Brevet FR2325028A1 — publié le 19770415

L'invention concerne l'application de signaux acoustiques brefs à la détection de la présence diun liquide à un certain niveau à travers la paroi d'un réservoir. II est connu d'utiliser la mesure de la vitesse de propagation de signaux acoustiques à travers un certain milieu pour détecter les hétérogénéités qui peuvent se présenter au sein de ce milieu : par exemple, la présence d'une interface entre deux liquides circulant dans une conduite peut être détectée du fait de la différence qui existe entre les vitesses de propagation des ultra-sons dans ces deux liquides, donc entre les temps de propagation d'une impulsion le long d'un diamètre de la canalisation. La mise en oeuvre d'un tel procédé à la détection de la présence d'un liquide à un certain niveau dans un réservoir est relativement compliquée1 puisqu'elle requiert la mesure et la comparaison des temps de propagation d'une impulsion, entre deux parois en regard du réservoir, et l'élimination des réflexions parasites sur la première paroi. La présente invention permet de réaliser un dispositif détecteur particulièrement simple en faisant application du fait que le coefficient de réflexion d'une impulsion acoustique sur la paroi interne du réservoir varie dans de grandes proportions suivant que le fluide en contact avec cette paroi interne est un liquide ou un gaz. Le dispositif suivant l'invention comprend une sonde émettrice réceptrice d'impulsions acoustiques récurrentes placée au contact de la surface externe de la paroi du réservoir, au niveau où l'on veut détecter la présence ou l'absence de liquide, de façon à emettre des impulsions acoustiques aptes à se propager au sein de ladite paroi, et à recevoir les échos obtenus par réflexions successives sur la surface interne de ladite paroi et sur la surface émettrice receptrice de la sonde et est caractérisé par des moyens de sélectionner les échos reçus parla sonde à partir d'un rang prédéterminé et des moyens de déclencher un organe de signalisation ou un organe indicateur lorsque les échos sélectionnés atteignent un seuil d'amplitude prédéterminé. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après. Au dessin annexé La figure 1 est le schéma de principe d'un dispositif conforme à un mode d'exécution préféré de l'invention, La figure 2 illustre les formes d'ondes obtenues en divers points de ce dispositif et La figure 3 représente des courbes d'amortissement destinées a expliquer son fonctionnement. Le dispositif de la figure 1 comprend une sonde 1, placée en contact avec la paroi P du réservoir, au niveau ou la détection doit s'effectuer. Il s'agit par exemple d'une céramique piézo-électrique, excitée par un generateur d'impulsions electriques2 synchronisé par une base de temps 3 à la fréquence de 500 Hz. Les échos successifs formes sur la face de lâ céramique en contact avec la surface externe de la paroi P et sur la surface interne de cette dernière, sont amplifiés et mis en forme par un amplificateur 4 et appliqués à une entre d'une porte ET 5 a sortie inverseuse elle-même reliée à un organe indicateur ou detigna- lisation 6. La base de temps 3 attaque par ailleurs unepremiêre bascule monostable 7, suivie d'une seconde bascule monostable 8, dont la porte est reliée a la seconde entrée de la porte 5. Comme le montre la figure 2 , dans laquelle les impulsions de base de temps sont représentées en (a), les créneaux de largeur prédéterminée engendrés par les bascules 7 et 8 a chaque impulsion de base de temps, en (b) et (c) respectivement, et les échos successifs en (d), les organes 5, 7, 8 constituent un un dispositif , connu en soi, de selection des échos en fonction de leur rang. Par exemple, cette fenêtre sélectionne les échos E3, E4, E5, qui seuls sont transmis a l'organe 6. Si l'on considère maintenant la figure 3, qui représente l'enveloppe de l'amplitude des échos successifs en fonction de leur rang, d'une part, en présence du liquide courbe C1), d'autre part, en l'absence du liquide, donc, à travers l'air ou la vapeur du liquide (courbe C2) on voit que, dans le premier cas, les échos E3, E4, E5 n'atteindront pas le seuil D de déclenchement de la porte 5, alors qu'ils le depasseront dans le second cas. Par conséquent, c'est seulement dans le premier cas que la sortie inverseuse de la porte 5 déclenchera l'organe 6. Celuici peut être constitué par un simple relais, qui sera commandé en cas de presence du liquide. La réalisation pratique des différents blocs representés est a la portée de l'homme du métier. Le couplage acoustique entre la sonde et la paroi P est effective, soit par collage, soit soit par interposition d'un milieu solide ou liquide transparent aux ultra-sons. Les signaux électriques correspondant aux impulsions d'émission et aux echos peuvent être transmis de l'organe 2 à la sonde et de la sonde à l'amplicateur 4 au moyen d'un cable coaxial, ce qui permet de placer le dispositif electronique à une certaine distance du réservoir. Il va de soi que le montage décrit pourrait faire l' objet de modifications concernant en particulier la réalisation de la fenêtre de sélection, sans s'écarter de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1- Dispositif de detection de la présence d'un liquide à un certain niveau à travers la-paroi d'un réservoir, comprenant une sonde émettrice receptrice d'impulsions acoustiques récurrentes placée au contact de la surface externe de la paroi du réservoir au niveau où l'on veut détecter la présence ou l'absence de liquide, de façon à émettre des impul.sions acoustiques aptes à se propager au sein de ladite paroi, et a recevoir les échos obtenus par reflexions successives sur la surface interne de ladite paroi et sur la surface émettrice réceptrice de la sonde, caractérisé par des moyens de selectionner les echos reçus par la sonde à partir d'un rang prédéterminé et des moyens de déclencher un organe de signalisation ou un organe indicateur lorsque les échos sélectionnés atteignent un seuil d'amplitude prédéterminé. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de sélectionner les échos comprennent une première bascule monostable engendrant un premier créneau de largeur prédéterminée à chaque impulsion émise, une seconde bascule monostable engendrant un second créneau de largeur prédéterminé a partir du front descendant du premier créneau et une porte ET recevant les échos et le second créneau, pour transmettre les échos à l'organe de signalisation ou indicateur pendant la durée du second créneau