Brevet FR2001133A1 — publié le 19690926

i 2001133 La présente invention concerne un appareil de contrôle sensible à la lumière. Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil de contrôle sensible à la lumière utilisable, par exemple, pour un contrôle de niveau de liquide avec un appareil de recueil 5 de fraction de liquide dans lequel des récipients transparents disposés verticalement sont déplacés successivement devant un poste de travail. La présente invention peut être utilisée conjointement avec des récipients articulés accouplés et un appareil les utilisant, 10 tels que ceux qui ont été exposés et revendiqués dans la demande de brevet en attente déposée le 31 JANVIER 1969 sous le N"€ L'invention concerne un appareil de contrôle sensible à la lumière utilisé pour effectuer un contrôle sous l'effet d'un niveau de liquide. 20 Les appareils de contrôle sensibles à la lumière destinés à être actionnés sous l'effet de niveaux de liquide sont bien connus et de constructions différentes. On a souhaité fournir un contrôle simple, sensible, précis et fonctionnant de façon uniforme. . On obtient un contrôle précis, sensible, stable et simplifié 25 en décalant verticalement des ouvertures pratiquées sur les côtés opposés d'un récipient transparent à travers lequel passe la lumière allant d'une source de lumière à un dispositif sensible à la lumière, de ce fait, une diminution considérable de la lumière transmise provenant de la réflexion de la lumière loin de l'ouverture associée 30 au dispositif sensible à la lumière par la surface du liquide se trouvant dans le récipient quand le liquide atteint un niveau prédéterminé dans la région des ouvertures. D'autres objectifs et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réali-35 sation donné à titre d'exemple de l'invention, au cours de laquelle on se référera aux dessins ci-joint, dans lesquels : Les Figures 1 et 2 sont, respectivement des vues verticale et horizontale quelque peu schématiques de l'appareil incorporant la présente invention. 40 En se référant maintenant au dessin*., l'appareil de contrôle 69 02117 A 2 2001133 de l'invention est indiqué dans sa totalité par la référence numérique 10. Il comprend, principalement, une source lumineuse 12 et un dispositif sensible à la lumière 14 adapté pour exercer un rôle de contrôle sous l'effet des changements dans la lumière qui 5 lui est transmise venant de la source lumineuse quand le niveau de liquide placé dans un récipient transparent 16 disposé verticalement entre-eux atteint un niveau prédéterminé. Le récipient peut être construit et utilisé de la même façon que l'appareil exposé et revendiqué dans la demande de brevet en attente déposée le 31 JAN-10 VIER 1969 sous le N° 6^0 2.41G par WARREN E. GILSON, et le récipient peut être accroché d'une façon articulée par un moyen d'accrochage spécifiquement exposé et revendiqué dans la demande de brevet en attente déposée le 31 JANVIER 1969 sous N° 0 ZA par TÎARREN E. GILSON ET ROBERT E. GILSON. 15 La source lumineuse 12 peut être une lampe miniature incandes cente disposée adjacente à une paroi verticale 16A du récipient. Le dispositif sensible à la lumière peut être une résistance asservie à la lumière généralement placée en face de la source lumineuse et adjacente à une paroi opposée 1SB du récipient. Le 20 dispositif .sensible à la lumière est adapté pour jouer un rôle de contrôle désiré par l'intermédiaire d'un amplificateur 18 et d'un relais ou d'un autre dispositif de contrôle 20. Ces éléments sont de construction classique et ne seront pas décrits ici de façon plus détaillée. 25 Le récipient 16 est fait de plastique approprié transparent, par exemple en polyéthylène, en polypropylène ou en- résine acrylique ayant un indice de réfraction généralement plus proche de celui du liquide avec lequel le dispositif est utilisé que ne l'est l'indice de réfraction de l'air. Le récipient peut avoir un fond 16C et 30 d'autres parois latérales opposées 16D et 1SE. Bien que l'on n'ait représenté qu'un seul récipient, les récipients peuvent être fournis avec des éléments d'accrochage 22A et 22B au moyen desquels ils sont accouplés en rangée articulée à d'autres récipients similaires et de telle façon que l'on puisse les déplacer successivement devant 35 la source lumineuse et la cellule photoélectrique où ils peuvent être remplis de liquide à un niveau déterminé par l'appareil de la présente invention. Le relais de contrôle 20 peut être utilisé pour à diviser contrôler un mécanisme /• pour effectuer un déplacement successif intermittent des récipients à mesure qu'ils sont remplis. 