Brevet FR2034641A1 — publié le 19701211

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de mesure et de régulation centralisées de la tem pérature pour les chauffages auxiliaires utilisés dans des installations techniques, en particulier dans des circuits de circulation de métaux liquides, quand les tolérances de maintien de la température de consigne5Bont peu sévères et les moyens mis en oeuvre pour l'appareillage de mesure et de régulation peu importants. C'est un procédé eonnu que de mesurer les températures des installations de chauffage à l'aide de thermomètres d résistance ou thermocouples et de les visualiser et régler è partir d'une position centrale. I1 est aussi connu de n'utiliser pour surveiller un grand nombre de points de mesure, qu'un seul appareil de mesure qui interroge périodiquement, par exemple, vingt points de mesure différents et qui déclenche un signal d'alarme quand les valeurs limites ajustables ont été dépassées. Dans les procédés connus de régulation d'installations de chauffage, on place un régulateur par circuit de ohauf- fage, qui reste relié en permanence au point de mesure et au relais de chauffage.Quand il est certain que la variation de température par unité de temps est faible et quand les tolérances de maintien de la température de consigne sont peu sévères, il est particulièrement peu économique, dans le cas de nombreux circuits de chauffage, de prévoir un régulateur pour chaque cir cuit de chauffage. L'objet de la présente invention est de trouver un procédé de mesure et de régulation centralisées de la teiapérature de chauffage auxiliaires composés d'un grand nombre de circuits de chauffage avec des exigences réduites quant au maintien de la température de consigne, de telle façon que la quantité d'appareils de mesure et de régulation reste si possible peu importante. Pour résoudre ce problème, il est proposé qu'un grand nombre de circuits de mesure et de chauffage ayant des besoins en chaleur différents mais une température de consigne unique, soient reliés au moyen d'un mécanisme pas à pas et d'un commutateur à base de temps, l'un après l'autre, à intervalle régulier, avec une seule unité de mesure et de régu- lation. Selon l'invention, cette unité de mesure et de régulation mesure la température du circuit de chauffage mis en circuit à ce moment là à l'aide d'un thermocouple et rend visible cette température sur un instrument de mesure0 De plus, selon l'invention, la température mesurée est comparée à une valeur de consigne ajustable; un relais de chauffage est fermé si la valeur de consigne n'est pas atteinte et ce relais de chauffage est ouvert si la valeur de consigne est dépassée ; un relais d'alarme est actionné en cas de dépassement des deux valeurs limites ajustables.Selon l'invention, ce relais d'alarme n'est libéré qu'un certain temps après la mise en circuit de la kcaSn de mesure par le commutateur à base de temps afin que l'alarme ne soit pas déclenchée inutilement pendant les oscillations de la valeur mesurée. De plis, il est proposé, selon l'invention, que ce relais d'alarme qui est actionné quand la valeur limite inférieure est dépassée soit débranché lors de la montée en chauffe de l'installation, afin que le signal d'alarme ne soit pas actionné continuellement. Pour protéger l'installation contre toute panne du mécanisme pas à pas ou du commutateur à base de temps, des relais temporisés particuliers sont reliés, selon l'invention, à un eu plusieurs contacts du mécanisme pas à pas situés, ai possible, loin les uns dea autres et qui déclenchent l'alarme quand ils ne reçoivent pas de nouvelle impulsion après un temps correspondant à une révolution complète du iéoanisme pas à pas. Pour faciliter la surveillance des divers circuits de chauffage, il est proposé, selon l'invention, que le circuit de chauffage qui est momentanément relié à l'unité de mesure et de régulation soit visualise par un relais de comptage sur un indicateur nu- métrique. Pour éviter une défaillance de l'ensemble de l'instal- lation en cas de panne d'un seul élément, il est proposé qu'en cas de dérangement, les divers relais soient échangés durant l'opération à l'aide de connexions à ficher.De plus, il est proposé, selon l'invention, que parmi le plus grand nombre pos- sible de circuits de mesure et de régulation, on puisse ddoen- necter à volonté ceux qui ne sont pas utilisés, sans perturber le fonctionnement des circuits de mesure et de~rdgulation restants Le bloc de mesure et de régulation du dispositif de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention