Brevet FR2266160A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne une installation pour le prélèvement d'un échantillonnage d'un quelconque liquide circulant dans une conduite. I1 est connu de placer en dérivation, sur une conduite dans laquelle circule un fluide, un appareillage agencé pour effectuer de temps en temps des prélèvements du liquide, l'échantillonnage recueilli dans un réservoir étant ensuite transmis en laboratoire à des fins d'analyse. Les appareillages actuellement en service ne donnent pas entière satisfaction du fait qu'ils ne sont pas asservis au débit du fluide circulant dans la conduite. Il résulte donc que de tels appareillages effectuent des prélèvements à des cadences prédéterminées quel que soit le débit du fluide, et que, conséquemment l'échantillonnage prélevé ne représente la composition du liquide que d'une façon approximative. La présente invention a pour but de remédier à un tel inconvénient et propose à cet effet un appareillage qui, outre une réalisation simple et, partant, économique répond mieux que par le passé aux buts recherchés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs mieux de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 illustre de manière schematique, une forme de réalisation d'une installation conformément à l'invention et, la figure 2 est une vue analogue d'une variante de réalisation. Dans la forme d'exécution choisie et représentée à la figure 1, l'installation est branchée en dérivation sur une tubulure de circulation de liquide 8, le sens de circulation du liquide étant indiqué par la flèche F. Une telle installation comprend un dispositif de prélèvement indiqué dans son ensemble en 9 qui est constitué par un tuyau de dérivation 11, disposé diamétralementà la tubulure, et qui est muni d'une pluralité de trous 12, disposés face au sens de circulation ; le tuyau précité 11 est relié par un pont à trois voies 13 et à travers des vannes-14 7 15, à un second tuyau 16 orienté comme le précédent, et comportant également un certain nombre d' orifices 17 lesquels tournent le dos au sens de circulation du liquide. Entre les deux tuyaux précités est disposée une plaque trans versale 18 comportant un orifice central 19. Cette disposition conduit donc à prélever du liquide circulant dans la tubulure, en amont de la plaque 18 par l'intermédiaire du tuyau de dérivation 17, et à recycler tout ou partie de ce liquide en aval de cette plaque par l'intermédiaire du tuyau de restitution 16. Bien entendu, lorsqu un prélèvement de liquide est effectué, une certaine quantité de liquide est dirigée non plus vers le tuyau 16 de restitution mais vers des organes de l'installation qui seront décrits plus loin. Une telle disposition conduit donc à créer une circulation de fluide, facilitée par la pression différentielle due à la plaque à orifice 18-19 au fil de laquelle est branché un appareil de prise de pression. Un tel appareil de prise de pression est disposé en aval du dispositif de prélèvement 9 ci-dessus décrit et il est constitué par un compteur, connu en soi, indiqué dans son ensemble par la référence 20, qui est fixé, de manière amovible, sur une vanne ouverture totale 21 elle-m & e assujettie à une bride 22 solidaire de la tubulure 8. Un tel compteur comprend un rotor hélicoidal 23 qui est susceptible d'occuper, soit une position avancée (telle que représentée) où l'hélice 24 du rotor est située sensiblement dans 1' axe X-X de la tubulure 8 soit une position rétractée où cette hélice est logée dans le corps du compteur. A noter que l'appareil de prise de pression précité peut entre, suivant les dimensions, et les cas particuliers, soit une tubulure installée sur la tuyauterie, soit une hélice comme cidessus rétractable ou non montée sur une bride orientée perpendiculairement à la tuyauterie. L'installation peut être isolée de la tubulure 8 d'une part grâce à la vanne 20 précitée, et, d'autre part, au moyen d'une vanne 24 placée au-delà du pont 9 du dispositif de prélèvement. I1 est ainsi possible d'isoler l'installation de la conduite, et son démontage peut etre effectué sans causer une quelconque gêne dans les circuits. L'appareil de prise de pression, constitué par le compteur tO, est relié électriquement par conducteurs 25 à un coffret de commande indiqué dans son ensemble en 26 lui-même relié à une source de courant (non représentée ici) par cabale 27. Au coffret de commande 26 sont connectés des conducteurs 28, 29 eux-mêmes connectés respectivement, à une première électro-vanne 30 et à une seconde électro-vanne 31. ku-delà de la vanne 24 une canalisation 32 est en communication avec une autre canalisation 33 dont les extrémités sont raccordées aux électro-vannes précitées 30, 31. De chacune de ces électro-vannes part une canalisation 35, 35A qui aboutit sur chacune des faces d'un distributeur ayant un piston libre 36 à réglage manuel connu en soi, tandis que deux autres canalisations 36, 36A partent également des électro-vannes 30, 31 et sont jumelées en une seule 37 dont l'extrémité libre débouche dans un réservoir d'échantillonnages 38. Le fonctionnement d'une telle installation s'établit de la manière suivante. Le liquide circulant dans la tubulure 8 entrat- ne en rotation le rotor 23 à une vitesse qui est fonction du débit de liquide ; à chaque révolution du rotor correspond donc le passage d'une quantité proportionnelle de liquide. Des éléments magnétiques (non représentés) fixés sur l'hélice 23 induisent des impulsions à chaque passage dans un solénoïde (également non représenté) sur la conduite 8 ; ces impulsions se trouvent amplifiées et divisées par le coffret de commande 26 et asservissent alternativement les vannes 30, 31. Les vannes 30, 31 étant constamment en liaison avec le liquide circulant dans la conduite par l'intermédiaire du dispositif de prélèvement 9, 11 asservissement de l'une d'elles en ouverture provoque une admission d'un volume déterminé de liquide sur une face du piston libre 36 ; le piston libre 36, qui est réglable manuellement, se trouve déplacé et envoie dans le réservoir 38 un échantillon d'une quantité unitaire de liquide déterminée, qui est fonction du réglage initial de la course du piston. On remarquera que lténergie nécessaire au fonctionnement de