Brevet FR2219407A1 — publié le 19740920

La présente invention a pour objet un manomètre du type à systène à- au moins deux vases communicants et à flotteur pour mesurer la pression d'un fluide. On cannait déjà des manomètres du type à système à deux vases comruniquant erz rormact un U et à flotteur, chaque vase étant ouvert à son extrémité libre. Une colonne de liquide incompressible est mobile dans ce système sous l'effet de la pression différentielle résultant des pressions régnant dans deux milieux, dont chaeun est appliqué à une extrémité de la colonne de liquide. Le flotteur précité est monté dans un des deux vases et suit la variation du niveau de la colonne de liquide. Ce manomètre permet également de mesurer la pression absolue régnant dans un seul milieu, qui est appliqué à une extrémité de la colonne de liquide, tandis que l'autre extrémité est exposée à une pression de référence définie et constante. Ce manomètre connu a plusieurs inconvénients majeurs : Un premier inconvénient réside dans le fait que le manomètre de ce type ne permet de mesurer que de faStespressions différentielle ou absolue car la pression maximum mesurable est égale à l'écartement maximum en hauteur des deux extrémités de la colonne de liquide et dépend donc directement de hauteur du système à deux vases. Un deuxième inconvénient devient évident lorsqu'il s'agit de mesurer la pression régnant dans une enceinte d'accès difficile Etant donné que l'un des deux vases doit être exposé à.une pression-de référence définie, il est indispensable de mettre en place un canal d'alimentation en pression constante de référence. Cet impératif complique l'utilisation de ce manomètre et, parfois, l'interdit meme Un troisième inconvénient résulte également ii nécessite de prévoir la pression de référence définie, ce qui impose, en général, la juxtaposition des deux vases Cette conception rend le manomètre éncombranten largeur et limite ainsi son application. On constate donc qu'on ne peut tirer profit de ce manomètre à structure simple et sflr que dans certains cas d'application spéciaux et que sa limitation semble inhérente au principe même de sa conception La présente invention vise à remédier à ces inconvénients tout en conservant les avantages propres à ce type de dispositif de mesure de pression. Elle propose donc un manomètre du type à système à-au moins deux vases communicants dans lequel une colonne de liquide incompressible est mobile sous l'effet de la pression d'un fluide à mesurer appliqué à un des vases, un flotteur étant placé dans un des vases pour suivre les variations de niveau de la surface dudit liquide dans ce vase. L'invention atteint son but en prévoyant que l'un desdits vases est fermé et ménage dans sa partie haute une poche de gaz. La quantité de gaz enfermée dans cette poche étant constante, le déplacement de la colonne de liquide incompressible sous l'effet de la pression à mesurer augmente ou diminue la pression de ce gaz et donc la force de rappel exercée par celui-ci. A cause de cet effet, il est possible de mesurer meme de fortes pressions absolues. En prévoyant dans le vase fermé des moyens permettant de modifier son volume et/ou la pression régnant dans ladite poche de gaz 'la sensibilité et la gamme de mesure du manomètre peuvent être variées et ainsi adaptées aux conditions du fluide à mesurer. Le fait que l'un des deux vases soit fermé et contient une poche de gaz sans communication vers l'extérieur, permet de monter le vase fermé dans celui recevant le fluide à mesurer et de réduire d'avantage l'encombrement du manomètre. Le manomètre conforme à l'invention est en outre remarquable en ce que le flotteur est conçu de manière à présenter une inertie relativement importante de façon que ces déplacements ne soient pas influencés par les phénomènes\ de capillarité et puisse éventuellement entrainr un contacteur ou etre guidé par une rampe hélicoïdale prévue sur la face intériéure du vase de mesure La variation en hauteur de la colonne de liquide peut ainsi être transformée en un mouvement rotatif mesuré par le déplacement angulaire d'une aiguille fixée au flotteur L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple de plusieurs modes de réalisation de invention et dans lesquels - la figure 1 montre en une coupe axiale un premier mode de réalisation du manomètre conforme à l'invention ; - la figure 2 illustre des moyens permettant de modifier le volume du vase fermé montré dans la figure 1; - la figure 3 montre en coupe axiale un deuxième mode de réalisation du manomètre conforme à l'invention, - i figure 4 est une vue en coupe axiale d'un troigème mode de réalisation du manomètre conforme à l'invention; et - la figure 5 est une vue de dessus du manomètre illustré dans la figure 4 V-V. Dans les dessins qui permettent la description détaillée de plusieurs modes de réalisation du manomètre conforme à l'invention, des éléments identiques ou ayant la même fonction sont identifiés par le même chiffre de référence Le manomètre conforme à l'invention est constitué par deux vase communicants t, 2 qui enferment une colonne de liquide incompwessible 3 Le vase 2 est fermé et enferme dans sa partie haute une poche de gaz 4, tandis que le vase 3 est ouvert vers l'extérieur à travers l'orifice d'accès 5. Un flotteur 6 est plongé dans la colonne de liquide dans le vase 1. La figure 1 montre un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel les deux vases 1 et 2 communiquent en formant un U La figure 2 illustre une conception perfectionné du vase fermé 2, qui comprend des moyens permettant de modifier volume de ce vase et la quantité de gaz enfermée dans la partie haute. A cet effet un vase 7 fermé à une extrémité, de forme correspondant au tube 2 est monté mobile verticalement dans ce dernier, sa partie basse ouverte étant immergee dans la colonne de1iqde'3. Une