Brevet FR2006050A1 — publié le 19691219

Cette invention a pour objet un dispositif pour la mesure de fluides , en particulier de liquides, ainsi qu'un procédé pour leur distribution. Dans de nombreux procédés, il est désirable de fournir une 5 quantité de fluide très précise à un système, la quantité requise étant fonction des exigences du processus. C'est ainsi, par exemple, que dans le travail de fertilisation du sol à l'aide d'ammoniaque liquide anhydre, l'ammoniaque doit être injectée dans le sol selon des doses prédéterminées régulières. Ce résultat peut 10 être obtenu grâce à une pompe à déplacement positif commandée au moyen d'une transmission actionnée par une roue roulant sur le sol* Les inconvénients inhérents aux dispositifs de mesure de fluides employant des pompes de ce genre sont leur sensibilité aux saletés, le grand nombre de leurs parties mobiles, ce qui pose des problè- , 15 mes d'entretien, et les défauts de précision dus au patinage de laroue qui roule contre le sol* Une autre méthode pour l'application de l'ammoniaque liquide anhydre implique l'emploi d'un dispositif doseur à orifice calibré qui, contrairement à la méthode sus-rappelée, commande l'écoulement 20 en fonction du temps plutôt qu'en fonction de la distance. Ce système est tributaire d'une vitesse d'application uÀiforme,de sorte que les variations de la vitesse du véhicule applicateur, qui se produisent toujours dans la pratique, donnent lieu à des défauts de précision dans le débit de la dose de liquide distri-25 buée. Un autre inconvénient des dispositifs débiteurs de ce genre c'est qu'ils ne se ferment pas automatiquement quand le tracteur s'arrête, ce qui est la cause d'une incertitude de fonctionnement et présente un. autre inconvénient moins grave que le précéden-t, mais toutefois important, qui est le risque d'endommagement par 30 brûlure de la végétation si l'écoulement se poursuit quand le tracteur s'arrête* L'invention prévoit, en vue d'obvier aux inconvénients sus-rappelés, un dispositif pour la mesure d'un fluide et en particulier d'un liquide destiné à la distribution répétée d'une quantité pré-35 déterminée de fluide pour le processus de travail en cours de déroulement, ce dispositif comprenant un conduit muni d'un orifice d'arrivée du fluide et d'un orifice de sortie du fluide et, entre les deux orifices en question, un distributeur commandé par un interrupteur formant minuterie capable d'ouvrir ce distributeur pen 69 11036 2 2006050 dant un laps de temps prédéterminé et de débiter une quantité * fixe de fluide en réponse à l'action de chaque signal provenant d'une série de signaux intermittents engendrés par le processus de travail. 5 lorsqu'il reçoit à partir du processus de travail un signal (de nature électrique, pneumatique ou mécanique) l'interrupteur à minutàrie ouvre le distributeur pendant le laps de temps permis par cet interrupteur. Cette période qui est déterminée pour correspondre à la quantité de fluide requise dépend, bien entendu, 10 du débit d'écoulement. Pour permettre au dispositif mesureur de fonctionner sur une vaste gamme de débits d'écoulements pour un réglage donné de 1* interrupteur à minuterie, le conduit est muni, de préférence, d'une vanne commandant le débit du fluide qui peut être, par exemple, un dispositif doseur à orifice calibré. Une 15 mesure pluB précise est obtenue si cette vanne de commande de l'écoulement du fluide est aussi rapprochée que possible du distributeur commandé par l'interrupteur formant minuterie. Cet intérrupteur est, de préférence, un interrupteur à commande électrique et peut comprendre m élément de minutage du type 20 "sec". Cet interrupteur à minuterie peut être étudié de manière à accepter n'importe quel signal de nature électrique, mécanique ou pneumatique, provenant du processus grâce à un micro-interrupteur recevant le signal et actionnant ensuite l'élément de minutage qui est disposé à son tour de manière à ouvrir le distributeur pendant 25 un laps de temps déterminé» lia valve peut être rationnellement une valve à fonctionnement électrique comme