Brevet FR2008877A1 — publié le 19700130

i 2008877 La présente invention concerne un bloc de mesure comportant un soufflet métallique, auquel est accouplé un ressort de flexion, pourvu de jauges extensométriques, et destiné de préférence à être introduit dans la chambre de pression d'un 5 système manométrique différentiel. Dans les boîtiers, remplis de liquides, de systèmes manométriques différentiels, connus, que des membranes ou des soufflets isolent du liquide dont la pression est à mesurer, on dispose, comme organe de mesure, un soufflet métallique, dont 10 une extrémité est ouverte, et l'autre fermée, et qui est soumis intérieurement et extérieurement aux pressions dont la différence doit être formée ; l'extrémité fermée de ce soufflet est accouplée à un ressort de flexion ou à un organe de flexion analogue, qui porte des jauges extensométriques, ces dernières étant in-15 sêrées de la façon habituelle dans un montage électrique en pont, sur lequel on peut prélever un signal électrique, proportionnel à la différence de pression. L'extrémité ouverte du soufflet métallique ainsi que la base du ressort de flexion doivent être fixées solidement à la paroi du boîtier, ce qui entraîne des dis-20 positions constructives coûteuses. Les pressions statiques élevées, qui s'exercent sur le boîtier - ainsi que les variations de température - entraînent des déplacements relatifs entre les points de fixation du soufflet et du ressort de flexion, ce qui se traduit désavantageusement par des erreurs de mesure, provenant 25 du déplacement du point de fixation de l'organe de flexion. La présente invention permet de réaliser un bloc de mesure, qui renferme l'organe de mesure complet, et qui peut être introduit dans la chambre de pression d'un système manométrique différentiel, sans présenter les inconvénients mentionnés 30 ci-dessus. Le bloc de mesure selon la présente invention est du type indiqué initialement, et il est caractérisé par le fait qu'un boîtier en forme de pot, contenant le soufflet métallique, et exposé de tous les côtés à la pression statique, est fermé 35 par une plaque en un matériau convenant pour les ressorts de flexion, qu'un évidement étroit, en forme d'anneau circulaire non fermé, divise ladite plaque en un anneau extérieur, un disque intérieur, et un pont réunissant cet anneau à ce disque, et constituant le ressort de flexion, et que le disque intérieur 40 est disposé coaxialement à la face extérieure du soufflet métal- 69 16074 2 2008877 lique, à laquelle ce disque est réuni positivement. Dans ce bloc, constitué essentiellement par des pièces symétriques de révolution, et par suite aisées à fabriquer, le ressort de flexion fait partie de la plaque qui ferme 5 le boîtier du bloc, et qui est réunie au bord dudit boîtier, d'une façon connue quelconque, par exemple par des vis. Dans une forme de réalisation préférée, le bord de la plaque est appliqué contre le bord du boîtier, et il y est maintenu par le bord relevé d'une pièce de serrage en forme de disque ; d'autre part, 10 on prévoit, pour produire la pression de serrage, un ressort en cuvette, dont on choisit la caractéristique élastique de telle sorte qu'il encaisse les mouvements relatifs dans la direction axiale, dûs à des variations de température ou de pression, tout en maintenant à peu près toujours la même pression de serrage. 15 On empêche ainsi que le point de fixation du ressort de flexion ne se déplace de manière à modifier d'une façon désavantageuse l'accouplement entre ledit ressort de flexion et le soufflet métallique. Dans une autre forme de réalisation du bloc de me-20 sure selon la présente invention, l'évidement aménagé dans la plaque forme au moins un coude vers le centre du disque intérieur, qui est réuni, avec insertion de plaquettes minces, par une face, à la face extérieure du soufflet métallique, et par son autre face, à une plaque de butée, de même diamètre que le disque 25 intérieur, les dimensions desdites plaquettes minces étant telles qu'elles ne sortent pas du contour défini par le disque intérieur et le coude de l'évidement. Ceci assure simplement une protection contre les surcharges, qui évite que le ressort de flexion ne soit dété-30 rioré par déformation lorsque l'une ou l'autre de ses faces est soumise à des surcharges. S'il apparaît une surcharge, selon le sens de celle-ci la face extérieure du soufflet métallique ou bien la plaque de butée vient s'appliquer contre les pattes formées par le coude, et elle empêche ainsi que la flexion du res-35 sort ne se poursuive. La déformation maxima du ressort peut être choisie, dans le cas de cette disposition, en donnant des épaisseurs différentes aux plaquettes intercalaires. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé plusieurs formes de réali-40 sation du bloc de-mesure selon la présente invention. 69 16074 2008877 La figure 1 représente un bloc de mesure, qui comporte, dans un boîtier en forme de pot 1, un soufflet métallique 2, sur la face active, 3, duquel s'exercent des pressions Pj et p£. Sur un épaulement 4 aménagé à l'intérieur du boîtier 5 1 est appliquée une plaque circulaire 5, qui ferme le boîtier. Comme visible sur la figure 2, cette plaque 5 est divisée, par un évidement 6, en forme d'anneau circulaire non fermé, en trois parties : un anneau extérieur 7, un disque intérieur 8, et un pont 9, qui relie l'anneau extérieur 7 au disque intérieur 8. 