Brevet FR2289891A1 — publié le 19760528

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux systèmes de contrôle du passage de fluides à travers des conduites, en vue d'une application plus particulière aux appareils domestiques fonctionnant avec des liquides ou des gaz. La fonction essentielle de tous ces systèmes consiste à détecter, par des procédés mécaniques, électriques ou magnétiques, l'existence d'une certaine valeur de l'écoulement du fluide dans la conduite soumise au contrôle, de façon que, dès que cette valeur d'écoulement, appelée "écoulement de contrôle", est atteinte, le système réagisse en provoquant le signal correspondant (ouverture ou fermeture d' un circuit, actionnement d'une soupape, déclenchement d'un avertisseur optique ou sonore, etc.). La présente invention vise la conception d'un système de contrôle d'écoulement de fluides dans lequel l'écoulement déplace une pièce de contrôle sur laquelle est monté un aimant permanent, de sorte que le déplacement de cet aimant est fonction de la valeur du courant qui traverse la conduite. Dans le tronçon parcouru par la pièce porte-aimant, les parois de la conduite sont psrméables au champ magnétique de l'aimant, et près de ces parois est monté un interrupteur magnétique du type appelé wreedw, qui se déclenche lorsqu'il est mis en présence d'un chaap magnétique d'intensité et de polarité adéquates.Ainsi, lorsque l'aimant, au cours de son déplacement, se rapproche de l'interrupteur rend", celui-ci se déclenche en fermant (ou en ouvrant) le circuit électrique qu'il commande. Quand l'écoulement descend audessous de la valeur de contrôle, l'aimant recule et son champ magnétique cesse d'agir sur l'interrupteur "reed", lequel retourne alors à sa position de repos en déconnectant (ou en connectant) le circuit de service. Il est prévu de compléter le circuit électrique avec des prises pour l'alimentation du "rend", alternativement avec son fonctionnement. Les avantages de ce système de contrtle de l'écoulement de fluides par rapport aux systèmes conventionnels existants, résident : d'une part, dans sa simplicité mécanique, puisqu'il n'y-a a pas de pièces de liaison entre le porte-aimant et les contacts de l'interrupteur; et d'autre part, dans l'utilisation de l'interrupteur type "reed" qui, du fait qu'il a ses contacts disposés à l'intérieur d'une ampoule à gaz inerte et qu'il est à déclen cément r apide, garantit une longue durée de ces contacts et permet d'éviter, en même temps, les problèmes dus à la formation d'étincelles, de sorte que le système peut être utilisé m8me en présence de liquides ou de gaz inflammables. Ce système peut donc être employé dans n'importe quel type de conduite pour contrôler une valeur déterminée de l'écoulement et, en le dimensionnant convenablement pour chaque application particulière, on peut le monter très aisément sur n'importe quelle conduite, soit en série dans la conduite elle-même, soit en déviation (nby-pass") sur cette dernière. Sur le dessin annexé,les références correspondant aux divers éléments sont les suivantes : 1 = Entrée du fluide. 2 = Sortie du fluide. 3 = Corps 4 = Aimant permanent. 5 = Porte-aimant. 6 = Interrupteur magnétique. 7 = Circuit d'utilisation. 8 = Coulisse 9 = Circuit d'alimentation. Le fluide entre en 1 et sort en 2, tout le système de contrôle étant intercalé entre ces deux parties. Le corps 3 du contraleur est constitud-par un tronçon de conduite conique réalisé en un matériel perméable au champ magné- tique de l'aimant permanent 4, qui est monté sur le porte-aimant 5. La position verticale de ce porte-aimant dépend de la valeur de l'écoulement du fluide à travers la conduite, et c'est åuste- ment la position dans laquelle le poids de l'ensemble 4,5 est équilibre par la résistance dynamique que l'ensemble oppose au mouvement du fluide. Etant donné que le corps 3 a une forme conique, la position d'équilibre de l'ensemble 4,5 sera d'autant plus haute que le courant traversan t a conduite sera plus important, de sorte que, à mesure que ce courant augmentera, l'aimant 