Brevet FR2170929A1 — publié le 19730921

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux capteurs utilisés pour la mesure de la température des surfaces mobiles (translation ou rotation) et elle vise à permettre la réalisation d'un dispositif du genre en question qui présente une sensibilité et une fiabilité bien supérieures à celles des capteurs classiques à frotteur. Le capteur suivant l'invention est principalement remarquable en ce que l'élément thermosensible est solidaire d'un bandage fixé sur la périphérie d'un organe cylindrique porté par le bâti du dispositif de manière à être entraîné en rotation par contact contre la surface mobile considérée. Conformément à un mode de mise en oeuvre préféré de la disposition qui précède, l'organe cylindrique est constitué par un galet en matière isolante pourvu de deux pivots métalliques indépendants qui coopèrent avec deux crapaudines elles-mêmes isolées par rapport au bâti, chacun des deux conducteurs associés à l'élément thermosensible aboutissant 3 l'un des pivots précités et étant relié à l'appareil de mesure usuel à travers la crapaudine correspondante. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe axiale d'un capteur établi conformément à l'invention. Fig. 2 est une vue de côté schématique illustrant le montage de ce capteur. Le capteur représenté en fig. 1 comprend un bâti constitué par deux flasques latéraux 1 qui sont assemblés, par exemple à l'aide de vis telles que 2, à une pièce centrale 3 de manière à déterminer un ensemble à section en U ouvert en direction du bas. On notera que chaque flasque 1 est réalisé en une matière isolante, aussi bien du point de vue calorifique qu'électrique. Dans la partie centrale de chaque flasque est prévue une crapaudine métallique 4 fixée en place au moyen de vis 5. Les deux crapaudines 4 sont destinées à supporter un organe tournant formé par un galet 6, établi dans la même matière que celles des flasques 1. Ce galet 6 porte axialement deux pivots 7 et 8 agencés de manière à coopérer avec les crapaudines 4 précitées en vue de permettre la libre rotation dudit galet. Le pivot 7 est rendu rigidement solidaire du galet 6 pr des vis 9, tandis qu'au pivot opposé 8 est associé un ressort 10 qui prend appui contre le fond perforé d'une coupelle 11 solidaire dudit galet ; on comprend que le ressort 10 tend à repousser le pivot 8 en direction de la crapaudine 4 correspondante, en éliminant tout jeu axial du galet 6 au cours de sa rotation. On remarquera que ce galet est monté dans le bâti 1-2-3 de façon à ce que sa périphérie dépasse légèrement au-delà de la partie ouverte de ce bâti. La périphérie du galet 6 est équipée d'un bandage cylindrique 12, établi en un métal à haute conductibilité thermique ; sa fixation sur le galet 6 est obtenue par tout moyen approprié, par exemple par engagement à force et/ou collage. Sur la paroi interne de ce bandage 12 est soudé un thermocouple transducteur 13, logé dans une rainure longitudinale pratiquée dans l'épaisseur du galet 6. Les conducteurs électriques 14 et 15 associés au thermocouple 13 sont engagés dans la rainure précitée et dans des évidements radiaux du galet 6 de façon à ce que leur extrémité libre vienne se fixer à l'intérieur d'un alésage axial ménagé dans chacun des pivots 7 ou 8. Sur chaque crapaudine 4 est par ailleurs brasée l'extrémi- té d'un conducteur correspondant 14', respectivement 15' relié à l'entrée de l'appareil de mesure usuel associé au capteur en vue de l'affichage et/ou du contrôle de la température de la surface mobile envisagée. On comprend finalement que la liaison électrique entre le thermocouple 13 et l'appareil sus-mentionné s'effectue à travers les deux ensembles 4-7 et 4-8. Comme montré en fig. 2, le bâti 1-2-3 du capteur suivant l'invention comporte latéralement deux goujons 16a rapportés sur les flasques 1 de manière à permettre l'articulation des branches d'un étrier-support 16. Le voile central de celui-ci est solidaire d'un bras 17 dont l'extrémité supérieure libre s'articule sur une chape fixe 18 dont l'axe est orienté perpendiculairement aux goujons 16a. Un