Brevet FR2423833A1 — publié le 19791116

L'invention est relative à un dispositif destiné à détecter le risque de verglas sur des routes, comportant un ensemble capteur comprenant un capteur de concentration en sel. pour déterminer la concentration en sel d'une solution aqueuse de sel répandu sur la route, et un ensemble indicateur, pour indiquer la concentration en sel ou le point de congélation correspondant. Un tel dispositif est décrit par le brevet RFA n022 54 351 et fournit des valeurs de température susceptibles d'être comparées pour le point de congélation de la solution saline en fonction de sa concentration et pour la température correspondante du sol. Oe cette différence entre ces deux valeurs de tsmpérature on déduit, par comparaison, l'existence ou l'approche du risque de verglas et on peut obvier à celui-ci par projection supplémentaire de sel. Les capteurs de concentration en sel et de température du sol sont incorporés à la surface de la route ou peuvent etre installés, sous forme d'appareil commande manuelle- ment, sur la surface de la route. L'invention a pour but de perfectionner ce dispositif de telle manière que la surveillance du risque de verglas puisse etre effectuée, simplement et rapidement, sans installations fixes. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, par le fait que l'ensemble capteur, situé à une certaine distance de la surface de la route, peut recevoir la solution saline, amenée par un dispositif collecteur comprenant une roue collectrice. Cette roue collectrice peut entre constituée par une roue de mesure séparée qui, conjointement avec le dispositif indicateur, est poussée à la main, mais elle peut aussi etre montée sur un véhicule. Il est particulièrement avantageux que la roue collectrice soit constituée par une roue du véhicule. Le dispositif conforme à l'invention peut aussi etre installé sur un véhicule de surveillance routière ou d'épandage de sel, patrouillant sur le trajet surveillé. On peut aussi, avec un seul appareil, contrôler rapidement le risque de verglas sur de grandes sections de route. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide de certains de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale partielle d'un dispositif conforme à l'invention monté sur un véhicule, - la figure 2 est une coupe horizontale du coffrage de rous d'un véhicule équipé d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure 3 est une coupe à plus grande échelle du dispositif suivant la ligne III-III de la figure 2, - la figure 4 est une coupe centrale verticale d'un ensem ble capteur, suivant la ligne IV-IV de la figure 5, - la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4. - les figures 6 et 7 sont des coupes, correspondant aux figures 4 et 5, d'un autre mode de réalisation et - la figure 8 est un schéma fonctionnel du dispositif conforme à l'invention. La figure 1 représente un dispositif, monté sur un véhicule 67, comportant une roue de mesure 72 montée sur un châssis séparé 71 cette cette roue de mesure 72 roule sur la surface 13 de la route et recueille l'humidité présente à la surface de la route et indiquée par une ligne en trait interrompu 73.Un rouleau de transfert 74 est disposé sur le châssis 71, fixé d'une manière amovible au véhicule 67, de la roue de mesure 72 ; ce rouleau 74 recueille l'humidité de la roue de mesure 72, Une raclette 75 enlève l'humidité du rouleau de transfert 74 et le transporte à un ensemble capteur Il. L'ensemble capteur Il est accouplé à un appareil actionneur 76 qui comprend un moteur 77 pour actionner un tiroir d'arrêt 78 (figures 5 et 6) et, éventuellement, un moteur pour soulever et écarter de la surface 13 de la route la roue de mesure 72. Ce soulèvement peut cependant entre effectué manuellement.L'ensemble capteur Il et appareil actionneur 76 sont reliés électriquement à un ensemble indicateur 12, représenté en trait mixte, disposé à l'intérieur du véhicule et qui peut etre observé et manoeuvré par un passage ménage dans le véhicule. La figure 2 représente une variante dans laquelle, à l'intérieur du coffrage de roue 79 d'un véhicule 67'. est disposée une claque collectrice 60, située, à peu près verticalement, en avant ou on arrière d'une roue 81 du véhicule, qui recueille l'eau projetée par cette roue et la collecte par une rigole inclinée à section en U 82 (figure 3) pour l'amener à L'ensemble capteur 11. Celui-ci, conjointement avec son appareil actionneur 76, est monté à l'extérieur du véhicule et peut etre fixé à l'aide d'un support dans un tube 83 normalement prévu pour l'engagement d'un cric de levage du véhicule.Il est préférable de prévoir un mDntage amovible, mais les véhicules d'épandage de sel ou des véhicules de surveillance analogues peuvent être équipés de dispositifs collecteurs fixes. Le corps 84 de l'ensemble capteur Il des figures 4 et 5 est constitué par un court tube de matière plastique, présentant un conduit de passage vertical cylindrique 85 à travers la partie inférieure duquel passe horizontalement le tiroir d'arret 18 qui coulisse dans une fente correspondante 86 du corps 84. Le tiroir 78 présente une ouverture de passage 87 qui, en position d'ouverture, représentée ici, du conduit de passage 85 est essentiellement alignée avec celui-ci. Le tiroir d'arrêt 78 peut etre déplacé par un moteur, par l'intermédiaire d'une crémaillère 8B, de telle manière qu'il obture le conduit de passage 85 en y formant un réceptacle pour la solution aqueuse de sel. Dans le conduit de passage 85 est engagé un ensemble d'électrodes 59, réalisé sous la forme d'une plaque de matière plastique en forme