canalisation d'alimentation en gaz, dans laquelle est montée une vanne 8 débouche dans la chambre de gaz 4. Dans ce mode de réalisation le flotteur 6 est un corps cylindrique qui présente une inertie relativement importante de-façon que ses déplacements ne soient pas influencés par les phénomènes de capillarité et puisse entraîner un organe d'indication 9 de la position du flotteur . L'organe d'indication 9 peut être une aiguille qui se déplace devant une échelle inscrite sur la paroi du vase 1 ou un organe de contact coopérant avec un élément correspondant prévu dans la paroi du vase 1. Si l'organe 9 représente une aiguille, au moins la partie du vase 1,devant laquelle elle se déplace doit Astre transparente. Le mode de réalisation représenté dans la figure 3 diffère essentiellement de celui montré dans la figure 1 par le fait que le vase 2 fermé à son extrémité haute et contenant la poche de gaz 4 est monté dans l'intérieur du vase 1, en-dessous du trajectoire du flotteur 6, son extrémité inférieure étant ouverte pour permettre à la colonne de liquide 3 dty pénétrer. Le vase 1 est bien entendu fermé à son extrémité inférieure. Des pièces de fixation 10 sont prévues entre les deux vases pour tenir en place le vase 2. La figure 4 représente un troisième mode de réalisation qui respecte le principe de conception du manomètre selon la figure 3, mais se distingue de celui-ci par le système d'indication de la pression mesurée et par sa forme, de préférence, moins haute et plus large. Le vase 1 a la forme d'une botte cylindrique, dont au moins la paroi t2 de la face supérieure est transparente.8 travers cette dernière munie d'un cadran rond eG viziEle e flotteur 6 en forme d'un disque rond et une aiguille 11 solidaire en rotation du flotteur. La face intérieure du vase 1, située autour de la trajectoire du flotteur 6 ,porte une rampe hélicoïdale 13.La face circonférentielle du flotteur est pourvue des éléments coopérant avec la rampe hélicoïdale 13 pour que le déplacement vertical de la colonne de liquide 3 provoque la rotation du flotteur 6 et donc de l'aiguille 12. Etant donné que le vase 1 a dans ce cas de réalisationldu manomètre conforme à l'invention la forme d'une boîte cylindrique le vase 2 est avantageusement fisd au fond du vase 1 et peut avoir une configuration quelconque appropriée, les deux vases communicants à travers des orifices 14 ménagés dans la partie inférieure du vase 2. Le manomètre conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante Le fluide,dont la pression doit être mesurée pénètre suivant la flèche F à travers l'orifice d'accès 5 dans le vase 1. En agissant sur la face exposée de la colonne de liquide 3 il la déplace selon la valeur de la pression qui y règne. La colonne de liquide 3 modifie en conséquence le volume de la poche de gaz 4 dans la vase 2 et donc la pression du gaz enfermée, dont la quantité et constante.La pression dans la poche de gaz 4 ainsi modifiée oppose au déplacement de la colonne de liquide 3 une force qui croit lorsque la pression à mesurer augmente Il est évident que ce système permet ainsi de mesurer même de fortespression-a On comprend aisément que les paramètres tels que la sensibilité et la gamme de mesure du manomètre conforme à l'invention peuvent être modifiésen simplement modifiant le volume et, le cas échéant, la quantité de gaz dans la poche 4 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées selon ltesprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. BEVENDICATIONS 1. Manomètre du type à système à au moins deux vases communicants dans lequel une colonne de liquide incompressible est mobile sous l'effet de la pression d'un fluide à mesurer appliqué à un des vases, un flotteur étant placé dans un des vases pour suivre les variations de niveau de la surface dudit liquide dans ce vase, caractérisé en ce que l'un desdits vases est fermé et ménage dans sa partie haute une poche de gaz. 2. Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit flotteur est monté dans l'autre desdits vases qui ne contient pas ladite poche de gaz. 3. Manomètre selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le flotteur est monté dans le vase auquel ladite pression de fluide à mesurer est appliquée 4. Manomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le flotteur précité présente une inertie relativement importante de façon que ses déplacements ne soient pas influencés par les phénomènes de capillarité et puisse éventuellement entraîner un contacteur. 5. Manomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit vase fermé comprend des moyens permettant de modifier son volume et/ou la pression régnant dans ladite poche de gaz. 6. Manomètre selon l'une des revendications t à 5, caracté risé en ce que les deux vases communiquent en formant un U. 7. Manomètre selon la revendication 4, caractérisé en ce que le vase fermé précité est situé dans la partie inférieure de l'autre vase, son extrémité inférieure étant ouverte. 8. Manomètre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins la paroi de vase entourant la trajectoire du flotteur précité est transparente et porte une échelle devant laquelle se déplace une aiguille solidaire dudit flotteur. 90 Manomètre selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la face inférieure de la paroi de vase entourant la trajectoire du flotteur précité porte une rampe hélicoïdale et ledit flotteur est pourvu des organes de guidage coopérant avec ladite rampe 10. Manomètre selon la revendication 8, caractérisé en ce que le flotteur précité porte une aiguille et la paroi de vase au-dessus du flotteur est transparente et pourvu d'un cadran 11 Manomètre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression du fluide est une pression de gaz appliquée au-dessus du niveau du liquide de la colonne de liquide précité dans le vase où est monté ledit flotteur