Brevet FR2098214A1 — publié le 19720310

i 2098214 La présente invention concerne un procédé de mesure du débit de liquides de densité variable, en particulier de lait. Dans des procédés connus de ce type, on prévoit un compteur volumétrique qui indique, par exemple en litres, le volume 5 du liquide qui circule, de sorte que l'on peut obtenir les indications de quantité correspondantes en fonction du volume indiqué. L'inconvénient de ces procédés réside en ce que, l'on ne détecte pas les variations de densité qui peuvent atteindre, 10 par exemple dans le cas du lait jusqu'à 4-%, et que l'on peut, par suite, aboutir à des poids différents pour la même indication de volume. Cela peut entraîner des difficultés considérables, notamment lorsqu'on calcule un prix constant pour un volume donné. 15 ^'invention a, par suite, pour objet un procédé du type précité permettant d'augmenter le degré de précision de l'indication fournie, en détectant notamment les variations de densité du liquide à mesurer. De telles variations de densité apparaissent, par exemple, sous l'effet de la température du liquide 20 où à la suite de l'entrée ou du départ de gaz, et influencent considérablement les volumes indiqués. Pour résoudre ce problème, selon l'invention, le liquide à mesurer traverse successivement, dans un ordre quelconque, un voluménomètre et un densimètre, et les valeurs mesurées par les 25 deux appareils sont envoyées à un calculateur à indication de poids. De cette façon, la densité du liquide à mesurer entre de façon continue dans l'indicateur et, par suite, on peut rendre la quantité indiquée égale dans chaque cas, fonction non 30 plus de l'indication de volume erronée, mais de l'indication de poids correcte. La précision de l'indication est, par suite, considérablement améliorée, et les effets des variations de température et des gaz sont largement supprimés. Dans un dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé 35 selon l'invention, un voluménomètre et un densimètre sont montés en série dans le conduit hydraulique et l'on prévoit, en outre, un calculateur à indication de poids relié aux appareils de mesure et combinant les deux valeurs mesurées dans chaque cas pour donner une indication de poids. On peut effectuer cette com 71 24806 2 2098214 binaison par multiplication ou aussi par sommation. Il est avantageux que le voluménomètre soit un compteur volumétrique connu en soi, délivrant les valeurs mesurées par impulsions (en mode numérique), tandis que le densimètre délivre 5 en continu les valeurs mesurées (en mode analogique). Dans ces appareils connus, il s'agit respectivement dans chacun de ces cas d'impulsions électriques, et d'un courant ou d'une tension, proportionnels à la densité. Le densimètre peut être un appareil de mesure de type connu, isotopique ou à oscillations. 10 Comme, par suite, le voluménomètre délivre des valeurs numériques, tandis que le densimètre délivre des valeurs analogiques, il est préférable que le calculateur comporte, dans le circuit des valeurs de mesure de la densité, un transducteur analogique-numérique, de façon que les deux valeurs mesurées puis 15 sent être traitées ultérieurement par voie numérique. En particulier, lorsqu'on fait des mesures sur le lait, pour lesquelles il faut détecter au mieux un intervalle de densités de 1000 à 1040 g/cm3, il est préférable que le transducteur analogique-numérique soit conformé de façon qu'un domaine de fréquences modulées de 20 o à 2 kHz dans ledit transducteur corresponde au domaine de densités à capter. Il est avantageux que le calculateur comporte un compteur d'impulsions à indication de poids, auquel parviennent alternativement, par l'intermédiaire d'un étage d'entrée, les valeurs 25 de mesure du volume et les valeurs de mesure de la densité. Cela permet de réunir de façon particulièrement simple les deux valeurs de mesure différentes. L'étage d'entrée peut, au mieux, présenter une durée d'ouverture d'environ 20 ms (une période de secteur) pour les impulsions qui proviennent du transducteur 50 numérique-digital qui se trouve dans le circuit des valeurs de mesure de la densité, le début de la période d'ouverture étant déclenché chaque fois par une impulsion du circuit des valeurs de mesure du volume. De préférence, un montage élaborateur d'impulsions est 35 monté, dans le circuit des valeurs de mesure des volumes, avant l'étage d'entrée (ou "de portée) pour former des impulsions rectangulaires, tandis qu'un emplificateur est monté, dans le circuit des valeurs de mesure de la densité, avant le transducteur analogique-numérique. 71 24806 3 2098214 Pour pouvoir introduire de façon simple dans le compteur d'impulsions la fréquence d'impulsion du voluménomètre en général inférieure de trois puissances de dix, le compteur d'impulsion est, de façon avantageuse, en liaison directe avec le volu-5 ménomètre, par l'intermédiaire d'un conducteur en parallèle, le montage formateur d'impulsions étant éventuellement intercalé. Pour les relations entre les fréquences d'impulsions indiquées, le conducteur en parallèle est branché sur une entrée du compteur, qui donne une indication supérieure de trois puissances 10 de dix . Pour éviter, dans ce cas, qu'il se produise un chevauchement des impulsions des deux circuits de valeur de mesure aux entrées du compteur, il est avantageux de prévoir un élément à retard dans le circuit des valeurs de mesure du volume avant l'étage de porte. Cet élément à retard retarde dans le temps 15 l'impulsion d'ouverture agissant sur l'étage de porte par rapport à l'impulsion envoyée directement au compteur, de sorte que celle-ci est toujours reçue avant que l'étage de porte ne s'ouvre et délivre les impulsions du circuit des valeurs de mesure de la densité. 