Brevet FR2498691A1 — publié le 19820730

La présente invention a pour objet un dispositif de contrôle en continu de la bonne marche d'une pompe doseuse & BR Lorsque l'on veut injecter dans une canalisation alimentant une installation de travail quelconque, une quantité connue avec précision d'un liquide auxiliaire, on utilise, de ânière classique, une poupe doseuse & piston qui injecte, pour chaque course du piston, une quantité donnée de liquide auxi-. lairo correspondant au volume du cylindre dans la canalisation principale. Cependant, pour avoir un fonctionnement optimal de l' installation alimentée par cette canalisation, il est néces raira que la quantité de liquide auxiliaire injectée ne puisse pas varier (toute variation correspondant obligatoire-nt à une baisse). Or, ai l'un des clapets de la pompe s'encrasse ou se coince ou bien ai l'adiiasion dans la pompe se fait mal par dé- faut d'écoulement du produit dans la oonduite ou au travers d'un filtre, la quantité de liquide auxiliaire injectée par cela course du piston baisse, il s ' ensuit un mauvais fonctionnement de l'installation, sans que la marche apparente de la pompe soit modifiée. En conséquence, pour s'assurer de la bonne marche de l'installation, il est indispensable de contrôler de manière efficace le fonctionnement de la pompe doseuse et donc, le volume de liquide auxiliaire à chaque course du piston, pour révéler immédiatement tout défaut de fonctionnement. Pour effectuer la surveillance d'un tel volume de liquide injecté, la maniée a plus simple consiste à effectuer un contrôle de la pression dans la canalisation' principale à l'origine égale & P (pression du réseau). En effet, après injection d'un liquide auxiliaire à une pression P1 supérieure à P, la pression totale observée est, de façon évidente, directement proportionnelle au volume de liquide auxiliaire injecté. Dans le cas où l'on utilise une pompe centrifuge, la pression totale a, en fonction du temps, l'allure rectiligne la t au contraire, dans le cas d'une pompe à piston, la pression a l'allure lb, chacun des maxima pour chaque phase d'injection et donc pour chaque course du piston, étant directement proportionnel au volume injecté. En conséquence, pour surveiller le volume de liquide auxiliaire injecté avec précision, il suffit de surveiller la pression maxima P1. Néanmoins, pour avoir des résultats valables, il est essentiel de tenir compte du fait que la pression P du fluide principal de transport, notamment de l'eau du réseau, est sujette & des variations, et en fonction du temps, a, en réalité, l'allure générale d'isolera la pression P1 du liquide auxiliaire pour ne pas avoir à tenir compte des variations éventuelles de la pression du réseau. Les divers dispositifs de contrôle qui ont été proposés jusqu' présent consistent, généralement, à mesurer la pression ou le débit directement en aval de la pompe doseuse ; maint en plus des inconvénients mentionnés ci-dessus, de tels dispositifs ne sont pas utilisables dans le cas où le fluide auxiliaire injecté est visqueux, étant donné que les capteurs sont alors très vite bouchés ou déréglés par des dépôts. On a également déjà proposé un dispositif constitué par un boisseau plongeant dans un tube gradué ; cependant, il s'agit là encore d'une installation ne pouvant pas fonctionner dans le cas d'un liquide visqueux. Pour remédier à ces différents inconvénients, il a été proposé d'introduire, sur la canalisation principale, en aval de la pompe doseuse, un manomètre à membrane t un tel dispositif est susceptible de fonctionner avec un liquide visqueux, mais il présente l'inconvénient d'obliger à immobiliser sur place un personnel de surveillance, étant donné qu' il ne comporte pas de contact permettant une alarme à distance quelconqus. Par ailleurs, un tel manomètre est forcément peu précis, étant donné qu'il oblige le personnel de surveillance à détecter un déplacement faible et rapide de l'aiguille par rapport à une position initiale 8 à lo fois plue grande correspondant à la pression initiale P du fluide de transport qui subit elle-même des variations. Par ailleurs, dans un tel manomètre,t membrane, la membrane vieillit extrêmement rapidement, étant donné qu'elle travaille à une fréquence de l'ordre de 1,5 Hz, ce qui entrain là encore un cotit de fonctionnement important. T.s an+o invention a nour objet de remédier & ces inconvénients en proposant un dispositif de contrôle en continu de la bonne marche d'une pompe doseuse å piston par lequel on contrôle de façon précise le passage des pulsations de pression causées par la pompe, tout en éliminant les variations de pres- sion pouvant être consécutives à la variation de la pression dans le réseau et ce de façon simple, sans risque de bouchage, ni déréglage, mdme avec un produit difficile et sans obligation d'irmobilisation d'un personnel de surveillance. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif caractérisé en ce qu'il se compose d'une canalisation de contrô- le en forme de U renfermant, dans sa partie inférieure, un volume donné de mercure ou d'amalgame, dont l'une des branches ou première branche est branchée en dérivation sur la canalisation principale de circulation du fluide de transport et dont l'autre branche ou seconde branche, fermée dans sa partie supérieure, renferme un moyen susceptible d'exercer sur le mercure ou game une pression égale à la pression du fluide de transport dans la canalisation principale lorsque la pompe doseuse n'injecte pas de liquide visqueux, ainsi que de moyens susceptibles de contrôler le déplacement du ménisque de mercure dans la deuxième branche de la canalisation de contrôle en fonction de la variation de pression dans la première branche consécutive à; l'injection d'un volume donné de liquide visqueux par la pompe doseuse à piston dans la canalisation principale. Donc, la bonne marche du dispositif qui fait l'objet de l'invention est basée sur la possibilité,d'åvoir, dans la seconde branche de la canalisation, une pression qui soit toujours égale à la pression du fluide de transport, et ce, quelle que soient les variations de la pression propre de ce fluide d transport, afin que les déplacements du ménisque du mercure ou de l'amalgame, soient uniquement fonction de la variation de pression due à l'injection de liquide auxiliaire visqueux et ne puissent pas être liés d une modification quelconque de la pre- sion du réseau. Selon une autre caractéristique de l'invention, la canalisation de contrôle est branchée en dérivation sur la canalisation principale en amont de la pompe doseuse à piston. Cette caractéristique est très importante étant donné qu'elle évite que le dispositif puisse store envahi par le liquide' visqueux qui veut être nar exemple, constitué par de la colle. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen susceptible d'exercer sur le mercure ou l'amalgame une pression égale à pression du fluide de transport dans la canalisation principale en amont de la pompe doseuse A piston est constitué par un tube capillaire reliant la première et la seconde branche de la canalisation de contrôle, au-dessus du mercure ou de l'amalgame. La seconde branche de la canalisation peut, lorsque l'appareil n'est pas en service, entre ferme au moyen d'un robinet d'équilibrage, dont l'ouverture entratne la mise en place dans cette seconde branche d'un volume donné de fluide de transport surmonté par un matelas d'air comprimé. En conséquence, avant la mise en service de l'appareillage il suffit d'ouvrir le robinet d'équilibråge, puis le-con truble de la pompe doseuse se poursuit ensuite automatiquement et de manière continue. Le matelas d'air comprimé qui est présent à îà partie supérieure de la seconde branche de la canalisation de contrôle encaisse très bien les impulsions de pression dans un sens et restitue une partie de -soR énergie dans l'autre sens, permettant ainsi d'augmenter le déplacement du ménisque, et donc, la sensibilité du dispositif. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un robinet de mise en service prévu sur la première branche de la canalisation de contrôle, en amont du tube capillaire afin de permettre ou d'empOcher le- passage du fluide de transport dans le dispositif. La canalisation de contrôle peut outre constituée de manière quelconque, mais, de manière préférentielle, sa première branche ainsi que sa partie inférieure sont en matière plastique à l'exception de la zone de raccordement du tube capillaire qui est en métal, tandis que sa seconde branche est constituée par un tuyau métallique. Bien entendu, cette configuration pourratt outre totalement différente sans pour cela sortie du cadre de l'invention et on pourrait, par exemple, prévoir une canaiisa- tion de contrôle entièrement en acier inoxydable. Selon une autre caractéristique de 'l'invention, les moyens susceptibles de contrôler le déplacement du ménisque de mercure dans la deuxième branche de la canalisation de contrôle en fonction de la variation de pression dans la première branche consécutive à l'injection d'un volume donné de liquide vis- queux par la pompe doseuse & piston dans la canalisation principale, sont constitués par un détecteur de proximité associé à un moyen d'alarme lumineuse ou sonore pour déclencher l'alarme lors- que le déplacement maximal du ménisque du mercure ou de l'amal gaize qui est fonction directe du volume do fluide visqueux injecte té dans la canalisation principale devient inférieur un seuil préréglé correspondant au volume prédéterminé de liquide visqueux injecte pour une course du piston. Cette caractéristique permet un contrôle & distance continu de l'installation et ne nécessite donc pas l'immobili- station d'un personnel de surveillance, liiitant par suite dans une large meure le coût de fonctionnement 1 'installation. Par ailleurs, il est possible de prévoir une seconde signalisation lumineuse