Brevet FR2284107A1 — publié le 19760402

L'invention concerne une sonde pour le contrtle du niveau de liquides électriquement conducteurs, comportant ùn culot de sonde contre lequel sont prévues deux électrodes disposées axialement l'une au-dessus de l'autre, la première électrode, la plus voiss - du culot de sonde étant de forme tubulaire et étant traversée axialement par un conducteur de raccordement de la seconde électrode. Dans une sonde connue (brevet DT 700 099) comprenant plusieurs électrodes disposées l'une au-dessus de l'autre, ces électrodes sont constituées par des tronçons de tube ou par des manchons empilés l'un au-dessus de l'autre. L'isolation nécessaire est obtenue par interposition de disques d'isolation et l'étanchement nécessaire aux emplacements d'isolation est assuré au moyen d'un pivot central. Cette réalisation s'est avérée comme convenant en particulier mEme pour des pressions de fonctionnement et pour des températures de fonctionnement élevées.Des difficultés se présentent toutefois quand il s 'agit de grandes longueurs d'électrodes, telles que celles qui sont parfois nécessaires, en particulier dans le cas de sondes destinées à une mesure continue d'un niveau (l'électrode inférieure servant à la compensation de variations de la conductibilité du liquide, tandis que l'électrode de mesure proprement dite est prévue au-dessus). De grandes loin~ gueurs d'électrodes nécessitent des tirants longs qui ont de nouveau tendance à produire lors de leur serrage des mouvements de torsion et d'oscillation. Dans ces conditions, un étanchement str n'est pas garanti aux emplacements d'isolation. L'invention a par conséquent pour tâche de créer une sonde du genre défini dans le préambule et qui convienne aussi en particulier pour des pressions de fo=tctionnement élevées et pour des températures de fonctionnement élevées, dans laquelle la position des emplacements d'isolé lation par rapport à 1' enveloppe ne dépende pas de la longueur de l'électrode et dans laquelle par conséquent de grandes longueurs d'isolation soient admissibles, sans mettre.en péril l'étanchement aux emplacements d'isolation. L'invention concerne à cet effet une sonde du type ci-dessus caractérisée en ce que l'électrode tubulaire présente à son extrémité obté culot, une paroi d'extrémité qui, avec interposition de disquoed'isolation entre une surface de bague de serrage du culot et un collet de serrage d'un tirant traversant, isolé, la paroi d'extrémitd et le culot, est maintenue fixée axialement d'une manière rigide et résistant à la pression, le tirant présentant du ctté du collet de serrage un prolongement en forme de barreau qui traverse axialement l'électrode tubulaire en laissant un intervalle annulaire radial , ce prolongement portant à son extrémité faisant saillie hors de l'électrode tubulaire, la seconde électrode. Conformément à l'invention, les emplacements d'isolation des électrodes se trouvent tous deux au voisinage immédiat du culot de sonde. Le disque dtiso- lation pour 1 'électrode inférieure est éloigné du culot de sonde seulement de l'épaisseur de la paroi d'extrémité de l'électrode supérieure tubulaire. L'épaisseur de la paroi d'extrémité pour des longueurs d'électrodes différentes peu titre maintenue essentiellement toujours la même. La longueur de fixation du tirant peut titre par consdquent non seulement courte, mais aussi toujours la même.L'isolation des électrodes l'une par rapport à l'autre et par rapport au culot est ainsi constituée d'une manière telle qu'un étanchement irréprochable au passage des conducteurs électriques pour les électrodes est toujours assuré. Les revendications 2 et 3 concernent des modes de réalisation avantageux de l'invention dans lesquels, le culot de sonde, la paroi d'extrémité des électrodes, le tirant et les disques d'isolation, forment un groupe de construction standard pouvant titre assemblé indépendamment des électrodes. Ce groupe de construction peut alors, par exemple, entre contrôlé pour ce qui concerne l'étanchement des emplacements d'isolation et tenu en réserve en magasin. En cas de besoin, il n'y a plus à monter dans chaque cas que les électrodes avec le barreau de prolongement du tirant dans la longueur convenant