Brevet FR2433171A1 — publié le 19800307

L'invention concerne les appareils destinés à effectuer des mesures sur des fluides, et en particulier un dispositif de mesure comportant un corps extérieur perfectionné et présentant d'autres caractéristiques qui rendent son utilisation extrêmement souple et son installation et son contrôle aisés, et qui lui donnent un rapport solidité/poids maximal. L'invention concerne donc un dispositif de mesure ou de comptage qui comprend un élément de mesure porté et logé dans un corps en deux parties hémisphériques complémentaires, une première partie présentant des orifices d'entrée et de sortie du fluide sur lequel la mesure doit être effectuée. Le dispositif peut ainsi etre démonté pour être contré et réparé sans qu'il soit nécessaire d'intervenir sur les canalisations, les joints ou les raccords, et il peut être remonté et son étan- chéité peut être rétablie en un minimum de temps. L'invention concerne donc un dispositif de mesure comprenant un corps constitué de deux moitiés à peu près hémisphériques et complémentaires. Les orifices d'entrée et de sortie du corps sont réalisés dans la meme moitié hémisphérique, de sorte que le dispositif peut être démonté, vérifié, nettoyé, réglé et remonté sans que les garnitures où les joints en soient affectés, sauf le joint annulaire disposé entre les deux moitiés hémisphériques. Le dispositif de mesure selon l'invention comporte un élément perfectionné assurant ltétanchéité des joints entre les deux moitiés hémisphériques du corps,afin d'éviter tout risque de perte d'une garniture souple d'étanchéité et, par conséquent, de minimiser le risque d'un remontage accidentel sans garniture. Le dispositif de mesure selon l'invention peut être associé à un équipement auxiliaire, par exemple des soupapes préréglées (ou à fermeture étagée)des tachymètres, des compteurs, des dispositifs de compensation de volume en fonction de la température, des dispositifs d'impression de tickets et/ou tout autre équipement auxiliaire souhaité.Cet équipement peut être monté sur le dispositif de mesure de base, dans toute position souhaitée par rapport à ce dispositif, par exemple entrie une position dans laquelle ltéquipement se trouve à proximité immédiate du dispositif et une position dans laquelle il est éloigné de plusieurs mètres dudit dispositif, de sorte qu'une installation de mesure com-plète, complexe et relativement importante peut être adaptée à un lieu dans lequel l'es- pace libre ne permet que le montage du dispositif de mesure de base.Le dispositif selon l'invention peut être disposé horizontalement ou verticalement ; il peut être parcouru par un fluide s'écoulant dans un sens ou dans l'autre ; et son orientation par rapport à la direction d'écoulement du fluide d'arrivée et de sortie peut varier dans un angle compris entre moins de 90" et 1800 sans perte de précision ni accroissement de la complexité de fabrication ou d'installation. Le montage d'un simple joint souple intérieur à manchon, à soufflet ou à tout autre équipement équivalent permet de transformer le dispositif de mesure à une chambre en un dispositif de mesure à deux chambres et, par conséquent, en un dispositif de mesure de deux pressions et vice-versa. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels - la figure 1 est une élévation, avec--arrachement partiel pour plus de clarté, du dispositif complet de mesure selon l'invention - la figure 2 est une vue partielle de face, à échelle agrandiej du dispositif de la figure 1, suivant la ligne 2-2 de la figure I - la figure 3est une vue arrière, avec arrachement partiel pour plus de clarté, du dispositif de la figure 1 considéré parson coté gauche ; et - les figures 4a, 4b et 4c sont des vues schématiques en perspective montrant le dispositif de mesure selon l'invention installé dans trois positions différentes les unes des autres et de la position de base montrée sur les figures 1 et 3. Les memes références numériques désignent les mêmes éléments sur les différentes figures. La figure I représente l'appareil 10 de mesure de fluides selon l'invention. Cet appareil comprend un dispositif 11 de mesure et un équipement auxiliaire associé 12. Le dispositif de mesure comprend un corps qui comporte une première partie 14, de forme à peu près hémisphérique, et une seconde partie 15, de même forme. Pour une plus grande clarté de la description et pour faciliter la compréhension de l'invention, la première partie peut parfois etre appelée t'couvercle" et la seconde partie "embase". Le couvercle 14 comprend une partie hémisphérique 16 dont le bord comporte une bride périphérique 17. Cette dernière présente plusieurs trous destinés au passage de boulons 18 de fixation. Une prise de pression