Brevet FR2256405A1 — publié le 19750725

La présente invention concerne d'une manière générale les transmetteurs électriques de pression, cteRt-à-dire les appareils aptes à délivrer à distance une information électrique image d'une pression. De tels appareils trouvent notamment leur utilisation sur les véhicules automobiles et les aéronefs où il est fréquemment nécessaire de contrôler en différents points une quelconque pression, par exemple une pression d'huile dans un quelconque organe de commande, l'indication de pression correspondante devant apparattre à la vue du pilote de ce véhicule ou de cet aéronef au poste de conduite de ceux-ci. I1 a déjà été proposé de réaliser dans ce but des tramsmetteurs électriques de pression comportant une chambre de pression à volume variable, capsule manométrique ou tube de Bourdon par exemple, qui est susceptible de recevoir la pression à contrler et dont une paroi est mobile en réponse à celle-ci, et des moyens électro-magnétiques sensibles à un déplacement de ladite paroi et aptes à engendrer un signal électrique image de ce déplacement. Bais dans les réalisations de ce type connues à ce jour, une chaine de transmission plus ou moins compliquée, et comportant notamment des articulations, est interposée entre la paroi mobile de la chambre de pression à volume variable et les moyens électro-magnétiques que commande celle-ci. Il en résulte notamment une imprécision dans les indications de pression obtenues, due aux jeux inévitables de montage de la chaîne de transmission en question, un manque général de fiabilité, dA à la fragilité d'une telle channe de transmission, notamment lorsque les conditions d'emploi sont particulièrement sévères en température et en vibrations, un encombrement relativement important, db aux différents constituants de cette channe de transmission, et un prix de revient relativement élevé, dû à la complexité de celle-ci. En outre dans les transmetteurs électriques de pression connus à ce jour le réglage de zéro ne peut se faire que de maç niere électrique, au seul niveau de l'indicateur de pression qu'ils commandent, ce qui limite en pratique la gamme de réglage possible. La présente invention a pour objet un transmetteur électrique de pression exempt de ces inconvénients et présentant en outre d'autres avantages. Le transmetteur électrique de pression suivant l'invention est du genre comportant une chambre de pression à volume variable, qui est susceptible de recevoir la pression à contrôler et dont une paroi est mobile en fonction de la différence des pressions présentes sur ses deux faces, et des moyens électromagnétiques sensibles à un déplacement de ladite paroi et aptes à engendrer un signal électrique image de ce dernier, et est d'une manière générale caractérisé en ce que lesdits moyens électro-magnétiques comportent deux bobinages entre lesquels est montée mobile une palette en matériau magnétique non rémanent, ladite palette étant calée sur une tige de commande directement liée à la paroi mobile de ladite chambre de pression. Selon une première forme de réalisation, les bobinages forment les enroulements primaire et secondaire d'un transformateur différentiel. En variante, il s'agit de bobinages simples connectés en série et associés à un logomètre. Dans tous les cas, une simple tige de commande, et dépourvue donc de toute articulation ou autre organe susceptible de jeu, assure selon l'invention la liaison nécessaire entre la paroi mobile de la chambre de pression à volume variable et les moyens électro-magnétiques commandés par celle-ci. Il en résulte une grande précision des indications de pres- sion obtenues, une excellente fiabilité de l'ensemble, meme dans les conditions de fonctionnement les plus sévères, un faible encombrement, et un prix de revient modeste. En outre la tige de commande du transmetteur électrique de pression suivant l'invention est de préférence réglable axialement en position, par exemple par vissage, vis-à-vis de la paroi mobile de la chambre de pression à volume variable qui la porte. Lors du montage, un ajustement en position de cette tige de commande permet un réglage mécanique de zéro très simple et très efficace, susceptible si nécessaire d'être affiné ultérieurement par un réglage électrique complémentaire. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un transmetteur électrique de pression suivant l'invention les figures 2 et 3 reprennent à échelle supérieure deux détails de cette figure I la figure 4 est un bloc diagramme du transformateur différentiel que peut comporter le transmetteur électrique de pression suivant l'invention et de l'indicateur de pression commandé par ce transformateur différentiel la figure 5 est analogue à la figure 4 et concerne une variante de mise en oeuvre la figure 6 est un bloc diagramme analogue aux figures 4 et 5 et concerne une autre forme de réalisation du transmetteur électrique de pression suivant l'invention. Conformément à la forme de réalisation représentée sur ces figures, le transmetteur électrique de pression suivant 1'inven- tion comporte un carter général 10 au sein duquel est formée une chambre de pression Il susceptible d'être raccordée par un ajutage 12 au volume où règne la pression à contrler. Dans l'exemple représenté le carter 10 est fermé par un corps de bottier 13 qui lui est rapporté par vissage et qui définit avec le carter 10 la chambre de pression 11. Cette chambre de pression 11 contient une enceinte à volume variable 14, en pratique une capsule manométrique, c'est-à-dire une capsule formée de deux parois parallèles opposées 15, 16 reliées par une paroi latérale cylindrique en soufflet 17 et donc mobiles l'une par rapport à l'autre. La paroi 15 de la capsule 14 est rigidement fixée, par exemple par soudage, à un embout tubulaire 18 rapporté par vissage dans le fond du corps de bottier 13, et, donc, par ce dernier, est solidaire du carter 10. La paroi 16 de la capsule manométrique 14 est par contre libre de se déplacer dans la chambre de pression 11, du fait qu'elle n'est reliée que par un soufflet 17 à la paroi 15 opposée de cette capsule. Selon l'invention cette paroi mobile 16 porte une tige de commande 20. Dans l'exemple représenté cette tige de commande présente une extrémité filetée 21 engagée à vissage dans une rondelle de renfort 22 rapportée sur la paroi mobile 16 de la capsule manométrique 14, par tout moyen approprié, par exemple par soudage, cette rondelle de renfort 22 présentant à cet effet un perçage taraudé 23. La tige de commande 20 traverse avec Jeu une ouverture 24 ménagée à cet effet dans la paroi fixe 15 de la capsule manométrique 14, puis l'embout tubulaire 18 auquel celle-ci est fixée, et s'étend ensuite axialement dans le corps de bottier 13. Dans sa zone médiane elle porte une palette 25 en matériau magnétique non rémanent, en forme de disque, dont le r81e apparatura ci-après. Â son extrémité libre, figure 3, elle présente une fente diamétrale 26 permettant, par vissage, de l'ajuster axialement en position vis-à-vis de la paroi mobile 16 de la capsule manométrique 14 qui la porte. Le corps de boîtier 13 contient deux bobinages. Dans les exemples de réalisation représentés sur les figures 1 à 5, ces bobinages appartiennent à un transformateur différentiel désigné dans son ensemble par la référence générale 28. Tel que schématisé à la figure 4, un tel transformateur différentiel comporte un enroulement primaire 29, formé de deux bobines de magnétisation P1, P2 en série, et un enroulement secondaire 30 formé en correspondance de deux bobines de magnétisation S1, S2 en série. Le transformateur différentiel 28 comporte en outre, figure 1, deux armatures annulaires de couplage 31, 32, à section ouverte en U l'une vers l'autre, lesdites armatures étant maintenues à distance l'une de l'autre par une rondelle entretoise en matériau magnétique non rémanent 33, ladite rondelle entretoise étant reliée à la périphérie de chaque armature 31, 32 et laissant libre entre celles-ci un volume interne 34 dans lequel s'étend la palette 25 portée par la tige de commande 20. L'armature 31 contient par exemple les bobines de magnétisation P1 de l'enroulement primaire 29 et S1 de l'enroulement secondaire 30, et l'armature 32 contient conjointement dans cet exemple des bobines de magnétisation P2 de l'enroulement primaire 29 et S2 de l'enroulement secondaire 30. L'ensemble formé par les armatures de couplage 31 et 32 et l'entretoise 33 qui les sépare est surmonté dans le corps de bottier 13 par une rondelle de guidage 36 présentant axialement une ouverture 37 que traverse à coulissement la tige de commande 20, pour son centrage et son guidage dans le corps de boîtier 13. La rondelle de guidage 36 est elle-m & e surmontée par une entretoise annulaire