Brevet FR2308977A1 — publié le 19761119

La présente invention concerne les instruments dits "limiteurs de remplissage" ou anti-débordement conformément à la réglementation en vigueur et les instruments d'avertisseurs de rupture de stock pour tout liquide. Cet appareil est destiné (Fig. 1) - soit à limiter le remplissage des cuves (Fig.l,.O) en fermant au moyen d'une électro-vanne (Fig.A,8) leur conduit de remplissage dès qu'un niveau de consigne (Fig.l,l) est atteint. Il est alors possible de le rouvrir manuellement pour vider les tuyaux, mais jusqu'd un deuxième niveau (Fig.1,2) infranchissable. Le système est conçu de telle sorte qu'une défaillance se traduit par la fermeture de la vanne. I1 répond aux normes de sécurité intrinsèque (Groupe II B, catégorie i, a) à condition que seules les sondes se trouvent en atmosphère explosible. - soit à indiquer le niveau mini et le niveau maxi par des voyants lumineux ou alarme sonore. Les dispositifs connus de ce genre, pour le même objet, utilisent habituellement des principes mécaniques ou hydrauliques souvent très complexes. De tels dispositifs nécessitent une installation compliquée, des travaux importants dans les installations existantes. Le dispositif suivant l'invention permet pour la première fois, l'utilisation de l'énergie électrique, grâce au boitier électronique réalisé en sécurité intrinsèque. I1 évite l'utilisation du matériel anti-déflagrant. Le système électronique représente une plus grande fiabilité que les matériels mécaniques et une plus grande simplicité pour l'o pérateur. Ep cas de défaillance de l'énergie extérieure, le dispositif se met en position de fermeture automatique. L'utilisation, suivant le dispositif de montage, fixe ou mobile, permet un montage simple, d'une très grande souplesse, évitant même le démontage de la plaque de trou d'homme. Le dispositif, objet de l'invention (Fig.l) comporte - en tant qu'élément nouveau un bloc électronique (5), avec un inverseur manuel de cir cuit (6) pour fonctionnement de la sonde (2), et avec son alimentation en 24 V. (13), la transdormation de l'alimen tation de 220 V (9) en 24 V (13) étant assurée par des fu sibles (10), un transformateur en sécurité intrinsèque (11) et une bobine de transformation alternatifcontinu (12). - en tant qu'élément ancien a) Placées dans une cuve (0), deux sondes (1,2) avec leur voyant respectif (3,4) de contrle de fonctionnement, ces sondes utilisant des éléments de coefficient à tem pérature positif dont la résistance varié dans des pro portions importantes suivant qu'ils sont dans l'air ou dans un liquide. b) une électrovanne (8), avec son alimentation (7) provenant du bloc électronique (5). 1 - L'élément nouveau : le bloc électronique (Fig.3), mobile ou fixe, il est raccordé - à l'arrivée de coursant, - aux sondes situées à l'intérieur des cuves - à l'électrovanne - aux dispositifs complémentaires de vérification de fonction nement sonore ou lumineux I1 ne doit, en aucun cas, être placé en atmosphère explosible. - Son fonctionnement : Aux thermistances dans l'air correspond une résistance élevée et un courant moins fort (non nul) ; aux thermistances dans le liquide correspond une résistance faible. Un circuit logique compare les tensions aux bornes à une tension de référence. Si la tension sonde est supérieure, on peut ouvrir, si elle est inférieure, on ferme. Les ordres de fermeture sont tous prioritaires sur les ordres d'ouverture. - Le circuit électronique (Fig. 3) comporte - un réseau de 8 résistances vitrifiées (1 à 8) qui alimentent les thermistances et limitent le courant fourni aux sondes (35 et 36) - des dispositifs de sécurité composés de 4 transistors (9 à 12) et de 5 résistances ordinaires (13 à 17), empêchant le relais (33 et 34) de coller en cas de défaillance de la sonde, telle que coupure ou court-circuit avec l'une ou l'autre ligne d'alimentation du bloc (un court-circuit interne ou entre les deux sondes est assimilé à un remplissage) - un circuit logique, composé de 4 transistors (17 à 21), de 2 diodes logiques (21, 22) d'une diode Ziehner qui fournit la tension de référence (23), de 3 diodes de protection (24, 25, 26), d'un réseau de résistances (27 à 32).Le circuit logique excite un relais (33, 34) tant que les deux sondes (35 et 36) sont dans l'air ou que l'une est inhibée par la commande de vidage des tuyaux. 