Brevet FR2334091A1 — publié le 19770701

L'invention concerne un dispositif pour le controle de la quantité d'un fluide d'écoulement qui, lors du dépassement par au-dessus ou par en-dessous d'une quantité d'écoulement prédéterminé, délivre un signal. Un cas d'application à titre d'exemple est représenté par le contrôle de conduits de fuite prévus sur des joints ondulés, de joints en labyrinthe, de presse-étoupes et éléments analogues L'invention a pour but de créer un dispositif du genre indique', dont la partie exposée au fluide en écoulement constitue un système étanche à la pression. De plus, le dispositif doit pouvoir être utilisé dans un large champ de mesure. Le but posé est atteint par l'application des caractéristiques indiquées dans la partie caractérisante de la revendication 1. Le réservoir de mesure prévu dans le dispositif conforme à l'invention représente un élément de construction simple pouvant sans difficultés être exécuté de façon étanche à la pression. Il en est de même aussi pour le contrôleur de niveau à prévoir, qui signale la descente ou la montée du niveau du fluide dans le réservoir de mesure jusqu'à un niveau de consigne supérieur ou inférieur. Si le niveau de mesure a atteint le niveau de consigne supérieur, le signal de niveau qui se produit alors provoque une ouverture de la soupape d'arrêt dans le réservoir de mesure et le réservoir de mesure se vide jusqu'a' ce que le niveau du fluide. soit descendu au niveau de consigne inférieur. Le signal, se produisant alors, du contrôleur de niveau provoque une fermeture de la soupape d'arrêt,de sorte que le niveau du fluide monte lorsque le fluide afflue. Le dispositif électro- nique d'exploitation mesure alors le temps qui s'écoule jusqu'a' ce que le niveau de consigne supérieur soit atteint - ce qui est signalé de nouveau par le contrôleur de niveau - et ce temps est comparé à un temps de consigne théorique. Une éventuelle divergence par rapport à une quantité de consigne de fluide ou à un dépassement, au-dessus ou au-dessous, d'une valeur limite de quantité, peut se juger par la différence qui se produit dans la comparaison des temps. De plus, le dispositif peut être mis en oeuvre avec une différence de hauteur constante entre les niveaux théoriques dans une grande gamme de mesure. Pour le réglage sur la valeur de consigne ou valeur limite de-débit, il faut simplement procéder à une modification du temps théorique de consigne. Les sous-revendications indiquent des perfectionnements avantageux de l'invention. La revendication 2 concerne une configuration particulièrement préférée du dispositif électronique d'exploitation. L'intégrateur prévu suivant celle-ci est en même temps mis en marche par le contrôleur de niveau, et il produit alors une tension qui croit linéairement avec le temps. Cette tension est divisée par les organes de découplage et les deux tensions partielles sont fournies aux deux comparateurs. Dès que le contrôleur de niveau signale que le niveau de consigne supérieur est atteint, l'une des tensions partielles pour le pied est court-circuitée et ensuite s'annule. Si la quantité de débit de fluide effective dépasse la quantité théorique de consigne, le court-circuit mentionné a lieu avant que le temps théorique soit atteint et il surmonte alors l'autre tension partielle non court-circuitée. Ensuite, l'un des comparateurs bascule et délivre une impulsion de signal. Si, entre-temps, la quantité de produit débitée dépasse par en-dessous la valeur théorique, le court-circuit ne se produit qu'apurés l'écoulement du temps théorique. La tension formant le courtcircuit dépasse alors l'autre tension partielle atteignant sa valeur finale quand le temps théorique est atteint. Ainsi, l'autre comparateur bascule et fournit une impulsion de signal. La revendication 3 concerne un mode d'exécution particulièrement avantageux, cependant que la revendication 4 indique une solution préférée pour la réalisation d'une tension partielle constante quand le temps théorique est atteint. Avec les caractéristiques de la revendication 5 est en outre facilité d'une façon simple un réglage du dispositif sur des valeurs théoriques de débit différentes. La revendication 6 indique-un perfectionnement parti culièrement avantageux du dispositif d'exploitation,par lequel est assurée d'une façon simple une accumulation de chaque signal de mesure de cycle de mesure en cycle de mesure. La revendication 7 a pour objet une forme d'exécution préférée du dispositif de commande pour la soupape d'arrêt. Les revendications 8 et 9 représentent par contre une exécution extrêmement simple et en meme temps de fonctionnement sûr du contrôleur de niveau. Enfin, la revendication 10 offre la possibilité d'une lecture de la valeur absolue de la quantité débitée. Dans les dessins est représenté un exemple d'exécution du dispositif conforme à l'invention - La figure 1 