Brevet FR2545604A1 — publié le 19841109

"Dispositif de mesure de deplacement et/ou de reperage de position d'un organe moabite, en particulier d'un flotteur11 La présente invention concerne un dispositif de mesure de deplacement et/ou de reperage de position d'un organe mobile, à l'aide de moyens de détection comprenant au moins une source lumineuse et un détecteur photoélectrique sensible au rayon emis par cette source lumineuse1 devant lesquels ledit organe mobile peut se déplacer, cet organe mobile présentant des parties succès sives qui alternativement permettent au rayon lumineux émis par ladite source lumineuse dtatteindre ledit détecteur photoélectrique et ne le permettent pas, en vue de fournir à partir des informations founies par le détecteur photoelectriques, des grandeurs correspondants au déplacement et/ou à la position dudit organe mobile. Des dispositifs de mesure de ce type existent déjà. Mais ces dispositifs de mesure ont une structure et un fonctionnement qui engendrent une consommation en énergie électrique relativement importante, due essentiellement à la consommation en énergie électrique de la source lumineuse. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et propose un dispositif de mesure dont la consommation en énergie électrique, par rapport aux dispositifs de mesure connus, est considerablement diminuée Ce but est atteint grâce au fait que le dispositif de mesure selon la présente invention, du type mentionné ci-dessus, comprend des moyens pour alimenter en énergie électrique ladite source lumineuse périodiquement pour que cette dernière émette des impulsions lumineuses à une fréquence déterminée;; la fréquence de ces impulsions lumineuses étant supérieure à la fréquence des passages des frontières entre lesdites parties successives devant lesdits moyens de détection à la vitesse maximum de déplacement dudit organe mobile. I1 s'ensuit que le dispositif de mesure selon la présente invention permet de n'alimenter la source lumineuse uniquement pour que cette source lumineuse émette des impulsions lumineuses, tout en permettant une mesure correcte grâce à un choix de la fréquence de ces impulsions lumineuses par rapport à la vitesse maximum de déplacement dudit organe mobile. Le dispositif de mesure selon la présente invention peut avoir bien des applications. En effet, du fait qu'il permet de minimiser considérablement la consommation en énergie électrique, il peut avantageusement être utilisé chaque fois que la source d'énergie électrique est une source d'énergie électrique autonome constituée d'une ou de plusieurs piles ou batteries, Dans une application particulière, le dispositif de mesure ci-dessus peut constituer un dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau d'un fluide et notamment un dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau d'une étendue d'eau ou d'un cours doleau. En effet, il est particulièrement fréquent que de tels dispositifs de mesure de niveau soient placés en des endroits où ils ne peuvent etre alimentés que par une source d'énergie électrique autonome. C'est pourquoi la présente invention concerne égale ment-un dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau d'un fluide Ce dispositif de mesure selon la présente invention comprend un flotteur et un organe mobile susceptible d'être entraîné par le mouvement vertical dudit flotteur et est tel qu'il comprend des moyens de détection comprenant au moins une source lumineuse et un détecteur photoélectrique sensible au rayon émis par cette source lumineuse, devant lesquels ledit organe mobile peut se déplacer, cet organe mobile présentant des parties successives qui alternativement permettent au rayon lumineux émis par ladite source lumineuse d'atteindre ledit détecteur photoélectrique et ne le permet -tent ; des moyens pour alimenter en énergie électrique ladite source lumineuse périodiquement pour que cette dernière émette des impulsions lumineuses à une fréquence déterminée, la fréquence de ces impulsions lumineuses étant supérieure à la fréquence des passages des frontières entre lesdites parties successives dudit organe mobile devant lesdits moyens de détection à la vitesse maximum de déplacement dudit organe mobile ; et des moyens pour fournir à partir des informations fournies par le détecteur photoélectrique des grandeurs correspondant au niveau et/ou à la variation de niveau dudit fluide. Selon la présente invention, le dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau ci-dessus peut également comprendre des moyens pour enregistrer lesdites grandeurs. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un dispositif de mesure de niveau et de variation de niveau d'une étendue dteau ou d'un cours d'eau décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel la figure 1 représente schématiquement sa partie mécanique munie d'un disque ; - la figure 2 represente une we en plan du disque visible sur la figure 1 ,' - et la figure 3 représente le schéma électronique du dispositif de mesure. Comme on peut le voir sur la figure I; le dispositif de mesure représenté comprend un flotteur 2 porté par une étendue d'eau 3 constituée par exemple par un cours d'eau Ce flotteur 2 est susceptible de transmettre son mouvement vertical provoqué par la variation du niveau d'eau à une poulie 4 dont l'axe 5 porté par un palier 6 porte également un disque 7. Comme on le voit bien sur la figure 2, ce disque 7 présente, à sa périphérie, une succession de dents 8 séparées par des évidements 9 régulièrement répartis et de dimension circonfé rentielle identique, Au disque 7 sont associés deux dispositifs de détection repérés d'une manière générale par les références 10 et 11 qui comprennent chacun deux parties qui, dans l'exemple, sont placées de part et d'autre du disque 7 et au voisinage de sa périphériet L'une de ces parties est une source lumineuse susceptible d'émettre en direction de l'autre partie constituée par un détecteur photoclectrique; le rayon émis atteignant le détecteur lorsqu'un évidement 9 du disque 7 s 'étend entre elles tandis que le rayon émis n'atteint pas le détecteur lorsqu'une dent 8 du disque 7 s'étend entre elles. En se repprtant à la figure 3, on voit que; dans l'exemple, les détecteurs 10 et 11 comprennent comme sources lumineuses respectivement des diodes électroluminescentes 12 et 13 et comme détecteurs photoélectriques des phototransistors 14 et 15. Comme on peut le voir sur la figure 2, les dispositifs de détection 10 et 11 sont décalés, dans le sens circonférentiel du disque 7 de la-moitié du pas des dents 8. En se reportant à la figure 3, on voit que- les sources lumineuses constituées par les diodes 12 et 13 sont susceptibles d'être alimentées par une source d'énergie électrique autonome 16 constituée par exemple par une batterie par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique 17 Cet interrupteur électronique 17 est commandé grâce à un diviseur de fréquence 18 soumis à un oscillateur 19 de telle sorte qu',il ferme le circuit d'alimentation des diodes électroluminescentes 12 et 13 périodiquement si bien que ces diodes électroluminescentes 12 et 13 sont capables d'émettre des impulsions lumineuses simultanées en direction des détecteurs photosensibles constitués par les phototransistors 14 et 15 En vue de détecter de manière convenable la rotation du disque 7 entraîné par le flotteur 2, il convient que la fréquence des impulsions lumineuses émises par les diodes électroluminescentes 12 et 13 soit supérieure à la fréquence des passages des frontières entre les dents 8 et les évidements 9 devant les dispositifs de détection 10 et 11 à la vitesse maximum de rotation du disque 7 qui correspond à une vitesse maximum de déplacement vertical du flotteur 2 et en conséquence à une vitesse maximum de variation du niveau d'eau. Comme on le voit sur la figure 3, les phototransis- tors 14 et 15 sont reliés respectivement par l'intermédiaire d'amplificateurs 22 et 23 à des mémoires 20 et 21 auxquelles ils sont suscep-. tibles de fournir leur état lorsque les diodes électroluminescentes 12 et 13 émettent,en fonction du fait que soit une dent 8 soit un évidement 9 du disque 7 s'étend entre les diodes électroluminescentes 12 et 13 et les phototransistors 14 et 15, leur état changeant lors du passage de la frontière séparant une dent 8 et un évidement 9. Comme on peut le voir sur la figure 3, l'ordre simultané de chargement de l'état des phototransistors 14 et 15 dans les mémoires 20 et 21 est donné par le front de descente de l'impulsion fournie aux diodes électroluminescentes 12 et 13 par l'intermédiaire de