Brevet FR2480433A1 — publié le 19811016

La présente inVention est relattye à un capteur sensible à une variation de pression, cette variation de pression pouvant être le reflet d'une variation de niveau dans une citerne, d'une variation d'humidité qui influe sur le volume d'un corps absorbant ou de toute autre variation pouvant être traduite en une variation de pression. On connaît de tels capteurs qui font appel à l'effet piézoélectrique, mais il n'est pas toujours souhaitable pour des raisons de sécurité de créer des signaux électriques aussi faibles soient-ils. La présente invention a pour-but de pourvoir à un capteur qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les capteurs de détection connus dans lwArt antérieur, notamment en ce qu'il utilise des signaux lumineux qui traduisent les variations de pression, ceci en se fondant sur le fait que le facteur de transmission d'une fibre optique en silice est affecté par la contrainte que subit la fibre. L'invention a en conséquence pour objet un capteur par detection de pression, caractérisé en ce qu'il est cons titubé d'une fibre optique en silice qui est soumise aux variations de pression à détecter et qui est pourvue à une de ses extrémités d'une source lumineuse envoyant un faisceau lumineux à travers la fibre et à son autre extrémité d'un récepteur dont le signal de sortie qui traduit l'intensité lumineuse reçue est envoyé à un comparateur où il est compare un signal traduisant l'intensité lumineuse directe de la source, le résultat de la comparaison représentant la valeur de la pression exercée sur la fibre. Outre les dispositions qui précèdent,l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique montrant un capteur se lon l'invention, et - la figure 2 est une variante de la figure 1, dans laquelle la fibre optique est enroulée sur un mandrin. I1 doit être bien entendu, toutefois, que le dessin et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Comme représenté à la figure 1, le capteur selon l'invention est constitué d'une fibre optique 1 en silice à facteur de transmission élevé, qui est soumise à une pression ; elle est, par exemple, placée au fond d'une citerne C soumise à la pression du liquide contenu, pour en determiner le niveau. Cette fibre est pourvue à une de ses extrémités d'une source lumineuse 2, par exemple une diode luminescente, qui envoie un signal lumineux qui est transmis par la fibre à un récepteur 3 placé à l'autre extrémité de la fibre optique 1. Ce récepteur, une photodiode par exemple, délivre un signal électrique proportionnel à l'intensité lumineuse reçue, qui est transmis à un comparateur 4 pour être comparé à un signal de référence qui, de préférence, est un signal représentatif de l'intensité lumineuse directe de la source lumineuse qui envoie un faisceau lumineux à travers la fibre. La pression exercée sur la fibre influe sur son pouvoir de transmission qui varie proportionnellement à la pression exercée sur la fibre ; ainsi, pour une pression de un kilogramme sur cinq centimètres de fibre optique en silice à gradient d'indice, l'affaiblissement de transmission est de 0,4 décibel. Cet affaiblissement étant proportionnel à la longueur de fibre qui est soumise à cette pression, il suffit de soumettre une grande longueur de fibre à la pression à détecter pour avoir un affaiblissement important, plusieurs dizaines de décibels pour une pression faible. A cet effet, comme représenté à la figure 2, on enroule la fibre 1 sur un mandrin 5, obtenant ainsi une grande longueur de fibre optique sur laquelle il est possible d'exercer une même pression. Ce mandrin peut être parfaitement rigide et dans ce cas, la fibre est soumise à la pression du fluide dans lequel est plongé le mandrin 5 entouré de fibre 1 mais le mandrin peut être déformable, et c'est le mandrin qui, en se dilatant, exerce une pression sur la fibre qui l'entoure. Cette dilatation peut se produire avec un mandrin qui absorbe l'humidité tel un mandrin en nylon, ou avec un mandrin creux soumis à une pression intérieure. La fibre optique utilisée doit avoir un pouvoir de transmission élevé, afin d'obtenir un affaiblissement de transmission mesurable ; c'est pourquoi on utilise des fibres en silice pure entourée de silice dopée ou des fibres en silice gainées de silicone ou de plastique. Les fibres de verre ne conviennent pas car elles ont un faible pouvoir de transmission, et l'affaiblissement obtenu serait difficilement détectable. L'invention n'est pas limitée aux modes de réali- sation décrits, et le capteur selon l'invention pourrait être utilisé comme détecteur de passage pour le comptage de véhicules passant sur une chaussée ou pour la commande d'ouverture d'une porte fermant un passage. REVENDICATIONS 1 - Capteur par détection de pression, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une fibre optique (1) à pouvoir de transmission élevé, qui est soumise à la pression à détecter, cette fibre étant pourvue à une de ses extrémités d'une source lumineuse (2) qui envoie à travers la fibre un signal lumineux d'intensité déterminée qui est reçu à l'autre extrémité de la fibre par un récepteur (3) dont le signal de sortie est appliqué à un comparateur (4) pour y être comparé à un signal de référence, le résultat de cette comparaison représentant l'affaiblissement de transmission du signal, qui est fonction de la pression exercée sur la fibre optique. 20- Capteur selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le signal de référence correspond au signal lumineux d'intensité déterminée. 3 - Capteur selon la Revendication 2, caractérisé en ce que la fibre optique (1) est enroulée sur un mandrin (5). 40- Capteur selon la Revendication 3, caractérisé en ce que le mandrin (5) est rigide, et la fibre enroulée sur son mandrin est soumise à la pression du fluide dans lequel l'ensemble mandrin-fibre est plongé. 5 - Capteur selon la Revendication 3, caractérisé en ce que le mandrin (5) est dilatable, et la fibre enroulée sur le mandrin est soumise à la pression exercée par le mandrin qui se dilate.