20 Afin de contrôler et détecter des différentes valeurs pour des données déterminées, on peut prévoir un indicateur direct supplémentaire respectif pour les valeurs de mesure du volume et/ou les valeurs de mesure de la densité. La description détaillée qui va suivre, et les dessins 25 annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés la figure 1 représente, sous forme de diagramme fonctionnel, un mode de réalisation du dispositif destiné à mettre en 30 oeuvre le procédé selon l'invention, et la figure 2 représente en détail, sous forme de diagramme fonctionnel, la constitution du calculateur. Selon la figure 1, un conduit hydraulique 1 comporte un voluménomètre 2 et un densimètre 3» qui sont traversés par le 35 liquide sur lequel on effectue les mesures. L'ordre des appareils de mesure 2 et 3 n'est pas important en soi, mais il est plus avantageux que le liquide traverse en premier le voluménomètre, comme le montre la figure. 71 24806 4 2098214 Le voluménomètre 2 délivre des valeurs de mesure impulsionnelles (numériques) qui sont envoyées d'une part, par un conducteur 4 indiqué schématiquement, directement à un indicateur 5 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un conducteur 6, à un calcu-5 lateur 7» L'indicateur 5 indique donc continuellement les volumes mesurés et peut être gradué en litres. Le densimètre 3 délivre des valeurs de mesure continues (analogiques), et il est également en liaison avec le calculateur 7» par un conducteur 8.. Dans le calculateur 7» les valeurs ]_q de mesure du volume et de la densité se combinent donc et parviennent ensemble, par un conducteur 9» à un indicateur 10 qui indique donc un poids, et peut être étalonné, par exemple, en kilogrammes. Par l'intermédiaire d'un conducteur 11 en dérivation, les valeurs de mesure de la densité peuvent être également 15 affichées directement au moyen d'un indicateur de contrôle 12. La figure 2 représente schématiquement en détail la constitution du calculateur 7 selon la figure 1, les différents étages d'entrée étant également incorporés dans le calculateur. Le conducteur 6 qui part du voluménomètre 2 aboutit, d'abord, à un 20 montage élaborateur d'impulsions 13 qui transforme les impulsions sinusoïdales ou déformées qui proviennent du voluménomètre 2 en impulsions rectangulaires pouvant être traitées ultérieurement. Un conducteur 14 relie le montage formé d'impulsions 13 à l'étage de porte 15, un élément à retard 16 étant inséré dans 25 le conducteur 14. Le conducteur 8 qui part du densimètre 3 aboutit d'abord, par l'intermédiaire d'un amplificateur 17, à un transducteur analogique-numérique 18, dans lequel les valeurs analogiques provenant du densimètre 3 sont transformées en valeurs numéri-30 ques. Les valeurs de mesure de densité numériques sont ensuite envoyées à l'étage de porte 15, par un conducteur 19. Un conducteur 20 relie l'étage de porte à un compteur d'impulsions 21 qui reçoit, par une entrée 22, les impulsions qui proviennent de l'étage de porte. 35 En outre, un conducteur en parallèle 23 relie également le montage élaborateur d'impulsions 13 au compteur d'impulsions 21, en fait à une entrée 24 qui donne, comme il est indiqué schématiquement, une indication supérieure de trois puissances de dix. 71 24806 5 2098214 Dans l'exemple de réalisation représenté, le voluménomètre délivre une impulsion par litre et un intervalle de fréquences nodule de 0 à 2 kHz dans le transducteur analogique-numérique correspond à l'intervalle de densités de 10CG à 5 1040 g/cm5. L'étage de porte présente une durée d'ouverture de 20 ms, qui correspond à une période du secteur. Le fonctionnement du montage décrit est le suivant :— Les valeurs analogiques qui proviennent du densimètre 3 sont d'abord amplifiées par l'amplificateur 17, puis transfor-]_0 mées en valeurs numériques dans le transducteur analogique- numérique, et envoyées à l'étage de porte 15o Les données numériques du voluménomètre 2 sont également envoyées, par l'intermédiaire du montage élaborateur d'impulsions 13 et de l'élément à retard 16, à l'étage de porte 15, qui s'ouvre pendant sa 15 durée d'ouverture de 20 ms, chaque fois qu'il apparaît une impulsion de valeur de mesure du volume dans le conducteur 14. L'ouverture de l'étage de porte a pour conséquence que les impulsions du circuit des valeurs de mesure de la de densité qui apparaissent pendant la durée d'ouverture sont envoyées à 20 l'entrée 22 du compteur d'impulsions 21, et comptées à partir de l'étage d'entrée postérieur. Du fait que, dans l'exemple de réalisation indiqué, le voluménomètre 2 délivre une impulsion par litre, mais que, par contre, pour l'intervalle de densités de 1000 à 1040 g/cm3 à 25 détecter et pour le domaine de fréquence modulé