Brevet FR2501371A1 — publié le 19820910

L'invention concerne un manomètre à tube métallique à transmission électrique et plus particu lièrement un manomètre type "BOURDON" constitué d'un tube déformable métallique en forme de tore ouvert, relié à une de ses extrémités au raccord d'arrivée de pression, qui constitue la référence fixe et dont l'autre extrémité, libre, se déplace sous l'action de la pression, et d'un détecteur de position associé au tube déformable. On connatt des manomètres à tube BOURDON à l'ex- trémité duquel on fixe un élément d'un détecteur électrique de position angulaire ou linéaire. Parmi les détecteurs de position angulaire utilisés, on peut citer les potentiomètres à microfriction et, parmi les détecteurs de position linéaire, les capteurs à transformateurs différentiels et les capacités variables. Leur association à l'organe sensible du manomètre présente des difficultés inhérentes à l'adaptation du déplacement de l'ex- extrémité libre du tube à la longueur explorée par le détecteur de position, et à l'encombrement du détecteur qui devrait, pour obtenir une cinématique correcte, se situer à l'endroit méme déjà occupé par l'amplificateur mécanique commandant l'index sur le cadran. Le tube métallique ayant un déplacement pseudo linéaire variable depuis la référence fixe, où il est nul jusqu'à des valeurs, par exemple de 2 à 5 mm pour un manomètre de 100 mm de diamètre, on peut choisir une valeur intermédiaire adaptée à la longueur explorée par le détecteur de position à condition qu'elle soit inférieure au déplacement du tube.Cette façon de faire est connue, mais la nature de la liaison tube-élément mobile du détecteur présente entre autres les inconvénients suivants : si l'élément est collé sur le tube, la fiabilité de la liaison dépend de l'environnement, si l'élément est soudé ou brasé, les caractéristiques mécaniques du tube sont modifiées et on observe des défauts de linéarité et une diminution des qualités élastiques et de la durée de vie; enfin, si l'élément est fixé par serrage mécanique d'une bague ou d'un collier, on introduit des contraintes élastiques qui aboutissent aux mimes défauts que précédemment cités. L'invention se propose de réaliser un manomètre à tube métallique à transmission électrique dans lequel la fixation de l'élément mobile du détecteur au tube est fiable et conserve les caractéristiques initiales du tube. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment 1'inven- tion peut titre réalisée. La figure 1 représente en coupe une première forme de réalisation d'un manomètre selon l'invention. La figure 2 est une deuxième forme de réalisation de l'invention. La figure 3 est une troisième forme de réalisation dans laquelle le tube déformable présente des parties de diamètre différent. les figures 4 et 5 sont des sections selon IV IV et V-V de la figure 3. La figure 1 représente, vue en coupe, un manomètre à tube métallique 1. Afin de simplifier la figure et de mieux faire ressortir l'invention, le bottier ainsi que l'amplificateur mécanique et l'index de cadran ont été supprimés. Le tube métallique, de forme torique, s'détend sur un angle i qui peut varier de 900par exemple, 8000. Lorsqu'il dépasse 3000, le tube est alors dit "en hélice ou en spirale". L'extrémité 2 du tube est reliée au raccord 3 d'arrivée de pression, qui constitue la référence fixe. L'autre extrémité 4, libre, est fermée de manière connue, par un bouchon 5 qui est soudé ou brasé et qui porte une patte d'entraSnement 6. A cette patte est fixée une biellette de commande de l'amplificateur mécanique qui entrasse un index se déplaçant devant un cadran. Pour une pression donnée, l'extrémité libre 4 du tube subira un déplacement maximum. Pour cette même pression, le déplacement diminue continuellement lorsque l'on se déplace le long du tube en allant vers la référence fixe correspondant au raccord d'arrivée de pression. On détermine le long du tube la position pour laquelle le déplacement du tube correspond à la longueur maximum explorée par le détecteur de position. On sépare alors le tube 1 en deux parties (20,21) par une pièce rigide 7 sur laquelle est fixée directement ou indirectement leélément mobile du détecteur. Selon différentes formes de réalisation : - la pièce rigide 7 (figure 1) est constituée d'un manchon dont les dimensions intérieures permettent sa mise en place sur le tube par coulissement. le manchon, indéformable par rapport au tube,est fixé par soudure ou brasure à basse température et délimite ainsi deux parties de tube, constituant deux arcs de tore, d'angle au sommet( déterminé selon les déplacements respectifs désirés; - la pièce rigide 7 (figure 2) est constituée d'un manchon 8 coupé transversalement par une paroi 9 percée d'un orifice 10. Les dimensions intérieures du manchon de chaque côté de la paroi correspondent aux dimensions extérieures des première et deuxième parties du tube. Les deux extrémités des deux