40 Selon la présente invention, la lumière venant de la source 12 69 02117 3 2001133 est transmise au dispositif photo-sensible par l'intermédiaire d'un moyen comme par exemple un élément pour masquer la lumière 24 ayant une première ouverture 26 et un second élément pour masquer la lumière 28 ayant une ouverture 30. La première ouverture est positionnée 5 entre la sourae' lumineuse ofc la paroi adjacente 16A du récipient et la seconde ouverture 30 est positionnée adjacente à la paroi opposée 16B du récipient. La lumière passant par l'ouverture 30 est transmise par l'intermédiaire d'un tube court 32 au dispositif sensible à la lumière 14. L'intérieur du tube 32 peut être sombre 10 de façon à servir de collimateur. Si on le désire, le récipient peut être muni d'une lentille s'étendant verticalement délimitant une partie 34 solidaire de la paroi 16B. La source lumineuse et le dispositif sensible à la lumière ainsi que l'ouverture définissant des masques peuvent être construits 15 comme des unités réglables verticalement à l'unisson et le dispositif peut se déplacer d'une façon pivotante autour d'un axe horizontal en se rapprochant et en s'écartant de la paroi 1SB comme on l'a exposé dans la demande de brevet ci-dessus mentionnée, déposée le 31 JANVIER 1969 sous N° par HARREN E.GILSON. 20 Selon la présente invention,les ouvertures 26 et 30 sont positionnées en relation décalée l'une par rapport à l'autre, verticalement. Le décalage vertical est de préférence tel que l'extrémité supérieure d'une ouverture est légèrement au-dessous de l'extrémité inférieure de l'autre ouverture. Dans le mode de réalisation donné 25 comme exemple, l'extrémité supérieure de l'ouverture 26 est légèrement au-dessous de l'extrémité inférieure de l'ouverture 30 et les ouvertures sont représentées comme étant des fentes horizontales.Les deux ouvertures sont de forme rectangulaire et dans un mode de réalisation que l'on a estimé fonctionner de façon satisfaisante, 30 l'ouverture 26 a une ouverture verticale de 0,35mm et une longueur horizontale de 2 mm environ. L'ouverture 30 avait une hauteur verticale d'environ 2 mm et une longueur horizontale d'environ 8mm. Les chiffres précédents étant applicables à un récipient ayant une section transversale carrée horizontale et dans lequel les côtés 35 ont une largeur d'environ 15 mm. Des dimensions précédentes on verra que la fente 30 a une hauteur verticale qui est plusieurs fois celle de la fente 26 et une longueur environ quatre fois aussi grande. Le décalage vertical des fentes est d'environ 1,5 mm, mesuré sur leurs axes. Il résulte de ceci que le bord inférieur de la fente 40 30 est à environ 0,35 mm au-dessus de la fente 2S. 69 02117 4 2001133 On a remarqué qu'avec l'appareil de contrôle de la présente invention, un changement brusque se produit dans la lumière transmise au dispositif sensible à la lumière quand le niveau du liquide atteint une hauteur prédéterminée repérée 34 sur la Figure 1. Avant 5 que le liquide n'atteigne le niveau indiqué, une lumière suffisante est transmise de la source 12 au dispositif sensible à la lumière 14 à travers les fentes et le récipient pour exciter suffisamment la cellule photoélectrique afin de fournir une énergie de sortie amplifiée au relais 20 pour maintenir le relais dans un certain 10 état, comme par exemple son état désexcité. Quand le liquide atteint le niveau indiqué, il y a une soudaine diminution de la lumière transmise d'où il résulte que la résistance du dispositif sensible à la lumière augmen- vjy te ^/point tel que le dispositif 20 parvient à un second état, celui 15 dans lequel il était excité. La diminution considérable dans la lumière transmise résulte du fait que la lumière émanant de la source 12 frappe la surface ou l'interface du liquide 34 et une partie considérable en est réfléchie au loin (vers le bas, dans le mode