Appareils destinés à prévenir les perles d'eau

Des indicateurs de ce genre seraient extrêmencient utiles, même dans les villes où les abonnements sont tous au compteur. On peut en dire autant des robinets à repoussoir ou intermittents. Car, si l'exploitant n'a plus alors à se préoccuper des pertes dans les canalisations intérieures qui sont enregistrées par le compteur et donnent lieu à un supplément de prix, l'abonné de son côté est gi-andement intéressé à les connaître dès qu'elles se produisent, tandis que dans bien des cas elles lui échappent ou du moins ne lui sont i^évélées que trop tard par la quittance qu'il ne peut se refuser à payer.

368. Introduction des compteurs. — L'application du compteur d'eau, qui iiiesure la quantité livrée, mais sans faire obstacle à l'écoulement et sans imposer aucune limitation, n'en est pas moins le meilleur de tous les moyens employés pour supprimer ou réduire les inconvénients de l'alimentation constante et illimitée.

Le compteur concilie avec la liberté absolue du puisage la possibilité d'un contrôle constant et sûr. Le consommateur ne paie que ce qu'il consomme, l'exploitant ne fournit point d'eau qui ne lui soit payée. C'est presque la réalisation de l'idéal de Dupuit.

Les avantages de l'emploi d'un bon compteur ont depuis longtemps frappé tous ceux qui s'occupent de distribution d'eau ; et c'est ce qui explique les efforts multipliés^ qu'on a fait de toutes parts pour créer un type répondant à toutes les exigences, à la fois simple, exact, robuste et peu coûteux. Le problème se présentait sans doute dans des conditions difficiles, puisqu'il a pendant près d'un demi-siècle exercé l'imagination des inventeurs, et qu'on ne saurait dénombrer les études faites et les dispositions proposées en vue de le résoudre.

Tout compteur d'eau est un petit moteur hydraulique, mis en moiivément par l'eau même dont il doit enregistrer le passage, et commandant une série de roues dentées qui actionnent l'appareil indicateur du nombre de tours ou de coups de piston. Il faut que la dépense de force employée à l'entraînement de ce petit moteur soit aussi réduite que possible, afin de ne pas créer de perte de charge sensible dans la distribution ; que son inertie soit- presque nulle, de manière à obéir au moindre mouvement de l'eau et à s'arrêter dès que l'écoulement cesse ; qu'il exige peu ou point d'entretien, enfin et surtout qu'il puisse être construit à très bas prix. Or quelques-unes de ces conditions obligées sont contradictoires : un mécanisme ne peut-être très mobile, très précis et durable, que si

rexécution en est extrèmenicnt soignée, coiumont dès lors le produire à ])on marclié?

II n'y a pas longtemps ([u\m est parvenu dans cette voie à des résultats satisfaisants, et maintenant encore le prix des appareils fait souvent obstacle à leur adoption. Néanmoins les compteurs d'eau se sont beaucoup réiiandus dans ces dernières années, et on les trouve en trrand nombre en France, en Angleterre, en Allemagne, aux États-Unis, etc. Facultatifs à Paris depuis le 27 février 18G0, ils y étaient encore peu employés vingt ans après ; mais le règlement du 25 juillet 1880 les ayant rendus obligatoires pour tous les abonnements non jaugés (sauf les petits abonnements d'étages maintenus à robinet libre) on n'y en compte guèrf moins de 50.000 aujourd'luii.

369. Conditions que doivent remplir les compteurs. — Si l'on examine de près le rôle que doit jouer le compteur d'eau, on ne tarde pas à reconnaître qu'il lui faut surtout :

Résister à une pression considérable, 30 à 40 mètres d'eau dans les cas les plus ordinaires, souvent plus, et subir des variations très grandes de cette pression sans que l'étanchéité soit atteinte, non plus que la régularité absolue de la marche ;

Mesurer et enregistrer avec une approximation suffisante l'eau débitée, quelles que soient les variations du volume consommé, tantôt pres(fue insignifiant, tantôt au contraire très important ;

Ne pas créer de perte de charge sensible, car le plus souvent l'eau n'a que la pression strictement nécessaire pour atteindre les points les plus élevés à desservir.

