Brevet FR2214146A1 — publié le 19740809

L'invention concerne des perfectionnements aux dispositifs du type sablier. Les sabliers de type connu sont constitués de deux contenants raccordés par un canal de communication, remplis de poudre ou de sable de faible granulométrie qui se transvase par gravitation dans un temps donné, du contenant supérieur au contenant inférieur. La nature meme du sable ou des poudres qui ne sont pas homogènes diminue la précision de mesure de temps car les variations possibles dans la fabrication en série au niveau de l'étranglement ou du canal d'écoulement modifient le débit, ce qui nécessite un contrôle au niveau du remplissage sur la qualité du sable, c'est-à-dire nécessité d'un sable calibré, et sur la quantité. Par ailleurs, il -est difficile de déterminer précisément l'arrêt de la chute du sable à ltoeil et ce- phénomène nécessite une attention soutenue. I1 est intéressant de remédier à ces défauts car un sablier d'une précision accrue et surtout permettant une observation plus aisée a une utilité -pratique,par exemple pour mesurer la durée de communications téléphoniques. L'invention remédie à ces inconvénients et permet d'obtenir un appareil capable de mesurer d'une façon spectaculaire et précise un temps donné. A cet effet l'invention concerne un dispositif du type sablier et permettant la mesure d'un intervalle de temps déterminé, du type constitué de deux capacités closes et communiquant ensemble par l'intermédiaire d'un orifice calibré, caractérisé en ce que l'ensemble contient au moins un liquide en quantité per- mettant au maximum de remplir une des deux capacités. Facultativement le reste du volume occupé par l'ensemble des deux capacités est mis sous vide. Selon une variante l'ensemble formé par les deux capacités est rempli de deux liquides non miscibles, les deux capacités étant de volumes égaux et les liquides étant également de volumes égaux, chaque liquide étant ainsi apte à remplir intégralement une des deux capacités, les deux liquides étant prévus avec une densité différente permettant leur décantation par gravité. On utilise à cette fin des liquides non miscibles présentant une faible viscosité. On utilisera de préférence un systeme binaire alliant un liquide organique à un liquide minéral. Le liquide minéral pourrait être de l'eau. Le liquide organique sera de préférence un composé d'hydrocarbure. Conviendraient notamment les hydrocarbure skallogénés , de l'huile de vaseline, de l'huile de silicone, des hydrocarbures légers. Le liquide minéral pourrait etre également le mercure. En variante on pourrait utiliser un dispositif comportant trois capacités su perposées, la capacité centrale- étant en communication par un orifice calibré avec chacune des capacités voisines ,l'ensemble étant rempli par une phase liquide ternaire à- trois composants de densités différentes et non miscibles. Orifice permettant la communication entre deux capacités peut etre constitué par un conduit tubulaire. En variante les deux capacités peuvent etre mises en communication par deux orifices convenablement calibrés, chacun des orifices permettant le passage préférentiel de liquide descendant, l'autre orifice permettant le passage préférentiel du liquide remontant. En variante les deux capacités sont mises en communication par deux tubes de section capillaire. Les tubes peuvent recevoir toute forme appropriée notamment etre torsadés, Selon encore une variante les deux capacités peuvent etre formées par deux chambres pratiquées dans une -enceinte commune, les deux chambres étant séparées par une paroi prévue avec un ou plusieurs orifices de communication. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec quelques formes de réalisation présentées à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 représente une vue d'un dispositif à tube de communication intermédiaire. La figure 2 représente un dispositif à deux tubes de communication intermédiaire. La figure 3 représente une variante de la figure 2 dans laquelle les deux tubes sont torsadés. La figure 4 représente un dispositif dans lequel les deux capacités sont constituées de chambres séparées par une paroi prévue avec des orifices. Selon l'exemple de la figure 1 , l'ensemble est constitué de deux capacités 1 et 2 formées par exemple en verre,une des deux capacités comportant un orifice de remplissage 2' prévu avec un bouchon de fermeture hermétique 3. L'ensemble contient deux liquides non miscibles et de densités différentes 4 et 5, le liquide le plus lourd 5 tendant à remplir la capacité inférieure. La ligne de séparation entre les deux liquides peut autre située soit au niveau de l'embouchure du tube 6 de communication soit au niveau du milieu de ce tube et ce