Brevet FR2451569A1 — publié le 19801010

La présente invention est dûe à la colloboration de Monsieur Maurice DUPREY. Elle se rapporte à la mesure de la quantité de liquide utilisé par un appareil consommateur et elle s'applique plus particulièrement, à la mesure de la consommation en carburant d'un moteur de véhicule. Les mesures de consommation de carburant, sur route, étaient autrefois réalisées à l'aide de bouteilles d'un emploi difficile et meme dangereux, entraînant des manipulations de robinets, ce qui nécessitait la présence d'un opérateur à bord du vehicule, en plus du conducteur. C'est pour cela que l'on a proposé des appareils de mesure de consommation utilisant des débitmètres et permettant de faire des mesures en continu. Toutefois, les appareils connus ne donnent pas entièrement satisfaction et présentent, au moins, certains des inconvénients suivants - Ils ne sont pas adaptables à tous les types de moteurs, notamment selon qu'il existe ou non, un circuit de retour de carburant. - Leurs indications sont faussées par la présence de vapeur de carburant. - Ces indications sont également faussées en cas de débit discontinu, par exemple aux régimes de ralenti sur un moteur à carburateur. L'invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un appareil présentant, notamment, les avantages suivants - Etre d'emploi particulièrement simple, sans gene pour la conduite, d'encombrement réduit et de bas prix de revient. - Donner une information électrique de la consommation. - Avoir un fonctionnement précis, quel que soit le type de moteur utilisé (moteur à carburateur, moteur à injection d'essence, moteur diesel). - Eliminer tous les inconvénients rencontrés jusqu'à présent et dus a la présence de vapeur de carburant; aux mouvements du pointeau de carburateur provo quant une consommation par rafales aux régimes de ralenti et aux faibles vitesses de rotation; a la pulsation du débit délivré par les pompes à membrane qui entrainent un mouvement d'aller et retour du carburant à la fermeture du pointeau de carburateur. a à la perte de charge produite par le capteur de débit. Ce résultat est obtenu avec un appareil de mesure de la quantité de liquide consommé, disposé entre une réserve de liquide et un appareil consommateur, appareil caractérisé en ce qu'il comprend une cuve auxiliaire servant de filtre dégazeur, alimentée par une première pompe à partir de la réserve, une deuxième pompe, disposée entre la cuve auxiliaire et une cuve à niveau constant reliée à l'appareil consommateur, cette deuxième pompe étant asservie parun capteur du niveau de la cuve à niveau constant, un moyen de mesure constitué par un compteur volumétrique, étant disposé entre la deuxième pompe et la cuve à niveau constant. Un exemple de réalisation de l'invention fait l'objet de la description qui suit, en référence aux dessins joints dans lesquels - la Fig.l est un schéma général de l'ensemble de l'appareil; - la Fig.2 est une vue en coupe du capteur de niveau de la cuve à niveau constant de l'appareil représenté à la Fig.l. I ! appareil de mesure suivant l'invention, délimité par le cadre en traits mixtes de la Fig.l, est intercalé entre un réservoir 1 de carburant et une pompe 2 à carburant alimentant un moteur à explosions 3. Le carburant est prélevé du réservoir 1 par une pompe électrique 4, de préference à membrane afin que son fonctionnement ne soit pas perturbé par la présence de bulles de gaz dans le liquide. Le carburant est refoulé de la pompe 4 par une conduite 5 qui débouche dans une cuve auxiliaire 6 contenant un filtre dégazeur 7 et un flotteur 8. Ce dernier coopère avec un capteur de proximité 9 relié à un circuit 10 de commandé de la pompe 4. La base de la cuve 6 est reliée par une conduite 11 à une seconde pompe électrique 12, dite dtasservis- sement, qui alimente une cuve 13, à niveau constant, à travers un compteur volumétrique 14. La cuve 13 à niveau constant, est reliée à la pompe 2 du moteur par une conduite d'alimentation 15 et une conduite de retour 16. Cette cuve 13 est fermée, vers le haut, par une paroi inclinée 17 d'un couvercle 18. Un tube vertical 19, en materiau conducteur de l'électricité, traverse le couvercle 18 vers la partie haute de la paroi 17 et plonge dans le liquide contenu dans la cuve 13. La partie supérieure du tube 19 est aménagée pour constituer un capteur de niveau 20 représenté plus en détail sur la Fig.2. Ce capteur comprend un barreau 21- en matériau conducteur de l'électricité, maintenu par des centreurs isolants 22, 23 à l'intérieur du tube 19, de façon à laisser libre un espace annulaire 24. Ce dernier communique, par un perçage 25 du barreau 21, avec la partie inférieure du tube 19, et par un passage 26 avec une chambre 27 ménagée dans le couvercle 18 et fermée par une plaque 28. La chambre 27 est placée à une hauteur supérieure au niveau maxi mal que peut atteindre le liquide dans la cuve 6. Dans la chambre 27 est dispose un flotteur 29 qui coopère avec un capteur de proximité 30 relié à un circuit 31 de commande d'une électro-vanne 32 disposée sur un conduit 33 de mise à l'air libre. Le circuit 31 commande également l'arrêt des pompes 4 et 12 comme on le verra à propos du fonctionnement de l'appareil. I1 peut être constitué par un relais à contacts couplés, attaqué par un amplificateur des signaux délivres par le capteur. La base de la chambre 27 communique par un conduit 34 avec la base de la cuve auxiliaire 6 et la partie supérieure de la chambre 27 communique par un conduit 35 ne comportant pas d'inversion de sens de la