Brevet FR2387439A1 — publié le 19781110

La présente invention se rapporte à un dispositif destiné à détecter la présence ou le niveau d'un liquide de résistance quelconque, tel qu'une huile minérale ou synthétique, de 1' eau, de l'alcool, etc ... On a déjà proposé des détecteurs de niveau de liquide faisant usage d'une ou plusieurs sondes fixes plongées dans un liquide au moins légèrement conducteur. Dès que ledit liquide atteint un niveau minimal prédéterminé et découvre la ou les sondes, le passage du courant est interrompu dans la ou les sondes et un circuit d'alarme associé produit un signal d'avertissement. Cependant, un tel détecteur de niveau a l'inconvénient de ne pouvoir être utilisé qu'avec un liquide au moins légèrement conducteur et, en outre, la ou les sondes sont susceptibles de s1 oxyder et donc d'introduire une certaine imprécision dans la détection du niveau de liquide. Avec le détecteur de niveau conforme à la présente invention le liquide peut être ou non conducteur et les problèmes dus à l'oxydation de ou des sondes sont éliminés. Le détecteur de niveau conforme à la présente invention est essentiellement formé d'une paire d'éléments piézoélectriques montés en regard et plongeant dans un liquide dont on veut détecter la présence ou le niveau, d'un circuit actif formant avec la paire d'éléments piézoélectriques'et le liquide interposé entre ceux-ci un oscillateur ultrasonore, et d'un circuit d'alarme qui est connecté au circuit actif et qui produit un signal d'avertissement dès que le liquide atteint un niveau minimal prédéterminé et n'est plus interposé entre la paire d'éléments piézoélectriques. Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à réaliser un détecteur de niveau de liquide de type ultrasonore permettant de détecter la présence ou le niveau d'un liquide conducteur ou non avec une bonne fiabilité. Cet objet et caractéristiques et d'autres encore de la présente invention apparaitront plus clairement de la description détaillée qui suit ainsi que des dessins y annexés, étant-bien entendu que ceux-ci ne sont donnés qu'à titre d'exemple nullement limitatif. Sur les dessins La figure 1 est une vue de la partie du dispositif selon l'invention contenant la paire d'éléments piézoélectriques ; et La figure 2 est un schéma de l-toscillateur ultrasonore et du circuit d'alarme. En se reportant maintenant à la Fig. 1, on y voit un ensem ble 10 qui peut etre, par exemple, monté dans le bouchon du réservoir contenant le liquide de résistance quelconque dont on veut détecter la présence ou le-niveau. L'ensemble 10 comprend deux supports isolants 12 et 14, le support isolant 12 étant pourvu à sa partie inférieure d'une fente 16 et le support isolant 14 d'une fente 18. Une lame de céramique piézoélectrique 20 est montée par une de ses extrémités dans la fente 16 et une lame de céramique piézoélectrique 22 est montée par une de ses extrémités dans la fente 18 ; les fentes 16 et 18 sont ménagées de manière que les lames de céramique piézoélectrique 20 et 22 se trouvent parallèlement en regard. les faces de chacune des lames de céramique piézoélectrique sont métallisées à l'aide, par exemple, d'une couche d'argent.Chacune des faces métallisées est reliée à un conducteur par une connexion telle que 24 réalisée par soudure, pincement ou collage. Afin d'éviter toute détection intempestive de courte durée du niveau minimal prédéterminé en raison de remous dans le liquide, l'ensemble 10 est inclus dans un boitier de forme cylindrique 26 en une matière thermoplastique. le boîtier 26 est percé à sa partie inférieure d'un orifice 28 de faible diamètre, destiné à permettre au liquide de monter ou de descendre dans ce boitier, et est percé à sa partie supérieure d'un orifice 30 destiné à permettre à l'air de sten échapper. les conducteurs reliés à chacune des faces métallisées des lames de céramique piézoélectrique 20 et 22 traversent la partie supérieure du boitier 26 par un orifice approprié 32. On se-reportera maintenant à la Fig 2. Les points A, B, C et D correspondent aux extrémités A, B, C et D des conducteurs reliés à chacune des faces métallisées des lames de céramique piézoélectrique 20 et 22. On y voit que la lame 20 est branchée entre la masse et l'une des armatures d'un condensateur 34 et que la lame 22 est branchée entre la masse et la base d'un transistor 36 dont l'émetteur est relié directement à la masse par un conducteur 38, dont la base est en outre connectée par une résistance 40 à l'autre armature du condensateur 34 et dont le collecteur est relié par une résistance 42 à un conducteur d'alimentation 44 porté à une tension de 10 à 12 volts, le point de jonction de la résistance 42 et du collecteur du transistor 36 étant connecté au point de jonction de la résistance 40 et de l'autre armature du condensateur 34. le circuit formé des deux lames de céramique piézoélectrique 20 et 22, du transistor 36, des résistances 40 et 42 et du condensateur 34 constitue un oscilla teur ultrasonore lorsque les deux lames 20 et 22 sont plongées dans le liquide dont on veut détecter la présence ou le niveau et sont, par conséquent, couplées par le liquide interposé entre elles. le collecteur du transistor 36 est connecté par un conden sauteur 46 à un point de jonction 48. Ce dernier est connecté, d'une -part, par une diode 50 au conducteur d'alimentation 44 et, d'autre part, par une diode 52 à la base d'un transistor de commande 54 dont l'émetteur est connecté directement au conducteur d'alimentation 44 par un conducteur 56 et dont le collecteur est relié à la masse par une résistance 58. le point de jonction de la diode 52 et de la base