l'interrupteur électronique 17 pour qu'elles émettent. En vue de compter le nombre de passages des frontières entre les dents 8 et les évidements 9 du disque 7 pour fournir des grandeurs correspond à la variation de position angulaire du disque 7 et en conséquence au déplacement vertical du flotteur 2, aussi bien dans un sens que dans l'autre, les mémoires 20 et 21 sont reliées à un compteur-décompteur 24 par l'intermédiaire d'un détecteur de sens de rotation 25. Les grandeurs contenues dans le compteur-décompteur 24 peuvent être transmises à un dispositif d'acquisition 25 capable de fournir par exemple des grandeurs correspond au déplacement vertical du flotteur 2 et/ou à sa position. Ce dispositif d'acquisition 25 peut comprendre par exemple un enregistreur à bande magnétique ou à mémoires, un dispositif de visualisation, un dispositif de prépositionnement du compteur-décompteur 24 à un état de référence ou tout autre moyen auxiliaire usuel. La présente invention ne se limite évidemment pas à l'exemple ci-dessus décrit En effet, le disque pourrait être remplacé par une règle entraînée dans sa direction par le flotteur Le disque pourrait porter plusieurs séries concentriques de parties successives alternées associées chacune à des moyens de détection comprenant des sources lumineuses alimentées en énergie électrique périodiquement conformément à la présente invention pour fournir par exemple directement des informations relatives à la position du disque En outre plusieurs disques pourraient etre prévus. Bien d'autres variantes du dispositif de mesure selon la présente invention sont encore possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de déplacement et/ou de repérage de position d'un organe mobile (7) à l'aide de moyens de détection (10) comprenant au moins une source lumineuse (12) et un détecteur photoélectrique (14) sensible au rayon émis par cette source alumineuse, devant lesquels ledit organe mobile (7) peut se déplacer, cet organe mobile présentant des parties successives (8, 9) qui alternativement permettent au rayon lumineux émis par ladite source lumineuse d'atteindre ledit détecteur photoélectrique et ne le permettent pas en vue de fournir, à partir des informations fournies par le détecteur photo électrique, des grandeurs correspondants au déplacement et/ou à la position dudit organe mobile, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (16-19) pour alimenter en énergie électrique ladite source lumineuse (12) périodiquement pour que cette dernière emette des impulsions lumineuses à une fréquence déterminée, la fréquence de ces impulsions étant supérieure à la fréquence des passages des frontières entre. lesdites parties successives (8, 9) devant lesdits moyens de détection (10) à la vitesse maximum dudit organe mobile 2 Dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau d'un fluide, comprenant un flotteur (2) susceptible d'être porté par ce fluide et un organe mobile (7) susceptible d'etre entraîné par le mouvement vertical dudit flotteur (2) caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de détection (10 ; 11) comprenant au moins une source lumineuse (12 ; 13) et un détecteur photoélectrique (14 ; 15) sensible au rayon émis par cette source lumineuse, devant lesquels ledit organe mobile (7) peut se déplacer, cet organe mobile (7) présentant des parties successives (8, 9) qui alternativement permettent au rayon lumineux émis par ladite source lumineuse d'atteindre ledit détecteur photoélectrique et ne permettent pas ; des moyens (16-19) pour alimenter en énergie électrique ladite source lumineuse (12 ; 13) périodiquement pour que cette dernière émette des impulsions lumineuses à une fréquence déterminée, la fréquence de ces impulsions lumineuses étant supérieure à la fréquence des passages des frontières entre lesdites parties successives (8; 9) devant lesdits moyens de détection (10 ; 14) à la vitesse maximum de déplacement dudit organe mobile (7) ; et des moyens (20 > -25) pour fournir, à partir des informations fournies par ledit détecteur photo électrique (14 ; 15), des grandeurs correspondant au niveau et/ou à la variation de niveau dudit -fluide, 3 Dispositif de mesure selon la revendication 2; caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens (25) pour enregistrer lesdites grandeurs