Brevet FR2323993A1 — publié le 19770408

l'invention a pour objet un manomètre différentiel. La mesure de la différence de pressions pose des problèmes délicats à résoudre lorsque l'une et/ou l'autre des pressions peuvent avoir une valeur élevée. Habituellement, la différence de pressions est mesurée à partir de la déformation d'une membrane sur l'une et l'autre faces de laquelle s'exercent les pressions dont la différence est à mesurer. La transmission interposée entre la membrane et le dispositif d'indication, à la pression atmosphérique, doit se faire à travers une paroi d'un bottier à l'intérieur duquel peut régner une pression élevée. La transmission comprend généralement un organe coulissant, comme une tige, et ltétanchéité qui est à assurer entrain un frottement diminuant d'autant la sensibilité du manomètre. En outre si, pour une raison quelconque, la membrane est soumise sur une seule de ses faces à l'action de la pression, elle risque de se rompre. La présente invention résout ces difficultés. Elle est caractérisée par ce fait que la différence de pressions à mesurer se traduit par une déformation à la flexion d'une tige traversant le bottier de mesure de sorte que ltétanchéité de la traversée est assurée sans difficulté et que la déformation n'introduit pas de frottement susceptible de diminuer la sensibilité. Dans une forme de réalisation, la tige est incorporée à la membrane élastique et le serrage de cette dernière suivant une ligne périphérique assure simultanément l'étanchéité et la fixité des points de la tige à partir desquels s'effectue la déformation de flexion. Dans une autre réalisation, la membrane est distincte de la tige et la transmission du mouvement entre la membrane et la tige a lieu par l'intermédiaire d'un piston. Dans cette réalisation, le piston est également utilisé pour recevoir l'action de ressorts de tarage, ce qui permet un étalonnage facile du manomètre. Dans l'une et l'autre réalisations, invention prévoit des surfaces d'apnui en regard de l'une et/ou l'autre faces de la membrane de sorte que, meme si celle-ci est soumise à une pression élevée sur une seule de ses faces, sa déformation est limitée par coopération de l'autre face avec une surface d'appui. La descrintion qui suit, faite à titre d'exemple, se réfère au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, d'un manomètre selon l'invention pour une première forme de réalisation - la figure 2 est une vue partielle d'un manomètre selon l'invention - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, mais pour une variante de réalisation. Un manomètre différentiel selon l'invention, figure l, comprend une cellule de mesure 11 comportant un bottier 12 percé d'orifices 13 et 14 d'introduction de fluides dont la différence de pressions est à mesurer. les orifices 13 et 14 sont coaxiaux et, transversalement à leur axe commun 15, est disposée une membrane élastique 16, avantageusement un élastomère, ou bien métallique. La membrane 16 est serrée sur sa périphérie entre un élément de bottier 17 qui présente l'orifice 14 et un second élément 18 qui présente l'orifice 13. L'élément 17 présente un forage cylindrique 19 parallèle à l'axe 15, qui se raccorde avec la face frontale annulaire 29 de l'élément 17 par une surface tronconique 31 et qui sert au guidage d'un premier piston 21 dont la face 22 vient prendre appui contre une face 23 de la membrane 16 sous l'action d'un ressort 24 interposé entre la surface transversale 25 du fond 26 sur lequel est pratiqué l'orifice 14 et la face 27 du piston 21, une saignée circulaire 28 pouvant être prévue sur cette dernière. La face frontale 32 de l'élément 18 en regard de la face frontale 19 se raccorde de même par une surface tronconique 33 avec une surface cylindrique 34 que présente l'élément 18 et qui sert au guidage du corps 35 d'un second piston 36. Celui-ci présente un noyau 37, le cas échéant, de plus petit diamètre que le corps 35 et sur la face frontale 66 dudit noyau peut être appliqué un ressort 67 prenant appui contre la face frontale 68 du fond 69 sur lequel est ménagé l'orifice 13. Le noyau 37 est percé suivant un évidement 38 d'axe 39 perpendiculaire à l'axe 15, le forage 38 comprenant une première partie cylindrique 41 et une première partie tronconique 42 et, symétriquement par rapport à un plan diamé tral passant par l'axe 15, une seconde partie tronconique 43 et une seconde partie cylindrique 44.L'évidement 38 ménage ainsi unearête 45, circulaire, qui coopère avec la surface d'une tige de transmission 46, transversale à l'axe 15, et qui traverse la paroi cylindrique 47 de l'élément Il en deux points opposés avec interposition de bagues d'étanchéité 48 et 49 logées respectivement dans des saignées circulaires 51 et 52. Ces bagues, avantageusement toriques, enserrent les parties en regard de la tige 46. De parut et d'autre des saignées 51 et 52, la paroi 47 présente des dégagements, respectivement 53, 54 et 55, 56. Dans la forme de réalisation décrite et représentée à titre d'exemple, la tige 46 est reliée, à une de ses extrémités 57, à un coulisseau 58 à denture de crémaillère 59 coopérant avec un pignon 61 dont l'axe 62 porte une aiguille 63 dont l'extrémité 64 se déplace devant une graduation 65 de lecture de la différence de pressions mesurée. La tige 46 traversant la paroi de l'élément 11 en deux points, un second dispositif indicateur peut, le cas échéant, être relié à l'autre extrémité 57a de la tige. le dispositif indicateur peut, bien entendu, hêtre d'un type