par exemple une valve comportant un adénoïde. La sortie de l'élément de minutage peut ouvrir directement la valve ou bien son ouverture peut s'effectuer par l'intermédiaire d'un relais ou d'un convertisseur pneumatique, 30 électrique ou d'un autre équipement de commande convenable. Quand le laps de temps déterminé s'est écoulé, la valve se ferme, et l'interrupteur à minuterie est prêt à recevoir un nouveau signal, du processus. Le dispositif tel que le prévoit l'invention est d'une appli-35 cation particulièrement heureuse aux procédés dans lesquels la fréquence des signaux qu'on obtient du déroulement du travail tend à varier entre certaines limites. Des exemples de semblables procédés sont l'application en agriculture de liquides à la terre comme par exemple de 1*ammoniaque liquide anhydre, des insecticides, 69 11036 3 2006050 des herbicides et des produits de fumure du sol» En pareil cas, une certaine fréquence de signaux peut être obtenue à partir d'une roue roulant sur le sol solidaire d'une roue de l'engin applica-teur lui-même, le nombre des signaux obtenus étant directement 5 proportionnel à l'étendue de champ parcourue* le fluide (liquide) doit être appliqué à la terre selon des doses déterminées et quand chaque signal est reçu par l'élément de minutage, il ouvre la valve pendant ua laps de temps déterminé et permet la fourniture d'une dose de liquide fixe. Si le signal est reçu par exemple 10 toutes les secondes, une dose fixe de liquide est débitée à chaque seeonde* Gomme il est virtuellement impossible d'entraîner par traction. ou poussée un véhicule applicateur selon une vitesse constante, la fréquence des signaux reçus tend à varier suivant les varia-15 tiens de la vitesse du véhicule. Malgré cette fréquence variable, le dispositif tel que le prévoit l'invention peut être étudié pour débiter le liquide selon la cadence désirée* Ce résultat est obtenu «i étudient l'interrupteur à minuterie de façon qu'il ouvre la valve pendant une proportion du temps disponible entre chaque 20 signal, par exemple entre 4-0 et 90Jt, de préférence entre 50 et 75jt du temps disponible* Suivant un exemple particulier, si un signal est engendré à des intervalles d'une seconde, 1* interrupteur-minuterie peut être réglé de façon à ouvrir la valve pendant 65/100 de seconde pour 25 débiter la dose de liquide requise, le "temps mort" étant donc de 35/100 de seconde* Si, dans ces conditions, le véhicule applicateur prend de la vitesse, la fréquence des signaux engendrés augmente elle aussi* Le nombre des signaux reçus dans um laps de temps donné augmente donc et, par voie de conséquence, des doses de liquide 30 sont débitées plus fréquemment, c'est-à-dire à des intervalles représentant moins d'une seconde. L'effet résultant, c'est que, tandis que la durée de distribution du liquide égale à 65/100 de seconde par dose demeure la même, le "temps mort" qui représentait 35/100 de seconde est réduit. Si, par ailleurs, la vitesse du vé-35 hicule applicateur diminue, l'effet résultant, c'est que le laps de temps entre chaque distribution du liquide est supérieur à une seconde ou bien que le "temps mort" est supérieur à 35/100 de seconde* On conçoit que la proportion effective du temps disponible 69 11036 4 2006050 employé comme durée de distribution de la dose de liquide est fonction de la variation de la fréquence des signaux à laquelle on fait face. De cette façon, le dispositif débite la dose de liquide requise calculée pour une vitesse théorique constante du véhicule 5 malgré les variations se produisant entre certaines limites de cette vitesse dans la pratique. Bien entendu, plusieurs interrupteurs formant minuterie exigent un laps de temps défini pour leur nouveau réglage et on doit toujours tenir compte de la durée de ce nouveau réglage dans les calculs effectués, 10 L'invention concerne également une méthode pour distribuer de façon répétée une quantité prédéterminée de fluide ou de liquide au cours d'un processus de travail agissant en réponse à chaque signal provenant d'une série de signaux intermittents engendrés