est représentée en 19 et un anneau de levage est représenté en 20. L'embase 15 comprend une partie hémisphérique 22 dont le bord comporte une bride périphérique 23. Cette dernière présente plusieurs trous qui sont espacés de manière à être alignés avec les trous de la bride 17. Des anneaux supérieur et inférieur 24 et 25 de serrage, de forme sensiblement identique, empêchent tout entaillage ou toute déformation des brides relativement minces 17 et 23 lorsque le couvercle et l'embase sont fixés l'un à l'autre par les boulons 18 qui portent contre les anneaux de serrage. Comme représenté en particulier sur la figure 1, les première et seconde parties hémisphériques sont en butée l'une contre l'autre suivant une ligne circulaire de séparation dont tous les points sont situés dans un même plan. Le plan de séparation ou de joint contient de préférence l'équateur du corps. Les figures 1 et 3 représentent un raccord 26 d'entrée et un raccord 27 de sortie. Le raccord 26 d'entrée comprend un court tronçon 28 de tube dont l'extrémité intérieure comporte une bride 29 à laquelle un élément de mesure, repré senté globalement en 30, est fixé. Le court tronçon tubulaire 28étantmonté rigidemelt par rapport à la partie hémisphérique 15, l'élément 30 de mesure est donc fixé par rapport au corps sphérique formé par le couvercle et l'embase 14 et 15. L'élément de mesure peut être de tout type et de toute forme convenables pourvu que sa dimension lui permette de se loger convenablement dans la sphère formée- par le corps. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 2 835 229 décrit une forme avantageuse d'élément de mesure de ce type.Un avantage important de ce type d'élément de mesure est que le démontage du couvercle 14 permet de le mettre convenablement et totalement à découvert et d'y accéder le mieux possible, ce qui facilite les opérations de contrôle, de réglage et de remontage. Le court tronçon tubulaire 28 de l'entrée comporte, à son extrémité orientée radialement vers l'extérieur, un coude partiel et court 31 qui, lui-même,se termine par une bride 32 de fixation. Le raccord 27 de sortie comporte un court tronçon tubulaire 34 dont l'extrémité radiale intérieure 35 est située, dans cette forme de réalisation, à peu de distance de l'élément 30 de mesure. L'extrémité radiale extérieure du tronçon 34 est reliée à un coude partiel 36 terminé par une bride 37 de fixation. Un joint 58 assure -l'étanchéité aux fluides sous pression entre les première et seconde parties hémisphériques 14 et15. Ce joint comprend un élément 59 de retenue qui est porté par l'embase 15 à laquelle il est fixé. Comme montré en particulier sur la figure 1 l'élément de retenue s'élève sur une certaine distance au-dessus de la ligne de séparation des deux parties- hémisphériques et, dans ce cas, il est représenté sous la forme d'un anneau continu. Il convient cependant de noter qu'il n'est pas nécessaire que ce joint soit continu, bien que tel soit le cas dans la forme préférée de réalisation. Une garniture annulaire 60 d'étanchéité, pouvant être, par exemple, un anneau en néoprène, est avantageusement dimensionnéepar rapport à l'élément de retenue de manière à être légèrement étirée circonférentiellement lorsqu'elle est mise en place sur cet élément 59 de retenue. Lorsque le couvercle 14 est appliqué contre l'embase 16, il convient de noter que les jonctions des brides 17 et 23 avec le couvercle et l'embase associés 14 et 15, respectivement, forment avec l'élément 59 de retenue, une chambre qui entoure et contient totalement la garniture 60. Par conséquent, cette dernière épouse la forme de l'espace disponible. L'ensemble de l'appareil de mesure est monté sur deux cornières 39 et 40 de support soudées, à leur extrémité supérieure, à l'embase 15 et maintenues espacées l'une de l'autre par une entretoise 41. Lut élément 30 de mesure comporte un arbre 44 de sortie qui traverse la paroi de la partie 22 et qui porte à son extrémité extérieure un pignon 45 calé sur l'arbre. Un engrenage convenable, représenté globalement en 46 et logé dans un bottier 47, transforme la rotation horizontale de l'arbre 44 en une rotation verticale d'un arbre 48 de renvoi. Ce dernier s'élève dans un boitier tubulaire 49 ayant toute longueur souhaitée. Lorsque le bottier est d'une longueur relativement importante, un ensemble à support et boulon en U, représenté globalement en 50, peut être utilisé pour renforcer le maintien du bolier par rapport au corps 13. Un équipement auxiliaire convenable peut être monté sur le bottier de support, suivant l'application particulière à laquelle le dispositif est destiné. Dans ce cas, seul un compteur est représenté globalement en 52. Il est cependant évident que tout équipement