est placé dans un cadre rectangulaire horizontal, ouvert en hait et en bas et qui glisse sur un guide à la manière d'un tiroir. Ce cadre rectangulaire comprend une plaque de matière plastique horizontale qui porte de chaque c8té un circuit imprimé et sur laquelle peuvent être fixés facilement, par enfichage, les éléments interchangeables. La face avant du cadre rectangulaire porte une plaque frontale verticale à laquelle sont fixés les équipements nécessaires à la surveillance et à la manoeuvre du dispositif. Un commutateur à base de temps, actionné par un moteur électrique, porte trois plaques de commande qui tournent à vitesse constante. Si la durée dtune rotation de ces plaques de commande dure, par exemple, 10 secondes, en l'espace de 200 secondes tous les points de mesure auront été reliés une fois à l'unité de mesure et de régulation.Pour chaque point de mesure particulier, le déroulement de la mise en circuit se présente de façon qUe le mécanisme pas à pas relie chaque thermocouple au régulateur à l'aide du relais de thermocouples. En l'espace d'environ 9 secondes, le régulateur s'auste sur la nouvelle mesure. Ensuite, la tension du contact de régulation est libérée et, d'après la valeur réelle,- le relais de commande est fermé ou ouvert0 Au bout de 10 secondes a lieu la mise en circuit du relais suivant. Les deux valeurs limites (contacts de valeur minimum et maximum) sont bloquées pendant environ 9 secondes pour empocher que l'alarme ne soit déclenchée par suite d'une oscillation de la valeur mesurée. Les figures 1 à 4 montrent un exemple de réalisation possible du dispositif de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention. Les chiffres 1 à 20 désignent, sur toutes les figures, les éléments correspondant aux vingt circuits de mesure et de régulation différents. La figure 1 montre une vue de la plaque frontale du dispositif objet de l'invention. Derrière cette plaque frontale se trouve un régulateur deux points de série, à prise inductive et à contacts de valeur limite, dont l'instrument de lecture 22 est placé en haut à gauche de la plaque frontale 21. A l'aide de la vis moletée gauche 23, la valeur limite qui donne le contact de minimum peut être affichée indépendamment du contact de régulation. La vis moletée droite 24 sert à afficher la valeur de consigne à laquelle la valeur limite du contact de maximum est liée de façon constante. A la droite du régulateur est prévu un interrupteur 25 qui permet d'interdire la fermeture du contact de minimum, Cette déconnexion est indispensable, lors de la montée en température des circuits de chauffage, pour éviter qu'apparaisse constamment un signal d'alarme.L'indicateur numérique 26 du relais de comptage qui n'est pas figuré, indique guel circuit de mesure et de régulation est relié momentanément au régulateur Un point par ticulier doit entre signalé ici : pour le point de mesure 20, deux zéros apparaissent sur l'indicateur car la connexion par décades empoche de rendre visible le "2"o Dans la rangée supé- rieure 27 sont placées vingt lampes témoins rouges qui s'allument lors d'un dépassement du contact de minimum ou de maximum. I1 n'est pas fait ici de différence entre une valeur limite maximum ou minimum Ces lampes 27 peuvent être éteintes à l'aide des touches "d'accusé de réception" 28 situées en dessous La rangée d'interrupteurs 29 placée en bas sert à déconnecter les circuits de mesure correspondants. Au-dessus de chaque interrupteur 29 se trouve une lampe témoin verte 30 qui s'allume aeulement quand le relais de commande correspondant est excité. aes lampes montrent donc quel circuit de chauffage est en aotion 9 ce moment là. Les interrupteurs sont bipolaires, un p81e com- mandant la mise sous tension de la bobine d'un relais de thermo- couple et l'autre celle de la bobine d'un relais de chauffage. Dans le coin droit, en haut, la plaque frontale 21 porte un interrupteur de secteur 31 et un voyant de contrôle de secteur 32. De plus, la plaque frontale porte, des deus csstéa, une poigne 33 qui permet de sortir le dispositif en entier de son support. La figure 2 représente un montage pour la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention. Les chiffres 1 à 20 désignent les éléments appartenant aux vingt circuits de mesure et de régulation différents0 La référence 40 désigne un transformateur de secteur mis sous tension au moyen de l'interrupteur de secteur 31 et dont le fonctionnement est surveillé au moyen du voyant de contrôle de secteur 32.La référence 41 désigne un commutateur à base de temps entratné par un moteur