par ce processus, cette méthode consistant à faire arriver du liquide 15 selon "une pression sensiblement constante à partir d'un réservoir d'alimentation vers tua conduit muni d'un distributeur et à permettre à une certaine quantité de liquide de franchir ce distributeur par ouverture ou fermeture de celui-ci au moyen d'un interrupteur formant minuterie actionné par chacun des signaux du processus de 20 déroulement de l'opération. L'invention englobe également un appareil ou engin agricole pour l'application de fluides ou liquides destiné, comme son nom l'indique, à débiter de façon répétée un fluide ou liquide dans le sol selon une cadence de dosage prédéterminée, cet engin étant cons 25 titué par un véhicule agricole muni d'un dispositif de mesure du fluide comme le prévoit l'invention et capable de débiter ce fluide en réponse aux signaux engendrés à partir du véhicule et proportionnellement à sa vitesse, ce dispositif étant relié à une arrivée de fluide sous une pression sensiblement constante et branché de 30 manière à distribuer le fluide en un ou plusieurs points d'injection dans le sol. L'invention est plus complètement décrite ci-après en regard du dessin schématique annexé dans lequel est représenté de façon schématique un engin agricole pour l'application d'un liquide com-35 portant le dispositif mesureur tel que le prévoit l'invention. Comme représenté, un réservoir d'alimentation 1 contenant de l'ammoniaque liquide anhydre est monté sur un tracteur, (non représenté) et relié par 1 ' intermédiaire d'un conduit 2 muni d'un orifice d'entrée 3 et d'un orifice de sortie 4 à une série de 69 11036 5 2006050 tubes 5 distributeurs de liquide montés sur la barre porte-outil du tracteur (non représentée). Dans le conduit 2 se trouve un compteur ou doseur 6 à orifice variable et une vanne, autrement dit un distributeur 7 commandé par un solénolde. Cette vanne 7 5 est reliée à un élément de minutage du type "sec" 8 en prévoyant un réglage de temps variable allant de 2/10 de seconde à 2 secondes (le temps nécessaire à un nouveau réglage représentant 2/10 de seconde) et un micro-interrupteur 9» Celui-ci reçoit les signaux d'une roue 10 roulant sur le sol soit directement au moyen d'une 10 oame (non représentée) solidaire de cette roue, soit par l'intermédiaire d'une transmission à câble du type utilisé dans les tachymètres. Si désiré, une valve de commande de la contre-pression peut être branchée à proximité de la vanne 7 à solénolde pour assurer une commande plus précise et une réponse plus rapide à partir 15 de la vanne 7* Un robinet 11 de marche ou d'arrôt est également prévu dans le conduit 2 à proximité du réservoir 1. Au cours du fonctionnement, une vitesse approximative d'application du liquide est estimée, et la fréquence des signaux engendrés selon cette vitesse est calculée. L'élément de minutage 8 est 20 réglé de façon que la valve 6 s'ouvre pendant 65du temps disponible entre chaque signal et le débit d'écoulement du liquide est déterminé en réglant le compteur ou doseur 6 à orifice variable pour assurer le débit de distribution requis sur la totalité de la distance à parcourir. Quand l'engin applicateur se met en marche, 25 et si l'on admet que la vitesse du tracteur demeuré constante, la vanne 7 se trouve ouverte pendant 65# du temps et débite la quantité désirée d'ammoniaque selon la cadence requise. Si la. vitesse augmente pour devenir par exemple de 20# supérieure à celle qui a été indiquée précédemment, les signaux sont reçus avec une fréquence 30 augmentée elle-même de 20# et comme pour chaque signal, le temps de distribution est fixé, la vanne s'ouvre 20# plus fréquemment, c'est-à-dire qu'elle s'ouvre pendant .78# du temps de fonctionnement. Si le tracteur circule au contraire à une vitesse plus lente de 20#, une moindre quantité de signaux est reçue et la valve 7 a1ouvre 35 20# moins fréquemment, c'est-à-dire qu'elle n'est ouverte que pendant 52# du temps tout en continuant à débiter la quantité correcte par rapport à l'étendue de terrain parcourue. Suivant un exemple particulier, la