Brevet FR2215615A1 — publié le 19740823

La présente invention concerne un dispositif destiné à mesurer, à des fins d'asservissement, de contrôle ou autres, la valeur de la pression d'un fluide contenu dans une installation hydraulique ou pneumatique. On connait un grand nombre de systèmes ou d'appareils conçus pour saisir la valeur instantanée de la pression régnant dans une installation hydraulique. Ces dispositifs connus présen- tent des inconvénients dans le fait'qu'ils mettent en jeu un nombre relativement important de pièces constitutives, nécessitant souvent un usinage précis, et qu'ils font appel à des moyens spéciaux d'adaptation sur l'installation hydraulique proprement dite. Par ailleurs ils possèdent généralement une précision d'un degré trop élevé pour la plupart de leurs utilisations. Il résulte de cela un coût de ces dispositifs qui n'est pas en rapport avec les emplois auxquels on les destine. L'invention entend remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de conception simple de mise en oeuvre aisée, qui ne fait appel qu'à des éléments bon marché ayant une bonne tenue dans le temps. A cet effet, elle a donc pour objet un capteur de pression constitué par un conduit cylindrique susceptible de contenit un fluide sous pression et équipé, dans la partie médiane de sa paroi, d'au moins deux groupes de jauges de contrainte, chacun d'eux comprenant une première jauge s'étendant le long d'une génératrice et une seconde jauge s'étendant orthogonalement à la première, le long d'une circonférence du cylindre, chacun des deux groupes susdits étant le symétrique de l'autre par rapport au centre de la section du conduit passant par le milieu des jauges de génératrice. Les jauges susdites sont branchées en pont de Wheatstone dont les bornes de sortie sont reliées à un dispositif indicateur de pressions par l'intermédiaire d'un dispositif électronique d'étalonnage. Préférentiellement, le conduit cylindrique est une portion d'un tuyau utilisé couramment dans l'installation de cir cuits hydrauliques. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention le conduit susdit est un tube ordinaire fermé à l'une de ses extrémités et susceptible d'tre branché en dérivation par son autre extrémité sur un conduit principal véhiculant ledit fluide. Enfin les jauges employées seront avantageusement des jauges semi-conductriceso L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caracté- ristiques secondaires. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels : -la figure 1 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un captuer conforme à l'invention, -la figure 2 est un schéma de montage électrique des jauges représentées sur la figure 1. Sur la première figure on voit donc une portion d'un conduit 1 comportant sur sa surface extérieure deux groupes de jauges de contrainte 2 et 3. Chacun de ces deux groupes compte une jauge (2a, 3a) disposée le long d'une génératrice du conduit et une jauge (2b, 3b) disposée orthogonalement à cette dernière. Les deux groupes 2 et 3 sont symétriques l'un de l'autre par rapport au centre O d'une section 4 du conduit passant par le milieu des jauges de génératrice 2a et 3aa Cette section est choisie sensiblement dans la partie médiane de ce conduit afin d'éviter les effets de bords ou d'extrémités. On voit enfin sur cette figure les fils électriques issus des jauges susceptibles d'tre reliés par leurs bornes A, B, C, D comme indiqué sur la figure 2. Cette deuxième figure montre donc le montage des jauges de contrainte 2a, 2b, 3a, 3b en pont de Wheatstone. Elles y sont symbolisées par des résistances portant les mmes références. On remarque sur ce schéma que les moints A et B constituent les bornes d'entrée du pont reliées à une source de courant 5 et que les points C et D en sont les bornes de sortie connectées à un dispositif indicateur 6 par l'intermédiaire d'un dispositif 7 généralement électronique, d'étalonnage de la tension susceptible d'apparaître entre lesdits points C et D. En effet, le pont est équilibré (potentiel du point C égal au potentiel du point D) quand il n'y a pas de fluide sous pression en mouvement ou non dans le conduit 1 ce qui est réalisé notamment si les valeurs des résistances de chacune des jauges susdites sont égales. La présence d'un fluide sous pression dans le conduit 1 engendre une déformation de sa paroi extérieure qui se transmet aux jauges de contrainte qui lui sont solidaires. Celles-ci subissent donc un allongement