Brevet FR2033333A1 — publié le 19701204

La présente invention est relative au comptage individuel, particulièrement d'eau chaude ou froide, mais aussi au comptage individuel de gaz ou autres fluides. Le comptage individuellde l'eau existe déjà actuellement, mais il s'effectue par des moyens mécaniques. On connatt les compteurs type vitesse à turbines, à jets multiples ou à jets uniques, à cadran sec ou à cadran noyé. Ces compteurs conviennent pour l'eau froide ou chaude. On connatt également pour le comptage de l'eau froide les compteurs type volumétri- que à piston rotatif, à cadran sec ou à cadran noyé. Ces compteurs connus ont l'inconvénient de nécessiter des transmissions de-type mécanique entre le piston du compteur volumétrique ou la turbine du compteur de vitesse et l'appareil indicateur, transmissions qui sont plus ou moins compliquées et susceptibles de se détériorer avec le temps. Pour remédier à cet inconvénient, il a paru avantageux suivant l'invention de créer un comptage individuel, dont le compteur ne nécessite plus de telles transmissions, présente une sensibilité de démarrage tendant à égaler O litre/heure et une longévité quasi indéfinie du mobile noyé. Un tel compteur peut Qtre considéré comme pratiquement indéfini dans le temps. Le comptage individuel suivant l'invention, à partir d'un corps de compteur avec boute dtinjection et mobile noyé, turbine ou piston rotatif, est caractérisé en ce qu'il est réalisé par des impulsions engendrées par le mouvement d'un ou plusieurs éléments magnétiques solidaires du mobile noyé et transmises à un totalisateur dtimpulsions par un appareillage électronique approprié. Suivant l'invention, l'appareillage électronique surmontant la boute d'injection du compteur, c'est-à-dire sa partie noyée, est constitué par un ou plusieurs capteurs ou détecteurs magnétiques, un amplificateur linéaire, un discriminateur de signal utile, une mise en forme de l'impulsion, un amplificateur de puissance et un fusible retardé. Encore suivant l'invention, il est prévu éventuellement d'introduire entre les deux étages constitués par le discriminateur du signal utile et la mise en forme de l'impulsion un diviseur de fréquence. Suivant l'invention également, il est prévu de reporter à distance à un totalisateur les impulsions à partir du dernier étage, c'est-à-dire du fusible retardé. Pour mieux faire comprendre l'invention, celle-ci est décrite ci-après avec plus de détails sur la base du dessin schématique annexé, à titre d'exemple uniquement, montrant une coupe longitudinale dans un compteur de passage électronique du type vitesse réalisé suivant l'invention. Comme on le voit au dessin, un compteur conforme à l'invention comporte comme dans les compteurs utilisés actuellement-un corps 1 avec tubulures d'entrée 1' et de sortie 1" et dans lequel est logée la botte d'injection 2 portant la turbine 3. Sur la turbine noyée dans le fluide à compter est monté un élément magnétique (non représenté au dessin) susceptible de provoquer des impulsions de tension. La partie immergée du compteur est surmontée par un bottier 4 contenant l'appareillage électronique et le cadran indicateur. L'appareillage électronique représenté schématiquement au dessin comprend t un capteur ou détecteur magnétique 5, un amplificateur linéaire 6, un discriminateur du signal utile 7, une mise en forme de l'impulsion 8, un amplificateur de puissance 9 et un fusible retardé 10. De son coté, le cadran indicateur est constitué par un totalisateur d'impulsions 11, donnant le volume de fluide débité en mesure métrique ou autre. Pour la détection magnétique, deux procédés sont possibles a) l'élément magnétique solidaire de la partie mobile noyée, ici la turbine, consiste en un ou plusieurs aimants permanents, qui induisent dans un ou plusieurs enroulements des impulsions de tension, dont le nombre est fonction de la quantité de fluide débitée, soit par le rapport vitesse/volume ou nombre/volume. b) ou bien ledit élément consiste en un ou plusieurs éléments possédant une perméabilité magnétique, qui produisent une variation de reluctance du circuit magnétique d'un aimant, non fermé et bobiné par un ou plusieurs enroulements. Une tension est donc induite sous forme d'impulsions