de T dont la barre transversale repose sur la surface d'extrémité supérieure du corps 84. Dans la partie qui s'engage verticalement dans le conduit de passage 85, de l'ensemble d'électrodes 59, sont disposées côte à côte quatre électrodes en forme de barreaux insérées dans des alésages, de manière que leurs surfaces d'extrémités inférieures se trouvent essentiellement dans le plan de la surface inférieure de l'ensem~ ble 59. Les surfaces 60 alignées l'une à coté de l'autre, des quatre électrodes 64, 65, sont disposées dans la partie inférieure du conduit de passage 85 de telle manière qu'un appareil de nettoyage, constitué par une brosse 100, fixé au tiroir d'arrêt 78, passe sur les électrodes en les nettoyant à chaque manoeuvre du tiroir effectuée pour rincer la chambre de mesure. Les électrodes sont munies, à la partie supérieure de l'ensemble 59, de fils de connexion reliés à l'ensemble indicateur 12. D'un coté de l'ensemble d'électrodes 59 est prévu un capteur de température 51 de telle manière qu'il soit constamment léché par le courant de liquide 73. Ce capteur de température peut être constitué par un simple capteur à résistance logé dans un tube protecteur.Les électrodes peuvent également être disposées selon un cercle. Les figures 8 et 7 représentent une variante préférentielle d'ensemble capteur 11', dans laquelle, dans un bloc de matière plastique 84', deux alésages de passage verticaux 101, 102 sont croisés par le trajet d'un tiroir cylindrique de section circulaire 78'.Entre les deux alésages de passage 101, 102 qui, en position de fermeture du tiroir 78' > constituent des chambres de mesure est prévu un conduit de liaison 103 dont la section droite est petite par rapport à sa longueur. il se raccorde immédiatement au trajet du tiroir 78' et, à cet effet il se présente sous la forme d'une rainure formée dans l'ouverture de passage de celui-ci, dans la région de la partie centrale 104 située entre les alésages 105, 108. Le tiroir 78' comporte un appareil de nettoyage 100', constitué par une brosse, qui balaie le conduit de faisan 103 et nettoie celui-ci chaque fois qu'on actionne le tiroir.Peux électrodes 105, 106, constituées par des tubes métalliques, sont disposées, au-dessus du tiroir 7E', dans des alésages 101, 102. il est particulièrement avantageux ici que de très grandes électrodes soient associées à un conduit de liaison 103 long et étroit, ce qui fournit une mesure précise et exempte de perturbations. L3 mesure s'effectue, de préférence, lorsque le tiroir 7e' se trouve en position de fermeture.Le liquide, objet de la mesure, déborde alors par un trop plein 157, prévu sur l'alésage 102, qui est situé en face du côté d'arrivée (rigole 75'] de telle façon que le liquide s'écoule à travers le conduit de esure 103. Dans la région de la partie centrale 104 est disposé un cap tour de température 108, de préférence une ré distance à coeffic,ent de température négatif, qu'explore la tampérature du liquide, objet de la mesure La figure B représente le dispositif de mesure dans lequel une tension imposée, c'est-à-dire une tension essentielle ccnstante, est applIquée par une source de tension alternative 110, å l'ele-trods îD6. L'électrode 105 est reliée, par l intr- msuiairg c'un redresseur 111, destiné à redresser le courant s'écouant entre les électrodes, et d2un élément correcteur 112, ainsi éventuellement que d'un amplificateur, non représenté ici, à un appareil Indicateur 113 qui indique la concentration en sel et, par conséquent, le point de congélation du liquide, objet de la mesure. Les defauts de linéarité peuvent être compensés par un étalonnage appropié.L'élément correcteur 112 compense l'influence de la température de la solution saline et peut être constitué par une résistance montée en série avec le capteur de température 108. Pour un dimensionnement approprié de la résistance à coefficient de température negatif 108, on peut cependant se passer de cette résistance ohmique. L'ensemble indicateur 12 contient encore un appareil indicateur 114 de la température de la route, laquelle est explorée par un thermomètre sans contact 115 à capteur à infrarouge 116. Du fait que cette mesure est effectuée sans contact. on élimine les effets parasites, par exemple dus à l'évaporation, agissant sur l'indication de température. Bien que dans un assez grand nombre de cas on puisse se contenter de comparer les indications des appareils 113 et 114, on peut prévoir un comparateur 117, au moyen duquel on peut afficher, sur un appareil indicateur 119, la différence de température entre la température du sol et le point de congélation. Un dispositif de réglage 118 permet d'imposer au comparateur 117 une valeur de cette différence de température en dessous de laquelle il déclenche un signal avertisseur 120, par exemple une lampe clignotante ou un signal sonore.En amont du comparateur 117 est monté un dispositif 121 destiné à linéariser l'indication du point de congélation. La sortie du comparateur 117 peut commander un dispositif de commande 122 de l'installation d'épandage 123, qui met cette installation en marche en cas de franchissement d'une valeur de différence de température assignée par le dispositif de réglage 116. Alors que le dispositif de commande 122, en cas de parcours de contrôle nocturne d'un véhicule d'épandage de sel, met automatiquement en marche l'installation d'épandage lorsque la marge de sécurité fixée (différence de température) ntexiste plus. il est souvent wmportant aussi de protéger à l'avance la route pour une température minimale prévue. Dans ce cas, on peut, indépendamment de