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Le dispositif comprend une première chambre de mesure (3) de volume constant dans laquelle est injecté le carburant, des capteurs de pression (5a, 5b) et de température (6) associés à cette première chambre (3), et une seconde chambre de mesure (8) située en aval de la première, dans laquelle est envoyé le carburant vidangé lors de la première chambre. Le volume de la seconde chambre (8) est variable selon le déplacement d'un piston (11) dans le déplacement est mesuré à l'aide d'un capteur (13). Une ou plusieurs chambres de mesure supplémentaires (8a, 8b,... 8n), de volume variable, sont montées en parallèle avec la seconde chambre (8) et reçoivent aussi le carburant vidangé lors de la première chambre (3), les volumes reçus dans ces différentes chambres étant additionnés pour obtenir le volume total délivré pour un coup d'injection. Ce dispositif s'applique aux gros débits d'injection.
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