différent de celui décrit ci-dessus. Il peut ainsi, à titre d'exemple, comprendre des moyens pneumatiques du type buse et palette ou encore des moyens électriques ou électromagnétiques, par exemple à contact, potentiomètre ou transformateur. Dans la condition du dispositif représentée-sur la figure 1, la pression dans la chambre 71 où débouche l'orifice 13 et la pression dans la chambre 72 où débouche l'orifice 14 sont égales. Lorsqu'il y a une différence de pressions,par exemple lorsque la pression dans la chambre 72 est supérieure à celle qui règne dans la chambre 71, la membrane 16 se déforme en sollicitant le piston 36 de la droite vers la gauche. La tige 46 est sollicitée en son point milieu 73 par l'arête circulaire 45 et se déplace de la droite vers la gauche. les parties d'extrémité 57 et 57a de la tige se déplacent par contre de la gauche vers la droite et cela en raison du fait que les points 74 et 75 de la tige en regard des bagues 48 et 49 restent fixes. le chiffre devant lequel starrête l'extrémité 64 de l'aiguille 63 est une indication de la différence de pressions,une indication identique pouvant être obtenue à partir de l'extrémité 57a de la tige 46. Il en est de même si c'est dans la chambre 71 que la pression devient plus élevée que dans la chambre 72. Dans toutes les circonstances, les faces de la membrane 16 restent appliquées contre les faces en regard des pistons 21 et 36, respectivement. Si, pour une raison quelconque, la pression qui règne dans une des chambres 71 ou 72 disparate, la déformation de la membrane est limitée par coopération dé l'une ou l'autre de ses faces avec l'une ou l'autre des surfaces tronconiques 31 ou 33 et la face frontale du piston 21 ou 36 : la membrane ne se rompt pas. les ressorts 67 et 24 servent à l'étalonnage initial. La déformation par flexion de la tige 46 se fait sans frottement appréciable à la traversée de la paroi 47. Le manomètre est donc sensible bien qu'il puisse régner à l'intérieur de l'une et l'autre des chambres 71 et 72 une pression très élevée. On se réfère maintenant à la figure 2 relative à une autre forme de réalisation. Dans celle-ci, la tige 81 de transmission entre la cellule de mesure et au moins un dispositif drindication est incorporée à la membrane 82. Celle-ci peut, par exemple, être faite suivant deux demi-disques 83 et 84 présentant chacun une rainure diamétrale pour enserrer la tige 81. la membrane 82 est serrée sur sa périphérie par deux nervures circulaires 85 et 86 faisant partie d'un premier élément de boiter 87 et d'un second élément de boîtier 88, respectivement. Ceux-ci présentent en regard de la membrane 84 des surfaces tronconiques 89 et 91, respectivement, contre lesquelles s' appuie la membrane 84 en cas dedispa- rition de la pression dans une des chambres 92 et 93 de part et d'autre de la membrane. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 3, des pistons 94 et 95 flanquent la membrane 82 et sont soumis à l'action de ressorts 96 et 97 permettant ainsi un étalonnage préalable facile Dans une variante, non représentée, une pluralité de tiges comme 81 sont incorporées à la membrane 82 suivant des rayons de cette dernière de sorte que l'on peut associer au manomètre différentiel selon l'invention des dispositifs d'indication en nombre double de celui desdites tiges. REVENDICATIONS 1. Manomètre différentiel comportant un bottier et une membrane de part et d'autre de laquelle règnent les pressions dont la différence est à mesurer, caractérisé en ce que le déplacement de la membrane est transmis à l'extérieur d'un bottier par l'intermé- diaire d'au moins une tige déformée à la flexion par la déformation de la membrane et traversant le bottier à étanchéité. 2. Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des bagues d'étanchéité aux traversées du bottier par la ou les tiges transmettant le déplacement de la membrane. 3. Manomètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bagues sont des joints toriques. 4. Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déformation de la membrane est transmise à une tige au point milieu de celle-ci entre ses deux traversées du bottier. 5. Manomètre selon la revendication 4, caractérisé en ce que la transmission a lieu par l'intermédiaire d'un piston. 6. Manomètre selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston présente une arête pour la sollieitation de la tige. 7. Manomètre selon la revendication 5, caractérisé en ce au'un second piston flanque la membrane sur sa face opposée à celle agissant sur le premier piston. 8. Manomètre selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pistons sont appliqués contre la membrane par l'action de ressorts. 9. Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les tige(s) est (sont) incorporée(s) à la membrane. 10. Manomètre selon la revendication 9, caractérisé en ce que la membrane est constituée par deux disques accolés entre lesquels est (sont) maintenue(s) la ou les tige(s). 11. Manomètre selon la revendication t, caractérisé en ce que des portées tronconiques sont présentes sur la paroi du bottier de maintien de la membrane pour l'appui de cette dernière en cas de déformation excessive. 12. Manomètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qutil comporte au moins un dispositif d'indication et avantageusement une multiplicité de tels dispositifs associés aux deux extrémités de la ou des tiges outil comprend, lesdits dispositifs d'indication étant du type mécanique, pneumatique, électrique ou électromagnétique.