Brevet FR2250668A1 — publié le 19750606

La présente invention concerne une installation de détermination de la hauteur de tirant d'eau d'un navire, avec affichage numérique de la valeur de tirant d'eau. Il est connu, pour mesurer les hauteurs de tirant d'eau des navires, de faire appel à des déterminations de pression dans des colonnes de liquide manométrique, cette pression étant alors égale au produit de la hauteur de liquide par sa densité qui varie évidemment suivant que le navire se trouve en eau douce ou en eau de mer. Il est de ce fait nécessaire de traduire les indications de pression ainsi obtenues en indications relatives de la hauteur de tirant d'eau en tenant compte de la densité du liquide. Pour ce faire, on a donc déjà préconisé d'utiliser des systèmes classiques indicateurs de niveaux du type comportant des tubes manométriques à niveau apparent. De tels dispositifs présentent divers inconvénients et notamment ne permettent pas d'obtenir des résultats exprimés indifféremment, par exemple en mètres ou en pieds. Ces dispositifs antérieurs nécessitent donc d'éventuels calculs annexes de conversion d'unité. La présente invention permet d'éviter les inconvénients de ces systèmes d'affichage de la technique antérieure, et propose à cet effet une installation de mesure de tirant d'eau d'un navire avec affichage numérique de la valeur de tirant d'eau, et éventuellement avec un affichage numérique de la différence de la hauteur du tirant d'eau à l'avant et à l'arrière du navire, cette différence correspondant à l'assiette du navire. L'installation selon l'invention est du type comportant au moins un détecteur délivrant un signal correspondant à une pression et significatif de la hauteur de tirant d'eau. Cette installation se caractérise par le fait quelle comporte au moins un ensemble comprenant en combinaison un transducteur de pression délivrant des signaux électriques significatifs de la hauteur de tirant d'eau, un système d'affichage numérique et un circuit de conversion monté entre les bornes de sortie du transducteur et les bornes d'entrée du système d'affichage numérique, ledit circuit de conversion permettant de choisir l'unité d'axe fichage de la hauteur de tirant d'eau. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, le détecteur comporte en combinaison un micro-régulateur de débit présentant une entrée et une sortie et étant connecté à une source d'alimentation d'air ou de gaz neutre sous pression constante, un organe de détermination de pression d'air couplé au micro-régulateur de débit, un relais de coupure disposé sur la sortie du micro-régulateur de débit, une chambre de prise de pression disposée en-dessous de la ligne de flottaison la plus basse du navire et reliée à l'entrée du micro-régulateur de débit par l'intermédiaire d'une conduite d'air qui vient plonger dans ladite chambre, un piquage partant de la chambre de prise de pression et débouchant dans une partie inférieure de la coque du navire, une conduite de mise à l'atmosphère connectée à la chambre de prise de pression et débouchant à l'air libre au-dessus de la ligne de flottaison maxima du navire, ce détecteur délivrant ainsi un signal de pression significatif de la hauteur de tirant d'eau. Selon une autre caractéristique de l'invention, le circuit de conversion comporte une résistance de référence dont les extrémités sont connectées aux bornes de sortie dudit circuit de conversion, au moins une résistance de conversion et au moins un moyen de commutation commandé monté de manière à coupler la résistance de référence aux bornes d'entrée du circuit de conversion directement ou par l'intermédiaire d'une ou plusieurs résistances de conversion. Selon un mode de réalisation préférentielle, le circuit de conversion comporte deux circuits commutateurs de résistance qui sont montés en série aux bornes de la résistance de référence, chacun comportant en parallèle une résistance de conversion et une voie de court-circuit et un moyen de commutation commandé permettant de connecter en série avec la résistance de référence soit la résistance de conversion, soit la voie de court-circuit. Les commandes de ces deux moyens de commutation sont indépendantes. L'une de ces commandes permet de choisir l'unité d'affichage de la hauteur de tirant d'eau (par exemple en mètres ou en pieds), l'autre commande permettant d'introduire une correction de l'affichage de la hauteur de ti rant d'eau suivant que le navire se trouve en eau douce ou en eau de mer. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'installation comporte deux ensembles distincts tels que définis précédemment, un système différentiateur de la hauteur de tirant d'eau à l'avant et à l'arrière du navire ainsi qu'un affichage numérique de cette différence de tirant d'eau correspondant à l'assiette du navire. On expliquera ci-après l'invention plus en détail à propos d'un mode particulier de réalisation de 11 invention en s'appuyant sur les dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement l'ensemble d'une installation de détermination de tirant d'eau selon l'invention ; - les figures 2 à 4 représentent différents schémas électriques du circuit de conversion selon l'invention. L'ensemble représenté schématiquement à la figure 1 comporte deux ensembles comprenant chacun en combinaison un détecteur délivrant un signal de pression significatif de la hauteur de tirant d'eau, un transducteur de pression 1 délivrant des signaux électriques significatifs de la hauteur de tirant d'eau du navire et un système d'affichage numérique 2. Chaque détecteur comporte un micro-régulateur de débit 3 présentant une entrée 4 et une sortie 5 et étant connecté à une source d'alimentation d'air ou de gaz neutre sous pression constante 6. La détermination de la hauteur de tirant d'eau s'effectue dans cette installation par une mesure de pression d'air dont on maintient le débit constant à la sortie de sa source 6.Le détecteur comporte en outre un organe de détermination de pression d'air, cet organe pouvant par exemple etre incorporé dans le micro-régulateur de débit 3, comme c'est le cas dans l'installation représentée à la figure 1, oùla valeur de cette pression est néanmoins visualisée par une colonne de mercure 7. D'autre part, la sortie5de chaque micro-régulateur de débit 3 comporte un relais de coupure 8 qui isole automatiquement les lignes de mesure en cas d'arrêt d'alimentation en air ou en gaz neutre, ceci afin d'éviter la remontée de l'eau dans les lignes de mesure. Une chambré de prise de pression 9 est disposée en-dessous de la ligne de flottaison la plus basse du navire à la proue et à la poupe Chaque chambre de prise de pression 9 est reliée à l'entrée 4 du micro-régulateur de débit 3 par l'intermédiaire d'une conduite d'air 10 qui vient plonger à son autre extrémité 11 dans ladite chambre 9. Chaque chambre de prise de pression comporte un piquage 12 débouchant dans une partie inférieure de la coque à la proue ou à la poupe du navire. De plus, une conduite de mise à l'atmosphère 13 est connecté à la chambre de prise de pression 10 et débouche à l'air libre au-dessus de la ligne de flottaison maxima du navire. Ce détecteur délivre donc un signal de pression d'air établi à débit constant et significatif de la hauteur de tirant d'eau. Chaque sortie 5 du relais de coupure 8 est connectée à un transducteur de pression 1 , qui est relié au circuit de conversion non représenté sur la figure 1. Le système d'affichage numérique 2 présente un affichage du tirant d'eau à la proue 14 à la poupe 15 ainsi qu'un affichage 16 de l'assiette du navire. En outre ce système d'affichage comporte des boutons de commande 17 des moyens de commutation du circuit de conversion. A la sortie du système d'affichage numérique est schématisée une sortie codée 18 pour le traitement numérique des signaux délivrés. Les figures 2 à 4 représentent différents schémas électriques du circuit de conversion selon l'invention. Aux bornes de l'entrée E du circuit de conversion est monté un transducteur de pression non représenté sur les figures 2à 4. Ce transducteur de pression qui peut, par exemple, consister en un transformateur différentiel commandé par des soufflets délivre des signaux électriques significatifs de la hauteur de tirant d'eau. Aux bornes de la sortie S du circuit de conversion est monté un système d'affichage numérique non représenté sur les figures 2 à 4, ce système pouvant être constitué, par exemple, par un voltmètre numérique. Les circuits de conversion représentés aux figures 2 à 4 sont réalisés de manière à permettre le choix de l'unité d'affichage de la hauteur de tirant d'eau. Les circuits de conversion représentés aux figures 2 et 3 comportent chacun deux circuits commutateurs de résistance qui sont montés en série aux bornes de la résistance de référence Ro. Le premier de ces deux circuits commutateurs de résistance comporte deux voies en parallèle, une voie présentant une résistance