4 se rapprochera toujours davantage de la hauteur à laquelle se trouve l'interrupteur magnétique "rend" 6 commandant le circuit électrique d'utilisation 7. Lorsque l'écoulement du fluide atteindra une certaine valeur, 11 aimant se trouvera à une hauteur suffisamment proche du "reed" pour provoquer le déclenchement de celui-ci, par suite de la présence du champ magnétique . La valeur minimale de l'écoulement provoquant ce déclenchement est l'écoulement minimal de contrôle. Si le courant continue à augmenter, l'aimant 4 continuera à monter et dépassera la position du "reed", provoquant ainsi la disparition de l'effet du champ magnétique; le "reed" retournera alors à sa position de repos. La valeur de ltecoulement provoquant ce phénomène est l'écoulement maximal de contrôle. Le système est ainsi capable de fournir un signal de sortie tant que l'écoulement se maintient entre le maximum et le minimum de contrôle. L'amplitude du champ des écoulements entre ces valeurs maxi- mile et minimale est fonction des dimensions du système et desfea- ractrristiques magnétiques de l'aimant et du "reed". Lorsqu'il ne s'agit que de détecter une seule valeur de contrôle (le maximum ou le minimum), il suffit de disposer une bu tée empêchant que le déplacement de l'aimant atteigne l'autre position de déclenchement. Ce système permet également un réglage à volonté des écoulements de contrôle, en modifiant pour cela la position en hauteur du "reed" 6 par rapport au corps 3 du contrtleur. Cette fonction est représentée à titre d'exemple sur la figure au moyen de la pièce 8 de support du "reed". L'ensemble est conplété par le circuit 9 qui permet l'alimentation de linterrup- teur magnétique 6. RENDI CÂT IONS 1 - Contrôleur magnétique de l'écoulement de fluidedans une conduite, du type capable de provoquer un signal perceptible lorsque l'écoulement atteint une valeur, ou des valeurs, prédéterminées, caractérisé en ce qu'il consiste en un tronçon de la conduite, dont les parois -sont perméables aux lignes de force magnétiques, à l'intérieur duquel est placée une pièce qui peut se déplacer librement et supporte un aimant permanent capable de provoquer, dans certaines positions, l'actionnement d'un interrup- teur magnétique fixé à l'extérieur du tronçon perméable de la conduite, cet interrupteur se trouvant intercalé dans un circuit électrique destiné à faire fonctionner le signal avertisseur. 2 - Contrôleur magnétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'aussi bien la pièce supportant l'aimant permanent que 1' aimant lul-nieme se trouvent immergés dans le fluide dont on désire contrôler 11 écoulement et ne possèdent pas d'éléments mécaniques, ou d'un autre type, les reliant à des éléments statiques du contrôleur. 3 - Contrôleur magnétique suivant lune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'aimant permanent est capable d'actionner l'interrupteur magnétique à partir de la position correspondant à un équilibre fluido-dynamique pour une valeur minimale de 1' écoulement du fluide et pendant un intervalle limité par une valeur maximale de l'écoulement du fluide. 4 - Contrôleur magnétique suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les positions relatives de début et de fin de l'intervalle d'excitation de l'interrupteur magnétique par rapport à cet interrupteur sont constantes, et que les valeurs auxquelles elles correspondent peuvent être modifiées mécRnique- ment et automatiquement en changeant la position dudit interrupteur sur le tronçon perméable. 5 - Contrôleur magnétique suivant- l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tronçon de conduite perméable sur lequel se trouve le dispositif est conique. 6 - Contrôleur magnétique suivant l'une des revendications 1 à 5, caracterisé en ce qu'il possède une butée servant à limiter le déplacement de l'aimwalt permanent au sein du fluide afin de limiter les signaux émis par le circuit à un seul signal correspondant à l'une des extrémités de l'intervalle dans lequel l'aimant est capable d'exciter l'interrupteur.