de serrage 39 sur laquelle agit un couvercle 40 rapporté par vissage sur le corps de boîtier 13. Ce couvercle 40 présente une ouverture 41 par laquelle le corps de bottier 13, et donc le volume interne de la capsule manométrique 14, sont à l'atmosphère. Le couvercle 40 porte par ailleurs extérieurement un élément de connexion électrique 42 apte à assurer le raccordement électrique des bobinages du transformateur différentiel 28 à des conducteurs de transmission. En particulier, et tel que schématisé à la figure 4, les bornes de l'enroulement primaire P1 de ce transformateur différentiel 28 peuvent être raccordées par cet élément de connexion 42 à une source de tension alternative 45, et les bornes de son enroulement secondaire 30 titre raccordées à un montage indicateur 46. De manière plus précise les bornes extrêmes des bobines constituant cet enroulement secondaire 30 peuvent être raccordées aux bornes extrêmes d'un potentiomètre 48, par l'intermédiaire de résistances R1, R2 respectivementf tandis que le point milieu commun à ces bobines S1 S2 est relié au curseur 49 du potentiomètre 48, par l'intermédiaire d'un redresseur 50 et d'un galvanomètre de lecture 51, l'ensemble constituant un montage de lecture en pont de type usuels Lors du montage du transformateur électrique de pression ainsi réalisé, la tige de commande 20 est ajustée axialement en position, par simple vissage, jusqu'à ce que l'indicateur de lecture 51 marque globalement zéro. Après un tel réglage mécanique de zéro la tige de commande 20 est bloquée en position, par exemple par mise en place d'une goutte de colle ou de soudure en bout du perçage taraudé 23 dans lequel elle est vissée, tel que schématisé en traits interrompus 55 à la figure 2. Si nécessaire un tel réglage mécanique de zéro est complété par un réglage électrique obtenu en déplaçant de manière conventionnelle le curseur 49 du potentiomètre 48. En fonctionnement la paroi mobile 16, qui sur sa face interne reçoit une pression de référence, la pression atmosphérique dans l'exemple représenté, et qui sur sa face externe regoit la pression à contrôler, se déplace dans la chambre de pressier Il à raison de la différence de ces pressions sur ces deux faces. Elle provoque en correspondance un déplacement axial de la tige de commande 20, et donc un déplacement de la palette 25 portée par celle-ci dans le volume 24 laissé libre par la rondelle entretoise 33, ce volume 24 constituant un entrefer commun aux deux armatures de couplage 31 et 32. Les tensions alternatives aux bornes des enroulements du du secondaire 30 du transformateur différentiel 28 ne sont équilibrées que pour une position bien déterminée médiane de la palette 25 correspondant au réglage de zéro effectue. Pour toutes les autres positions de cette palette, dont les déplacements sont par ailleurs relativement faibles, les tensions alternatives aux bornes des bobines S1, S2 de l'enroulement secondaire 30 sont déséquilibrées et de leur déséquilibre résulte une tension de lecture image de la pression à-contrôler, cette tension de lecture commandant en correspondance l'indicateur de lecture 51, après redressement. La tension de base de la source 45 définit la gamme de pression couverte, gui peut donc être modifiée en agissant en conséquence sur cette tension. Suivant la variante de montage illustrée par la figure 5, qui permet une connexion à trois fils du transformateur différentiel 28, l'alimentation de l'enroulement primaire 29 de celuici se fait à partir d'une source de tension continue, de vingt sept volts par exemple, par l'intermédiaire d'un convertisseur continu - alternatif 55. Comme précédemment l'indicateur de lecture 51 est établi sur une diagonale d'un pont redresseur recevant sur l'autre diagonale la tension au point milieu de l'enroulement secondaire 30 du transformateur différentiel 28. Suivant la variante de réalisation schématiquement illustrée à la figure 6, les bobinages disposés dans le corps de bottier 13 constituent deux bobinages simples + B2 connectés en série et associés aux cadres C1 C2 d'un logomètre désigné par la référence générale 56 sur cette figure, suivant un montage symétrique comportant des diodes de redressement 58, la source d'alimentation 60 étant une source de tension alternative de 1000 H par exemple. Corme précédemment des résistances de réglage R1 R2 sont prévues. Les inductions dans les bobinages B1 B2 varient en sens inverses lors d'un déplacement de la palette mobile 25, et dans chacun des cadres C1 C2 du logomètre circulent des courants proportionnels à ces inductions ; l'indicateur de lecture de ce logomètre dévie en fonction du rapport de ces courants, et donc du déplacement de la palette mobile 25. Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées mais englobe toute variante d'exécution. En particulier la capsule manométrique 14 pourrait être remplacée par un soufflet et le réglage en position axiale de la tige de commande 20 pourrait se faire autrement que par vissage. REVENDICAGIONS lo Transmetteur électrique de pression apte à délivrer à distance une information électrique image d'une pression, du genre comportant une chambre de pression à volume variable qui est susceptible de recevoir la pression à contrôler et dont une paroi est mobile en fonction de la différence des pressions présentes sur ses deux faces et des moyens électromagnétiques sensibles à un déplacement de ladite paroi et aptes à engendrer un signal électrique image de ce dernier, un tel transmetteur électrique de pression caractérisé en ce que lesdits moyens électromagnétiques comportent deux bobinages entre lesquels est monté mobile une palette en matériau magnétique non rémanent-, ladite palette étant calée sur une tige de commande directenent liée à la paroi mobile de la chambre de pression. 2. Transmetteur électrique de pression suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tige de commande est réglable axialement en position vis-à-vis de la paroi mobile qui la porte, par exemple par vissage. 3. Transmetteur électrique de pression suivant l'une quelconque des revendications 1,-2, caractérisé en ce que la chambre de pression est formée dans un carter qui contient une enceinte à volume variable, telle que capsule manométrique, soufflet ou autre, dont l'une des deux parois opposées mobiles l'une par rapport à l'autre est solidaire dudit carter et dont l'autre desdites parois porte la tige de commande, le volume interne de ladite enceinte étant en liaison avec une source de pression de référence, l'atmosphère par exemple. 4. Transmetteur électrique de pression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en c-e que les bobinages sont placés dans un corps de boîtier qui ferme le carter dans lequel est définie la chambre de pression. 5. Transmetteur électrique de pression suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit corps de bottier porte lui-mssme un couvercle servant de support à un élément de connaaon électrique apte à assurer le raccordement électrique des bobinages à des conducteurs de transmission. 6. Transmetteur électrique de pression suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à distance de la paroi mobile qui la porte, la tige de commande est engagée à coulissement dans une rondelle de guidage. 7. Transmetteur électrique de pression suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la tige de commande traverse la paroi de l'enceinte à volume variable opposée à la paroi de celle-ci qui la porte. 8e Transmetteur électrique de pression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les bobinages forment les enroulements primaire et secondaire d'un transformateur différentiel, lesdits enroulements étant formés chacun de deux bobines de magnétisation, et ledit transformateur différentiel comporte en outre deux armatures annulaires de couplage à section ouverte par un entrefer qui leur est commun et disposées axialement à distance l'une de l'autre, chacune desdites armatures contenant une bobine de magnétisation de chacun des enroulements primaire et secondaire, et la palette que porte la tige de commande étant disposée dans ltentrefer commun auxdites armatures. 9. Transmetteur électrique de pression suivant la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des armatures a une section en U ouverte vers l'autre, lesdites armatures étant maintenues à distance l'une de l'autre par une rondelle entretoise en matériau magnétique non rémanent qui est relié à la périphérie de chaque armature et dans le volume interne de laquelle s'étend la palette que porte la tige de commande. 10. Transmetteur électrique de pression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux bobinage s constituent deux bobinages simples connectés en série et associés à un logomètre.