10 Le diamètre du disque intérieur 8 correspond au diamètre de la face active 3 du soufflet métallique 1. Le disque intérieur 8 est réuni positivement à la face 3 du soufflet 1, par des vis. Le pont 9 constitue le ressort de flexion, qui est pourvu de jauges extensométriques 10. Il est prolongé au-delà de l'évidement cir-15 culaire 6 par deux évidements radiaux 11, si bien que l'on dispose pour les jauges extensométriques 10, d'une zone de longueur suffisante, qui est soumise à des efforts de flexion définis. •Le bord de l'anneau extérieur 7 de la plaque 5 peut être réuni au boîtier 1, par exemple par vissage ou soudage. Se-20 Ion le matériau utilisé, ce mode de fixation peut cependant donner naissance à des efforts d'encastrement dans la plaque 5, qui ont des effets désavantageux sur la caractéristique du ressort de flexion. Ceci est valable en particulier pour les déplacements relatifs du boîtier 1 par rapport au soufflet métallique 2 et à 25 la plaque 5, qui apparaissent sous l'effet des variations de température, et qui entraînent une variation incontrôlable des efforts d'encastrement. Pour éviter cet effet, la plaque 5 est posée librement sur 1*épaulement 4, et elle est maintenue par une pièce de serrage, 12, dont le bord relevé est appliqué contre 30 l'anneau extérieur 7 de la plaque 5. La pression de serrage est produite par un ressort en cuvette 13, qui est monté coaxialement I et est encastré entre la pièce de serrage 12 et un obturateur 14, qui est réuni au boîtier 1, de manière à le fermer. On choisit la caractéristique élastique du ressort en cuvette 13 de manière 35 qu'il encaisse les déplacements axiaux produits par les variations de température sans que la pression de serrage qu'il exerce varie notablement. Un bloc de mesure tel que celui représenté par exemple sur la figure l,peut être introduit dans la chambre de pression, de forme correspondante, d'un système manométrique; 40 le liquide de remplissage du système manométrique, gui transmet 69 16074 4 2008877 la pression, peut agir sur la face 3 du soufflet métallique 2 par des orifices 15 et 16. Le bloc de mesure est aisé à échanger et en cas de besoin, il peut être remplacé, dans un système mano métrique donné, par un bloc de mesure ayant une autre gamme de 5 mesure, ou bien, en cas de réparation, il peut être facilement échangé. L'organe de mesure du bloc de mesure peut être pourvu d'une façon simple d'un dispositif de protection contre les surcharges. 10 Les figures 3 et 4 représentent un dispositif de ce genre. L'évidement ôaménagé dans la plaque 5 présente deux coudes 17, dans la direction du centre du disque intérieur 8 Ce disque intérieur 8, qui a le même diamètre que la face active 3 du soufflet métallique 2, est réuni, par une face, au soufflet 15 métallique 2, avec insertion d'une plaquette mince 19, et, par son autre face, à une plaque de butée 20, avec insertion d'une autre plaquette mince 19, le diamètre de ladite plaque de butée 20 correspondant également à celui du disque intérieur 8. Si une surpression s'exerce sur l'une ou l'autre face de la face 3 du 20 soufflet métallique 2, le ressort de flexion est déformé jusqu'à ce que ladite face active 3 du soufflet métallique 2, ou bien la plaque de butée 20, vienne s'appliquer contre les pattes 18 formées dans l'anneau extérieur 7 par les coudes 17, de manière à empêcher que ledit ressort de flexion ne soit endommagé. 69 16074 5 2008877 REVENDI CATIONS 1. Bloc de mesure comportant un soufflet métallique, auquel est accouplé un ressort de flexion, pourvu de jauges extensomé trique s, et destiné de préférence à être introduit dans la chambre de pression d'un système manométrique différentiel, ca- 5 ractérisé par le fait qu'un boîtier en forme de pot, contenant le soufflet métallique, et exposé de tous les côtés à la pression statique, est fermé par une plaque en un matériau convenant pour les ressorts de flexion, qu'un évidement étroit, en forme d'anneau circulaire non fermé, divise ladite plaque en un anneau ex- 10 térieur, un disque intérieur, et un pont réunissant cet anneau à ce disque, et constituant le ressort de flexion, et que le disque intérieur est disposé coaxialement à la face extérieure du soufflet métallique,à laquelle ce disque est réuni positivement. 2. Bloc de mesure suivant la revendication 1., ca- 15 ractérisé par le fait qu'un évidement allongé, de direction radiale, est prévu à chacune des deux extrémités de l'évidement en forme d'anneau, de manière à allonger le pont. 3. Bloc de mesure suivant la revendication 1. ou la revendication 2., caractérisé par le fait que le diamètre du 20 disque intérieur de la plaque correspond au diamètre de la face extérieure du soufflet métallique. 4. Bloc de mesure suivant l'une des revendications 1., 2. et 3., caractérisé par le fait que le bord de la plaque est appliqué contre le bord du boîtier, et il y est maintenu 25 par le bord relevé d'une pièce de serrage en forme de disque. 5. Bloc de mesure suivant la revendication 4., caractérisé par le fait que l'on prévoit, pour produire la pression de serrage, un ressort en cuvette, dont on choisit la caractéristique élastique de telle sorte qu'il encaisse les mouve- 30 ments relatifs dans la direction axiale, dûs à des variations de température ou de pression, tout en maintenant à peu près toujours la même pression de serrage. 6. Bloc de mesure suivant la revendication 1. ou l'une des revendications suivantes, caractérisé par le fait que 35 l'évidement aménagé dans la plaque forme au moins un coude vers le centre du disque intérieur, qui est réuni, avec insertion de plaquettes minces, par une face, à la face extérieure du soufflet métallique, et par son autre face, à une plaque de butée, de 69 16074 2008877 même diamètre que le disque intérieur, les dimensions desdites plaquettes minces étant telles qu'elles ne sortent pas du contour défini par le disque intérieur et le coude de l'évidement.