l'indication de température du sol, fixer sur un dispositif de réglage 124 une valeur de température [température minimale prévue et différence de température de sécurité).Le dispositif de commande 122 met alors l'installation d'épandage en service lorsque la valeur de point de congélation déterminée de l'humidité de la route dépasse la valeur de température assignée. Le dispositif de commande 122 peut régler l'intensité d'épandage de sel (par exemple l'entrat- nement de l'installation d'épandage) de telle maniere que le débit de sel soit fonction de la différence entre la valeur de consigne et la valeur réelle du point de congélation. L'invention permet, d'une manière sûre et-Exempte de perturbations,de recueillir, indiquer et traiter les mesures pour assurer une régulation absolument automatique de l'installation d'épandage. On peut aussi, d'une manière plus sûre, faire l'économie de grandes quantités de sel et éviter de polluer le milieu ambiant. L'ensemble capteur représenté sur les figures 6 et 7 s'est révélé particulièrement avantageux. Grace à leur grande surface, les électrodes ne se salissent pas beaucoup et, du fait que le diamètre du conduit de mesure 103 est faible par rapport à la longueur de celui-ci, les effets de polarisation sont peu importants. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés : elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. Ainsi, à la place du capteur a infrarouge 11E, on peut utiliser un autre appareil de mesure de température, à condition de tenir compte de l'influence de la vaporisation du liquide, objet de la mesure, lorsque celui-ci est recueilli, ou de compenser cette influence. Le conduit de mesure pourrait encore être constitué par une rainure du tiroir. REVENDICAT-IQNS 1. Dispositif destiné à détecter le risque de verglas sur des routes, comportant un ensemble capteur comprenant un capteur de concentration en sel, pour déterminer la concentration en sel d'une solution aqueuse de sel répandu sur la route, et un ensemble indicateur, pour indiquer la concentration en sel ou le point de congélation correspondant, lequel dispositif est caractérisé en ce que l'ensemble capteur (11) > situé à une certaine distance de la surface (13) de la route, peut recevoir la solution saline (73), amenée par un dispositif collecteur comprenant une roue collectrice (72, 81). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue collectrice est constituée par une roue de mesure particulière t723 qui coopère avec un rouleau de transfert (44) et avec une raclette (75). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue collectrice est constituée par une des roues (81) d'un véhicule (67't. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble collecteur comprend une plaque collectrice (80) qui recueille de l'eau projetée par la roue collectrice (81), qui est avantageusement disposée dans le coffrage de roue /79) d'un véhicule (E7'). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble capteur comprend un conduit de passage, pour la solution saline recueillie, dont l'ouverture de sortie peut être fermée par un organe de fermeture (78, 78') susceptible d'être actionné, de soute que le conduit de passage constitue un réceptacle (85, 101, 102) muni d'un trop plein [1073. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracéSrisé en ce que l'ensemble capteur t11'i se compose de deux chambres de mesure (lui, 102), contenant des électrodes de grandes surfaces (105, 106) et communiquant par un conduit de mesure (103), long et de faible section. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisé en ce que le conduit de mesure (103) se raccorde à l'organe de ferneture t783, réalisé sous la forme d'un tiroir d'arrêt. qui comporte un appareil de nettoyage (100, 100'] du conduit de mesure (103) ou des électrodes (64, 65), lequel balaie le conduit de mesure ou les électrodes lorsque l'org ne de fermeture est actionné. e . Oispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les chambres de mesure (101, 102) sont réalisées sous la forme de deux alésages parallèles, dans lesquels sont disposées les électrodes [105, 1063 de forme tubulaire, et aue l'organe de fermeture (78') est constitué par un tiroir de sectiop droite circulaire qui traverse transversa leent les deux alésages. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la chambre de mesure est disposé un capteur de température (61, 108) qui, de préférence, fait partie d'un dispositif correcteur (112) destiné à compenser l'influence de la température sur la mesure de la concentration en sel. lu, Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif correcteur t112) est constitué par le montage en série du capteur de température (106), constitué par une résistance à coefficient de température négatif, et d'une résistance ohmique, laquelle peut éventuellement être formée par la résistance ohmique de la résistance à coefficient de température négatif. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de mesure de température -sans contact (115, 118) > réalisé de préférence sous forme de dispositif de mesure à infrarouge, destiné o comparer la température de la route avec le point de congélation de la solution aqueuse de sel, 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande cri22) d'une installation d'épandage de sel (123), qui commande cette-installation en fonction du franchisserment, dans le sens décroissant, d'une différence de température prédétermine entre le point de congélation mesuré de la solution acueuse de sel (73) et la tempéraure mesurée de la route ou la température prévue et préréglée de la route.