du transistor 54 est connecté par un condensateur 60 et une résistance 62 en parallèle au conducteur d'alimentation 44. le circuit formé des condensateurs 46 et 60, des diodes 50 et 52 et de la résistance 62 constitue un convertisseur de tension destiné à transformer le signal ultrasonore apparaissant au collecteur du transistor 36 en une tension continue. le collecteur du transistor 54 est connecté à la base d'un transistor de commutation 64 dont l'émetteur est connecté directement au conducteur d'alimentation 44 par un conducteur 66 et dont le collecteur est relié à la masse par une lampe témoin 68. Lorsque l'oscillateur ultrasonore oscille en raison du liquide interposé entre les lames 20 eut 22, la tension continue développée par le convertisseur et apparaissant à la base du transistor 54 est négative par rapport à l'émetteur de ce transistor, de sorte que ce dernier est rendu conducteur. La tension apparaissant alors au collecteur du transistor 54 et qui est appliquée à la base du transistor 64 entrain le blocage de ce dernier transistor, de sorte que la lampe témoin 68 est éteinte. Lorsque le liquide atteint un niveau minimal prédéterminé et n'est plus interposé entre les deux lames de céramique piézoélectrique 20 et 22, l'oscillateur n'oscille pas et le transistor de commande 54 est bloqué par la tension développée aux bornes de la résistance 62. Dans ces conditions, le transistor de commutation 64 est rendu conducteur par la tension développée aux bornes de la résistance 58, de sorte que la lampe témoin 68 s'allume, avertissant l'utilisateur que le niveau minimal de liquide dans le réservoir est atteint. Il est à remarquer qu'en cas de panne du circuit de l'os- cillateur ultrasonore, l'oscillateur n'oscille pas et la lampe témoin 68 s'allume, même si, par conséquent, les lames 20 et 22 sont plongées dans le liquide. I1 en résulte une fiabilité accrue, puisque le dispositif surveille son propre état d'oscillation, ce qui-n'aurait pu être le cas avec un dispositif dans lequel l'oscillateur ultrasonore entrerait en oscillation en l'absence de liquide entre les deux lames de céramique piézoélectrique. il est aussi à remarquer que la partie électronique du dispositif selon l'invention peut être également montée dans le bouchon du réservoir. Bien que dans un but d'explication de l'invention une forme de réalisation particulière de celle-ci ait été représentée et décrite, il doit être entendu que divers changements ou modifications évidents à tout homme de l'art peuvent y être apportés sans s 'écarteur pour cela de ltesprit de l'invention ni sortir de son domaine. REVENDICÂTIONS 1. Détecteur de niveau de liquide caractérisé en ce qu'il comprend une paire d'éléments piézoélectriques montés en regard et plongeant dans le liquide dont on veut détecter la présence ou le niveau, un circuit actif formant avec la paire d'éléments piézoélectriques et le liquide interposé entre ceux-ci un oscillateur ultrasonore, et un circuit d'alarme qui est connecté au circuit actif et qui produit un signal d'avertissement dès que le liquide atteint un niveau minimal prédéterminé et n'est plus interposé entre la paire d'éléments piézoélectriques. 2. Détecteur de niveau de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'alarme comprend un convertis seur de tension destiné à transformer le signal ultrasonore délivré par l'oscillateur ultrasonore en une tension continue. 3. Détecteur de niveau de liquide selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit d'alarme comprend un dispositif de commande sensible à la tension continue délivrée par le convertisseur de tension 4. Détecteur de niveau de liquide selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit d'alarme comprend un dispositif de commutation sensible à une tension délivrée par le dispositif de commande et connecté en série avec une lampe témoin destinée à produire le signal d'avertissement. 5. Détecteur de niveau de liquide selon la revendication 4, caractérisé en ce que le eircuit actif comprend un premier transistor, le dispositif de commande comprend un second transistor, et le dispositif de commutation comprend un troisième transistor, lequel est bloqué par la tension délivrée par le second transistor qui est rendu conducteur par la tension continue délivrée par le convertisseur lorsque l'oscillateur ultrasonore oscille, de sorte que la lampe témoin est éteinte. 6. Détecteur de niveau de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paire d'éléments piézoélectriques est formée de deux lames de céramique piézoélectrique respectivement montées dans des supports isolants. 7. Détecteur de niveau de liquide selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun deys supports isolants est pourvu d'une fente à sa partie inférieure et chacune des lames de céramique piézoélectrique est montée par une de ses extrémités dans la fente du support isolant correspondant. 8. Détecteur de niveau de liquide selon la revendication 7, caractérisé en ce que les fentes sont ménagées de manière que les lames de céramique piézoélectrique se trouvent parallèlement en regard. 9. Détecteur de niveau de liquide selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des faces des lames de céramique piézoélectrique sont métallisées et connectées par des conducteurs au circuit actif. 10. Détecteur de niveau de liquide selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux lames de céramique piézoélectrique et leurs supports isolants sont inclus dans un boîtier dont la base est percée d'un trou destiné à laisser passer le liquide et dont le sommet est percé d'un autre trou destiné à laisser échapper l'air.