des impulsions qui facilite beaucoup le réglage en permettant de suivre dans le temps le déroulement de l'injection du liquide visqueux dans la canalisation principale. La encore, sans pour cela sortie du cadre de l'inven- tion, on pourras prévoir des moyens différent pour contrôler le déplacement du seénisque de mercure dans la deuxiéese branche de la canalisation de contrôle en fonction de la variation de pression dans la première branche consécutive à l'injectioin d'un volume donné de liquide visqueux par la pompe doseuse à piston dans la canalisation principale.Pour ce, dans le car d'un tube totalement en acier inoxydable, on pourratt prévoir un aimant flottant sur la surface du mercure et coopérant avec une bobine de façon & créer un courant alternatif que l'on pourraît ampli- fier et dont on pourratt détecter les variations. Les caractéristiques du dispositif qui fait l'objet de l'invention sueront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure la représente les variations de pression dans la canalisation principale en fonction du tempe dans le cas où l'on utilise une pompe centrifuge, - la figure lb représente les mêmes variations dans le cas où l'on utilise une pompe à piston, - la figure lc est une figure similaire à la figure lb mais dans laquelle la pression du fluide de transport varie dan. le temps, - la figure 2 est une vue schématique du dispositif Selon la figure 2, l'installation que l'on désire contrôler, se compose d'une canalisation principale 1 dans laquelle circule un liquide de transport sous une pression. P, pouvant entre constitué par exemple par l'eau du réseau. Cette canalisation 1 comporte une dérivation 2 par laquelle une poupe doseuse à piston 3 injecte à chaque course du piston dans la canalisation principale 1, un volume prEdéter- miné d'un liquide visqueux chargé ou instable au point 4. de la. canalisation principale 1, powant être constitué par exile par de la colle, grovenant d'un stock de colle 5, et amené à la pompe par l'intermédiaire de filtres 6. Le mélange eau + colle se trouvant dans la canalisation principale 1 en aval du point 4, est ensuite conduit selon la flèche A vers un point de déversement dans une channe de production. Pour avoir un fonctionnement optimal de }'installation, il est nécessaire que;la quantité de colle injectée par la pompe doseuse à piston 3 qui est normalement fonction directe de la cylindrée du piston 3 ne puisse pas s'abaisser, par suite, par exemple, de l'encrassement' d'un des clapets de la pompe. Pour ce, il est prévu un dispositif Xe contrôle se raccordant à la canalisation principale l au point 7 situé en amont du point 4 d'injection de la colle. Comme déjà indiqué précédemment, ce dispositif de contrôle de la bonne marche de la pompe doseuse à piston 3 est basé sur un contrôle de la pression P1 maximale de la colleinjectée par la pompe doseuse 1 pour chaque course du piston 3. Ce dispositif comporte principalement une canalisation de contrôle 8 en forme de U renfermant dans sa partie inférieure 10 un volume donné 11 de mercure ou d'amalgame, dont l'une des branches ou première branche se raccorde au point 7 à la canali station principale I, tandis que l'autre branche ou seconde branche 12 est fermée à sa partie supérieure 13, et renferme un moyen susceptiblea' exercer sur le mercure ou l'amalgade-ll une pression P égale à la pression du fluide de transport dans la canalisation principale I lorsque la pompe doseuse 3 n'injecte pas de colle. Le moyen qui est susceptible d'exercer sur le mercure ou l'amalgame 11 une preasion toujours égale à la pression P, quelles que soient les variations auxquelles peut outre soumise cette pression dans le temps, est constitué par un tube capil laire 14 qui relie la première branche 9 et la seconde branche 12 de la canalisation de contrôle, et est toujours placé au dessus du niveau du mercure ou de l'amalgame 11. L'extrémité de la canalisation 8 débouchant dans la conduite principale 7 peut être fermée au moyen d'un robinet 15 tandis que la seconde branche 12 de la canalisation de contrôle 8 peut être fermée par un robinet 16 qui peut être situé un peu plus haut ou un peu plus bas que l'extrémité du tube capillaire 14. I1 va de soi que si les robinets 15 et 16 sont ouvertes, il s'établit, dans la branche 12, une pression P égale à la pres sion de l'eau du réseau, cette pression étant exercée par une colonne d'eau 17 surmontée d'un matelas 18 d'air comprimé qui se forme automatiquement lors de la mise en service. Bn conséquence, les variations du ménisque 19 du mer cure sont friction directe de la pression P1 do colle injectée, et donc, du volume de colle injectée pour chaque course du pis ton. Le dispositif objet de la présente demande est basé sur cette propriété i pour ce, il comporte un détecteur de pro - ximité 20 susceptible de contrôler en continu le déplacement du ménisque 19 du mercure associé à un moyeh d'alarme 21 représenté