Brevet FR2003099A1 — publié le 19691107

i 2003099 La présente invention concerne un ressort tubulaire. pour instruments de mesure de la température étudié de manière à lui conférer, en tant qu'instrument destiné à mesurer la température ou la pression d'un fluide ou d'un liquide, une grande indépendance 5 par rapport à la température ambiante. Afin de compenser l'influence de la température ambiante pouvant altérer l'indication fournie par des appareils dont l'organe de mesure est constitué par un ressort tubulaire, il est connu, dans le mécanisme de transmission produisant le débattement de 10 l'extrémité du ressort tubulaire, de monter sur l'axe de l'aiguille un élément bimétallique ou bilame,par exemple une tige de pression recourbée en forme de boucle ou bien encore de diviser l'un des axes du mécanisme de transmission et d'y insérer un bi-lame. 15 Ces mesures sont compliquées et onéreuses et ne donnent aucun résultat lorsque l'appareil de mesure est exposé à des variations de température pouvant atteindre 80°C car, sur une si grande gamme de températures,il n'est pas possible d'obtenir une proportionnalité de la compensation. C'est pourquoi jusqu'à présent on 20 a dû en revenir à la méthode classique de la compensation des températures au moyen de deux ressorts tubulaires identiques agissant sur des leviers de transmission de telle sorte que les influences des variations de température s'annulent réciproquement. Cette méthode est évidemment utilisable pour toutes les 25 gammes de températures, mais elle entraîne de très grandes complications. Le ressort tubulaire, objet de l'invention, évite ces complications du fait qu'il est constitué par deux tubes formant ressorts, engagés l'un dans l'autre de même profil ou de profils 30 presque identiques, la largeur intérieuredu tube extérieur n'étant que très peu supérieure (par exemple seulement de 0,2 à 0,3 mm) aux dimensions extérieures du tube intérieur, le faible intervalle entre ces deux tubes formant ressorts tubulaires insérés l'un dans l'autre constituant la chambre de pression fermée 35 du ressort tubulaire tandis que l'intérieur du tube intérieur formant ressort communique avec la chambre extérieure entourant le tube extérieur. L'invention est basée sur un principe bien connu concernant la précision de la mesure et de sa dépendance de la température 69 05277 2 2003099 ambiante de ressorts tubulaires qui dit que la précision de la mesure est d'autant plus grande et l'erreur produite du fait de la température ambiante est d'autant plus faible que le rapport entre ce qu'on appelle le volume d'absorption de l'organe de mesure 5 et le volume de remplissage du dispositif de mesure est plus grand. Par volume d'absorption;il faut comprendre l'augmentation du volume de la chambre de pression du ressort tubulaire sous l'effet d'une pression entraînant son débattement maximum et, par volume de remplissage, le volume de la chambre de pression du 10 ressort tubulaire, du palpeur de température placé dans le milieu sous pression et du conduit tubulaire capillaire qui les relie. Dans le cas de l'objet de l'invention, par comparaison avec un simple ressort annulaire, du fait que la chambre de pression n'est constituée que par le faible intervalle entre les deux tu-15 bes formant ressorts engagés l'un dans l'autre, et que le tube intérieur est ouvert vers l'extérieur, le volume de remplissage de l'organe de mesure est très considérablement réduit et en même temps le volume d'absorption est augmenté du fait dei la double action du milieu de pression s'exerçant de l'intérieur sur le 20 tube extérieur et de l'extérieur sur le tube intérieur, ce quj améliore considérablement le rapport entre le volume d'absorption et le volume de remplissage. Le double ressort tubulaire, objet de l'invention,peut être utilisé dans le cas de variations de la température ambiante pou-25 vant atteindre 80°C environ sans qu'il soit nécessaire de prévoir un dispositif spécial pour la compensation des températures. La précision pouvant être obtenue.se situe entre 0,6 et 0,8 et l'erreur pouvant résulter de la température ambiante est de 0,6 % par 10°C. La sensibilité de fonctionnement se situe entre 0,1 et 0,2? 30 et l'hystérésis à 0,2 %. Il y a avantage à prévoir l'épaisseur de paroi du tube intérieur formant ressort supérieure à l'épaisseur de paroi du tube extérieur, afin de réduire à de .faibles proportions une certaine perte de force de réglage.de l'organe de mesure produite par le 35 ressort intérieur qui est sollicité de l'extérieur. Le double ressort tubulaire, suivant l'invention, présente également l'avantage d'une plus grande rigidité par rapport à un ressort annulaire simple de même puissance, et apporte ainsi une amélioration dans la linéarité de l'indication. 