électrique à une vitesse de rotation constante, qui envoie, par exemple, toutes les dix secondes, une impulsion au mécanisme pas à pas 42 qui relie alors le circuit de mesure et de régulation suivant à l'unité de mesure et de régulation0 Ce mécanisme pas à pas se compose d'un relais "à peigne" 43 et d'un relais à noyai cylindrique 44. La référence 45 désigne un relais de comptage qui visualise sur un indicateur numérique quel est le circuit de mesure et de régulation momentanément relié à l'unité de mesure et de régulation. L'élément 46 est un de plusieurs relais qui déclenchent l'alarme quand les températures limites af f i- chées sont franchies. La référence 47 désigne un relais temporisé qui est relié à un point de mesure quelconque et qui déclenche l'alarme s'il ne reçoit pas une nouvelle impulsion pendant la durée d'une révolution du mécanisme pas à pas. La figure 3 représente le commutateur à base de temps déaà représenté sur la figure 2. La figure 4 représente, en fonction du temps, les impulsions fournies par le commutateur à base de temps représenté sur la fulgure 3. REYENDICATI0NS lo Procédé de mesure et de régulation centralisées de la température pour des chauffages auxiliaires utilisés dans des installations techniques, en particulier dans des circuits de circulation de métaux liquides, dans le cas où les tolérances de maintien de la température de consigne sont peu sévères et les mayens mis en oeuvre pour l'appareillage de mesure et de régulation peu importants, caractérisé par le fait qu'on relie un grand nombre de circuits de chauffage ayant des besoins en chaleur différents mais une température de consigne identique, à une 8me unité de mesure et de régulation, à des intervalles de temps réguliers, à l'aide d'un mécanisme pas à pas et d'un commutateur à base de temps et par le fait qu'on fait en sorte que cette unité de mesure et de régulation mesure la température du circuit de chauffage momentanément connecté à l'aide d'un thermocouple et la rend visible sur un instrument de mesure, compare la température mesurée à une valeur de consigne ajustable , ferme le relais de chauffage en cas de chute en dessous de la valeur de consigne, ouvre le relais de chauffage en cas de dépassement de la valeur de consigne, et actionne un relais d'alarme en cas de dépassement des valeurs limites ajustables0 20 Procède selon la revendication 1, ca ractérisé par le fait que les relais d'alarme qui sont mis en oeuvre, en cas de dépassement des valeursliaites,ne sont dé. verrouillés qu'un certain temps après la mise en circuit de la boucle de mesure par le commutateur à base de temps0 30 Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le relais d'alarme qui est mis en oeuvre en cas de dépassement de la température minimale, est mis hors circuit pendant la montée en température de l'ins- lallation. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un ou plusieurs relais temporisés, re- liés à des contacts du mécanisme pas à pas, déclenchent l'alarme quand ils ne reçoivent pas une nouvelle impulsion après une révolution complète du mécanisme pas à pas0 5. Procédé selon la revendication 1 ca ractérisé par le fait que le circuit de chauffage qui est me mentanément relié à l'unité de mesure et de régulation est visualisé sur un indicatear numérique par un relais de comptage 6.Procédé selon les revendications 1,2,3, 4, 5, caractérisé par le fait que, en cas d'incident, un relais particulier peut être changé pendant le fonctionnement de l'installation. 7. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que, parmi le plus grand nombre possible de circuits de mesure et de régulation, ceux qui ne sont pas utilisés peuvent titre déconnectée à volonté sans perturber le fonctionnement des circuits de mesure et de régulation restants0 8.Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, caractérisé par le fait qUe ce dispositif comprend un cadre rectangulaire horizontal qui est ouvert en haut et en bas et logé à la façon d'un tiroir dans des glissières, et que ce cadre comprend une plaque de matière plastique horizontale qui porte de chaque c8té un circuit imprimé et sur laquelle peuvent être fixés des éléments faeilement interchangeables, par enfichage ; sur la face avant du cadre est fixée une plaque frontale qui porte les installations indispensables à la surveillance et à la manoeuvre du dispositif. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il existe un commutateur à base de temps, qui comporte trois plaques de commande tournant à vitesse constante et entratnées par un moteur électrique.