A ces conditions principales viennent s'en ajouter souvent d'autres, résultant de circonstances locales ou d'exigences particulières. Ici l'étanchéité devra être parfaite, parce que l'eau est très pure, là au contraire il faudra laisser passer de l'eau chargée de matières en suspension. Dans cei'taines villes, on demandera que l'écart de comptage soit toujours en faveur de l'exploitant, dans d'autres qu'il profite à l'abonné, etc.

Suivant qu'on s'attache plus ou moins à telle ou telle qualité, on donnera la préférence à des appareils différents, car, malgré les progrès réalisés, il n'en est aucun qui soit arrivé à la perfection et satisfasse également bien à toutes les conditions requises.

A Paris le règlement en vigueur exige que les compteurs restent étanches sous une pression de 15 atmosphères, fonctionnent régulièrement avec des pressions comprises entre 1 et 70 mètres, enregistrent avec une exactitude relative (tolérance 20 0/0) des débits même très faibles (ji^ à ^) du maximum et donnent pour les écoulements ordinaires un conqitage exact, sans écart supérieur à 8 0/0, et seulement dans le sens favorable à l'abonné. Ces conditions, très rigoureuses et très strictement appliquées, écartent un certain nombre de compteurs

§ 0. — ABONNEMENTS AU COMPTEUR Ml

qui sont ailleurs en usage. Peu à peu du reste; les exigences tendent à augmenter partout, au fur et à mesure des progrès réalisés parles constructeurs, et l'on -\-oit des compteurs, admis naguère avec faveur, céder la place à d'autres plus perfectionnés et plus précis.

Il est bon de placer à l'amont du compteur un clapet, s'opposant au retour de l'eau en cas de dépression dans la conduite publique.

370. Divers types de compteurs. — Les compteurs d'eau peuvent Oi re classés en plusieurs catégories bien distinctes, suivant leurs dispositions et leur mode de fonctionnement.

Nous ne citerons qu'en passant les covipteurs sans pression, qui peuvent mesurer l'eau débouchant librement dans un réservoir, mais ne sauraient être intercalés sur une colonne montante où l'eau est en pression de part et d'autre. Plus faciles à disposer, les apjDareils de ce type ont paru les premiers ; mais ils n'ont pour ainsi dire pas reçu d'applica-

PiG. iôi. FlG. Wû.

: tiens, car ils ne peuvent utiliser qu'une petite chute d'eau à l'air libre et ! ne répondent pas au problème qui se pose dans les distributions d'eau. I C'est dans cette catégorie que se jilacent le compteur à aiigeis (fig. 464), I où l'eau remplit des augets qui se vident alternativement et qu'il suffit de i compter pour déterminer leyolume écoulé; le compteur à tympan (fig. 465),

qui est rotatif tandis que le précédent est oscillant; le coynpteur à palettes ■ .soit fixes, comme on en trouve un exemple à Paris à l'origine de l'aque- < duc de distribution des eaux de l'Ourcq {[ig. 466), soit mobiles autour do

chai-nières {fîg. 467), etc.