qui a pour conséquence de faire varier leurs résistances. Comme l'allongement subi par les jauges de génératrices 2a et 3a est différent de l'allongement des jauges qui leur sont orthogonales, les valeurs des résistances de chacune des jauges sont différentes. Il y a alors déséquilibre du pont et apparition d'une différence de potentiel entre les points C et D. La valeur de cette différence de potentiel est fonction de la différence existant entre la valeur de la déformation du conduit suivant les génératrices et la valeur de sa déformation le long de sa circonférence. Cette différence de valeurs est reliée à la valeur de la pression régnant dans le conduit 1 par une loi détermi- nable ou connue en elle-mme que l'on peut introduire dans le dispositif 7 qui permet ainsi de traduire la tension existant entre les points C et D en termes de pression à l'intérieur du conduit, qui sont repris et visualisés, si besoin est, par le dispositif indicateur. Outre la simplicité de sa conception, les avantages du capteur selon l'invention résident tout d'abord dans son prix de revient. Les éléments qui le constituent sont en effet très bon marché, à savoir une portion de tube ordinaire ne nécessitant aucun usinage, aucune opération précise de façonnage, et quatre jauges dont le coût est faible. De ce fait, à la limite il n'est pas besoin de modifier une installation hydraulique pour mettre en place le capteur selon -l'invention. il suffit de choisir une portion de conduit sur la quelle on disposera les jauges de contrainte, qui sont les seuls organes devant tre intégrés à ladite installation. L'exploitation des informations recueillies par le capteur est réalisée au moyen d'appareils extérieurs à l'installation, peu encombrants parce que simples et de fabrication connue en elle-mme, peu coûteuse. Il est également appréciable dans un capteur selon l'invention de ne pas avoir d'éléments mobiles entre eux qui néces- sitent des usinages précis donc entraînent une élévation du coût d'un tel appareil. Cette absence de pièces mobiles rend ce capteur plus robuste donc plus sût dans le temps. Dans une variante de réalisation non représentée, le capteur peut tre constitué par un tronçon de tube fermé à une extrémité susceptible d'tre mis en communication par son autre extrémité avec un conduit contenant un fluide sous pression, au moyen d'un raccord classique. Cette variante présente l'avantage d'offrir un capteur formant un tout très facilement intégrable dans une installation au moyen d'une adaptation simple à prévoir sur le conduit hydraulique choisi. Enfin l'utilisation de jauges semi-conductrices est très avantageuse parce qu'elles délivrent un signal susceptible d'tre traité directement sans amplification, ce qui supprime un appareillage électronique dont le coût est prohibitif par rapport aux autres éléments du dispositif. On voit donc que l'invention trouve une application intéressante dans le domaine de l'hydraulique. Elle n'est bien entendu pas limitée à la description qui vient d'en tre donnée, mais couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui tre apportées sans sortir de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Capteur de pression caractérisé en ce qu'il est constitué par un conduit cylindrique susceptible de contenir un fluide sous pression équipé, dans la partie médiane de sa paroi, d'au moins deux groupes de jauges de contrainte, chacun d'eux comprenant une première jauge s'étendant le long d'une génératrice et une seconde jauge s'étendant orthogonalement à la première, le long d'une circonférence du cylindre, chacun des deux groupes susdits étant le symétrique de l'autre par rapport au centre de la section du conduit passant par le milieu des jauges de génératrice. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les jauges susdites sont branchées en pont de Wheatstone dont les bornes de sortie sont reliées à un dispositif indicateur de pressions par l'intermédiaire d'un dispositif électronique d'étalonnage. 3. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le conduit cylindrique susdit est une portion de tuyau d'une installation hydraulique. 4. Capteur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit susdit est un tube ordinaire fermé S l'une de ses extrémités et susceptible d'tre branché en dérivation par son autre extrémité sur un conduit principal vé- hiculant ledit fluide. 5. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les jauges susdites sont semiconductrices.