parties de tube sont soudées dans le manchon de part et d'autre de la paroi; - la pièce rigide 7 (figure 3) est formée de deux embouts Il et 12 présentant sur une de leurs faces un logement 13, 14 correspondant aux dimensions des extrémités des parties de tube et dans lequel lesdites extrémités sont soudées. Les deuxièmes faces des embouts sont prévues pour être fixées l'une contre l'autre, et sont percées selon leur axe pour former après assemblage un passage 15 pour le fluide sous pression. Selon l'exemple représenté figure 3, les deux parties de tube ont des sections et des épaisseurs différentes (figures 4 et 5). Les avantages d'une telle réalisation seront indiqués ultérieurement. La pièce 7, quelle que soit sa forme de réalisation, comporte un moyen de fixation 16 de l'élément mobile 17 du détecteur de position. Ce moyen peut ttre prévu en n'importe quel point de la périphérie. le tube déformable constitué de deux parties, qu'il soit ou non physiquement coupé, présente les avantages suivants - la possibilité d'adapter l'échelle couverte par le détecteur de position au déplacement du tube au point considéré; - le choix du point de fixation de la partie mobile du détecteur permet également de se libérer de certaines contraintes d'encombrement et de réaliser avec le meme tube métallique et dans le mtme bottier de protection un indicateur local de pression et un transmetteur de pression. En choisissant un tube constitué de deux parties d'épaisseur différente et dont, en particulier, la partie la plus épaisse se trouve du ctté de la référence fixe, on réalise un tube déformable à deux flexibilités. Chaque partie aura une fréquence de résonance différente et celle de la partie la plus épaisse sera plus élevée. Le manomètre sera ainsi utilisable dans un environnement vibratoire plus étendu en fréquence que si le tube avait une épaisseur uniforme. La détermination précise du point de tube déformable correspondant à la plage de déplacement susceptible autre mesurée par un détecteur de position et le plus grand domaine de fréquence dans lequel le tube peut entre utilisé, permettent l'emploi de détecteurs linéaires tels que des capteurs à courant de BOUCAUD et des magnéto-résistances des transformateurs différentiels, des capacités et self-inductances variables, des cellules photo électriques. Dans ces différents cas, l'armature mobile est directement ou indirectement fixée à la pièce rigide et se déplace devant ou entre les bobines d'un circuit magnétique alimenté par un courant basse fréquence. Un traitement électronique des signaux circulant dans les bobines permet de traduire les déplacements en variables électriques dont l'affichage sur un appareil convenable indiquera les pressions. REVENDICATIONS 1. Manomètre à tube métallique à transmission électrique et plus particulièrement manomètre du type "BOURDON", constitué d'un tube déformable (1) métallique en forme de tore ouvert, relié à une de ses extrémités (2) au raccord d'arrivée de pression (,) qui constitue la référence fixe et dont l'autre extrémité (4), libre, se déplace sous l'action de la pression et d'un dét;ec- teur de position (17) associé au tube déformable, caractérisé en ce que le tube déformable (1) est séparé en deux parties (20, 21) par une pièce rigide (7) sur laquelle est fixé un élément mobile (17) du détecteur de position. 2. IVianomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rigide est constituée d'un manchon indéformable fixé sur le tube après sa mise en place par coulissement. 3. Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rigide (7) est constituée d'un manchon (8) coupé transversalement par une paroi (9) percée d'un orifice (10), les dimensions intérieures du manchon de chaque côté de la paroi correspondant aux dimensions extérieures des première (20) et deuxième (21) parties du tube. 4. Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rigide (7) est constituée de deux embouts (11, 12) présentant sur une de leurs faces un logement (13, 14) correspondant aux dimensions des extrémités des deux parties (20, 21) du tube et dans lequel lesdites extrémités sont fixées, les deux faces des embouts étant prévues pour Étre assemblées et former un passage (15) pour le fluide sous pression. 5. Manomètre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce rigide (7) comporte un moyen de fixation (16) de l'élément mobile (17) du détecteur de position. 6. Manomètre selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les première (20) et deu pièce (21) parties du tube (1) ont des sections différentes. 7. Manomètre selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les première (20) et deuxième (21) parties du tube (1) ont des épaisseurs différentes. 8. Manomètre selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la partie de section et/ou d'épaisseur la plus importante forme la première partie (20) du tube dont une extrémité est fixée au raccord d'arrivée de pression.