Les compteurs fonctionnant sous pression forment deux classes, dont l'une comprend ceux qui mesurent l'eau directement et que l'on peut appeler compteurs positifs, directs, ou mieux compteurs de volume, et l'autre ceux oîi le débit est évalué indirectement, d'api-ès la ]'a])idité du mouvement de l'organe mobile et qu'on désigne sous le nom do compteurs de vitesse. Les premiers présentent une ou plusieurs capacités, de volume rigoureusement déterminé, qui s'emplissent et se vident alternativement ; les seconds comportent une sorte de turbine ou de roue, dont le passage de l'eau détermine la rotation. Ceux-ci sont en a-énéral d'un petit volume, peu compliqués, dépourvus de parties frottantes; la construction en est plus facile et moins coûteuse, la perte de chai'ge qu'ils occasionnent relativement faible ; mais leur précision laisse beaucoup à désirer, surtout pour les faibles débits, leur sensibilité est médioci'e, leur inertie assez grande : ils n'enregistrent pas les très petits écoulements, incapables de déterminer la rotation de la pièce mobile, et ne s'arrêtent pas toujours aussitôt que l'eau cesse de passer. Ceux-là sont plus précis, donnent des indications plus exactes, né laissent point écouler d'eau qui ne soit mesurée, mais occupent plus de place, fonctionnent rarement sans bruit, demandent un ajustage plus soigné et des garnitures étanches, donnent lieu à des frottements appréciables, et cotÀtent généralement plus cher. Les compteurs de vitesse ont été d'abord les plus en faveur ; ils sont encore foi-t répandus en Angleterre, en Allemagne, aux États-Unis, on les trouve en assez grand nombi^e en France. Mais, à mesure qu'on recherche plus de précision et que la fabrication des compteurs de volume progresse, ces derniers sont de plus en plus entrés dans la pratique, se substituant peu à peu aux compteui'S de vitesse dans les villes qui les avaient adoptés, et presque toujours choisis de préférence dans celles où la question était encore entière.

Peut-être conviendrait-il de mentionner ici, comme formant une troisième classe de compteurs sous pression, les appareils construits sur le principe de la jauge piézométrique Chameroy, comme le compteur de pertes Deacon, dont l'organe essentiel se déplace plus ou moins sur une ligne verticale suivant la vitesse de l'écoulement et peut se prêter au tracé d'une courbe sur un papier entraîné par un mouvement d'horlogerie. Ces appareils, que nous appellerons des compteurs jDÎézométriques, sont très sensibles et paraissent susceptibles de précision ; il est à présumer qu'ils sont appelés à rendre des services dans certains cas.

371. Compteurs de vitesse. — Les compteurs de vitesse ont reçu des formes et des dispositions très variées. L'organe, noyé dans l'eau en pression, et auquel réc(5ulement communique un mouvement de rotation, est tantôt une roue à réaction ou une turbine, tantôt une roue à palettes ou à ailettes planes, courbes, hélicoïdales. L'arbre de rotation ti-averse un des fonds de la boîte, où se trouve placé l'organe mobile, et vient actionner un système d'engrenages, qui commande les aiguilles

destinées à eni^egistrer sur un indicateur à cadrans le nombre d'hectolitres ou de mètres cubes d'eau qui passent par l'appareil. Par hypotlrèse ce nombre est considéré comme proportionnel au nombre de tours de l'organe mobile.

Le compteur Siemens, de Rotherham (fig. 468), est un des types les plus connus parmi les compteurs à turbine. L'eau pénètre de haut en bas dans l'arbre creux vertical d'une petite turbine, et s'échappe par des canaux courbes à la circonférence. Le mécanisme de commande des aiguilles, la minuterie, est entièrement noyé dans l'huile. Ce compteur a les défauts ordinaires des coiïiptem^s de vitesse ; en outre l'usm'e du pivot, qui supporte la chai-ge de l'eau arrivant de haut en bas, est assez rapide, et

Fig. 468.

Fig. 469.

les pertes d'eau par la douille formant joint de l'arbre creux ne sont pas rares.

Le compteur Siemens etHalske{r\g. 469) paraît être, de tous les compteurs avec roues à palettes, celui qui a reçu le plus d'applications. L'eau y arrive par le bas et frappe les quatres palettes d'un disque tournant aittour d'un axe vertical ; l'arbre plein, qui porte ce disque, se prolonge hors de la caisse à eau et met en mouvement la minuterie, placée dans une caisse à air, et dont la première roue seule est baignée d'huile. On conçoit que cette disposition ne détermine pas une usure aussi rapide du pivot ; d'autre part le débit peut être plus grand à dimensions égales. Mais, par compensation, l'appareil est plus exposé aux dérangements produits par les coups de bélier, aux arrêts, provoqués par les dépots sableux ou calcaires. Les compteurs Tylor, Faller, Leopolder, Rosenkranz sont des variétés du même type : les deux premiers ont encore une roue à ailettes ; le troisième en a deux; dans le quatrième le disque à ailettes est remplacé par une étoile à six branches en ébonite.

