Brevet FR2006829A1 — publié le 19700102

La présente invention concerne une sécurité à soupape contre les surcharges pour un système de mesure de pression di- férentielle fonctionnant avec une course de mesure très faible. Des systèmes de ce genre consistent principalement en un bottier à chambre interne remplie de liquide dans laquelle est placé l'organe de mesure. Les orifices disposéa en face l'un de l'autre dans le bottier sont en principe ferLås par rapport au fluide de mesure par des membranes ou des soufflets extérieurs sur les sur faces frontales desquels agissent les pressions P1, P2 Dans les systèmes de mesure de pression différentielle , qui fonction- nent avec un très faible déplacement de volume du liquide de remplissage et en conséquence av&commat;;c te très faibles courses de mesure, et dans lesquels l'organe de wesure est disposé dans la chambre de pression, cet organe est constitué habituellement par une membrane plane ou un soufflet élastique qui est relié, par exemple, avec un ressort de flexion muni d'une jauge extensométrie que. Si P1 et P2 sont des pressions statiques élevées, on doit prévoir, dans les systèmes de mesure de pression différentielle une sécurité contre les surcharges afin que, dans le cas d'une chute brusque de pression sur un côté, par exemple dans le cas d'une rupture de canalisation d'alimentation, on évite une déité rioration de l'organe de mesure.Dans les systèmes de mesure de pression différentielle à grande course de mesure il est connu d'accoupler à l'organe de mesure une soupape qui se ferme en cas de surcharge. Dans d'autres appareils de mesure connus il existe un couplage hydraulique du système de mesure et de la souppae par montage en série. La fonction de ces securites contre les surcharge ges n'est cependant assurée que quand un déplacement de volume ayant une grandeur appropriée est possible afin d'obtenir la course de soupape nécessaire. Ceci n' est cependant pas le cas pour des systèmes de mesure de pression différentielle à course de mesure très faible. La présente invention a donc pour objet de créer une sécurité à soupape contre les surcharges pour un système de mesure de pression différentielle fonctionnant avec une tres faible course de mesure et avec un bottier rempli de liquide. Pour résoudre ce problème, on envisage une sécurité de surcharge qui est caractérisée par le fait qu'un soufflet élastique disposé dans un montage hydraulique en parallèle avec ce système de mesure, est relié au corps de la soupape, et que la sur face efficace et la constant élastique du soufflet de la soupape sont choisies de telle façon que l'ou puisse obtenir une course nécessaire pour la fermeture de La soupape. Avec ce montage en parallèle du sysyème de mesure et du système de soupape, on peut, en caleulaut d'une mantèreapprepriée les surfaces efficaces et les constantes élastiques des membranes et des soufflets élastiques, obtenir, pour ainsi dire, un rapport queldconque de la course de mesure à la course de soupape, II n'eniste ni un couplage nécanique, ni un couplage du système do mesure et du système de soupape exigeant une égealité des volones déplacés. Une forme de réalsation préférée d'une sécurité de surcharge à soupape pour un système éc mesure de pression différentielle fonctionnant avec une courae de mesure très faible et qui consiste principalment en un boîtier fermé par des organes d'entrémité avec deux chambres de pression remplies de liquide entze lesquelles est disposé l'orsane de nesur, est caractérisée par le fait que l'on dispose dans une chambre de pression, la soupape qui agit dans deux direntious ec le soufflet élastique relié au elapet de la soupape et co@mmiquant avec l'autre chambre de pression. Afin d'expliquer l'invention on a représenté sur les figures 1 et 2 et décrit ci-après des formes de réelisation choisies à titre d'exemples de sécurité de surcharge dans des transformateurs de mesure de pression différentielle. Les mêmes pièces sont munies des mêmes références dans les deux figures. Dans la figure 1 , un boftier 2 de préférence cylindrique qui contient un organe 1 de mesure de pression différentielle, possède, à ses extrémités frontales, deux orifices 3 et 4 qui sont fermés par les soufflets souples 6 et 6 placés à l'extériemr Sur les surfaces des soufflets élastiques 5 et 6 agissent. les pressions P1 et P2 dont la différonce P1-P2 est 6 agissent les deux chambres de pression 7 et 8 séparées l'une de l'autre par la cloison de séparation 9 ; ces chambre sont remplies d'un liquide aussi incompressible qu'il se per exemple d'huile. L'organe de mesure 1 consiste en un soufflet élastique 10 ayant des propriétés de mesure, et qui est fixé sur le côté de la cloison 9 qui fait face à la chambre de pression 8 et qui est couplé hydrauliquement, par l'intermédiaire du perçage 11, avec la cham bre