de tension dans l'enroulement et le nombre d'impulsions sera également fonction du débit de fluide. Le mobile noyé - la turbine dans le cas de compteurs de vitesse ou le piston dans le cas de compteurs volumétriques est en matériau non magnétique et de préférence blindé avec un écran magnétique, afin d'éviter que des variations, soit de champ magnétique, soit de reluctance, engendrent des impulsions de tension détectables sans rapport avec la mesure du débit de fluide. L'enroulement détecte des impulsions de faible amplitude, c'est pourquoi il doit être suivi d'un amplificateur linéaire 6, en évitant la saturation, afin de pouvoir faire la discrimination de l'impulsion utile. Une contre-réaction variable sur l'amplificateur permet de régler le gain et ainsi d'éviter la saturation. L'étage discriminateur du signal utile 7 est constitué par une bascule de Schmitt ou par un amplificateur polarisé muni d'un transistor unijonction. Ce discriminateur élimine la tension induite par le mouvement de l'élément magnétique solidaire du mobile noyé 3, lorsque ce dernier n'est pas à sa plus courte distance du capteur 5. il est à noter que le blindage de reluctance constante diminue cette tension précitée. Le discriminateur n'est sensible qu'à l'impulsion d'une seule polarité et il transforme l'impulsion en un signal formé capable de piloter listage suivant. Le compteur d'impulsions ou totalisateur doit être alimenté par une impulsion de forme carrée, dont la durée doit entre exacte. C'est pourquoi on utilise une mise en forme de l'impulsion constituée par un multivibrateur monostable 8. Celui-ci donne bien ce signal, qui est réglé à la durée minimale fiable (+ temps de sécurité?, ce qui évite une usure prématurée de la source d'énergie sous forme de piles. Un transistor silicon ou cutt-off au repos constitue l'amplificateur de puissance 9, qui est saturé lors de l'impulsion venant de l'étage précédent. Le fusible retardé 10 protège le compteur d'impulsions 11, qui test pas calculé pour fonctionner en permanence ce qui pourrait arriver lors d'une défaillance du transistor de puissance 9. Le totalisateur 11 comporte une diode aux bornes et un condensateur à la masse pour éviter que le transistor de puissance 9 ne soit détérioré par la tension de rupture de la self du totalisateur et par les parasites engendrés par cette même tension. La source d'énergie 12 alimentant l'amplificateur de puissance 9 et le totalisateur d'impulsions 11 peut être constituée en tous voltages, par une ou plusieurs piles, une batterie ou le réseau* il est encore prévu suivant l'invention d-'incor- porer éventuellement à l'appareillage électronique un diviseur de fréquence 13, entre les étages suivants : discriminateur du signal utile 7 et mise en forme de l'impulsion 8. Ce diviseur de fréquence permet d'augmenter le débit du fluide à compter en fonction d'un même volume (le mobile noyé 3 et sa chambre de fonctionnement 2) et d'un même compteur d'impulsions, dont la fréquence maximale de comptage est limitée. il faut noter ici que l'erreur au moment de la lecture sera de 2, 4, 8, 16....impulsions, suivant le nombre d'étages flip-flop du diviseur (fonction linéaire).Cette erreur sera négligeable si le laps de temps entre deux lectures est suffisamment grand pour avoir un grand nombre d'impulsions.. Ce diviseur a trois avantages supplémentaires 1. comme l'alimentation de l'ensemble peut dtre une série de piles ou d'accumulateurs rechargés éventuellement par le réseau, il est utile d'avoir un minimum d'impulsions de puis sanie, ce qui retarde l'usure des piles ou l'opération de recharge. 2. plus le mobile noyé va vite, plus la tension induite d (nu= > dfix.) est grande et plus le rapport si si ap utile aras e est grand. 