représente un réservoir de mesure du dispositif; - La figure 2 représente, sous forme de schéma de montage, la partie d'exploitation et de commande électronique du dispositif; - La figure 3 représente un complément de la partie électronique de la figure 2. Dans la figure I, est représenté un réservoir de mesure 1, qui présente une entrée 2 et une évacuation 3 pour le fluide d'écoulement à mesurer. En outre, le réservoir de mesure 1 peut être muni, le cas échéant, d'un raccord d'évent 4 pour le raccordement éventuel d'une canalisation pour le gaz. Une soupape d'arrêt 5 pouvant être actionnée magnétiquement commande ltéva- cuation 3. Enfin, il est encore prévu un contrôleur de niveau, qui se compose dgun flotteur sphérique 6 avec un aimant en ferrite ainsi que de deux contacts Reed 8, 9. Le contact 8 est alors fermé pour l'émission de signaux provenant de 1 'aimant quand le niveau du produit dans le réservoir de mesure 1 est descendu à un niveau de consigne inférieur. L'actionnement du contact 9 s'effectue par l'aimant 7 quand le niveau du fluide est monté jusqu un niveau de consigne supérieur 11. Les signaux ainsi produits agissent sur un dispositif d'exploitation et de commande électronique représenté dans la figure 2. Dans la figure 2, sur une canalisation d'alimentation 14 qui présente un contacteur 13, est branché un intégrateur dont la sortie va simultanément sur deux amplificateurs de découplage 15, 16. Leurs tensions de sortie sont à leur tour fournies à deux comparateurs de tension 17, 18. Ceux-ci sont reliés à une bascule 29sur laquelle sont branchées deux lampes de signalisation 20, 21. Sur la canalisation de jonction 22 entre l'amplificateur de découplage 15 et les comparateurs 17, 18, est branchée une dérivation allant au point de pied 23 et qui contient un contacteur 24. Pour la commande de l'aimant d'actionnement 25 de la soupape d'arrêt 5, est enfin prévue une bascule 26, dont les deux canalisations d'alimentation 27, 28 sont équipées chacune d'un contacteur 29, 30. Si maintenant le contact 8 signale un abaissement du niveau du fluide dans le réservoir de mesure 1 iusqu'au niveau de consigne inférieur 10, le contacteur 29 se trouve fermé, et la bascule 26 s'inverse, de sorte que la soupape d'arrêt 5 précédemment ouverte se ferme. En même temps, le contacteur 13 est actionné et de ce fait l'intégrateur 14 est mis en marche, intégrateur qui produit une tension de sortie croissant linéairement avec le temps. Celle-ci est divisée par les organes de découplage 15, 16 en deux tensions partielles analogues. L'amplificateur de découplage 16 est muni d'une délimitation réglable, qui fait que la tension de sortie de l'amplificateur 16, après écoulement d'un temps de consigne prédéterminé, ne continue pas à croitre, mais reste alors constante. Dans le cas où le niveau du fluide,en raison d'un afflux de fluide est monté jusqu'au niveau de consigne supérieur 11, il se produit une émission de signal par le contact 9, qui provoque une fermeture du contacteur 24, de sorte que la tension partielle existant dans la canalisation de jonction 22 s'annule. Le signal du contacteur 9 produit en outre une ouverture du contacteur 13, ainsi que, par l'intermédiaire du contacteur 30, une commutation de la bascule 26, après quoi a lieu une ouverture de la soupape d'arrêt 6. Le temps théorique de consigne mentionné précédemment est choisi de manière a correspondre au temps qui s'écoule, lors de l'afflux du fluide avec l'intensité d'écoulement maximale admissible, pendant la montée du niveau du fluide à partir du niveau de consigne inférieur 10 jusqu'au niveau de consigne supérieur 11. Si le temps de mesure s'écoulant effectivement jusqu'à ce que soit atteint le niveau de consigne supérieur 11 est plus grand que le temps de consif et par conséquent ne dépasse pas le débit du fluide, le court-circuit de la tension partielle de l'amplificateur de découplage 15 n'a lieu qu'après l'écoulement du temps théorique. Comme cette tension partielle augmente continuellement jusqu'au court-circuit, après la fin du temps théorique elle surmonte la tension partielle de l'amplificateur de découplage 16, qui, comme déjà mentionné, reste constante après l'écoulement du temps théorique. Apres cela, le comparateur 17 s'inverse. L'impulsion rectangulaire ainsi produite à sa sortie est délivrée à la bascule 19,qui commande la lampe de signalisation 20. Dans le cas d'une quantité débitée accrue exagérée, le court-circuit de la tension partielle de l'amplificateur de découplage 16 se produit avant l'écoulement du temps théorique, de sorte qu'alors la i;ension partielle de l'amplificateur ,de découplage 16 est prépondérante. De ce fait, le comparat,eur 18 s'inverse et la bascule 19 commande la lampe de signalisation 24. Par les lampes de signalisation 20, 21, dont l'indication reste maintenue chaque fois jusqu'au cycle de mesure suivant,;st