Brevet FR2559259A1 — publié le 19850809

Parmi les dispositifs de jaugeage de réservoirs, les dispositifs à niveau visible, ou à flotteur épousant les fluctuations du niveau du liquide, sont les plus répandus. Appliqués à des réservoirs cylindriques à axe horizontal, ces dispositifs indiquent des hauteurs de niveau qui ne sont pas directement proportionnelles au volume du liquide contenu. En effet, aux niveaux minimum ou maximum, une forte variation de hauteur de niveau correspond à un faible pourcentage de remplissage, et inverserment, à l'axe médian du réservoir, une faible variation de niveau correspond à une forte variation de remplissage. En conséquence, pour indiquer le pourcentage de remplissage, c'est-à-dire le volume ou le poids du liquide contenu, ces dispositifs de jaugeage sont gradués soit de façon linéaire, mais alors ils indiquent un pourcentage de remplissage non linéaire, ou ils sont gradués de façon non linéaire pour indiquer des écarts linéaires. Dans l'un su l'autre cas il n'y a pas analogie entre l'indication visuelle du niveau et la valeur mathématique de remplissage. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif permettant de transmettre à distance une lecture analogique linéaire du pourcentage de remplissage des réservoirs cylindriques à axe horizontal. Ce dispositif s'applique plus particulièrement au report à distance de l'indication de jauges à cadran. A cet effet, l'objet de l'invention est un dispositif d'indication à distance du pourcentage de remplissage d'un réservoir cylindrique à axe horizontal, caractérisé en ce qu'il comprend un flotteur entraînant en rotation un axe sur lequel est montée une aiguille se déplaçant devant un cadran circulaire portant des graduations en secteurs correspondant aux pourcentages de remplissage, des moyens transformant les positions de l'aiguille sur les secteurs gradués en courant électrique variable linéairement, et des moyens recevant ce courant pour actionner au moins un appareil indicateur. Ce dispositif peut aussi comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: a). les-moyens pour transformer les positions de l'aiguille sur les secteurs gradués en courant électrique variable linéairement sont constitués par un rhéostat circulaire, b). le rhéostat suivant a) est constitué par un Conducteur électrique circulaire relié aux bornes d'entrée et une pluralité d'interrupteurs à lame souple disposés chacun en face du milieu d'un secteur gradué du cadran, les bornes de sortie des interrupteurs étant réunies deux à deux par une résistance électrique de même valeur ohmique, des moyens étant prévus sur l'aiguille pour commander les interrupteurs; c). les moyens sur l'aiguille pour commander les interrupteurs sont constitués par un aimant dont le champ magnétique actionne les interrupteurs;; d). des barreaux en alliage de fer sont fixés sur le cadran avant et après chaque interrupteur, afin de constituer une barrière magnétique à dépassement du point mort, ayant pour effet que l'aiguille indicatrice se déplace pas à pas; e). plusieurs cadrans identiques sont décalés les uns par rapport aux autres d'un angle constant afin d'augmenter le nombre d'interrupteurs et la sensibilité de l'ensemble; f). les interrupteurs, les résistances et les barreaux sont disposés sur le pourtour d'une cage d'écureuil afin d'augmenter le nombre d'interrupteurs et la précision des mesures; g). le courant électrique variable linéairement est transformé en courant électrique normalisé dans un convertisseur, afin d'actionner des indicateurs avec ou sans seuils d'alarme ou des indicateurs de régulation, ou des ordinateurs ou des transmetteurs radiophoniques ou téléphoniques. Afin de mieux faire comprendre l'invention, on va décrire ci-dessous un mode de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple, en regard des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement le cadran d'une jauge à cadran selon l'invention, montée sur un réservoir, non représenté; la figure 2 est un schéma d'une installation de téléjaugeage utilisant le cadran selon la figure 1. Les jauges à cadran selon l'invention comportent une aiguille indicatrice montée sur un axe entraîne en rotation par un flotteur dans un réservoir non représenté, l'entraînement pouvant etre direct ou démultiplie, En conséquence, la graduation de zéro à cent pour cent de remplissage peut être portée sur la totalité ou sur