auxiliaire convenable tel qu'un tachymètre électrique, une soupape préréglée, un compteur brut, un compensateur de volume en fonction de la température, un compteur net et/ou un dispositif d'impression de tickets, peut être utilisé si cela est nécessaire, d'une manière bien connue de l'homme de l'art.Bien outil ait été indiqué que dans ce cas, le bottier tubulaire 49 forme un angle droit avec tune ligne qui coïncide avec la directionnominale de l'écoulement du fluide traversant le-dispositif de gauche à droite, la position du bottier par rapport au reste de l'appareil de mesure peut être modifiée comme demandé. Par exemple, la figure 2 montre en particulier un groupe supplémentaire de quatre trous 53, 54, 55 et 56 destinés au passa-ge de boulons de fixation du bottier et intercalés à mi-distance avec les boulons montrés. Cette forme de réa- lisation permet de donner au bottier tubulaire, lorsque l'environnement le nécessite, toute position différant de celle montrée suivant un multiple de 45" par rapport à la partie restante de l'appareil de mesure. L'utilisation et le fonctionnement de l'appareil selon l'invention seront à présent décrits. Pour donner à l'appareil de mesure un rapport solidité/poids maximale le corps de l'appareil est constitué de deux parties hémisphériques 14 et 15, sensiblement identi ques. Ces parties sont fixées l'une à l'autre suivant une zone de contact circulaire d'un diamètre maximal par plusieurs boulons 18 qui serrent lesdites parties l'une contre l'autre au moyen d'anneaux 24 et 25 de serrage portant sur des brides 17 et 23. Un organe continu, déformable et souple d'étanchéité, par exemple la garniture annulaire 60, empêche toute fuite entre les brides 17 et 23. L'élément 59 de retenue, qui porte la garniture 60, est de préférence monté sur l'embase 15 de manière que la garniture reste en position sur celle des pièces, constituées par l'embase et le couvercle, qul est fixe lorsque le couvercle et l'embase 14 et 15 sont séparés pour permettre un contre ou pour toute autre raison. En conséquence, le risque de perte de la garniture d'étanchéité est faible, de même que le risque d'un remontage du dispositif sans cette garniture. L'appareil de mesure peut être ainsi monté afin de convenir à l'un quelconque d'un grand nombre de circuits d'écoulement de fluide. Par exemple, dans la forme de réalisation representée sur les figures 1 et 3, les directions d'écoulement du fluide -dans les raccords d'entrée et de sortie sont sensiblement colinéaires comme indiqué par les flèches. Cependant, dans le cas où la direction d'écoulement du fluide d'entrée, dans un environnement différent, fait un angle de 90 avec la direction indiquée sur la figure 3, le coude 31 peut être fixé au tronçon tubulaire 28 dans une position espacée de 1800 de celle montrée en trait plein. I1 en résulte l'arrivée de la bride 32 de fixation dans la position montrée en trait pointillé sur la figure 3.Le coude 36 du raccord 27 de sortie peut etre positionne de la meme manière, comme montré en trait pointillé. I1 convient donc de noter que la figure 3 montre quatre orientations différentes d'écoulement, à savoir des directions hori--zontales d'entrée et de sortie, une direction verticale d'entrée et une direction horizontale de sortie, une direction horizontale d'entrée et une direction verticale de sortie, et des directions verticales d'entrée et de sortie. La souplesse de l'appareil apparalt de manière évi- dente lorsque l'on sait, comme montré sur les figures 4a à 4c, que l'ensemble peut être retourné sur 1800 (position de la figure 4a) orienté verticalement de manière que ses raccords soient situés à droite (position 4b)-, ou orienté également verticalement de manière que ses raccords soient situés à gauche (figure 4c). Il est évident que dans chacune des positions montrées sur les figures 4á, 4b et 4c, il est possible de donner aux coudes les orientations montrées sur la figure 3, de sorte qu'il est possible de donner au dispositif de mesure seize positions différentes et d'établir seize orientations différentes d'écoulement du fluide par rapport au boîtier tubulaire 49. Dans la forme de-réalisation représentée, le dispositif assume la fonction d'un dispositif à une seule chambre, car aucun raccord n'est monté entre l'extrémité radiale intérieure 35 du tronçon tubulaire 34 et l'orifice de sortie de l'élément 30 de mesure.Cependant, en fixant un court soufflet ou joint du type à manchon sur l'extrémité intérieure 35 du tronçon tubulaire 34 et sur l'orifice de sortie de l'élément 30 de mesure, on peut obtenir un dispositif fonctionnant avec deux chambres. Ainsi, un premier fluide peut etre contenu dans le corps, à l-'extérieur de l'élément 30 de mesure, et un fluide différent