T-PL
TP Mesures de débit Etalonnage d'un rotamètre
Description et principe
Un bac hydraulique est composé d'un circuit comportant divers éléments particuliers à étudier : un venturi en altuglas, un diaphragme en laiton et un rotamètre (constitué par un tube en verre calibré vertical dans lequel un flotteur peut se déplacer devant une graduation). Des prises de pression sont disposées avant et après chaque élément (on détermine les variations de pression en mesurant les différences de niveau entre les colonnes d'eau reliées à ces prises de pression.
Le banc hydraulique est alimenté par une pompe qui aspire l'eau dans une cuve et la refoule dans la conduite d'étude via une vanne de réglage du débit (V). L'eau retombe dans le réservoir de mesure (W). Ce réservoir est suspendu à un bras muni d'un contrepoids. L'axe de rotation du bras est placé de telle sorte qu'il bascule lorsque la masse d'eau du réservoir est égale à 3 fois la masse du contrepoids. Lorsque le bras bascule, le réservoir se vide automatiquement grâce à l'ouverture d'une bonde (B). Il suffit de chronométrer le temps de remplissage du réservoir pour connaître le débit vrai (Qv).
Manipulations et mesures
* Mettre en route le dispositif et vérifier le bon fonctionnement des prises de pression lorsque la vanne V est entièrement ouverte (au besoin ajouter de l'air dans la partie supérieure des tubes de prises de pression avec la pompe à main adéquate).
* Mettre un contrepoids en place : adapter celui-ci au débit pour que les temps de remplissages ne soient ni trop courts ni trop longs (2 kg pour les débits faibles, puis 4kg puis 6 kg pour les débits les plus importants).
Les temps sont de l'ordre de 40 à 200 s. Calculer le débit vrai Q.
* Pour un débit donné, noter les niveau hA et hB des prises de pression avant et après le Venturi (ainsi que hE et hF si le diaphragme est étudié).
* Noter la position du flotteur du rotamètre
* Calculer la valeur de la constante K du Venturi (voir la théorie)
* Consigner les résultats dans un tableau :
M
contrepoids
M de l'eau
Temps de remplissage
Débit réel Q
hA hB hA - hB
A B
(h -h ) Débit Venturi Q = K.V Δh
Niveau rotamètre
* Tracer le graphe de QV en fonction de Δh , comparer le coefficient directeur à la constante K du Venturi
* Tracer le graphe de QV en fonction de Q (débit réel) et modéliser
* Tracer le graphe d'étalonnage du rotamètre.
Théorie