3. la mise à zéro du compteur d'impulsions est retardée. Dans le cas de lectures à distance, il est prévu d'insérer un montage approprié après l'étage 10, montage qui permet de reporter à distance les impulsions à un totalisateur non solidaire du compteur. Un compteur de vitesse ou volumétrique pour le comp tage -individuel électronique du débit d'un fluide réalisé sui-. vant l'invention est de construction simple et d'usure pratiquement nulle. Le comptage électronique tel que décrit ci-dessus est également d'application au comptage général de tous fluides pour tous débits avec mobile noyé (turbine, piston rotatif, hélice hélicoldale ou autre de type Woltman, godet, etc..) Revendications 1. Comptage individuel du débit d'un fluide liquide ou gazeux à partir d'un corps de compteur avec botte d'injection et mobile noyé, turbine ou piston rotatif, caractérisé en ce qu'l est réalisé par des impulsions engendrées par le mouvement d'un ou plusieurs éléments magnétiques solidaires du mobile noyé et transmises à un totalisateur d'impulsions par un appareillage électronique approprié. 2. Comptage individuel du débit d'un fluide suivant revendication 1, caractérisé en ce que l'élément magnétique solidaire du mobile noyé est constitué par un ou plusieurs aimants permanents, qui induisent dans un ou plusieurs enroule ment s des impulsions de tension, dont le nombre est fonction de la quantité de fluide débitée, par le rapport vitesse/volume ou nombre/volume. 3. Comptage individuel du débit d'un fluide suivant revendication 1, caractérisé en ce que l'élément magnétique solidaire du mobile noyé est constitué par un ou plusieurs éléments b perméabilité magnétique, qui produisent une variation de reluctance du circuit magnétique d'un aimant non fermé et bobiné par un ou plusieurs enroulements, dans lesquels est induite une tension sous forme d'impulsions de tension, dont le nombre est fonction du débit du fluide. 4. Comptage individuel du débit d'un fluide suivant revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il utilise un appareillage électronique surmontant le corps du compteur avec sa partie noyée et comportant divers étages se décomposant comme suit : un ou plusieurs capteurs ou détecteurs magnétiques, un amplificateur linéaire, un discriminateur du signal utile, une mise en forme de l'impulsion, un amplificateur de puissance et un fusible retardé. 5. Comptage individuel du débit d'un fluide suivant revendication 4, caractérisé en ce que, entre les étages constitués par le discriminateur du signal utile et la mise en forme de l'impulsion, est inséré un étage supplémentaire consistant en un diviseur de fréquence. 6. Comptage individuel du débit d'un fluide suivant revendication 4, caractérisé en ce que le discriminateur est constitué par une bascule de Schmitt ou par un amplificateur polarisé muni d'un transistor unijonction, sensible uniquement à l'impulsion d'une seule polarité. 7 - Comptage individuel du débit d'un fluide suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la mise en for-me de l'impulsion est constituée par un multivibrateur monostable. 8 - Comptage individuel du débit d'un fluide suivant la revendication 4, caractérisé en- ce que l'amplificateur de puissance est constitué par un transistor silicon ou cutt-off au repos et saturé lors de l'impulsion venant de 11 étage précédent. 9 - Comptage individuel du débit d'un fluide suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la source d'énergie est constituée par une ou plusieurs piles, une batterie ou le réseau. 10 - Comptage individuel du débit d'un fluide suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que Ie totalisateur donne le volume de fluide débité en mesure métrique ou autre et en ce qu'il est pourvu aux bornes d'une diode et à la masse d'un condensateur. 71 , Comptage individuel du débit d'un fluide suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par l'insertion, aprbs le fusible retardé ou dernier étage, d'un montage approprié reportant à distance les impulsions à un totalisateur. 12 - Compteur de vitesse ou volumétrique destiné au comptage individuel électronique du débit d'un fluide tel que décrit cidessus, caractérisé en ce qu'il comporte un corps de compteur avec tubulure d'entrée et tubulure de sortie, dans lequel est noyée une botte d'injection avec un mobile tel qu'une turbine ou un piston rotatif, muni d'un ou plusieurs éléments magnétiques, et en un bottier surmontant ledit corps et contenant l'appareillage électronique et le totalisateur d'impulsions. 13 - Compteur de vitesse ou volumétrique suivant la revendilation 12, caractérisé en ce que le mobile noyé - turbine ou piston rotatif - est en matériau non magnétique et blindé avec un écran magnétique