Brevet FR2320533A1 — publié le 19770304

L'invention concerne un banc d'essai pour le contrôle d'éléments mesureurs de compteurs de liquide. Le compteur de liquide est composé d'un élément mesureur et d'un indicateur de volume. Le contrôle est destiné à vérifier les éléments mesureurs. Cet essai a pour résultat de fournir pour un débit donné, l'erreur relative en volume sur la quantité de liquide traversant l'élément. Ainsi, pour un certain nombre de valeurs du débit du liquide, l'essai compare le volume enregistré par l'élément mesureur pendant un certain temps et le volume qui a réellement traversé l'élément mesureur dans un dispositif alimenté par l'élément dans lequel une mesure directe du volume est effectuée. I1 y a donc enregistrement d'une valeur de volume mesurée par l'élément soumis à l'essai et mesure directe de ce volume en un autre point du circuit dans un dispositif dit "d'échantillonnage" ou de référence. La nouvelle legisiation concernant le contrale des comp teurs de liquide nécessite des moyens performants pour ce contrôle. En effet, le prix de vente de ces compteurs étant relativement faible, il est nécessaire d'automatiser le contrôle, et d'en augmenter la rapidité pour éviter que celui-ci ne grève considérablement le prix. Le premier but de l'invention est donc de réaliser un banc pour un essai rapide. Pour cela, selon l'invention, l'enregistrement du volume mesuré par l'élément mesureur soumis à l'essai et la mesure de volume dans le dispositif d'échantillonnage sont effet tués simultanément. Ainsi, le temps de mesure du volume dans l'élément de référence ou d'échantillonnage correpond au temps d'essai du compteur. Après chaque mesure, le dispositif d'échantillonnage doit être vidangé avant de recevoir un nouveau volume de liquide. C'est durant ce temps de vidange que, selon l'invention, les données fournies par l'enregistrement et la mesure sont traitées dans un ensemble de traitement de l'information et directement affichées sous leur forme définitive. Cette mesure augmente considérablement la rapidité des essais. Enfin, le temps de pose d'un compteur à contrôler est un élément important du temps global de l'essai. Aussi l'invention se propose de réduire encore ce temps d'essai en permettant une o- opération unique de fixation d'un certain nombre d'éléments mesureurs de compteurs, les essais étant pratiqués simultanément sur chacun des éléments mesureurs ainsi fixés. En variante, l'invention propose de doubler le banc d' essai de manière à ce que la réalisation de deux bancs d'essais en parallèle permette de monter des compteurs sur un banc pendant les essais sur C'est un second but de l'invention de proposer un banc d'essais pour compteurs de liquide dont le fonctionnement ne nécessite qu'un personnel non qualifié et en petit nombre. En effet, l'automatisme des séquences sur chaque groupe d'éléments mesureurs et pour chaque mesure sur un même élément ne laisse un besoin de personnel que pour le montage d'une série de compteurs sur le banc. Un troisième but de l'invention est de présenter des résultats directs, écrits par l'intermédiaire d'un ensemble de traitement de l'information et d'un ensemble d'affichage des résultats dont l'exploitation est rendue possible par la réalisation avanta geuse de banc d'essais. Pour atteindre ces buts, le banc d'essai pour compteurs à liquide est constitué d'une partie destinée à la fixation des éléments mesureurs à vérifier, d'une alimentation en liquide alimentant les éléments soumis à l'essai, d'un moyen d'enregistrement de volume de liquide ainsi mesuré par chaque élément lui-même, et d'un dispositif d'échantillonnage constitué par une pluralité d'unités d'échantillonnage comportant chacune un moyen de ré gage du débit à une valeur déterminée à laquelle on désire effectuer la mesure, dans chacune desquelles le mouvement du liquide qui a traversé les éléments mesureurs est repéré entre deux niveaux par des détecteurs de façon à comparer ce volume de liquide repéré avec le volume de liquide mesuré par chaque élément mesureur soumis à l'essai. Les unités d'échantillonnage peuvent être les différentes parties ou tronçons d'un tube d'échantillonnage vertical, chaque tronçon étant séparé par une section appelée platine munie d'un orifice d'alimentation, les tronçons fonctionnant les uns après les autres en commençant par celui situé à la partie inférieure du dispositif ou tube d'échantillonnage et pour des débits d'autant plus faibles que sa position est plus élevée dans le tube, le changement de débit entre chaque tube étant obtenu au moyen d'un régulateur de débit automatique disposé sur une canalisation de communication entre deux tronçons. D'autres caractéristiques de l'invention apparatront dans la description qui suit d'un exemple non limitatif de réalsa- 7;ion de l'invention. Sur le dessin annexé : La