dans chaque cas. Il n'y a pas besoin pour cela de toucher aux emplacements d'isolation. Par l'application des áracté- ristiques de la revendication 4, on s'oppose à un flux de courant entre le barreau de prolongement du tirant et l'électrode qui l'entoure. De cette manière, la charge électrique totale du montage de mesure à raccorder à la sonde, par exemple un montage en pont, peut être maintenue particulièrement faible. En outre, une isolation étanche aux liquides n'est pas nécessaire, étant donné que le flux de courant mentionné n'exerce aucune influence sur le résultat proprement dit de la mesure. Le corps d'isolation peut être exécuté au contraire suivant la revendication 5 avec des tolérances grossières, ce qui a une influence favorable sur le prix. Les revendications 6 à 8 indiquent finalement des développements qùi sont particulièrement avantageux pour les grandes longueurs d'élec'rodes. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés repréeentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - la figure 1 représente une sonde suivant l'invention pour la mesure, de préférence continue, d'un niveau ; - la figure 2 représente une variante à l'exécution de la sonde suivant la figure 1. Sur la figure 1, un culot t de sonde est muni de deux électrodes 2, 3 qui sont disposées coaxialement l'une au-dessus de l'autre et qui sont entourées concentriquement par une contre-dlectrode commune 4. L'électrode 2 est tubulaire et elle présente à son extrémité côté culot une paroi d'ex- trémité 5 qui comporte un alésage de passage 6. De part et d'autre de la paroi d'extrémité, il est prévu des disques d'isolation 7 et la paroi d'extrémité 5, avec les disques d'isolation 7, est maintenue fixée entre une surface angulaire 8 de serrage du culot 1 et un collet de serrage 9 d'un tirant 10, d'une mntflère rigide et étanche aux liquides. Le tirant 10 traverse à cet effet l'alésage 10 de la paroi d'extrémité 5 ainsi qu'un alésage de passage du culot I et il porte à son extrémité extérieure un écrou de serrage 12 qui s'appuie par l'intermédiaire de disques d'isolation 13 et d'une bague de contact 14 contre la face externe du culot 1. Le tirant est isolé par l'intermédiaire des disques d'isolation 7, 8 non seulement par rapport à l'électrode 2, mais aussi par rapport au culot 1. il peut être utilisé par conséquent en supplément en tant que conducteur électrique pour 1' électrode 9 se trouvant en-dessous. A cet effet, le tirant 10 est muni à son extrémité côté collet d'un prolongement 15 en forme de barreau qui traverse librement, axialement, l'électrode 2 et qui porte audessous de l'électrode 2, l'électrode 3. Tandis que l'amenée du courant électrique pour l'électrode 3 s'effectue par l'intermédiaire du tirant 10, l'électrode 2 est alimentée électriquement de l'extérieur par l'intermédiaire d'une bague de contact 14 qui est reliée électriquement à cet effet avec la paroi d'extrémité 5 par l'intermédiaire d'un manchon de contact 16. On a désigné par les repères 17, ia, 19 les lignes électriques de branchement des électrodes 2, 3, 4. Dans la sonde suivant l'invention, malgré la grande longueur de l'électrode 2 et malgré la grande distance axiale de 1' électrode 3 au culot 1, la longueur de la partie 10 du tirant est relativement petite. Cette courte longueur de fixation garantit un étanchement sur aux disques d'isolation 7. Sur la figure 2, l'électrode 2 est reliée de manière amovible au moyen d'un filetage de fixation 20 à sa paroi d'extrémité 5 et, de mamie, le barreau de prolongement 15 est relié de manière amovible par 1' intermé- diaire d'un filetage 21 au tirant 10 ou au collet de serrage 9 de ce dernier. De cette manière, la paroi d'extrémité 5 et le tirant 10 avec le collet 9, ainsi que les pièces d'isolation et les pièces de contact 7, 13, 14 et 16 avec le culot 1 peuvent Outre montés d'une manière complète pour former un groupe de construction standard. Les électrodes 2, 3, 4 peuvent être ensuite aJoutées en tout temps en môme temps que le barreau de prolongement 15 suivant le cas particulier d'utilisation dont il s'agit. Le barreau de prolongement 15 est entouré par ailleurs par un manchon d'isolation 22 qui dimSnue-le flux radial de courant entre le barreau de