pente, avec la partie supérieure de la cuve 6. Le capteur de niveau 20 est relié à un circuit 36 d'asservissement de la pompe 12, de manière à maintenir constant le niveau de la cuve 13. L'appareil qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante La pompe 4 alimente la cuve auxiliaire 6, de manière que cette dernière contienne toujours du liquide. Pour cela, le capteur de proximité 9 commande la mise en marche et l'arrêt de la pompe 4. Le filtre 7 assure le dé- gazage complet du liquide, les gaz étant évacués par le conduit 35, la chambre 27, l'électro-vanne 32 et le conduit 33. La pompe 12 alimente la cuve 13 de manière à maintenir un niveau constant dans cette dernière, ce qui est réalisé en ajustant en permanence la vitesse de la pompe au moyen du circuit 36, à partir des indications fournies par le capteur de niveau 20. Les carburants utilisés étant non conducteurs de l'électricité, le capteur 20 se comporte comme une capacité dont la valeur varie linéairement en fonction - du niveau du liquide dans l'espace annulaire 24. C'est cette variation de capacité qui est utilisée pour l'asser vissement de la pompe 12. L'espace annulaire 24 ayant une section très faible, une légère différence de niveau correspond à un volume également très faible, ce qui donne une grande précision à l'appareil, supérieure à 0,5 cm3. Le compteur 14 étant placé entre la pompe 12 et la cuve 13, le volume qui le traverse correspond très exactement au volume réintroduit dans la cuve 13, donc au volume consommé par le moteur 3, qu'il y ait ou non un retour de carburant par la conduite 16, suivant le type de moteur. De préférence, le compteur 14 est du type volumétrique, fournissant des impulsions électriques dont la fréquence est proportionnelle au débit (par exemple, une impulsion par cm3). Ces impulsions sont envoyées, suivant les besoins - sur un totalisateur, simple compteur de consommation, - sur un totalisateur chronomètre, permettant de connaître sur une distance donnée, la durée et la consommation, - sur un calculateur permettant, après étalonnage fait sur une distance connue, de connaître et d'imprimer des résultats tels que distance, consommation aux 100 km, volume total de carburant consommé, etc.. Si un défaut de régulation de fonctionnement apparaît sur l'une ou l'autre des pompes 4 ou 12, la chambre 27 se remplit de liquide, de sorteque le flotteur 29, en se déplaçant vers le haut dans la chambre 27, provoque l'in tervention du capteur de proximité 30. Ce dernier provoque alors, par l'intermédiaire du circuit 31, la fermeture de l'électro-vanne 32, ainsi que l'arrêt des pompes 4 et 12. On élimine ainsi tout risque de débordement et d'écoulement de carburant hors de l'appareil. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure de la quantité de liquide consommé, disposé entre une réserve de liquide et un appareil consommateur, caractérise en ce qu'il comprend une cuve auxiliaire (6) servant de filtre degazeur, alimentée par une première pompe (4) à partir de la réserve (1), une deuxième pompe (12) disposée entre la cuve auxiliaire (6) et une cuve à niveau constant (13) reliée à l'appareil consommateur (2,3), cette deuxième pompe étant asservie par un capteur (20) du niveau de la cuve à niveau constant, un moyen de mesure constitue par un compteur volumétrique (14) étant disposé entre la deuxième pompe (12) et la cuve a niveau constant (13). 2. Appareil suivant la revendication 1, carac terse en ce que ladite cuve à niveau constant (13) est fermée vers le haut par une paroi inclinée (17) d'un couvercle (18) dans lequel est monté ledit capteur de niveau (20). 3. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérise en ce que le liquide étant isolant de l'électricité, le capteur de niveau (20) de la cuve à niveau constant (13) comprend un tube (19) en matériau conducteur de l'électricité traversant le couvercle (18) de la cuve à niveau constant vers la partie haute de la paroi incline (17) dudit couvercle et plongeant dans la cuve (13), un barreau (21) en matériau conducteur de l'électricité dispose dans la partie supérieure du tube (19) et maintenu à l'in térieur de celui-ci par des organes de centrage isolants (22, 23) de façon à définir un espace annulaire (24) destiné à recevoir du liquide de la cuve à niveau constant (13) et communiquant avec la partie inférieure du tube (19), ledit barreau (21) constituant avec le tube (19) un capteur capacitif. 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit espace annulaire (24) communique en outre avec une chambre (27) ména gée dans le couvercle (18) de la cuve (13),ladite chambre étant reliée à sa base avec la base de la cuve auxiliaire (6) par un conduit (34) et à sa partie supérieure, avec la partie supérieure de ladite cuve auxiliaire (6) par un conduit (35) sans inversion de pente, ladite chambre (27) etant situee au-dessus du niveau supérieur que peut atteindre le liquide dans la cuve auxiliaire (6), et communiquant avec l'atmosphère par un conduit (33) sur lequel est disposée une electro-vanne (32), commandée par le niveau du liquide dans la chambre (27). 5. Appareil suivant la revendication 4, carac térisé en ce que ladite chambre (27) contient un flotteur (29) coopérant avec un capteur de proximité (30) connecté à un circuit (31) commandant la fermeture de l'électro- vanne (32). 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit circuit de commande (31) commande en outre l'arrêt desdites première et deuxième pompes (4,12) lorsque le niveau du liquide dans ladite chambre (27) atteint une valeur donnée.