de conversion R, l'autre voie étant une voie de court-circuit. Le second circuit commutateur de résistance présente également deux voies en parallèle, l'une comportant une résistance de conversion r et l'autre étant une voie de court-circuit.Les bornes 1 et 2 des deux voies du premier circuit commutateur de résistance sont reliées à l'une des bornes de l'entrée E du circuit de conversion par l'intermédiaire d'un moyen de commutation commandé K1 et les bornes 3 et 4 des deux voies du deuxième circuit commutateur de résistance sont reliées à l'autre borne d'entrée E du circuit par l'intermédiaire d'un moyen de commutation commandé K2. Cette installation est destinée à permettre le choix de l'unité d'affichage de la hauteur de tirant d'eau, et pour ce faire, le rapport des résistances + R0 doit être égal au rapport des unités d'affichage. Dans ce mode particulier de réalisation du circuit de conversion selon l'invention, la résistance de référence Ro est égale à 50 K Q et la résistance de conversion R est égale à 100 K Q .De façon générale, R est très sensiblement égal au double de la valeur de R,, Lorsque le moyen de commutation commandé K1 est connecté sur la borne 1 de la voie comportant la résistance de conversion R, la hauteur de tirant d'eau se trouve affichée en mètres et lorsque K1 est connecté à la borne 2 de la-voie de court-circuit, la hauteur-de tirant d'eau se trouve affichée en pieds. Cette conversion en mètres ou en pieds est permise gr ce au fait que le rapport R + Rg est très sensiblement égal au rapport de Ro conversion des mètres en pieds. De façon tout à fait analogue, le second circuit commutateur de résistance comporte une voie de court-circuit et une voie présentant une résistance r.Les bornes respectives 4 et 3 de ces deux voies peuvent être connectées par le moyen de commutation commandé K2 qui permet ainsi d'introduire une correction de la hauteur de tirant d'eau suivant que le navire se trouve en eau douce ou en eau de la mer. Lorsque K2 est connecté avec la borne 3, l'affichage de la hauteur de tirant d'eau correspond à une mesure faite en eau de mer, alors que lorsque K2 est connecté avec la borne 4, la hauteur de tirant d'eau affichée correspond à une mesure faite en eau douce. il est à noter que, pour conserver une bonne conversion en mètres ou en pieds, la résistance r doit être très faible.devant la résistance de référence lio. Le circuit de conversion représenté à la figure 3 est identique à celui décrit à la figure 2 mais dans ce deuxième mode de réalisation les deux circuits commutateurs de résistance sont disposés d'un même côté de la résistance de référence R,. La figure 4 représente un autre circuit de conversion comportant quatre voies montées en parallèle dont trois seulement comportent une résistance de conversion, la quatrième étant une voie de court-circuit. Chacune de ces quatre voies peut etre couplée en série avec la résistance de référence R,, par l'intermédiaire d'un commutateur commandé à quatre positions K. Lorsque K est connecté avec l'extrémité a, l'affichage se fait en pieds et correspond à une hauteur de tirant d'eau calculée en eau douce. Lorsque K est connecté avec l'extrémité b, l'affichage se fait en pieds et correspond à une hauteur d'eau calculée en eau de mer. Lorsque K est connecté en c, l'affichage se fait en.mètres et correspond à une hauteur de tirant d'eau mesurée en eau douce. Enfin, lorsque K est connecté en d, l'affichage se fait en mètres et correspond à une hauteur de tirant d'eau mesurée en eau de mer. La valeur des résistances R,, R et r est identique à celle définie précédemment. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits précédemment, mais il est parfaitement possible, sans-pour autant sortir du cadre de l'invention, d'imaginer diverses variantes de cette installation. C'est ainsi que le système d'affichage numérique connecté aux bornes de sortie du circuit de conversion peut astre constitué par n'importe quel convertisseur analogique numérique apte à délivrer, par exemple, un signal impulsionnel significatif du signal analogique d'entrée, ceci en coopération avec un tableau d'affichage numérique. D'autre part, l'installation peut comporter deux ensembles distincts de conversion disposés à l'avant et à l'arrière du navire, un système différentiateur de la hauteur de tirant d'eau à l'avant et à l'arrière du navire ainsi qu'un affichage numérique de cette différence de hauteurs de tirant d'eau qui correspond à l'assiette