Brevet FR2508640A1 — publié le 19821231

L'invention concerne an menomètre différentiel à membrane et, plus particulièrement, à deuxmembranes opposées déterminant entre elles deux chambres communiquant par un passage, lesdites chambres étant remplies par un liquide de garnissage, les pressions à comparer s'exerçant sur les faces extérieures des deux membranes, chaque membrane portant sur sa face intérieure un moyen d'obturation du passage actionné lorsque la pression sur une des membranes dépasse une valeur déterminée lors de la construction, des moyens de transmission étant entraînés par le déplacement des membranes. Les manomètres différentiels à membrane connus présentent un certain nombre d'inconvénients parai lesquels on peut citer la difficulté d'accès aix membranes pour leur nettoyage et la difficulté de tansmission des déplacements à l'apareitl indicateur, lorsque la différence des pressions comparées est faible. Le brevet allemand 2 541 786 décrit un manomètre différentiel à deux membranes opposées. Les fluides à mesurer sont amenés par deux canalisations de faible diamètre dans deux chambres dont une paroi est constituée par une membrane. Les faces des membranes qui ne sont pas en contact avec les fluides à mesurer forment deux chambres replies de liquide de garnissage, communiquant entre elles par un passage. Ce passage est obturable par des moyens portés par les membranes lorsque la différence de pression entre les deux fluides devient supérieure à une valeur déterminée par construction.Un levier de transmission, fixé au centre d'une membrane et entouré par un soufflet d'étanchéité, traverse la chambre recevant le fluide et actionne de façon connue l'index de l'appareil indicateur. L'accès aux membranes n'est pas pas prévu et ne pourrait être ebtenu qu'après démontage complet du dispositif de transmiseion. Le manomète ne pourra done être utilisé que pour des fluides non corrosifs et/ou chargés en impuretés. Toutefois, la solution généralement adoptée dans ce cas, consiste à adapter à chaque entrée du manomètre un séparateur recevant le fluide à mesurer sur une sesbrane et transmettant la pression au doyen d'un liquide de garnissage. Cette solution n'est pas applicable à la mesure de três basses pressions. Le soufflet métallique permettant le passage du levier de transmission doit entre d'autant plus épais que la pression est plus forte. ainsi, la mesure d'une différence entre deux pressions élevées sera limitée par la fidélité de la transmission due à la souplesse du soufflet. Le manomètre différentiel, selon l'invention, a pour but d'éliminer les inconvénients précé- demment cités. En effet, les fluides arrivent directement sur les membranes de mesure par des brides fermant ne des parois des chambres de ne sure et permettant de dégager totalement la surface de la membrane. Cette accessibilité permet donc le nettoyage aisé de la chaibre et de la membrane lorsque le fluide ou les fluides à comparer sont chargés en particules. La transmission du mouvement à l'extérieur se fait à partir des chambres communicantes remplies de liquide par une rotule étanche. Une liaison mécani- que entre les deux membranes pernet à la fois l'entraînement d'un levier tranzmettant le déplacement à l'indicateur et l'utilisation du manomètre pour la mesare absolue des pressions. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention pout être réalisée. La figure 1 représente une vue en coupe d'un manomètre selon l'invention. La figure 2 est une vue agrandie du détail II de la figure 1. La figure 1 est une vue en eoupe d'un manomètre différentiel selon une forme de réalisation de l'invention. Le manomètre comporte deux membranes 1 et 2 opposes. Ces membranes sont fixées, de manière connue, par leur périphérie sur deux bottes 3 et 4 cylindriques fixées elles-mêmes par leur fond sur un corps intermédiaire 5. Les deux boîtes sont percées en leur centre d'un passage 6 faisant communiquer les deux chambres 7 et 8, déterminées par les faces intérieures des membranes 1 et 2 par l'intermédiaire du corps 5. Des flasques 9 