peut passer à l'intérieur de cet élément 30 de mesure. Une légère différence de pression est de préférence maintenue entre les deux fluides, la plus grande pression étant appliquée au fluide entourant l'élément 30 de mesure. Il est évidemment souhaitable d'utiliser un fluide compatible avec le fluide sur lequel porte la mesure, par exemple de l'huile de noix de coco lorsque la mesure porte sur de l'eau sucrée. La prise 19 de pression permet de maintenir le fluide extérieur sous une pression légèrement supérieure à celle du fluide intérieur. La forme hémisphérique de 11 appareil selon l'invention permet de le réaliser dans une matière ayant une grande ré- sistance, par exemple en acier. En même temps, le fait que le poids spécifique de l'acier soit relativement élevé par rapport à celui d-'autres matières est minimisé par la forme hémisphérique de l'appareil qui, d'un point de vue de conception, permet d'obtenir une ré- sistance maximale par unité de poids. Le corps est de préférence réalisé dans la forme montrée. I1 est également possible d'utiliser un corps moulé suivant un procédé convenable. Cependant, en pratique, un- corps réalisé par formage est préféré. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportés à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Appareil de mesure pour fluides, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de mesure qui comprend un corps comportant des première et seconde parties à peu près hémisphériques, réalisées et conçues pour entrer en contact l'une avec l'autre suivant une ligne de séparation ou de joint située sensiblement dans le plan équatorial de la sphère formée par ces parties lorsqu'elles sont assemblées l'une avec l'autre, une seule desdites parties comportant une entrée et une sortie, l'appareil comportant également un élément de mesure, des Organes de montage de cet élément en position fixe par rapport au corps et en communication avec l'entrée, un arbre de comptage qui part vers l'extérieur de l'élément de mesure, qui traverse de manière étanche la paroi du corps et qui aboutit à un équipement auxiliaire, des éléments qui relient l'entrée à un conduit amont et la sortie à un conduit aval, et un joint porté par ladite partie du corps présentant l'entrée et la sortie et destiné à assurer l'étanchéité aux fluides sous pression avec l'autre partie. 2. - appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint comprend un élément de retenue porté par ladite partie présentant l'entrée et la sortie et faisant saillie vers l'extérieur, au-delà de la ligne de séparation, et une garniture annulaire disposée sur le pourtour de l'élément de retenue dans une-position réalisant un contact étanche avec les première et seconde parties du corps lorsqu'elles sont assem blées. 3. - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de retenue fait saillie vers l'extérieur de la ligne de séparation au-delà-de la garniture et est juxtaposé étroitement à l'autre partie du corps, de manière que la garniture soit entourée par lesdites parties du corps et ltélé- ment de retenue. 4. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un limiteur de pression monté sur ladite autre partie du corps et destiné à limiter la pression interne du corps. 5. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée et la sortie comprennent chacune un orifice de forme circulaire, situé dans un seul plan, les plans des deux orifices étant parallèles entre eux. 6-. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée et la sortie comprennent chacune un orifice de forme circulaire situé dans un seul plan, les plans des deux orifices n'étant pas parallèles. 7. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties hémisphériques du corps comportent chacune une bride périphérique qui fait saillie radialement vers l'extérieur de la zone centrale de la partie associée et qui est destinée à porter contre la bride de l'autre partie lorsque ces deux parties sont assemblées. 8. - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le joint comprend un élément de retenue porté par ladite partie présentant l'entrée et la sortie, cet élément de retenue faisant saillie vers l'extérieur de la ligne de séparation et pénétrant dans l'autre partie lorsque les deux parties du corps sont assenblées, une garniture annulaire étant disposée autour de l'élément de retenue, de manière à établir un contact étanche avec les première et seconde parties du corps lorsqu'elles sont assemblées, l'élément de retenue faisant saillie vers ltextérieur de la ligne de séparation, audelà de la garniture, et étant étroitement juxtaposé à l'autre partie du corps, de manière que la garniture soit entourée par les parties du corps et l'élément de retenue assemblés.