COURS 123 – LE RÉGULATEUR DE DÉBIT 2 VOIES
Le régulateur de débit est un composant qui permet de garantir une vitesse constante sur un actionneur, et ce, indépendamment d’une variation de la charge. Il s’agit d’un appareil parfois méconnu, et souvent confondu avec le limiteur de débit.
Comment fonctionne un régulateur de débit ?
Le rôle du régulateur de débit est de faire passer un débit constant. Cela va permettre de maintenir la vitesse d’un actionneur à une valeur constante. En effet, c’est la composante de débit, et non la pression, qui influe sur la vitesse d’un moteur ou d’un vérin. Ainsi, en recevant toujours le même débit, la vitesse de l’actionneur ne va pas varier, dans la limite des rendements et précisions annoncés par le fabriquant.
Un régulateur de débit est composé d’une balance de pression et d’un limiteur de débit. Le fonctionnement de ce composant est basé sur la formule permettant de calculer le débit passant au travers d’une restriction de section, en fonction de la perte de charge engendrée.
La formule utilisée est la suivante :
- Q : débit au travers de la section (en L/min)
- K : un coefficient, lié à la forme de l’orifice, à la viscosité, environ à 0,6
- S : section de passage (en mm²)
- ∆P : perte de charge = P1 – P2 (en bar)
Figure 1 : Principe d’une limitation de débit
À section fixe, seule la perte de charge P1 – P2 exerce une influence sur le débit passant dans la restriction. Par conséquent, si la valeur de ∆P était constante, le débit s’écoulant par l’orifice le serait aussi. C’est alors une balance de pression qui va venir remplir ce rôle en maintenant une différence de pression constante aux bornes du limiteur de débit. L’association de la balance de pression et du limiteur de débit est appelée un régulateur de débit 2 voies.
Ce régulateur de débit compte 2 voies, une entrée et une sortie. Dans ce cas, la balance de pression et le limiteur de débit sont positionnés en série. La représentation de ce composant est la suivante :
Figure 2 : Régulation 2 voies – symbole simplifié
Figure 3 : Régulation 2 voies – symbole détaillé
Sur le symbole détaillé de la régulation de débit, la valeur de la charge est lue en P2. La pression en P1 va augmenter, à cause de la restriction de section, jusqu’à atteindre P2 + R, où R correspond au tarage du ressort (en général ≈10 bars). Le tiroir de la balance de pression cherche à s’équilibrer, ce qui signifie que l’on a en permanence P1 = P2 + R. Ainsi, la différence de pression aux bornes du limiteur de débit est constante, et toujours égale à la valeur du ressort. Le débit en sortie du régulateur est donc lui aussi constant, et l’excédent de débit peut être évacué ailleurs dans le circuit, par le limiteur de pression principal par exemple.
- Le résultat est ainsi un débit constant en sortie du régulateur de débit !
ATTENTION :
Les régulateurs de débit sont des appareils unidirectionnels. Vigilance au sens de montage lors de leur installation !