69 05277 3 2003099 Le dessin schématique annexé montre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue de profil du double ressort tubulaire 5 recourbé en forme d'arc de cercle, ses extrémités étant représentées en coupe. La fig. 2 est une vue de l'une des extrémités du ressort tubulaire prise dans la direction indiquée par la flèche A en fig.l Le ressort tubulaire est constitué par deux tubes profilés 10 1 et 2 de même profil ou de profils sensiblement identiques. La largeur intérieure utile du tube extérieur 1 formant ressort n'est supérieure que de 0,2 à 0,3 mm aux dimensions extérieures du tube intérieur 2. Les deux tubes à l'état brut, tout d'abord rectilignes, sont engagés l'un dans l'autre, fermés à 15 lline de leurs extrémités par une pièce d'obturation 3, puis soudés. Le double tube allongé est alors enroulé de la manière connue afin de lui donner une forme circulaire, après avoir été rempli de sable, et la chambre de pression 4 qui se trouve entre les deux tubes formant ressorts est également obturée à son 20 autre extrémité après que la matière de charge en a été évacuée, cette obturation étant effectuée au moyen d'un brasage 5 après qu'a été introduit un conduit de raccordement capillaire 6 destiné à l'introduction du milieu de pression. Cette extrémité du double ressort tubulaire préfabriqué, 25 avec le conduit tubulaire capillaire 6 est montée de la manière connue dans une tubulure de raccordement 7 (indiquée en traits mixtes), en général au moyen d'une soudure à l'étain. Par un alésage 9 traversant la tubulure de raccordement 7 et débouchant à l'intérieur 8 du tube intérieur 2 formant ressort, 30 la cavité intérieure 8 est en communication avec la chambre extérieure entourant le tube extérieur 1 et reste par conséquent ouverte. De même,l'élément terminal 3 prévu à l'extrémité libre et mobile du double ressort tubulaire peut présenter un alésage 10 pénétrant dans la chambre intérieure 8 lorsque, par exemple 35 l'ensemble du système de mesure doit être noyé dans de l'huile. De manière également connue, sur la pièce terminale 3 est articulée la tige de traction entraînant le mécanisme de mesure en fonction du débattement du ressort tubulaire, lorsqu'il est sollicité par une pression. (Ce détail n'est pas représenté). 69 05277 it 2003099 On peut voir sur la vue en coupe représentée sur la fig. 1, la petite enceinte de pression 4, c'est-à-dire le petit volume remplissage du double ressort tubulaire. L'augmentation du volus. d'absorption par rapport à un ressort tubulaire simple résulte ti 5 l'action du milieu sous pression sur les deux tubes formant ressorts, d'une part de l'intérieur sur le tube extérieur 1 et d'autre part de l'extérieur sur le tube intérieur 2. Une sé^di de mesures comparatives effectuées sur les ressorts tubulaires ayant des dimensions déterminées et comparables a donné pour 10 ressort tubulaire simple 1 un volume d'absorption de 0,5 cm*' en valeur absolue par rapport à un volume d'absorption d'un double ressort tubulaire comparable, qui est de 0,8 cm^ en valeur-absolue. Le faible volume de remplissage du double ressort tubulaire 15 permet d'élargir l'alésage du tube capillaire généralement pre-r-sur ces appareils qui est généralement de 0,15 mm à 0,2 mm jusc 0,4 mm, ce qui permet d'obtenir l'amélioration de la sensibilité de fonctionnement et également de faciliter le remplissage du sort tubulaire en milieu sous pression. La suppression d'une 20 compensation des températures permet en outre de gagner sur le force de réglage, car cela supprime les forces antagonistes produites par le dispositif de compensation. Les détails de réalisation peuvent être modifiés/sans s'ëcr.i ter de 1'invention,dans le domaine des équivalences techniques. BAO ORIGINAL é9 05277 5 2003099 REVENDICATIONS 1. Ressort tubulaire pour appareils de mesure de la température, utilisant deux ressorts tubulaires, caractérisé en ce que le ressort tubulaire est constitué par deux tubes formant res- 5 sorts (1,2) engagés l'un dans l'autre, de même profil ou de pro-' fils sensiblement identiques, le diamètre intérieur utile du tube extérieur (1) formant ressort n'étant que peu supérieur (par exemple de 0,2 mm à 0,3 mm) aux dimensions extérieures du tube intérieur (2), le faible intervalle entre les deu^tubes (1,2) en-10 gagés l'un dans l'autre constituant l'enceinte fermée (4) du ressort tubulaire, tandis que l'enceinte intérieure du tube intérieur (2) est en communication avec l'enceinte extérieure entourant le tube extérieur (1). 2. Ressort tubulaire suivant la revendication 1, caractérisé 15 en ce que l'épaisseur de paroi du tube intérieur (2) formant ressort est supérieure à l'épaisseur de paroi du tube extérieur (2).