schématiquement sur la figure, qui peut être lumineux ou sonore, et déclenche l'alarme lorsque le déplacement maximal du ménisque 19 du mercure ou de l'amalgame devient inférieur h un seuil pré réglé correspondant au volume prédéterminé de liquide visqueux injecté pour chaque course du piston. Le dispositif objet de l'invention peut également com porter d'autres organes, par exemple, un moyen d'affichage des impulsion, non représenté, permettant de suivre, dans le temps, le déroulement de l'injection du liquide visqueux dans la cana lisation principale. Donc, le dispositif de la présente invention permet de contrôler de manière très efficace et de manière continue, le fonctionnement de la pompe 3 et ce, en ne demandant aucun entre tien particuliér et en n'étant soumis A aucune usure t le matelas d'air 18 n'est pas & renouveler car l'eau ne circule pas dans l'appareil. Le réglage du dispositif pour chaque mesure exige un temos aui n'est oas supérieur A lo A & 3D secondes REVENDICATIONS 10) Dispositif de contrôle en continu de la bonne marche d'une pompe doseuse injectant un volume prédéterminé d'un liquide visqueux ou chargé ou instable selon une fréquence donnée dans une canalisation principale dans laquelle circule un fluide de transport notamment de l'eau, chargé de diluer et de véhiculer le liquide visqueux, dispositif caractérisé en ce qu'il se compose d'une canalisation de contrôle (8) en forme de U renfermant, dans sa partie inférieure (10), un volume donn6'ill) de mercure ou d'amalgame dont l'une des branches (9) ou première branche est branchée en dérivation sur la canalisation principale du fluide de transport et dont l'autre branche ou seconde branche (12) est fermée dans sa partie supérieure (13), et renferme un moyen susceptible d'exercer sur le mercure ou l'amalgame (11) une pression (P) égale à la pression du fluide de transport dans la canalisation principale (1) lorsque la pompe doseuse (3) n'injecte pas de liquide visqueux, ainsi que des moyens susceptibles de contrôler le déplacement du ménisque (19) du mercure ou de l'amalgame dans la deuxième branche (12) de la canalisation de contr8le, en fonction de la variation de pression dans la première branche (9) consécutive à l'injection du volume donné d'un liquide visqueux par la pompe doseuse à piston dans la canalisation principale. 20): Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la canatisation de contr81e est branchée en dérivation sur la canalisation principale en amont de la pompe doseuse à piston. 3 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen susceptible d'vexer cer sur le mercure ou l'amalgame une pression égale à la pression du fluide de transport dans la canalisation principale en amont de la pompe doseuse à piston, est constitué par un tube capillaire reliant la première et la.seconde branche due la canalisation de contrôle au-dessus du mercure ou de l'amalgame, la seconde branche de la canalisation pouvant être fermée au moyen d'un robinet d'équilibrage et permettant, lors de la mise en service de l'appareillage, la mise en place dans cette seconde branche d'un volume donné de fluide de transport surmonté par un matelas d'air comprimé. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendica tion 1 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un robinet de mise en service prévu sur la première branche de la canalisation de contrôle en amont du tube capillaire afin de permettre ou d' em- pocher le passage du fluide de transport dans le dispositif. 5 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4,. caractérisé en ce que la première branche et la. partie inférieure de la canalisation de contrôle sont en matière plastique, , à à l'exception de la zone de raccordement du tube ca- pillaire qui est en métal. 6 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 5, caractérisé en ce que la seconde branche de la ca canalisation de contrôle est constituée par un tuyau métallique. 70) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens susceptible de contrôler le déplacement du ménisque du mercure dans la deuxième branche de la canalisation de contrôle en fonction de la variation de pression dans la première branche consécutive & leinjea- tion d'un volume doné de liquide visqueux par la poque dosuse à piston dans la canalisation principale, sont constitués par un détecteur de proximité associé à un moyen d'alarme lumineux ou sonore pour déclencher l'alarme lorsque le déplacement maximal du ménisque du mercure ou de l'amalgame qui est fonction directe du volume de fluide visqueux injecte dans la canalisation principal, devient inférieur & un seuil préréglé correspondant au volute prédéterminé de liquide visqueux injecté pour une course du piston. 8 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'affichage des impulsions permettant de suivre dans le temps le dé- roulement de l'injection du liquide visqueux dans la canalisation principale.