Brevet FR2485726A1 — publié le 19811231

La présente invention concerne une sonde de détection d'un niveau de liquide dans un réservoir, comprenant un fil conducteur dont la résistance présente un coeffi- cient de température élevé. Il est connu, pour la détection d'un niveau de li- quide, de placer un fil conducteur à fort coefficient de température dans le réservoir et de lui appliquer un courant constant. Si le niveau de liquide est bas, le conducteur se trouve en grande partie dans l'air et sa température augmente,donc aussi sa résistance. Si au contraire,le conducteur est entièrement immergé dans le liquide, sa température est stable. La tension aux bornes du conducteur est donc représentative du niveau de liqui- de et par des moyens appropriés, on peut déterminer ce niveau. Il est important en pratique qu'une variation du niveau de liquide entraîne une variation presque immédiate de la résistance du conducteur. Il est nécessaire de ce fait que l'inertie thermique du conducteur soit la plus faible possible et cela conduit à réaliser le conducteur sous la forme d'un fil très fin, donc très souple. Mais le fil doit alors être tendu par un organe approprié tel qu'un ressort. En outre, pour des raisons évidentes de commodité, le fil forme au moins une paire de brins sensiblement parallèles fixés par leurs extrémités à des pièces de connexion, et le ressort agit sur le fil à la jonction des brins. Il faut donc prévoir un dispositif rigide pour maintenir à une extrémité les pièces de connexion et à l'extrémité opposée le ressort. On peut envisager de réaliser ce dispositif sous la forme d'un élément tubulaire de longueur un peu supé- rieure à celle d'un brin de fil, muni à une extrémité d'un moyen d'accrochage du ressort et à l'autre extrémité d'un moyen de fixation des pièces de connexion, le fil étant placé à l'intérieur du dit élément qui comporte des ouvertures permettant l'entrée du liquide. Un tel élément sera réalisé en deux moitiés que l'on réunira après le montage du fil. L'inconvénient de cette solution est que la lon- gueur de l'élément tubulaire doit être adaptée à la longueur des brins de fil. Or, cette dernière dépend elle-même de la profondeur du réservoir considéré et est donc variable selon les cas, de sorte qufil faut pré- voir pour chaque cas possible un modèle particulier d'é- lément tubulaire. Ceci est désavantageux du point de vue de la standardisation des fabrications. L'invention vise par conséquent à procurer une sonde de détection de niveau dont la structure soit plus fa- vorable sur le plan de la standardisation. L'invention a pour objet une sonde de détection d'un niveau de liquide comprenant un fil conducteur dont la résistance présente un coefficient de température élevé, le fil formant au moins une paire de brins sensiblement parallèles, des pièces de connexion adjacentes auxquel- les sont fixées les extrémités du fil, un ressort agis- sant sur le fil à la jonction des brins et un dispositif pour fixer les pièces de connexion et permettre l'accro- chage du ressort, caractérisée par le fait que le dispo- sitif de maintien comprend une entretoise tubulaire entou- rant le fil et percée d'ouvertures, une pièce fixée à une extrémité de cette entretoise pour l'accrochage du res- sort et un organe de fixation des pièces de connexion fixé à l'intérieur de l'entretoise, du c8té opposé, la pièce d'extrémité et l'organe de fixation comportant des ouvertures axiales pour le passage d'une broche de mon- tage, l'organe de fixation comportant une ouverture plus étroite que celle de la pièce d'extrémité. Avec l'agencement selon l'invention, comportant une entretoise distincte des éléments d'accrochage du ressort et de fixation des pièces de connexion, l'adaptation aux différentes profondeurs de réservoir est obtenue en modi- fiant la longueur de l'entretoise, qui est un simple tube. Mais la pièce d'extrémité et l'organe de fixation des pièces de connexion n'ont pas à être modifiés en fonction de la longueur du fil. Le problème de l'introduction à l'intérieur de l'en- tretoise est résolu en assemblant préalablement les dif- férents éléments et en enfilant la pièce d'extrémité et l'organe de fixation des pièces de connexion sur une broche de montage. L'ensemble ainsi supporté est intro- duit sans difficultés à l'intérieur de l'entretoise tu- bulaire. La broche présente une partie d'extrémité de section étroite sur laquelle se monte l'organe de fixation des pièces de connexion et une partie de section plus large qui reçoit la pièce d'extrémité pour l'accrochage du ressort. Le raccordement de ces deux parties fournit une surface de butée sur laquelle peut prendre appui l'organe de fixation précité. Ce dernier est ainsi rendu solidaire de la broche au cours du montage. La fixation de l'entretoise a lieu avantageusement par sertissage dans des évidements prévus sur la pièce d'extrémité et l'organe de fixation des pièces de connexion. De façon appropriée, le ressort est tendu entre la pièce d'accrochage et une pièce intermédiaire autour de laquelle passe le fil, cette pièce intermédiaire compor- tant une portée pour son guidage par la broche de montage. De préférence, les ouvertures pour le passage de la broche sont de section rectangulaire. Ceci permet de fixer la position angulaire des différentes pièces au cours du montage. La sonde selon l'invention est utilisable notamment pour la détection du niveau d'huile dans le carter moteur d'un véhicule automobile. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après d'un exemple de réalisation, faite en liaison avec les dessins joints. Dans les dessins: -- la figure 1 montre en coupe axiale à grande échelle, la sonde de détection selon l'invention, dans un exemple de réalisation. - la figure 2 est une coupe selon le plan II-II de la fig. 1. - la figure 3 est une coupe selon le plan III-III de la fig. 1 d'une pièce de la sonde, la pièce étant représentée tournée de 900. - la figure 4 est une coupe selon le plan IV-IV de la figure 1. La sonde de détection de niveau de liquide repré- sentée comprend un tube-entretoise rigide 1, par exemple en matière plastique, disposé verticalement dans un réservoir de liquide. L'une des extrémités du tube 1, à droite sur le dessin, n'est pas représentée. Des trous, non représentés, sont pratiqués dans la paroi latérale du tube 1 pour permettre au liquide de pénétrer à l'in- térieur du tube. L'élément fonctionnel essentiel de la sonde est un fil conducteur 2 très fin, dont les extrémités sont reliées à des pièces de connexion respectives 3a, 3b constituées par des lamelles de métal conducteur qui sont elles-mêmes reliées à des conducteurs de sortie, non représentés. Le fil conducteur 2 est réalisé en une matière dont la résistivité présente un coefficient de température élevé., telle que le nickel-chrome. Suivant le niveau du liquide dans le réservoir, le degré d'immersion du fil 2 varie. Comme la partie exposée à lVair s'échauffe da- vantage que la partie plongée dans le liquide, la tem- pérature du fil 2 varie suivant le niveau de liquide. Cette variation de température se traduit par une varia- tion de la résistance électrique du fil, auquel par ailleurs un courant constant est appliqué, ce qui permet de déterminer par un circuit électrique approprié le niveau de liquide. Le circuit électrique en question ne fait pas l'ob- jet de la présente invention, et il est inutile de le décrire ici. Au demeurant, il appartient à l'état de la technique. Pour que les variations de niveau se traduisent de façon quasi immédiate par des variations de la tempéra- ture du fil, il faut faire en sorte que l'inertie ther- mique du fil soit la plus faible possible et on utilise pour cette raison un fil très fin, donc aussi très souple. Le fil 2 forme une boucle à deux brins 4a, 4b sen- siblement parallèles. Les brins 4a, 4b sont reliés res- pectivement aux lamelles de connexion 3a, 3b, comportant chacune un téton 5 muni d'une gorge 6 pour enrouler l'extrémité du brin respectif, la liaison définitive étant réalisée en déposant une goutte de soudure sur le téton 5. Les lamelles 4a, 4b sont immobilisées entre deux pièces de fixation 7, 8 de section sensiblement semi- circulaire. Comme le montre la fig. 1 les lamelles de connexion comportent sur leurs deux bords des parties en saillie 9, 10 de forme rectangulaire, qui sont engagées dans des évidements de forme correspondante pré-vus dans les pièces de fixation 7 et 8. Les pièces de fixation 7 et 8 présentent une gorge 11 sur leur périphérie extérieure permettant le sertis- sage du tube 1 sur les pièces 7 et 8, par exemple en trois points 12 équidistants comme représenté à la fig. 4. Le fil 2 est maintenu tendu par un ressort de trac- tion 13 qui agit sur la boucle 14 joignant les deux brins 4a, 4b par l'intermédiaire d'un étrier 15. L'étrier 15 est une pièce rectangulaire creuse dont une paroi trans- versale 16 comporte deux petits évidements 17 pour rece- voir la boucle 14. De façon analogue, l'autre paroi transversale 18 comporte des évidements 19 pour recevoir l'extrémité 20, en forme de boucle, du ressort 13. L'extrémité opposée 21 du ressort 13, également en forme de boucle, est accrochée à une pièce d'extrémité 22. La pièce 22 présente une ouverture 23 que traverse le ressort 13 et un petit évidement 24 du c8té extérieur, dans lequel est engagée la boucle d'extrémité 21. La pièce 22 est de section sensiblement circulaire et comporte une partie étroite 25 coté ressort, de - diamètre inférieur au diamètre intérieur du tube-entre- toise 1, et une partie large 26 de diamètre supérieur au diamètre intérieur du tube 1, qui est en butée fron- tale sur l'extrémité du tube 1. Des encoches axiales 27 sont prévues dans une partie de la partie étroite 25 et dans la partie large 26 pour permettre le sertissage du tube 1 en des points 28, le diamètre au fond des enco- ches étant de façon appropriée inférieur au diamètre de la partie étroite 25. La pièce d'extrémité 22 est traversée