l'installation est fournie par la pression même du liquide, rendant ainsi l'installation autonome, économique, et fiable On se référera maintenant plus particulièrement à la figure 2 illustrant une variante de réalisation d'une telle installation Selon cette variante, le dispositif de prélèvement 9, placé sur la tubulure 8, est similaire au dispositif de prélèvement décrit dans la réalisation précédente et ne sera donc pas repris. tuant à l'asservissement au débit, il comprend, en asal du dispositif de' prélèvement 9, un tube de prise de pression diffé rentiel 51 qui est placé de sorte à barrer diamétralement la tubulure 8 utilisée pour le transfert du liquide. A ce tube, sont connectées des canalisations 52, 52A de pressions statiques (bu), et dynamiques (ho), adaptées à indiquer les paramètres pressions à un transmetteur pneumatique de pression différentielle 54, lequel est relié par conduits 55, 56 d' une part, à une arrivée d'air comprimé 57, et, d'autre part, à un extracteur de racine carrée 58, qui est luimeAme connecté, par canalisation 59, à la tête 60 d'un piston 61. La canalisation 57 d'amenée d'air, ou de tout autre fluide sous pression, est également connectée à un cadenceur 62, lequel est, à son tour, relié par canalisations 63, 64 à chacune des extrémités d'une vanne pneumatique indiquée dans son ensemble par 65. tuant au piston 61, les chambres situées de chaque côté des faces du piston sont reliées par canalisations 66, 67 à la vanne pneumatique 65 tandis que des canalisations 68, 69, partant également de cette vanne, aboutissent, pour la première, dans un réservoir 70, et pour la seconde à la vanne 24 du dispositif de prélèvement 9. Le fonctionnement d'une telle installation peut s'analyser succinctement de la manière suivante. La pression enregistrée par l'appareil de prise de pressions différentielles 51 est envoyée par l'intermédiaire des canalisations 52, 52A au transmetteur 54. Ce transmetteur transforme la pression différentielle en signal modulé qui est envoyé à l'extracteur de racine carrée 58. A noter qutun tel signal, modulé en fonction du débit, représente les variations de débit de façon précise, et il agit sur la tête 60 du piston 61 et, partant, modifie la course de ce dernier selon les informations recueillies. La quantité du prélèvement unitaire est donc fonction de la position du piston. Simultanément, le cadenceur 62 est actionné et commande la vanne pneumatique 65 de manière alternée à une cadence fixe. Il en résulte que la quantité de liquide prélevée est assurée par la course du piston, mais ce dernier n1 est plus libre comme dans l'exemple précédent, sa course est au contraire commandée par un signal qui varie selon la pression provenant des organes d'asservissement. Le nombre de prélèvements qui est réglé par le cadenceur préfixé est fixe, et c'est, dans une telle réalisation, le volume unitaire de chaque prélèvement qui est modulé en fonction des variations de débit du produit à échantillonneur. Le volume unitaire prélevé dépend donc du débit instantané existant au moment de ce prélèvement. L'échantillonnage est donc asservi au débit et représentatif. De plus le volume de l'échantillon est constant quelle que soit la durée réelle de l'opération et son réglage manuel pendant sa durée. En outre, l'appareillage n'utilisant que de lrair comprimé son utilisation est particulièrement aisée dans les zones dangerefuses Avant mise en marche de l'installation, un seul réglage est nécessaire en fonction de l'importance du transfert à échantillonneur, un tel réglage pouvant votre effectué à distance. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation choisies et représentées qui sont au contraire susceptibles de modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. it \TD ICliTIONS 1) Installation pour l'échantillonnage d'un quelconque liquide circulant dans une tubulure, caractérisée en ce qu'elle comprend, en combinaison, un appareil de prise de pression installé dans la tubulure, un dispositif de prélèvement de liquide, également installé dans la tubulure, qui est adapté à délivrer du liquide vers deux électro-vannes montées en parallèle, un distributeur ayant un piston libre et dont les chambres situées de part et d'autre du piston sont reliées chacune à une électrovanne et à un réservoir à travers cette dernière, un coffret de commande relié électriquement à l'appareil de prise de pression et à une source de courant électrique, ledit coffret étant adapté à enregistrer des informations de l'appareil de prise de pression, et à transmettre les informations recueillies en un signal de commande de l'une ou l'autre des électro-vannes. 2) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'appareil de prise de pression est un compteur à rotor présentant une hélice terminale. 3) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'appareil de prise de pression comporte un rotor rétractable. 4) Installation selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'à l'appareil de pression est incorporé une vanne à ouverture totale. 5) Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de dérivation comprend un tube de prélèvement et un tube de restitution qui sont espacés et qui barrent la tubulure où circule le liquide, lesdits tubes étant reliés par un pont et par canalisations à chacune des électro-vannes 6) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que entre les tubes précités est disposée transversalement, dans la tubulure ou circule le liquide, une plaque ayant un orifice de diamètre déterminé. 7) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'appareil de prise de pression est un tube unique de pressions statiques et dynamiques barrant la tubulure où circule le liquide, ledit tube étant connecté à un transmetteur pneumatique de pressions différentielles lui-même connecté, d'une part, à une source d'air comprimé et, d'autre part, à un extracteur de racine carrée, ledit extracteur étant adapté à asservir un dis tributeur à piston, tandis qu' un cadenceur, connecté à ladite source d'air comprimé, est reliée à une vanne pneumatique disposée entre le dispositif de prélèvement, le distributeur à piston, ladite vanne étant en communication commandée avec un réservoir de réception des échantillons prélevés.