vitesse d'application estimée est de 6,5 ka environ par heure et la fréquence du signal est 69 11036 6 2006050 d'une seconde. A cette vitesse de 6,5 km par heure, une quantité fixe d'ammoniaque est débitée par l'orifice 4 de sortie du liquide en 65/100 de seconde et il y a 35/100 de seconde qui représentent un "temps mort". Pour une vitesse horaire égale à 7,5 kn eh-5 viron, un signal est reçu toutes les 8/10 de seconde, la valve 7 s'ouvre pendant 65/100 de seconde en laissant un "temps mort" égal à 15/100 de seconde. De mêma, pour une vitesse horaire égale à 5 km environ, un signal est reçu toutes les 1,2 seconde en laissant un temps mort égal à 55/100 de seconde. Autrement dit, pour chaque 10 signal reçu qui représente une distance donnée de sol parcourue par l'engin applicateur, il y a une quantité fixe d'ammoniaque qui est débitée à condition que le "temps mort" soit suffisamment long pour permettre le nouveau réglage de l'élément de minutage 8. Ce système présente donc tous les avantages d'une pompe mesureuse mais 15 avec un prix de revient bien inférieur et tout en donnant une sécurité de fonctionnement intrinsèque supérieure. On remarque que le système assure un écoulement intermittent mais que la capacité de l'équipement d'application est le plus souvent telle qu'il en résulte une distribution sensiblement uniforme 20 aux points de distribution 5» Avec des pompes mesureuses comme celles qui sont utilisées pour l'application au sol d'ammoniaque liquide anhydre, 48# seulement du temps de fonctionnement représentent le temps de distribution, de sorte que le présent système est susceptible de donner lieu à moins de pulsations que les systèmes à 25 pompes mesureuaes. Le système présente cet avantage d'arrêter l'écoulement quand le tracteur s'arrête et 4.t permettre au moyen d'un simple interrupteur placé sur le tableau de bord (non représenté) d'arrêter complètement le fonctionnement. Avec des systèmes à pompes mesureuses commandées par -une trans-30 mission empruntant son impulsion à une roue roulant sur le sol, il y a tendance de la part de cette roue à patiner sur le sol et également à être le siège d'accumulation de boue ou d'autres saletés« Le présent dispositif, tout en utilisant une roua roulant sur le sol pour engendrer une série âe signaux, ne dépend pas de cette roue 35 au point de vue de la puissance, de sorte que cette roue roulant sur le sol n'a que peu de tendance à patiner ou à être le siège d'une accumulation de boue* Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. 69 11036 7 2006050 REVENDICATIONS 1 ,- Dispositif pour la mesure d'un fluide destiné à débiter de façon répétée une quantité de fluide prédéterminée au cours d,un processus de travail qui se déroule et caractérisé en ce qu'il com-5 prend un conduit muni d'un orifice d'arrivée du fluide et d'un orifice de sortie du fluide et entre ces deux orifices une vanne ou un distributeur commandé par un interrupteur formant minuterie qui ouvre ce distributeur pendant un laps de temps prédéterminé et débite une quantité de fluide fixe en réponse à chaque signal prove-10 nant d'une série de signaux intermittents engendrés par le processus de travail, 2,- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit (2) est muni d'un robinet (11) de commande de l'écoulement du fluide, 15 3,- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interrupteur formant minuterie est actionné électriquement. 4,- Méthode pour débiter de façon répétée une quantité prédéterminée de fluide destiné à un processus de travail en cours de 20 déroulement en réponse à chaque signal provenant d'une série de signaux intermittents engendrés par ce processus et consistant, à titre caractéristique, à faire arriver le fluide sous une pression sensiblement constante à partir d'un réservoir (l) et vers un conduit (2) muni d'un distributeur (7) et à permettre à une certaine 25 quantité de fluide de franchir celui-ci par suite de son ouverture et de sa fermeture au moyen d'un interrupteur formant minuterie actionné par chaque signal provenant du processus précité.