2 - Les éléments anciens - Les sondes 'Fig. 1 nO 2 etl') ou (Fig. 3 nO 35 et 36) : Ces sondes utilisent des éléments de coefficient à température positif chauffés par un courant que fournit le bloc électronique et refroidis par leur environnement. L'air conduisant moins bien la chaléur que les liquides, le refroidissement est plus actif quand la sonde est immergée ; sa résistance descend alors à une centaine d'ohms, alors qu'elle monte à quelques milliers d'ohms à l'air libre. Elles peuvent être utilisées dans toute atmosphère explosible correspondant à la norme citée ci-dessus. - L'alimentation (Fig. 2) Elle ne doit en aucun cas être placée en atmosphère explosible. Elle comporte un transformateur (13) un pont redresseur moulé surdimensionné (Fig.2 n04) deux condensateurs de filtrage (Fig. 2 nO 5 et 6) en paral lèle dont chacun suffirait à assurer le filtrage et à absor ber tous les transistoires qui peuvent provenir du secteur ou de la charge, deux fusibles retardés (Fig. 2 nO 1 et 2), un dans chaque fil du secteur, deux borniers distincts, l'un pour le secteur (8), l'autre pour le bloc électronique (7). Si l'appareil est monté sur un camion, il est possible d'utiliser la batterie du véhicule ; peu importe le pole à la masse. Une diode de protection dans le bloc électronique le protège contre les inversions de polarité ; dans le cas où pareille fausse manoeuvre serait commise, l'électrovanne resterait fermée. - L'électrovanne (Fig. 1, 8? Le bloc électronique fournit deux contacts secs collés quand les sondes sont en l'air et ouverts quand une sonde est immergée ou qu'un défaut se produit. A titre d'exemple, ces contacts peuvent couper jusqu'd 3 ampères, 100 V et 100 W en continu (à condition que la bobine de l'électro- vanne soit munie d'éléments de protection : RC ou diodes) ; il est possible de couper 3 ampères sous lux00 volts en alternatif, à condition que le circuit coupé ne soit pas inductif (bobine montée dans un pont de diodes). Cette disposition est du reste hautement recommandable car elle empêche les surtensions de rupture (l'extra courant de rupture s'écoule dans les diodes). Les applications industrielles de l'invention sont possibles - en tant que limiteur de remplissage" ou anti-débordement pour toutes les installations concernées par la réglementation en vigueur, - en tant que limiteur de remplissage pour tous liquides, et plus spécialement pour liquides inflammables, - en tant qu'avertisseur de rupture de stock pour tous liquides - avec dellule photo-électrique en tant qu'avertisseur de rupture de stock pour les pulvérulents, - en tant que jauge à distance. REVENDICATIONS 1 - L'ensemble du dispositif, dit limiteur de remplissage, ou appareil anti-débordement ou aussi appareil à détection de niveau, conformément à la réglementation en vigueur, carac térisé par le fait que deux thermistances agissent sur un bloc électronique (avec son alimentation) , qui commande une vanne assistée à l'air comprimée, raccordée ou non à un modulateur de fluide. 2 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le circuit électronique intégré dans le bloc électronique comporte un réseau de résistances, des dispositifs de sécu rité, et un circuit porte excitant un relais. Aux thermis tances dans l'air correspond une résistance élevée et un courant moins fort (non nul) ; aux thermistances dans le liquide correspond une résistance faible. Un circuit lo gique compare les tensions aux bornes à une tension de référence : si la tension sonde est supérieure, on peut ouvrir, si elle est inférieure, on ferme. Les ordres de fermeture sont tous prioritaires sur les ordres d'ouver ture. Des transistors contrôlent le courant dans les sondes et bloque le système (avec fermeture de l'électrovanne) si l'alimentation est coupée ou mis en court-circuit. 3 - Dispositif selon revendication 1, caractérisé par le fait que son application en tant que limiteur de remplissage s'applique à tous les réservoirs enterrés dans lesquels sont emmagasinés des liquides inflammables (essences, fuels, etc...) 4 - Dispositif selon revendication 1, caractérisé par le fait que sans électrovanne, l'appareil s'applique à tout liquide en tant qu'avertisseur de débordement, et avertisseur de rupture de stocks (jauge à distance). 5 - Dispositif selon revendication 1, caractérisé par le fait qu'avec cellule photo-électrique, il peut servir d'indica teur de niveau à distance mini et maxi pour les pulvérulents.