du navire. Par ailleurs, de manière à obtenir une installation de mesure de grande précision, il est parfaitement possible de remplacer la résistance r par une résistance variable commandée en fonction de la densité de l'eau. REVENDICATIONS 1. Installation de détermination de la hauteur de tirant d'eau d'un navire du type comportant au moins un détecteur délivrant un signal correspondant à une pression et significatif de la hauteur de tirant d'eau, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un ensemble comprenant en combinaison un transducteur de pression délivrant des signaux électriques significatifs de ladite hauteur de tirant d'eau, un système d'affichage numérique et un circuit de conversion monté entre les bornes de sortie du transducteur et les bornes d'entrée du système d'affichage numérique, ledit circuit de conversion permettant de choisir l'unité d'affichage de la hauteur de tirant d'eau. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le détecteur comporte, en combinaison - un micro régulateur de débit présentant une entrée et une sortie et étant connecté à une source d'alimentation d'air ou de gaz neutre sous pression constante, - un organe de détermination de pression d'air couplé au micro-régulateur de débit, - un relais de coupure disposée sur la sortie du micro-régulateur de débit, - une chambre de prise de pression disposée en-dessous de la ligne de flottaison la plus basse du navire et reliée à l'entrée du micro-régulateur de débit par l'intermédiaire d'une conduite d'air qui vient plonger dans ladite chambre, - un piquage partant de la chambre de prise de pression et débouchant dans une partie inférieure de la coque du navire, - une conduite de mise à l'atmosphère connectée à la chambre de prise de pression et débouchant à l'air libre au-dessus de la ligne de flottaison maxima du navire, ce détecteur délivrant ainsi un signal de pression significatif de la hauteur de tirant d'eau. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le circuit de conversion comporte une résistance de référence dont les extrémités sont connectées aux bornes de sortie dudit circuit de conversion, au moins une résistance de conversion et au moins un moyen de commutation commandé monté de manière à coupler la résistance de référence aux bornes d'entrée du circuit de conversion, directement ou par l'intermédiaire d'une ou plusieurs résistances de conversion 4.Installation selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le circuit de conversion présente en série aux bornes de la résistance de référence deux circuits commutateurs de résistance dont chacun comporte en parallèle une résistance de conversion et une voie de court-circuit ainsi qu'un moyen de commutation commandé permettant de connecter en série avec la résistance de référence, soit la résistance de conversion, soit la voie de court-circuit, et par le fait que les commandes desdits moyens de commutation sont indépendantes. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le circuit de conversion comporte quatre voies montées en parallèle dont trois seulement comportent au moins une résistance de conversion, la quatrième étant une voie de court-circuit, et par le fait que chacune de ces voies peut être couplée en série avec la résistance de référence par l'intermédiaire d'un commutateur commandé à quatre positions. 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le système d'affichage numérique connecté aux bornes de sortie du circuit de conversion est constitué par un convertisseur analogique numérique apte à délivrer un signal impulsionnel significatif du signal analogique d'entrée, et par un tableau d'affichage numérique. 7. Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la première résistance de conversion est très sensiblement égale au double de la résistance de référence et par le fait que la deuxième résistance de conversion a une valeur très faible devant celle de la résistance de référence. 8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'elle comporte deux ensembles distincts tels que définis à la revendication 1, un système différentiateur de la hauteur de tirant d'eau à l'avant et à l'arrière du navire ainsi qu'un affichage numérique de cette différence de tirant d'eau qui correspond à l'assiette du navire. 9. Installation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la résistance de conversion de plus faible valeur est une résistance variable con mandée en fonction de la densité de l'eau.