figure I est un schéma général de l'installation selon I'invention ; La figure 2 est une vue schématique du tube d'échantillonnage Sur la figure 1 est représenté un schéma général de lins- tallation comportant principalement un berceau 1 destiné à recevoir les éléments mesureurs des compteurs à contrôler, un tube dié- chantillonnage 2 destiné à déterminer le temps de mesure pour un débit défini et un ensemble 3 de traitement et d'enregistrement des informations. Dans cette description, les éléments mesureurs sont des bottes mesurantes. I1 s'agit bien entendu dtun exemple non limitatif de l'invention. Le berceau t est muni de dispositifs de fixation rapide 5 permettant la mise en place dtun certain nombre de bottes mesurantes 4. Ce nombre de bottes mesurantes dépend des dimensions du berceau, Par exemple, une seule mise en place permet dteffectuer simultanément les essais sur 4 bottes mesurantes. I1 est évident que l'on peut sans modifier les caractéristiques de l'invention réaliser un berceau permettant un nombre supérieur d'essais simultanés pour une seule opération de fixation. A chaque botte mesurante ou élément mesureur de façon générale que l'on désire contrôler est associé un module de tête de lecture 6. La fixation rapide 5, de type connu, des bottes mesurantes permet de positionner avec précision chaque botte mesurante par rapport à la tete de lecture qui lui est associée. Chaque module de tête de lecture, de type connu, a pour fonction d'évaluer la rotation de l'axe du compteur, donc d'appréhender le volume mesuré par la botte mesurante. Il peut être constitué, par exemple, d'un émetteur d'impulsions comprenant un disque cranté tournant devant un photocaupleur, transformant par conséquent la rotation de l'axe du compteur en un nombre d'impulsions. Ces impulsions sont alors enregistrées et traitées dans ensemble 3 de traitement de linformation. L'emploi des émetteurs dtimpulsions connus est facilité lorsque le banc dressais est destiné à vérifier des bottes mesurantes de compteurs de liquide ayant une sortie par entratnement magnétique. Représentée schématiquement et référencée par 7, une alimentation en liquide des bottes à mesurer 4 est commandée par électro-vanne (non représentée) et comporte un mano-détendeur pour la mise en pression des bottes 4. Les bottes à mesurer 4 sont alimentées en série, la première botte étant reliée à l'alimentation et la dernière à la partie inférieure du tube d'échantillonnage. Sur la figure 1, on a représenté une seule de ces bottes mesurantes. Le tube d'échantillonnage 2 est divisé en autant de tronçons que l'on désire vérifier de points de la courbe représentative de l'erreur volumique en fonction du débit. Par exemple, sur la figure 1, le tube est divisé en 3 tronçons correspondants aux mesures d'erreurs sur le volume pour trois débits différents 100, 10 et 5 litres/minute, par exemple. Chaque tronçon du tube d'échantillonnage est constitué d'un tube vertical entre deux sections déterminées, appelées platine inférieure et platine supérieure. Sur la figure 2, on a représenté plus en détail le tron çon inférieur du tube d'échantillonnage avec sa platine inférieure 8 et sa platine supérieure 9. Chaque platine est munie dtune ouverture, respectivement 8a et 9a pour les platines inférieure 8 et supérieure 9. Dans chaque tronçon se trouve une bille posée sur la platine inférieure, obstruant l'orifice de celle-ci au repos. Dans le tronçon représenté sur la figure 2, la bille 10 ferme au repos l'orifice 8a de la platine inférieure. Les billes sont de densité légèrement inférieure à celle du liquide de façon à être entratnées par le liquide montant dans le tronçon comme nous le verrons dans la description du fonctionnement. Le passage de la bille est détecté à deux niveaux différents du tronçon définissant ainsi un volume repéré Dans le tronçon représenté sur la figure 2, il s'agit des détecteurs de niveau représentés seulement par les sections de passage détectées il et 12, 11 étant le détecteur de niveau bas et 12 le détecteur de niveau haut. 11' et 12t sont les détecteurs de niveau bas et de niveau haut pour le second tronçon immédiatement supérieur. 