifie la démo, mais apparemment tout est en unité SI

[Trollotin]

Merci de vos réponses, alors en changant la courbe type (selon la deverse ou le venturi) sur le protosonic, j'ai réussi à rentrer l'épaisseur.
Mon schéma n'est pas vraiment à l'echelle,

H (hauteur sonde-brique) = 42.5cm
L = 19.5cm
hbriques: 7.6cm

au niveau de la hauteur d'eau, on a rarement plus de quelques cm, ( moins de 5cm).

En faite, les briques ont étaient misent la, soit disant par ce que sinon il n'y avait pas de détection...


Ce qui me chiffone, c'est que dans les modèles proposés, il n'y a rien qui corespond à un seuil épais et je ne peux pas rentrer moi même une formule.
Je vais donc essayer avec le deversoir rectanculaire/rectangulaire NFX, c'est aussi ce qui me semble le plus ressemblant.

Merci de m'aider.

[Trollotin]

La longueur du seuil (briques) est de 46cm.

[FC05]

J'ai regardé plus précisément la démo.

Je n'avais pas bien lu. Dans la formule que je donne, le h est la hauteur de l'eau avant le seuil, en posant comme zéro le haut du seuil.

Si on fait le calcul avec h' la hauteur d'eau au dessus du seuil, on trouve Qv = racine(g).L.h'^3/2 = 3,13.L.h'^3/2.


Pour info, le calcul se fait en posant Bernoulli entre "avant le seuil" et "sur le seuil". On suppose la vitesse du fluide avant négligeable et en plus les auteurs indiquent que l'on a en régime établit h = 3/2.h'. Le résultat est donc assez approximatif AMHA.

[Trollotin]

J'ai regardé des schémas et les formules pour un seuil épais avec un écoulement dénoyé.
Il est souvent dit que la hauteur d'eau pour mesurer le débit est la hauteur d'eau en amont (hauteur d'eau au dessus du deversoir).

Le capteur lui est positioné au dessus des briques,es ce que ça change quelque chose?

Merci

[FC05]

Si tu regardes mes réponses, oui. Le facteur passe quasiment du simple au double !

[sitalgo]

Au vu des données et malgré l'aspect général, ce n'est pas à l'origine considéré comme un déversoir. D'une part parce que comme dit plus haut, on a rajouté les briques pour une question de lecture et non d'écoulement. D'autre part la configuration ne correspond pas du tout :
- lecture de la hauteur au-dessus du seuil au lieu d'être en amont à 4 fois la hauteur dH maxi.
- hauteur de pelle qui devrait être de 2 fois minimum le dH maxi, soit 10cm minimum.
- seuil très très épais qui par frottement ralenti le flux et donc augmente la section du fluide alors qu'on cherche plutôt à avoir une chute en aval, ce qui est conforme aux formules en H^3/2. Ce qui fait un paramètre de plus qui intervient.

Au départ de l'installation, on déduisait le débit en fonction de la hauteur d'eau. C'est possible, il y a des formule pour ça (écoulements à l'air libre) mais c'est moins précis que les seuils (normal, on les a fait pour ça) et le calcul est plus compliqué.

[sitalgo]

J'oubliais :
A priori, il doit être possible d'enlever les briques si la nouvelle sonde arrive à lire.