de réalisation représenté) de l'ouverture 30. Bien que le décalage 20 représenté et décrit soit préféré, le décalage peut être dans la direction opposée de façon que la diminution dans la lumière transmise sur le liquide atteignant un certain niveau résulte dans la réflexion vers le haut loin de l'ouverture 30. Une partie de la diminution dans la lumière transmise peut résulter de la présence du 25 menisque du liquide 34A à la jonction du liquide avec les parois intérieures du récipient. Egalement, la présence de liquide dans le récipient dans la région située entre les ouvertures diminue l'effet de concentration de la lumière de la lentille 34. Toutefois, la partie essentielle et importante de la diminution résulte, de 30 loin, de la réflexion ci-dessus mentionnée de la lumière quand le niveau du liquide atteint un point à environ le niveau supérieur de la plus basse des deux ouvertures. Par exemple, dans un mode de réalisation, il s'est produit un changement dans la résidence du dispositif photo-sensible allant de dix mille à deux megohms. La 35 diminution dans la lumière transmise atteignant le dispositif 14 est de nature telle qu'un contrôle stable sensible et précis peut être effectué sous l'effet du niveau du liquide atteignant un certain point. Bien que la présente invention ait été décrite en liaison avec 40 les détails de son mode de réalisation représenté, on doit comprendra bad original 69 02117 s 2001133 que ces détails ne sont pas destinés à limiter l'invention sauf dans la mesure indiquée par les revendications ci-jointes. 69 02117 6 2001133 REVENDICATIONS 1. Un appareil de contrôle sensible à la lumière comportant un récipient transparent pour liquide disposé verticalement,une source lumineuse d'un côté du récipient, un dispositif sensible à la 5 lumière du côté opposé du récipient, sensible à la lumière provenant de la source, un moyen définissant une première ouverture entre la source lumineuse et le récipient, et un moyen définissant une seconde ouverture entre le récipient et le dispositif sensible à la lumière, ledit appareil de contrôle sensible à la lumière étant 10 caractérisé en ce que lesdites ouvertures sont positionnées en relation décalée l'une par rapport à l'autre, verticalement, de façon que la réflexion de la lumière par la surface du liquide s'élevant à un niveau situé entre les ouvertures produise une diminution considérable de la lumière atteignant le dispositif 15 sensible à la lumière. 2. Un appareil de contrôle sensible à la lumière tel qu'il est revendiqué à la revendication 1, dans lequel lesdites ouvertures sont constituées par des pentes s'étendant horizontalement. 3. Un appareil de contrôle sensible à la lumière tel qu'il 20 est revendiqué à la revendication 2, dans lequel ladite seconde fente a une hauteur verticale qui est plusieurs fois celle de la première. 4. Un appareil de contrôle sensible à la lumière tel qu'il est revendiqué â la revendication 3, dans lequel ladite seconde 25 fente a une longueur horizontale qui est plusieurs fois celle de la première. 5. Un appareil de contrôle sensible à la lumière tel qu'il est revendiqué à la revendication 4, dans lequel ladite première fente a une longueur d'environ 2mm et une hauteur d'environ 0,35mm, 30 et ladite seconde fente a une longueur d'environ 8mm et une hauteur d'environ 2 mm. 6.' Un appareil de contrôle sensible à la lumière tel qu'il est revendiqué à la revendication 5, dans lequel ledit décalage vertical des fentes est d'environ 1 5 mm, mesuré sur leurs axes. 35 7. Un appareil de contrôle sensible à la lumière tel qu'il est revendiqué à la revendication 1, dans lequel le décalage est tel que l'extrémité inférieure d'une fente est légèrement au-dessus de l'extrémité supérieure de l'autre. 8. Un appareil de contrôle sensible à la lumière tel qu'il 40 est revendiqué à la revendication 5, dans lequel le décalage est bad original 69 02117 7 2001133 tel que l'extrémité inférieure de la seconde fente est légèrement au-dessus de l'extrémité supérieure de la première fente. 9. Un appareil de contrôle sensible à la lumière tel qu'il est revendiqué à la revendication 5, dans lequel la paroi verticale 5 du récipient adjacent à la seconde fente constitue une lentille.