ainsi indiqué le maintien ou le non-maintien de la quantité de fluide débitée admissible chaque fois. La figure 3 représente un montage de complément permettant l'indication de la valeur réelle de la quantité débitée. Pour cela, sur la canalisation de jonction 22 de la figure 2, sont branchés, par l'intermédiaire d'une diode 31, un organe d'accumulation 32 ainsi qu'un organe d'indication. L'organe d'accuI8ulation 32 fixe, lors du court-circuit, la tension partielle de l'amplificateur de découplage 15, qui représente un paramètre pour la quantité de fluide traversant le réservoir de mesure 1 Sur l'organe d'indication 33 peuvent se lire la valeur de la tension, et par conséquent la quantité de fluide. Au début d'un nouveau cycle de mesure, a lieu, par l'intermédiaire de moyens appropriés non représentés, un effacement de l'organe d'accumulation 32, après quoi celui-ci recueille la nouvelle valeur de tension qui se produit. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Dispositif pour le contrôle de la quantité--d'un fluide d'écoulement qui, lors du dépassement par au-dessus ou par en-dessous d'une quantité d'écoulement prédéterminée, délivre un signal, caractérisé par un réservoir de mesure (1) avec une arrivée et une évacuation pour le fluide à contrôler et avec un contrôleur de niveau (6, 7, 8, 9) qui, lorsque le niveau du fluide baisse dans le réservoir jusqu'à un niveau de consigne inférieur prédéterminé (10) ou croit jusqu'à un niveau de consigne supérieur prédéterminé (11), délivre, chaque fois, un signal à travers une soupape d'arrêt (5) disposée dans l'écoulement (3) du réservoir de mesure (1) et qui est commandée par des signaux de niveau, de telle sorte que, quand le niveau de consigne supérieur (11) est atteint, la soupape d'arrêt (5) s'ouvre, tandis qu'elle se ferme lors de l'atteinte au niveau de consigne inférieur (10), un dispositif d'exploitation électronique commandé par les signaux de niveau étant prévu,qui mesure le temps entre la fermeture de la soupape d'arrêt (5) et le moment où est atteint le niveau de consigne supérieur (11) et qui compare ce temps à un temps théorique prédéterminé. 20) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'exploitation électronique est muni d'un intégrateur (14) avec deux organes de découplage (15, 16) branchés en même temps sur la sortie de celui-ci, deux comparateurs de tension (17, 18) branchés sur ceux-ci ainsi qu'un premier commutateur (13) prévu dans la canalisation d'alimentation (12) de l'intégrateur (14), la canalisation de jonction (22 > entre l'un des organes de découplage (15) et les comparateurs (17, 18) présentant un potentiel de mesure par rapport à un point de pied (23),et un deuxième commutateur (24) commandé par le contrôleur de niveau t6, 7,i-8, 9) étant court-circuité instanthément quand le niveau de consigne supérieur 11) est atteint, tandis que le premier commutateur (13) est commandé par le contrôleur de niveau (6, 7, 8, 9), de telle sorte que, lors de l'abaissement jusqu'au niveau de consigne inférieur (10), l'arrivée de courant à l'intégrateur (14) est libérée, tandis qu'elle est interrompue quand le niveau de consigne inférieur (11) est atteint. 30) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des amplificateurs (15, 16) comme organes de découplage. 40) Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'amplificateur (16),qui n'est pas relié au point de pied (23) commandé par commutateur, présente un dispositif de limitation qui limite l'accroissement du signal alimenté. 50) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de limitation est constitué de façon réglable. 60) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par une bascule (19) commandée par les deux comparateurs (17, 18). 70) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par une bascule (26) commandée par les signaux du contrôleur de niveau (6, 7, 8, 9) et qui de son côté commande le dispositif de manoeuvre (25) de la soupape d'arrêt (58. 80) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le contrôleur de niveau se compose d'un contacteur (6) disposé dans le réservoir de mesure (; des aimants en ferrite (7) de deux émetteurs de signaux (8, ) magnétiquement sensibles étant disposés sur le réservoir (1) au voisinage des niveaux de consigne inférieur et supérieur (10, 11), en dehors de l'enceinte pour le fluide. 90) Dispositif suivant la revendication 8., caractérisé par des contacts de Reed (8, 9) prévus comme émetteurs de signaux. 100) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, sur la canalisation de jonction (22) pouvant être reliée au point de pied (23), est branché, par l'intermédiaire d'une diode (31), un organe d'accumu lation (32) avec des moyens d'indications branchés sur ce'ui-ci, des moyens étant prévus qui, avant le début de chaque cycle de mesure, provoquent un effacement de l'organe d'accumulation (32).