prolongement 15 et l'électrode 2 et, par suite, la consommation de courant du montage de mesure à relier à la sonde et non repré senté, en comparaison de la consommation intervenant dans la réalisation suivant la figure 1. il y aurait lieu de remarquer à ce sujet que le flux de courant auquel il vient d'8tre fait allusion n'a aucune influence sur le résultat de la mesure, étant donné qu'est seule déterminante à ce point de vue la valeur de résistance qui se forme entre les électrodes 2 et 4, d'une part, et entre les électrodes 3 et 4, d'autre part. Pour cette raison et en vue d'une fabrication se présentant, au point de vue de son prix, d'une manière particulièrement favorable, on a renoncé à l'emploi d'un manchon d'isolation ajusté avec précision. Ce manchon entoure au contraire le manchon de prolongement 15 avec un jeu axial et un jeu radial permettant des tolérances qui sont favorables pour la fabrication. Enfin, il est encore prévue une bague 23 formant isolateur, sur laquelle repose par son estré- mité inférieure le manchon 22. Cette bague 29 produit un centrage entre les électrodes 2, 3 et le barreau de prolongement 15. Cette bague est munie en outre d'un collet 24 qui se trouve, en tant que moyen axial d'écartement, entre les électrodes 2 et 3, l'électrode 9 étant maintenue d'une manière simple dans sa position de montage au moyen d'un ressort 25 qui, en môme temps, établit une liaison conductrice avec le barreau 15. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d 'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Sonde pour le contrôle du niveau de liquides électriquement conducteurs, comportant un culot de sonde contre lequel sont prévues deux électrodes dis posées axialement l'une au-dessus de l'autre, la première élec trode, la plus voisine du culot de sonde étant de forme tubu laire et étant traversée axialement par un conducteur de rac cordement de la seconde électrode, sonde caractérisée en ce que l'électrode tubulaire (2) présente à son extrémité côté culot, une paroi d'extrémité (5) qui, avec interposition de disques d'isolation (7) entre une surface de bague de serrage (8) du culot (1) et un collet de serrage (9) d'un tirant (10) traversant, isolé, la paroi d'extrémité (5) et le culot (1) est maintenue fixée axialement d'une manière rigide et résis tant à la pression, le tirant (10) présentant du côté du collet de serrage un prolongement (15) en forme de barreau qui traverse axialement l'électrode tubulaire (2) en laissant un in tervalle annulaire radial, ce prolongement portant à son extrémité faisant saillie hors de l'électrode tubulaire (2), la seconde électrode (3). 20) Sonde suivant la revendi cation 1, caractérisée en ce que l'électrode tubulaire (2) est reliée de manière amovible à sa paroi d'extrémité (5). 30) Sonde suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le barreau de prolongement (15) du tirant (10) est relié à ce dernier de manière amovible. 40) Sonde suivant l'une quel conque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le barreau de prolongement (15) est entouré par un manchon d'isolation. 50) Sonde suivant la revendi cation 4 caractérisée en ce que le manchon d'isolation (22) est disposé avec un jeu radial et (ou) avec un Jeu axial sur le barreau de prolongement (15). 60) Sonde suivant l'une quel conque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que sont posées sur le barreau de prolongement (15) une ou plusieurs bagues d'isolation (23) qui centrent par leur surface de pour tour l'électrode (2) ou les électrodes (2, 35. 70) Sonde suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'une bague d'isolation (23) est disposée dans la zone d'extrémité de l'électrode tubulaire (2) et munie d'un collet (24) qui se trouve, en tant que pièce d'écartement axial entre les surfaces d'extrémité, tournées l'une vers l'autre, des deux électrodes (2, 3). 80) Sonde suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la seconde électrode (3) est disposée de manière à pouvoir Outre déplacée sur le barreau de prolongement (15) et en ce qu' est prévu un ressort (25) qui charge la seconde électrode (3) dans la direction de la première électrode (2) et qui prend appui sur le barreau de prolongement (15).