Brevet FR2482300A1 — publié le 19811113

La présente invention due à la collaboration de Monsieur Ange Casanova, Chef de Travaux de Chimie et technologie à L'ENTA de Bordeaux et de Monsieur Michel Nouillant, Assistant à l'Université de Bordeaux, a pour objet un appareil de mesure de la densité ou du poids spécifique des fluides. Cette mesure est obtenue d'ordinaire, soit par pesée d'un volume connu, soit par mesure du volume immergé d'un appareil de poids connu : elle ne peut pas, en général, etre réalisée en continu et nécessite une série d'instruments pour couvrir les domaines usuels des densi tes Actuellement, il existe des appareils permettant la mesure en continu de la densité ou du poids spécifique des liquides. Ils utilisent des principes différents (optique vibratoire, rayonnement). Leur utilisation n'est possible quten laboratoire. Aussi nous a-t-il semblé intéressant de pouvoir réaliser ces mesures avec un appareil, ayant une plage de mesures étendue, avec une précision aussi grande sinon plus (quatre chiffres significatifs après la virgule) que les appareils existant sur le marché, utilisable dans l'industrie et au laboratoire, en adoptant un principe original. Nous immergeons totalement un volume fixe de telle sorte que la différence entre le poids du volume immergé et la poussée qu il reçoit soit pratiquement nulle. Ce volume constant reçoit une poussée qui ne dépend que de la densité du liquide déplacé. La détection de cette variation de poussée sur le système, permet d'obtenir une tension électrique liée à la variation de densité. La présente invention a pour but de faciliter la prise d'échantillon nécessaire à la mesure de la densité, mesure indispensable à 1'é- laboration et à la mise en forme définitive de certains produits. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ceci que la mesure de la densité réalisée en continu est 20 donnée en d20 selon les nouvelles normes européennes, à partir d'echan- tillons prélevés à l'endroit souhaité. Dans ce qui suit, l'invention est exposée plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution. La figure 1 représente, en coupe, la partie mécanique de l'appareil réalisé conformément à la présente invention, dans lequel on distingue : une sphère de densité de valeur centrale à l'étendue de mesure (1) ; une cuve (2) destinée à recevoir le liquide et constituée par un couvercle supérieur muni d'une membrane (3) et d'un couvercle inférieur muni d'un raccord (4) ; les guides (5) jouent le rôle d'amortisseurs au remplissage ; les lames de flexion bi-encastrées (6) sont munies de jauges de déformation à la base de l'encastrement cuve/couvercle. Le remplissage s'effectue par la base du couvercle inférieur par l'intermédiaire d'une canne rigide munie d'une crépine et reliée par un tuyau souple à l'appareil. Sur le couvercle supérieur est fixé un capteur de pression actionné par une membrane, indiquant l'arret. La figure 2 réprésente le schéma fonctionnel de la partie électromécanique ayant pour but d'assurer successivement - la mesure de la température - la mesure de la densité - la correction à apporter - un signal d'alarme de dépassement de température. a/ La température est captée par une sonde au platine, intégrée à un pont de Wheatstone où elle tient le rôle de l'élément actif parmi trois résistances fixes. Le signal ainsi délivré attaque un amplificateur transmettant l'information qui sera traitée par les différents éléments du circuit électronique. Deux mesures, ainsi décrites, sont effectuées par l'appareil - une, en extrémité de canne donnant la température du liquide au point de pompage dans la cuve - une autre, dans la cuve contenant le capteur de poussée, cette mesure est destinée à la correction automatique. b/ Mesure de la densité Les capteurs de poussée portent des jauges formant un pont de Wheatstone complet. Le signal de sortie est amplifié avant dsêtre utilis dans les diverses fonctions du circuit. c/ Corrections Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent en la mesure quasi instantanée de la densité vraie de liquides. A titre d'exem ple nous avons choisi des liquides oenologiques tels que les moûts, les vins secs, les vins de liqueurs, les mélanges hydroalcooliques pour lesquels nous avons établi des fonctions de corrections suivant trois paramètres : température en degré Celsius, densité, degré alcoolique. Ces fonctions de correction sont réalisées dans la présente invention à l'ai de de - sélections de circuits (commutateurs, comparateurs, relais...) - multiplicateur - jeux de résistances calculées en fonction des valeurs des coefficients d/ Alarme de dépassement de température La sonde décrite en a) donne la température au point de pompage. Ce signal amplifié attaque le convertisseur puis est affiché numériquement en degré Celsius avec une décimale. Il suffit alors de régler deux températures extrêmes. S'il y a dépassement un circuit secondaire d'alar est mis en action (signal par lampe, sonnerie...). La présente invention présente la possibilité autre utilisée da des secteurs très variés tels que - l'industrie chimique contrôle des solutions au stade de la production transformatio suivre l'évolution d'un produit au cours de la distillation suivre l'évolution d'un mélange de produits dans toutes ses phases . contrôler l'efficacité d'une eau de lavage - l'industrie agro-alimentaire de suivre tout processus biologique en évolution de constater l'état d'un produit . contrôle rapide des eaux potables ou usées . de suivre l'augmentation de substances indésirables dans les fumées industrielles. Cette liste n'est pas limitative. Revendications 1. Dispositif pour mesure en continu de la densité deun fluide circulant dans une canalisation comprenant un plongeur immergé(1) dans un volume de ce fluide et de moyens adaptés à mesurer les forces exercées sur ce plongeur caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte(2) dans 1 quelle est placé le plongeur, ladite enceinte étant reliée à ladite cana lisation pour permettre au fluide de s'écouler à travers ladite enceinte des moyens pour maintenir dans ladite enceinte une quantité de fluide suffisante pour que ledit plongeur soit en permanence totalement immergé et en ce que ledit plongeur est placé à une distance convenable des parois de ladite enceinte (3) (4). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens pour maintenir dans ladite enceinte une quantité de fluide suf- fisante pour que ledit plongeur soit en permanence totalement immergé sont adaptés à maintenir dans ladite enceinte une quantité de fluide sensiblement constante. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que ledit plongeur est placé sensiblement au centre du volume de fluide contenu dans ladite enceinte. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens pour maintenir sensiblement constant le niveau de fluide dans l'enceinte sont constitués par un capteur de pression relié à une é lectrovanneempêchant que le fluide s'élève dans ladite enceinte au-dessu d'un niveau prédétermbné.(5). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens adaptés à délivrer un signal représentatif des forces exercée sur le plongeur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens adaptés à délivrer un signal représentatif des forces exercées sur le plongeur, sont constitués d'une poutre encastrée (6) à laquelle es suspendue le plongeur, ladite poutre tant munie d'éléments sensibles à la déformation de cette poutre sous l'action du plongeur. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure de la température du fluide d'une part au point de pompage d'autre part dans ladite enceinte et en ce qu'il comporte des moyens adaptés à recevoir lesdits signaux représentatifs desdites forces exercées sur le plongeur et de ladite température, et à délivrer un signal de sortie représentatif des forces exercées sur le plongeur par un volume déterminé de liquide à une température choisie.