et 10 amovibles, portent les canalisations 11, 12 d'amenée des fluides à mesurer. Ces flasques, d'un diamètre au moins égal à celui des membranes, recouvrent l'ouverture des bottes 9 et 4 et permettent de degager la surface totale des mem- branes pour leur entretien. Il est également possible de se raccorder directement à la périphérie des bottes 3, 4. Les membranes 1 et 2 sont reliées par une liaison mécanique constituée d'un ensemble de tiges 13, 14 composées de plusieurs éléments réglables de l'extérieur et permettant de fixer avec précision l'écart des membranes. Chaque membrane comporte à sa partie centrale des moyens d'obturation formés d'un clapet 15, 16 venant s'appliquer sur un siège 17, 18 usine dans le fond de la botte 3, 4 coaxialement au passage 6 et muni d'un joint torique 19, 20 La fermeture du passage est obtenue pour une valeur de pression définie par l'échelle de mesure. Le liquide de remplissage contenu dans ces chambres 7 ou 8 s'opposera alors à toute déformation de la membrane correspondante 1 ou 2 quelle que soit la pression du fluide. Les bouchons 21, 22, assurent l'étanchéité des dispositifs de réglage de la liaison mécanique 13, 14. Le corps intermédiaire 5 porte perpendiculairement au passage 6 un canal 23 faisant communiquer ledit passage avec l'extérieur, et destiné à recevoir des moyens de transmission du mouvement des membranes. Les moyens de transmisslon comportent une butée 24, montre de manière réglable sur la tige 13 et agissant Sur un levier 25 fixé coaxialement et de manière souple et étanche à la sortie du canal 23 par un joint à rotule II. Le levier 25 est solidarisé avec une tige 26 de commande qui entratne le mécanisme indicateur du manomètre. Le Joint à rotule étanche II est représenté à plus grande échelle figure 2. Le corps intermédialre 5 présente à la sortie du canal 23 un chambrage 27 fileté intérieure- ment dans lequel est susceptible de se visser, de manière étanche, une bague 2M. Cette bague est percée axialement d'un trou oylindro-conique 29 dont la partie cylindrique est filetée. Une douille cylindre- conique 30-de forme approximativement complémentaire à celle du trou 29, se visse par sa partie cylindrique extérieure filetée dans le filetage correspondant du trou 29. L'extrémité supérieure 31 du levier 25 porte un alésage conique 32 prolongé d'une partie cylindrique filetée 33. L'alésage conique reçoit un élé- ment conique 34 solidaire de l'extrémité de la tige 26. Comme le montre la figure 2, cet élément conique se compose de deux parties : une partie infé- rieure tronconique 341 et une partie supérieure convexe, par exemple sphérique (ou conique) 342 dans l' & e desquelles est fixée la tige 26. La partie 342 est destinée à coopérer Rec la face inférieure 300 de la douille cylindro-conique 30, en formant une rotule à faible débattement. L'étanchéité entre le canal 23 et l'exté- rieur est assurée par un manchon cylindrique 35 en élastomère, serré d'une part, entre la dol le ctlindro- conique 30 et l'alésage 29 du corps intermédiaire et, d'autre part, entre l'alésage conique 32 du levier 25 et la partie tronconique 341 de la tige 26. Le montage du dispositif de transmission (la butée étant déjà en place) s'opère comme suit t On enfile le manchon élastique 35 sur la partie conique de la douille cylindro-conique 30, puis on visse l'ensemble dais la bague 28 de manière à serrer le manchon entre les portées coniques afin d'assurer l'étanchéité. On introduit la tige 26 dais la douille 30 de manière à mettre en contact la partie sphérique 342 de l'élément conique 34 avec l'extrémité 300 de la douille 30. Le manchon recouvre alors la partie 341 de l'élément conique 34.On présente le levier 25 pour mettre en prise le filetage du téton 343 prolongeait l'élément 34 avec le filetage de la partie 33 dudit levier. On fait teurner la tige de manière à serrer le manchon entre les deux parties coniques. On introduit l'ensemble levier 25 tige 26 bague 28 dans le chambrage 27 du corps intermédiaire 5 et on visse la bague 28. Le déplacement de la tige de commande 26, fonction