11 " et 12" pour le troisème tron- çon. Le tronçon inférieur représenté sur la figure 2 est alimenté par le conduit 13. Dans chaque tronçon,la platine inférieure est munie d'un dispositif de réglage du débit de liquide montant dans ce tronçon. Ce dispositif de réglage du débit ou restriction est l'ajutage ou clapet 8b pour le tronçon inférieur du tube 2 représenté sur la figure 2 et respectivement 9b pour le tronçon immédiatement supérieur, la platine supérieure du tronçon inférieur devenant la platine inférieure du tronçon immédiatement situé au-dessus. Chaque dispositif de réglage de débit est situé sur une canalisation de dérivation, par exemple, 8c pour la platine 8, 9c pour la platine 9, qui sert d'écoulement au liquide lorsque la bille vient obturer l'orifice d'une platine. Le banc d'essai selon l'invention fonctionne de la manière suivante : le tube d'échantillonnage est vide et les bottes mesurantes sont fixées dans les dispositifs de fixation rapide 5, et positionnées par rapport à leur module de tête de lecture respectif. L'vessai commence par les mesures pratiquées sur une première série de bottes mesurantes 4 et pour un débit de 001/mm. On alimente en liquide les bottes 4-1, 4-2, 4-3 et 4-4, les modules de tête de lecture correspondants 6-1, 6-2, 6-3 et 6-4, envoient un nombre d'impulsions correspondant à la rotation de l'axe du compteur associé, elle-même représentative du volume de liquide mesuré par chaque boite mesurante. La sortie de la botte mesurante 4-4 alimente le tronçon inférieur du tube d'échantillonnage.A la partie basse du tube on trouve un mano-détendeur permettant de tenir la pression d'alimentation à une valeur constante et par conséquent d'avoir des débits constants et le circuit de vidange du tube. Dans le tronçon inférieur la bille 10, repose initialement sur la platine inférieur 8, à mesure que liteau monte dans le tube, elle s'immerge jusqu'à sa position d'équilibre hydrostatique et suit alors le mouvement de la surface du liquide.La partie inférieure du tronçon inférieur (figure 2) possède un profil évasé pour permettre à la fois une bonne évacuation de l'air vers le haut, et une répartition ra pide et correcte de l'eau entre la partie supérieure et la partie inférieure de la bille. il faut toutefois remarquer qu'une répartition incorrecte de l'eau par rapport à la bille est sans importance pour la fiabilité de la mesure, étant donné que celle-ci se fait toujours dans les mêmes conditions et particulièrement au même débit. Dans ces conditions la bille se trouve en équilibre au sein du liquide, seule une petite calotte émergeant. La bille a un léger jeu dans le tube de telle façon que ses mouvements éventuels par rapport au liquide soient fortement amortis par laminage entre son diamètre horizontal et la paroi du tube. En régime permanent (et notamment entre les deux niveaux de détection) la bille suit donc pratiquement de façon parfaite les mouvements de liquide. La partie émergente de la bille constitue de plus, un excellent repère du niveau de liquide. Le passage de la bille est détecté à deux niveaux différents du tube définissant ainsi un volume repéré, par exemple dans le tronçoninférieur de la figure 2, le volume repère entre les sections 11 et 12. Nous verrons par la suite comment les informations des détecteurs de niveau sont traitées dans l'ensemble 3. Lorsque le remplissage du tronçon inférieur est terminé, la bille 10 vient s'appuyer contre la platine supérieure 9, obturant l'orifice de passage-direct du liquide.Celui-ci passe alors par le canal de dérivation 9c sur lequel se trouve un dispositif de réglage automatique du débit ou restriction 9b qui freine l'écou- lement et par conséquent détermine le débit souhaité dans le tron çon supérieur. Le fonctionnement est totalement analogue dans le tron çon supérieur, avec un débit différent. Le passage de la bille est également détecté dans deux sections, déterminant ainsi un autre volume repéré. Ce mécanisme se répète pour chaque tronçon du tube d'échantillonnage, le nombre de tronçons étant égal au nombre de points que l'on désire vérifier de la courbe représentative de l'erreur sur le volume mesuré en fonction du débit. A la fin des essais pratiqués sur les bottes mesurantes montées sur le banc, on procède à la vidange du tube d'échantillonnage 2. La bille 10 du tronçon inférieur est retenue par la platine inférieure 8 lors de cette opération. Le traitement de l'information schématisé par l'ensemble 3 comprend un dispositif recevant les informations venant des têtes de lecture et les informations provenant du tube d'échantillonnage 3. L'instant départ de chaque mesure, pour un débit donné pour l'ensemble des bottes mesurantes, est donné par le détecteur de niveau bas du tronçon et la fin de la mesure par le détecteur de niveau haut du même tronçon. Les impulsions données par le tube d'échantillonnage et les impulsions données par les têtes de lecture sont traitées par des moyens classiques et avec la connaissance du débit dans le tube d'échantillonnage permettent d'obtenir pour chaque débit considéré, l'erreur entre le volume théorique (tube d'échantillonnage) et le volume mesuré par la botte soumise à l'essai (tête de lecture). Ces résultats peuvent être envoyés sur un enregistreur et visualisés. inforsation tetes de ture lec- traitement donnant Itraitement donnast1-' point de la courbe information tube échan tillon. L'automatisme de ce dispositif fait qu'aucune surveillance n'est demandée pendant la mesure, par conséquent seul le personnel nécessaire au montage des compteurs est à prévoir. En variante, on peut prévoir un second banc d'essai pour le montage des botes mesurantes, sur lequel les boites mesurantes sont fixées pendant que les essais sont pratiqués sur le premier banc. montage sur le dépouillements banc botes 'ne- mmessai résultats surante s enregistrements L vidange tube W dontage des l montage botte: m-su- f indicateur rantes sur bottes mesurantes automaispe1 automatise intervention intervention En précisant les postes d'essais et de dépouillements on peut schématiser le circuit ainsi alimentatio rotation des mouvement 1 enregistrement hydraulique > x compteurs billes don du banc. et impalsio nant divers débits fin essais REVENDICATION S 1.