Brevet FR2486652A1 — publié le 19820115

L'invention concerne une sonde de détection de niveau liquide à effet de capacité comprenant un carter de rac- cordement et une électrode qui fait saillie hors du carter avec sa partie sensible, laquelle est entourée d'une gaine d'isola- tion. En raison de sa résistance à la température et de sa stabilité chimique -le polytetrafluoroéthylène(PTFE) s'est montré comme étant le matériau le plus avantageux pour consti- tuer la gaine d'isolation. Déjà avec de faibles épaisseurs de paroi, le PTFE est pratiquement complètement imperméable par rapport aux fluides usuels dans ces procédés de sondage. Malheureusement, dans les épaisseurs de paroi techniquement réalisables, par exemple, à l'égard de la vapeur d'eau, notamment sous pression, le PTFE est perméable dans une mesure importante. La conséquence est, dans son emploi, que des molécules d'eau pénètrent, à travers la gaine isolante, entre celle-ci et l'électrode. Si alors, par exemple en raison d'un abaissement brusque de la pression dans le réservoir du liquide à surveiller, la température de l'électrode est plus élevée que le point d'ébullition correspondant a la chute de pression, il se produit une évaporation de l'eau ayant pénétré dans la sonde. Il en résulte, dans l'enveloppe isolante, une surpression qui la déforme et rend l'indication défectueuse de niveau fournie par la sonde. L'invention a pour but de réaliser une sonde de niveau du type mentionné qui n'est pas influencée, dans son fonctionnement et dans sa durée de vie, par une diffusion de fluide à travers la gaine isolante. Dans ce but, la sonde conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un canal d'évacuation qui fait communiquer l'intérieur de la gaine isolante avec l'armos- phère. En effet, les molécules de fluide ayant pénétré dans la gaine isolante peuvent se détendre vers l'extérieur-à travers ce canal, ce qui évite le risque d'établissement d'une surpression intérieure dangereuse. L'invention prévoit différents modes de réalisation parmi lesquels: - l'électrode présente elle-même un alésage longi- tudinal qui sert de canal d'évacuation. 2 2486652 - l'électrode présente, dans sa portion extérieure sensible, un perçage transversal qui s'étend entre le pourtour de l'électrode et l'alésage longitudinal. - l'électrode peut présenter plusieurs perçages transversaux répartis sur la longueur de la portion sensible. - l'alésage longitudinal est formé, sur l'extrémité de l'électrode voisine du carter, comme un perçage borgne, et l'électrode placée à l'intérieur du carter de branchement pré- sente un perçage transversal conduisant à l'alésage longitudinal. - le carter de branchement peut être lui-même pourvu d'un perçage d'évacuation conduisant à l'extérieur. La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation d'une sonde de niveau à effet de capacité con- forme à l'invention avec référence au dessin annexé qui repré- sente une vue en coupe longitudinale de la sonde. La sonde comprend un carter de branchement 1. Elle présente en outre une électrode 3 en forme de tige, qui fait saillie hors du carter 1 avec sa portion sensible 2, laquelle est entourée dans le domaine de l'ouverture de sa pénétration dans le carter 1, d'une gaine 5 en PTFE qui est fermée à son extrémité libre. Un ressort de compression 6 agit sur une ron- delle 7 et un écrou 8 pour presser l'électrode 3 axialement contre un épaulement conique, avec sa gaine d'isolation 5, dans l'ouverture 4 de traversée du carter, sous forme d'un joint étanche. L'électrode 3 présente un alésage longitudinal central 9, qui se termine comme perçage borgne, à une certaine distance de l'extrémité de l'électrode insérée dans l'espace intérieur 10 du carter de branchement 1. L'électrode 3 présente en outre, répartis le long de sa portion sensible extérieure 2, plusieurs perçages transversaux 11 qui s'étendent entre le pourtour de l'électrode et l'alésage longitudinal 9. Un autre perçage transversal 12 prévu dans l'élec- trode 3 réunit l'alésage longitudinal 9 avec l'espace intérieur 10 de la gaine 5, lequel, à son tour, est réuni à l'atmosphère à travers un perçage d'évacuation 13 prévu dans le carter 1. Grâce à la réalisation du perçage borgne de l'alé- sage longitudinal 9, il est possible de prévoir à l'extrémité de l'électrode 3 tournée vers le carter, un perçage axial 14 destiné à recevoir une fiche de branchement, non représentée, d'un conducteur électrique. 3 2486652 Dans le cas o la portion sensible 2 est soumise à un fluide sous pression et chaud contenant de la vapeur d'eau, par exemple lorsque l'électrode est placée dans une chaudière à vapeur, des molécules d'eau peuvent se diffuser, à travers la paroi de la gaine d'isolation. Cependant elles peuvent s'échap- per, hors de l'espace intérieur, vers l'atmosphère, à travers les perçages transversaux 11, l'alésage longitudinal 9, le per- çage transversal 12, l'espace intérieur 10 et le perçage d'éva- cuation 13. Ainsi est exclu toute accumulation d'eau entre la gaine 5 et l'électrode 3. En cas d'une chute de pression brutale dans le récipient sous pression, il n'y a pas de risque d'une forte augmentation de pression dans la gaine 5 par vaporisation d'eau. En conséquence, une diffusion de vapeur dans la gaine d'isolation n'influence pas la fiabilité de fonctionnement et la durée de vie de la sonde de niveau. L'invention donne ainsi la possibilité de mettre en service une sonde de niveau, avec une gaine d'isolation qui n'est pas absolument étanche à la vapeur, dans un fluide contenant de la vapeur. ú486652 R E V E N D I C A 5 I 0 N S ) Sonde de niveau de liquide à effet de capacité comprenant un carter de branchement (1) et une électrode (3) faisant saillie hors du carter avec sa portion sensible (2) entourée d'une gaine isolante (5), caractérisée par un canal d'évacuation de vapeur (9r 13) qui relie l'espace intérieur de la gaine isolante (5) à l'atmosphère. ) Sonde suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'électrode (3) présente un alésage longitudinal (9) servant de canal d'évacuation. ) Sonde suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'électrode (3) présente, dans sa portion sensible (2), un perçage transversal (11) qui s'étend entre le pourtour de l'électrode et l'alésage longitudinal (9). 40) Sonde suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'électrode (3) est pourvue de plusieurs perçages transversaux (11) répartis sur la longueur de sa portion sensi- ble (2). ) Sonde suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'alésage longitudinal (9) de l'électrode (3) est constitué, à son extrémité tournée vers le carter, comme un perçage borgne, et l'électrode (3) placée dans l'espace inté- rieur (10) du carter (1) présente un perçage transversal (12) conduisant à l'alésage longitudinal (9). 6 ) Sonde suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisée en ce que le carter de branchement (1) est pourvu lui-même d'un perçage d'évacuation de vapeur (13) conduisant à l'extérieur.