On emploie aux État-Unis un compteur de vitesse, dit Eurc4:a, dom le principe est identique à celui du compteur Conne/o?ici(nt^. 470j (fui a été présenté en France il y a quelques années : l'eauparcourt les spires d'un ruban hélicoïdal formant autour de ^l'arbre comme une ailette unique et allongée. Les compteurs Evcrett et Witt sont du même type.

372. Compteurs de volume. — Dans les compteurs de volume l'organe mobile est le plus souvent un piston, se déplaçant sous l'action de l'eau en pression dans un cylindre, d'où le nom de compteurs à pistons qu'on leur donne quelquefois. Nous avons préféré une désignation plus générale, aQn d'y comprendre tous les appareils basés sur le même principe et où l'organe mobile est une memlrane, une couronne dentée, etc.

Un des plus anciens compteurs à piston est le compteur anglais Kennedy, qui a reçu des applications presque dans tous les pays, et dont M. Kern a introduit la fabrication à Paris. Il se compose d'un cylindre unique à double effet, dans lequel se meut un piston, dont la garniture est formée par un tore en caoutchouc entièrement libre, qui roule au

Fie. -471.

lieu de glisser sur la paroi du cjdindre. La tige du piston porte une crémaillère, dont le mouvement vertical de va-et-vient détermine à chaque extrémité de la course le changement de sens de l'écoulement, en déplaçant un marteau ou contrepoids qui entraîne un robinet cône à quatre eaux. Cet aj^pareil est assez simple, compte avec précision, comporte peu de frottement; mais le mécanisme, placé dans une caisse à air, réclame des graissages périodiques, et parfois, le marteau se calant spontanément, il se produit des arrêts pendant lesquels l'eau peut passer sans être comptée.

Le compteur anglais Frost, que M. Tavenet a introduit en France et fait fabriquer à Paris, présente aussi un seul cylindre vertical (fig. 472); mais

le piston qui s'y meut porté une garniture en cuir, et le mécanisme de la distribution, qui est obtenue au moyen de deux tiroirs actionnés par un petit piston auxiliaire, est logé dans une caisse remplie d'eau, ce qui dispense des graissages périodiques.

On a construit beaucoup d'appareils à deux pistons de comptage, fonctionnant soit alternativement soit simultanément et en sens inverse, ([iii diffèrent entre eux par la position des cylindres, la garniture des [listons, le mode de distribution, etc. La description seule des plus répandus nous entraînerait trop loin ; nous nous contenterons d'en citer

FiG. r,2. FiG. «3.

quelques-uns, entre autres les compteurs Frager^ dont un modèle, celui de 1878, est très employé à Paris, et un autre, celui de 1883, tend à lui être substitué parce que la fabrication en est moins coûteuse. Dans le premier {Fig. 473) les cylindres sont horizontaux et parallèles, à double effet, et les changements de sens de l'écoulement sont obtenus au moyen de tiroirs àcoquille, décrivant un mouvement angulaire, sous l'action d'une sorte de came qu'entraînent avec eux les deux pistons. Dans le second (Fig. 475), les cylindres, toujours parallèles et à double effet, sont verticaux, et les tiroirs de distribution également verticaux reçoivent par l'intermédiaire des tiges de pistons un mouvement rectiligne alternatif. Le compteur Worthiyigton, fort répandu aux Etats-Unis, comporte aussi deux cylindres; de même le compteur Schmidde Zui'ich, où la distribution est obtenue au moyen de petits canaux percés dans les pistons, et le compteur Schreiber ' dont les tiroirs de distribution sont