de pression 7. Sur la surface frontale 12 du soufflet de mesure 10 agissent donc, d'un c8té la pression P1, et de l'autre coté, la pression P2 qui est transmise par le liquide de remplissage. La surface frontale 12 du soufflet de mesure 10 est couplée mécaniquement avec un ressort de flexion 13 qui porte des jauges extensométriques 14, dont les conducteurs électriques d'alimenta- tion sont guidés, par l'intermédiaire de la traversée 15 résistante à la pression, hors du bottier 2.La sécurité de surcharge proprement dite consiste en une soupape 16 avec le clapet de soupape 17, qui est disposé dans la chambre de pression 7 et qui est agencé de telle façon qu'il peut se fermer dans les deux sens de déplacement axial. Le clapet de soupape 17 est actionné par un soufflet élastique 18. Le soufflet 18 est adapté coaxialement au soufflet 10 sur le cOté de la cloison de séparation 9 qui fait face à la chambre de pression 7 et il communique, par l'intermé- diaire du canal 19, avec la chambre de pression 8.Alors que l'organe de mesure 1, par suite de la rigidité du ressort de fle xion 13, n'exécute pratiquement aucune course de mesure lorsqu'il est chargé, et qu'il ne se produit, pour cette raison aucun dé placement important de volume, la surface efficace et la constante élastique du soufflet de soupape 18 sont choisies de telle fa çon qutindépendamment de la course dé mesure du soufflet 10, lors de l'intervention d'une surcharge, il se produit une course telle qu'elle suffit à fermer la soupape dans un sens ou dans l'autre, en sorte qu'un déplacement de volume excessif, et qui endommagerait le système de mesure, est interdit. Dans la figure 2, le transformateur de mesure de pression différentielle à sécurité contre les surcharges présente une construction analogue à celle de la forme de réalisation de la figure 1. Le soufflet élastique 18 de la soupape n'est cependant pas fixé, ici, à la cloison de séparation 9 mais sur la face interne de la surface frontale' 12 du soufflet de mesure 10 et coaxialement à ce soufflet. Le soufflet élastique 18 de la soupape communique par 1' intermédiaire - du perçage 20 pratiqué dans la surface frontale 12 du soufflet 10, avec la chambre de pression 8. Cette forme de réalisation choisie à titre d'exemple, présente l'avantage d'une moindre longueur des constructions. Etant donné que, par suite du montage en parallèle des deux soufflets 10 et 18, il ne se produit aucun couplage dépendant du déplacement de volume, l'avantage de la possibilité d'utiliser une sécurité de surcharge à soupape avec des organes de-mesure à course de mesure très faible est lié à une liberté constructive avantageuse pour la conception de l'organe de mesure et de la soupape, en particulier du fait de la disposition coaxiale peu encombrante du système de mesure et de la soupape. RE V E ND~I CA T I O N S 1) - Sécurité à soupape contre les surcharges pour un système de mesure de pression différentieLle à bottier rempli de liquide, fonctionnant avec une course très faible de mesure, caractériséepar le fait qu'un soufflet élastique relié au clapet de la soupape est disposé en montage hydraulique parallèle avec le système de mesure et que la surface efficace et la constante élastique du soufflet élastique de la soupape sont choisies de telle façon que l'on peut obtenir une course nécessaire pour la fermeture de la soupape. 2) - Sécurité de surcharge suivant la revendication 1), pour un système de mesure de pression différentielle, consistant essentiellement en un boiter ferme par des organes placés à l'extérieur, et contenant deux chambres de pression remplies de liquide entre lesquelles est disposé l'organe de mesure, carac térisoepar le fait que l'on dispose dans une chambre de pression la soupape qui agit dans les deux sens et le soufflet élastique relié au clapet de la soupape et communiquant avec l'autre chambre de pression. 3) - Sécurité de surcharge suivant la revendication 2) caractérisée par le fait que le soufflet élastique de soupape est disposé coaxialement à un soufflet élastique de mesure qui, en combinaison avec un ressort de flexion muni d'une jauge extenso- métrique, constitue l'organe de mesure. 4) - Sécurité de surcharge suivant la revendication 2) ou 3), caractériséepar le fait que le soufflet élastique de soupape est fixé sur un c8te de la cloison qui sépare les chambres de pression, et est en communication avec l'autre chambre de pres sion par l'intermédiaire d'un perçage pratiqué dans cette cloison. 5) - Sécurité de surcharge suivant la revendication 2) ou 3), caractériséepar le fait que l'extrémité ouverte du soufflet élastique de soupape est fixée, à l'intérieur du soufflet élastique de mesure, à la surface frontale de ce soufflet, et com munique avec l'autre chambre de d & pression par l'intermédiaire d'un perçage qui traverse sa surface frontale.