par une ouver- ture axiale de section carrée 29 permettant le passage d'une broche de montage de section carrée, représentée en pointillés sur les dessins et désignée par le repère B. L'étrier 15 comporte des saillies 30 dans sa paroi transversale 16 définissant entre elles une portée de guidage pour la broche B, comme le montre la fig. 3. La pièce de fixation 7 est agencée pour permettre le passage de l'extrémité B' de la broche, de section plus étroite, et pour 8tre en butée sur l'épaulement E raccor- dant la partie à section carrée à la partie B'. Elle comporte à cet effet une ouverture 31 de section carrée débouchant sur la périphérie extérieure de la pièce 7, et une portion en pont 32 qui ferme en partie l'ouver- ture 31 de façon à faire butée sur le dit épaulement E et à n'autoriser le passage que du bout B' de la broche, de section plus étroite. L'assemblage de la sonde comprend les opérations suivantes. On soude les brins de fil 4a, 4b aux lamelles de connexion immobilisées entre les pièces 7 et 8 et re- liées à des conducteurs de sortie, après avoir fait passer le fil dans l'étrier 15 pour former la boucle 14. On accroche le ressort 13 d'une part à l'étrier 15, d'autre part à la pièce d'extrémité 22. On enfile la pièce d'extrémité 22, puis la pièce de fixation 7, sur la broche de montage B, jusqu'à ce que la pièce 7 se trouve en butée contre l'épaulement E de la broche. La broche B passe en outre entre les saillies de l'étrier 15, qui est ainsi immobilisé angulairement. On fait pénétrer l'ensemble ainsi porté par la broche à l'intérieur du tube-entretoise 1, jusqu'à ce que la partie large 26 de la pièce d'extrémité 22 entre en butée avec l'extrémité du tube 1. Etant donné que les pièces 7 et 8 sont solidaires en translation de la bro- che du fait de la butée entre la partie en pont 32 et l'épaulement E, elles occupent alors la position appro- priée à l'intérieur du tube 1, correspondant à la tension correcte du fil conducteur 2. On procède alors au sertissage du tube en 12 sur les pièces de fixation 7 et 8 munies de la gorge 11, et au sertissage de l'extrémité du tube 1 sur la pièce d'extrémité 22 dans les encoches 27. Puis la broche peut être retirée. Il est clair que si la longueur du fil 2 doit être modifiée, seule la longueur du tube 1 devra être modi- fiée en conséquence. Les autres pièces pourront rester exactement les mimes. Il faut ajouter que le fil conducteur 2 peut former plus d'une paire de brins, par exemple quatre brins. Pour cette éventualité, la pièce de fixation 8 comporte une patte 33 avec un ergot 34 autour duquel passera le fil. REVENDICATIONS 1 - Sonde de détection d'un niveau de liquide com- prenant un fil conducteur dont la résistance présente un coefficient de température élevé, le fil formant au moins une paire de brins sensiblement parallèles, des pièces de connexion adjacentes auxquelles sont fixées les ex- trémités du fil, un ressort agissant sur le fil à la jonction des brins et un dispositif pour fixer les pièces de connexion et permettre l'accrochage du ressort, carac- térisée par le fait que le dispositif de maintien com- prend une entretoise tubulaire entourant le fil et percée d'ouvertures, une pièce fixée à une extrémité de cette entretoise pour l'accrochage du ressort et un organe de fixation des pièces de connexion fixé à l'intérieur de l'entretoise, du côté opposé, la pièce d'extrémité et l'organe de fixation comportant des ouvertures axiales pour le passage d'une broche de montage, l'organe de fixation comportant une ouverture plus étroite que celle de la pièce d'extrémité. 2 - Sonde selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le dit organe de fixation comporte en outre, du c8té de la pièce d'extrémité, une ouverture de même section que celle de la pièce d'extrémité, à laquelle fait suite l'ouverture étroite, une surface de butée radiale pour la broche de montage étant définie à la jonc- tion des deux ouvertures. 3 - Sonde selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la pièce d'extrémité pour l'accrochage du ressort et le dit organe de fixation sont pourvus d'évidements pour le sertissage de l'entretoise. 4 - Sonde selon la revendication 3, caractérisée par le fait que l'organe de fixation comporte une gorge annulaire pour le sertissage de l'entretoise. - Sonde selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée par le fait que la pièce d'extrémité comporte une partie étroite engagée à l'intérieur de l'entretoise et une partie de plus grand diamètre raccordée par une surface radiale en butée sur la face d'extrémité de l'entretoise, des encoches étant prévues au moins dans la surface extérieure de la partie étroite pour le ser- tissage de l'entretoise. 6 - Sonde selon l'une des revendications 1 à 55 caractérisée par le fait que le ressort est tendu entre la pièce d'accrochage et une pièce intermédiaire autour de laquelle passe le fil, cette pièce intermédiaire com- portant une portée pour son guidage par la broche de montage.