- Banc d'essai destiné à vérifier les éléments mesureurs des compteurs de liquide en comparant pour un certain nombre de valeurs du débit, une valeur théorique du volume traversant lle, lément avec une valeur mesurée par ltélément lui-même, caractérisé en ce qu'il comprend une partie permettant la fixation de lélé- ment mesureur à vérifier, une alimentation en liquide alimentant celui-ci, un organe d'enregistrement du volume de liquide mesuré par l'élément lui-même et une pluralité d'unités d'échantillonnage, d'une part comprenant chacune un régulateur de débit au niveau de son orifice d'entrée et d'autre part, dans chacun desquels le mouvement du liquide qui a traversé lZhément mesureur à vérifier est repéré entre deux niveaux par des détecteurs de façon à comparer le volume de liquide repéré avec le volume de liquide mesuré par l'élément lui-même, enregistré simultanément. 2.- Banc d'essai selon la revendication i, caractérisé en ce que les unités d'échantillonnage traversées chacune par un débit déterminé auquel on désire effectuer la mesure sont les différentes parties ou tronçons d'un tube d'échantillonnage sensiblement vertical, les tronçons étant séparés par des platines munies chacune d'un orifice d'alimentation et dudit régulateur de débit. 3.- Banc d'essai selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans chaque tronçon se trouvent d'une part, une bille de diamètre sensiblement inférieur que le diamètre du tronçon, posée sur la platine inférieure du tronçon au repos, de densité sensiblement inférieure à celle du liquide de ma nière à suivre le mouvement d'ascension du liquide dans le tronçon alimenté et obturer l'orifice de la platine supérieure lorsque le tronçon est totalement empli de liquide et d'autre part, deux détecteurs du mouvement du liquide dans le tronçon, situés à deux niveaux distincts entre la platine inférieure et la platine supérieure de chaque tronçon et en ce que le passage de la bille flottante à la surface du liquide dans les sections de détection commande le déclenchement desdits détecteurs. 4.- Banc d'essai selon llune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à travers chaque platine ou section de séparation des tronçons est prévue une canalisation de déviation qui permet le mouvement d'ascension du liquide dans le tronçon situé immédiatement au-dessus de ladite platine lorsque dans le tronçon qui le précède, la mesure a été effectuée et la bille obture l'orifice de la platine supérieure. 5.- Banc d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'enregistrement du volume de liquide mesuré par chaque élément mesureur soumis à l'essai est un émetteur d'impulsions comprenant un disque cranté lié en rotation avec l'axe de rotation de l'élément mesureur et tournant devant un photocoupleur transformant par conséquent la rotation de l'axe du compteur en un nombre d impulsions. 6.- Banc d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie destinée à la fixation des éléments mesureurs à contrôler est conformée de manière à recevoir et fixer avec précision plusieurs éléments mesureurs, à permettre d'alimenter en série les éléments mesureurs à brancher la sortie du dernier élément mesureur du banc d'essai à l'entrée de l'élément d'échantillonnage. 7.- Banc d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que I'alimentation en liquide des éléments mesureurs est commandée par électro-vanne et comporte un manodétendeur pour la mise en pression des éléments mesureurs. 8.- Banc dressai selon la revendication 1, caractérisé en ce que les impulsions données par les moyens d'enregistrement (6) du volume mesuré par un élément mesureur et les impulsions données par les détecteurs de niveau dans les tronçons d'échantillonnage sont enregistrées et traitées par un ensemble électronique (3), de manière connue en soi, pourfournir une erreur entre le volume mesuré par l'élément mesureur et un tronçon d'échantillonnage et cela pour un débit donne. 9.- Banc d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble (3) dtenregistrement et de traitement de l'information comporte une imprimante sur laquelle sont affichés les résultats.