dernier peut éventuellement etre prévu avec un repere- permettant de constater la concordance entre le repère et le niveau de séparation des deux liquidas correspondant à la fin de la période d'écoulement de séparation. Dans l'exemple de la figure 2 et de la figure 3 les deux capacités sont réunies par deux tubes 7 et 8 ; ce dispositif permet d'utiliser des tubes capillaires chaque liquide passant de préférence par un des deux tubes indifféremment,il s'ensuit ainsi un circuit,un tube étant affecté au-liquide remontant, l'autre tube étant affecté au liquide graVide descendant. La forme des tubes 7 et 8 peut etre prévue avec un mouvement complexe par exemple torsadé comme on le voit à la figure 3. Dans l'exemple de la figure 4 les deux capacités sont prévues dans une meme enceinte mais elles sont séparées l'une de l'autre par une paroi intérieure elle-meme prévue avec deux orifices pour le passage des liquides L'ensemble peut être monté sur tout support approprié permettant son positionnement et son retournement. Pour faire fonctionner l'appareil on le retourne de préférence de 1800. Le liquide lourd descend par des conduits tandis que le liquide léger monte par des conduits. Au bout d'un certain temps , le liquide lourd est totalement descendu dans le bas de l'appareil et le liquide léger est remonté dans le haut. On observe ainsi non seulement un arrêt net des mouvements et d'un changement de couleur dans le cas de liquides colorés. La durée de la permutation de ces liquides dépend du diamètre des conduits (plus le diamètre est large, plus le débit est grand) > de la quantit.é de liquide et de leur rapport de densité (plus leur densité est proche plus la durée de leur permutation est lente). Ces appareils doivent être étanches et munis d'un système de remplissage étanche également après fermeture. Pour augmenter l'étanchéité et diminuer la fragilité on peut noyauter ces appareils dans une masse transparente, par exemple par un procédé de polymérisation. De préférence les deux liquides ou au moins l'un d'eux est prévue avec une coloration appropriée permettant d'obtenir un effet de contraste afin de constater nettement le niveau d'un liquide par rapport à l'autre et de determiner ainsi exactement la fin de ltoperation de separation gravimetrique correspondant à llecoulement d'un temps constant. REVENDICATIONS I - Dispositif du type sablier et permettant la mesure d'un intervalle de temps déterminé ffi du type constitué de deux capacités closes et communiquant ensemble par l'intermédiaire d'un orifice calibré, caractérisé en ce que l'en- semble contient au moins un liquide en quantité permettant au maximum de remplir une des deux capacités. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que le reste du volume occupé par l'ensemble des deux capacités est mis sous vide. 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que l'ensem- ble formé par les deux capacités est rempli de deux liquides non miscibles, les deux capacités étant de volumes égaux et les liquides étant également de volumes égaux, chaque liquide étant ainsi apte à remplir intégralement une des deux capacités, les deux liquides étant prévus avec une densité différente permettant leur décantation par gravité. 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en autre en ce qutil contient des liquides non miscibles présentant une faible viscosité . 5 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce qu'il contient un système liquide binaire alliant un liquide organique à un liquide minéral. 6 - Dispositif selon la revendication 1 -caractérisé- en outre en ce qu'il com torte trois capacités superposées, la capacité centrale étant en communaca- tion par un orifice calibré avec chacune des capacités voisines, l'ensemble étant rempli par une phase liquide ternaire à trois composants de densités différentes et non-miscible ; 7 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que l'orifice permettant la communication entre deux capacités est constitué par un conduit tubulaire. 8 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que les deux capacités sont - mises en communication par deux orifices convenablement ca librés,chacun des orifices permettant le passage préférentiel de liquide des cendant, l'autre orifice permettant le passage préférentiel du liquide remon tant. 9 - Dispositif..selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que les deux capacités sont mises en communication par deux tubes de section capillaire. 10 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que les deux capacités sont formées par deux chambres pratiquées dans une enceinte commune les deux chambres étant séparées par une paroi prévue avec un ou plusieurs orifices de communication.