de la différence de pression à mesurer, est transmis à l'aiguille indicatrice 36 pivotant sur l'axe 37 devant le cadran 38, par l'intermédiaire d'un levier 39 et d'un mouvement classique 40 de manomètre. Da fait de la très faible surface libre de manchon en contact avec le liquide de remplizsage, les efforts sur le matériau du manchon sont pou impertants, et l'on peut utiliser ce système de transmission mime lorsque les pressions à comparer sont fortes. Par suite de la combinaison des différents moyens constituant le manomètre différentiel selon l'invention, il peut être utilisé peur la mesure des pressions absolues on faisant le vide dans l'une des chambres de pression. En erfet, on ne risque pas que les mesures soient faussées par un éventuel dégazage du liquide de remplissage, puisque les deux membranes sont mécaniquement liées. Le manomètre décrit permet encore la mesure des faibles pressions effectives en mettant l'un. des chambres de pression en communication avec l'atmes- phare. REVENDICATIONS 1. Manomètre différentiel à deux membranes opposées (1,2) déterminant entre elles deux cbambres communiquant par un passage (6), lesdites chambres étant remplies par un liquide de garnissage, les pressinons à comparer s'exerçant sur les faces extérieures des deux membranes, cnaque membrane portant sur sa face intérieure un moyen d'obturation (16) du passage qui est actionné lorsque la pression sux une des membranes dépasse une valeur déterminés lors de la construotion, des moyens de transmission étant entraînés par le déplacement des membranes, caractérisé en ce qu'il comporte un canal (23) perpendiculaire au passage (6), débouchant à l'extérieur par une sortie et dans lequel passe au moins une partie des meyens de transmission, un jeint à rotule (II) étanche étant dispesé entme les meyens de tranamission et la sortie dn canel. 2. Manomètre différentiol selon de revendication 1, caractérisss en ce que les moyens de transmission sont formés d'au moins deux parties coaxiales comprenant un levior (25) et une tige (26) fiwée dans le prolongement l'un de l'autre et en ce que le joint à rotule est eonstitué d'un élément conique (34) solidaire de l'extrémité de la tige (26) présentant une surface supérieure convexe (342), une douille (30) fixée dans la sortie du canal (23) et dont la face inférieure (300) coopère avec la surface cenvexo (342), un manchon souple (35) serré à ses extrémités d'une part, entre l'élément conique (34) et le levier (25) et, d'autre part, entre la douille (39) et la sortie du canal (23). 3. Hanomètre différentiel selen la revendecation 2, caractéris6 en ce que la sertie du canal (23) présente un shambrage (270 filet6 intérienrement, une bague (28) coopérant extorieurement avec le chambrage (27) présentant axialement un trou cylindroconique (29) fileté dans sa partie cylindrique, une douille cylindro-conique (30) de forme approximativement complémentaire à celle du trou (29) filetée dans sa partie cylindrique extérieure et en ce que le levier (25) conique porte à son extrémité supérieure (31) un alésage/(32) prolongé par une partie cylindrique filetée (33), de forme complémentaire de celle de l'élément conique (34) prolongé d'un téton fileté (343), et en ce que le man- chon souple (35) est serré à use de ses extrémités entre la douille cylindro-conique (30) et le trou cylin dro-conique (29) et à l'autre extrémité, entre l'élément conique (34) de la tige (26) et l'alésage conique (32) du levier (25). 4ê Manomètre différentiel selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le manchon est en élastomère, 5. Manomètre différentiel selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une liaison mécanique (13, 14) est prévue entre les deux membranes (1, 2). 6. Manomètre différentiel selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des flasques (9, 10) amovibles d'un diamètre au moins égal à celui des membranes, portant les canalisations (11, 12) d'amenée des fluides à mesurer, sont prévus pour recouvrir l'ouverture des boîtes (3, 4) dans lesquelles sont fixées les membranes.