ressort 19 est interposé entre le bras 17 et la paroi 20 qui supporte la chape 18 de façon à tendre à ramener en permanence le bâti 1-2-3 vers le bas. Le fonctionnement et l'utilisation du capteur ci-dessus décrit se comprennent aisément. En fig. 2 on a schématiquement indiqué en A'la surface mobile dont on désire connaitre la température ; on peut supposer que cette surface A est constituée par la paroi cylindrique d'une calandre ou élément analogue. Par suite de l'articulation du bras 17 sur la chape 18 et du pivotement du bâti 1-2-3 à l'intérieur de l'étrier 16, le bandage 12 du galet 6 du capteur s'applique régulièrement contre la surface mobile A, de telle sorte que ce galet est entraîné en rotation sous l'effet du déplacement de ladite surface.Par suite de ce contact sur une surface relativement importante, on peut admettre qu'après un temps de fonctionnement très court, la température du bandage 12 est égale à celle de la surface A, si bien que les informations prélevées à partir du thermocouple 13 sont parfaitement fiables, d'autant plus que la matière isolante qui forme le galet 6 et les flasques I s'oppose à toute déperdition de chaleur. Les essais ont démontré que le capteur suivant l'invention permettait une mesure très exacte de la température des surfaces en mouvement, le coefficient d'erreur étant pratiquement nul et en tous cas bien inférieur à celui qui affecte le fonctionnement des capteurs classiques du type à frotteur. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède nta été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en rempla çant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. Il va de soi qu'on peut avoir recours à tout élément thermosensible autre qu'un thermocouple pour déterminer la température du bandage 12. REVENDICATIONS 1 - Capteur pour la mesure de la température des surfaces mobiles, caractérisé en ce que l'élément thermosensible est solidaire d'un bandage fixé sur la périphérie d'un organe cylindrique monté à rotation à l'intérieur du bâti du dispositif de manière à ce que ledit galet soit entraîné par contact contre la surface mobile envisagée. 2 - Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison électrique entre l'élément thermosensible et l'appareil de mesure associé au capteur s'effectue à travers les supports de rotation de l'organe tournant. 3 - Capteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe tournant est constitué par un galet réalisé en une matière isolante et pourvu de deux pivots indépendants qui coopèrent avec des crapaudines isolées l'une à l'autre. 4 - Capteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'à l'un des pivots est associé un ressort qui tend à éliminer tout jeu axial dans la rotation du galet et qui assure ainsi le contact constant entre lesdits pivots et les crapaudines. 5 - Capteur suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les crapaudines sont fixées sur les flasques latéraux d'un bâti en forme de U, lesdits flasques étant réalisés en une matière isolante. 6 - Capteur suivant l'une quelconque des revendications 3, 4 et 5, caractérisé en ce que chacun des deux conducteurs associés à l'élément thermosensible est fixé à l'intérieur d'un alésage axial prévu dans chaque pivot, tandis que chacun des deux conducteurs aboutissant à l'appareil de mesure est fixé contre l'une des deux crapaudines. 7 - Capteur suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'élément thermosensible, fixé contre la paroi interne du bandage, est logé dans une rainure longitudinale pratiquée dans l'épaisseur du galet, les conducteurs électriques associés audit élément s'étendant dans ladite rainure pour déboucher dans des évidements latéraux prévus dans le galet précité. 8 - Capteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le bâti du capteur est articulé à l'intérieur d'un étrier supporté par un bras lui-même porté à pivotement par une partie fixe, les axes d'articulation et de pivotement étant o rientésà 900 l'un par rapport à l'autre de manière à ce que le bandage du capteur prenne régulièrement appui contre la surface mobile considérée.