indiqué ci-dessus, pendant une durée d'ouverture de 20 ms de l'étage de porte 15, qui correspond donc à une impulsion de volume envoyée, le compteur 21 peut recevoir jusqu'à quarante impulsions, le conducteur en parallèle 25 est branché à l'entrée 24 qui 30 donne une indication supérieure de trois puissances de dix. On peut ainsi effectuer de façon simple une compensation entre la fréquence d'impulsions faible du voluménomètre qui existe dans les appareils utilisés et la fréquence d'impulsions élevée qui existe dans le circuit des valeurs de la densité. Far rapport 35 à un montage possible comportant une augmentation correspondante de la fréquence d'impulsions du circuit des valeurs de mesure du volume, ce montage présente l'avantage d'une précision supérieure et, par rapport à un montage comportant une fréquence 71 24806 6 2098214 d'impulsions plus faibles dans le circuit des valeurs de la densité, l'avantage d'une diminution du temps de calcul ou de comptage„ Pour empêcher que les impulsions des deux circuits de 5 valeurs de mesure chevauchent aux entrées du compteur, l'élément à retard 16 retarde légèrement dans le temps l'impulsion de valeur de mesure du volume qui parvient à l'étage de porte 15, qui s'ouvre donc seulement lorsqu'une impulsion envoyée directement au compteur par l'intermédiaire du conducteur 2J 10 a déjà été captée. 71 24806 7 2098214 KEVBtPI CATIONS 1 - Procédé de mesure du débit de liquides de densité variable, notamment de lait, caractérisé en ce que le liquide à mesurer traverse successivement, dans un ordre quelconque, un voluménomètre et un densimètre, et en ce que les valeurs de ^ mesure des deux appareils sont envoyées dans un calculateur à indication de poids. 2 - Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un voluménomètre (2) et undensimètre (3) sont montés en série dans une conduite hy- Xo draulique (1), et en ce qu'un calculateur (7) à indication de poids est relié aux appareils de mesure et combine les deux valeurs mesurées dans chaque cas pour donner une indication de poids. 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en 15 ce que le voluménomètre (2) est un compteur volumétrique connu en soi, délivrant les valeurs mesurées sous forme d'impulsions (mode numérique), et en ce que le densimètre (3) délivre les valeurs mesurées de façon continue (mode analogique). 4 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en 20 ce que le densimètre (3) est un appareil de mesure isotopique connu en soi ou un appareil de mesure à oscillations connu en soi. 5 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le calculateur (7) comporte un transducteur analogique— 25 numérique (18) dans le circuit des valeurs de mesure de la densité (8, 19). 6 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que, à un intervalle de densités du liquide à mesurer de 1000 à 1040 g/cm3 correspond un intervalle de fréquences modulé 30 de 0 à 2 kHz dans le transducteur analogique-numérique (18). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3,4 ou 5, caractérisé en ce que le calculateur (7) comporte un compteur d'impulsions (21) à indications de poids qui reçoit alternativement, par l'intermédiaire d'un étage de porte (15), 35 les valeurs de mesure du volume et de la densité. 8 - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'étage de porte (15) présente une durée d'ouverture de 20 ms (une période de secteur) pour les impulsions qui provien 71 24806 8 2098214 nent du transducteur analogique-numérique qui se trouve dans le circuit des valeurs de mesure de la densité, et en ce que le début de la durée d'ouverture est déclenché pour chacune des impulsions du circuit des valeurs de mesure du volume (14). 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes à partir de la revendication 3, carac- -térisé en ce qu'un montage élaborateur d'impulsion (13) formant des impulsions rectangulaires est placé dans le circuit des valeurs de mesure du volume avant l'étage de porte. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes à partir de la revendication 3, caractérisé en ce qu'un amplificateur (17) est placé dans le circuit des valeurs de mesure de la densité avant le transducteur analogique-numérique. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes à partir de la revendication 3, caractérisé en ce que le compteur d'impulsions (21) est en liaison directe avec le voluménomètre par l'intermédiaire d'un conducteur en parallèle (23), le montage élaborateur d'impulsions (13) étant éventuellement intercalé. 12 - Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que le conducteur en parallèle est branché sur l'entrée (24) du compteur d'impulsions (21) qui donne une indication supérieure de trois puissances de dis. 13 — Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le circuit des valeurs de mesure du volume (6, 14) comporte, avant l'étage de porte (15), un élément à retard (16) empêchant les impulsions des deux circuits de mesure de chevaucher aux entrées du compteur. 14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes à partir de la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en plus un indicateur direct ( 5, 12) respectif pour les valeurs de mesure du volume et/ou les valeurs de mesure de la densité.