une partie de la circonirérence du cadran. Le cadran non magnétique de la figure 1 est gradué sur 3600 en secteurs, l'entraînement flotteuraiguille étant démultiplié. Une variation de niveau de un pour cent au niveau minimum ou maximum correspond à un débattement angulaire de l'aiguille de 420, alors qu'au niveau médian, le débattement est inférieur à 20. En face de chacun des secteurs d'ecartements angulaires variables, désignés par 4 2, i3 choisis en progression de pourcentage de remplissage constant, pourcentage que l'on peut appeler pas = par exemple tous les cinq pour cent du remplissage, est monté un ensemble comprenant un interrupteur à commande magnétique 1 et une résistance 2. L'interrupteur 1 peut être logé dans une ampoule sous gaz neutre, comme les interrupteurs connus dans le commerce sous la dénomination "Interrupteurs à lame souple" ou I.L.S. La résistance 2 peut être du type préétalonné, à valeur constante désignée par yQ, et logée sous enveloppe isolante protectrice. Toutes les bornes d'entrée 3 des interrupteurs 1 sont reliées entre elles par un conducteur circulaire. Chaque borne de'sortie 4-des interrupteurs 1, est reliée à une résistance 2. Toutes les résistances 2 sont montées en série (5, 9b), réalisant ainsi un rhéostat, qui délivre un courant d'intensité inversement proportionnelle au nombre de résistances mises en service. L'aiguille indicatrice 6, montée sur l'axe 7, et entraînée par le flotteur, comporte un aimant 8, fermant l'interrupteur magnétique correspondant au pourcentage de remplissage indiqué par l'aiguille. Il est ainsi délivré à la borne de sortie 9b de l'ensemble (la borne d'entrée étant en 9a), une information électrique analogique linéaire, directement proportionnelle au pourcentage de remplissage, et non plus à la hauteur du niveau. Cette information analogique est envoyée à un convertisseur 10 (figure 2), qui est alimenté électriquement, délivrant à sa sortie une valeur électrique analogique normalisée 11. Cette valeur à progression linéaire commande un indicateur à aiguille 12, réglé en pour cent, en volume, ou en poids. L'indicateur de remplissage peut également être constitué par une -échelle lumineuse 13 graduée linéairement, ou un indicateur numérique 14, ou la combinaison de ces différents indicateurs. Le convertisseur ou les indicateurs peuvent être combinés avec un module de seuils 15 à minimum 16, médium 17 ou maximum 18, ces seuils commandant euxmêmes des alarmes 19 ou des régulations 20. L'information linéaire analogique 9 convertie en sortie analogique normalisée il peut aussi être envoyée avantageusement à un ordinateur 21 équipé de logiciels adéquats permettant d'exploiter les informations reçues, par exemple les consommations suivant certaines périodicités, les prévisions de consommation, les dates de livraison, les imputations financiâres, etc. La sortie analogique normalisée 11, peut également commander un transmetteur 22, radiophonique ou téléphonique, qui par l'intermédiaire d'un récep- teur 23 peut à son tour commander les appareils précé- dents notés de 12 à 21. Toutes ces applications sont possibles grâce à l'information électrique analogique linéaire 9, délivrée par le cadran indicateur de niveau, équipé conformément a la présente invention suivant la figure 1, mais ceci à condition que l'information soit permanente et linéaire. En cas de perte d'information, outre une indication de remplissage nulle, il s'ensuivrait une série d'alarmes, de mise en sécurité, de changement de régulation, et d'indications de gestion erronée. La perte d'information peut se produire lorsque les repères choisis ont un écartement angulaire important, comme i 2, sur la figure 1. D'autre part, l'information n'est plus linéaire, si l'aimant 8 équipant l'aiguille indicatrice 6,-peut fermer deuxinterrupteurs en même temps, ou même davantage d'interrupteurs, du fait de leur faible écartement angulaire, comme a(9, 9(1O, sur la figure 1. Afin d'éviter ces pertes ou chevauchements d'informations, on a monté entre chaque paire d'interrup t-eurs 1. consécutifs, une barrière magnétique 24. Cette barrière magnétique 24 constituée par des barreaux en alliage de fer, concentre le champ de l'aimant 8, sur l'interrupteur 1 situé entre les barreaux. Après un certain déplacement de l'aiguille 6, les barreaux de la barrière magnétique 24 inversent brusquement l'orientation du champ 8, et le nouvel interrupteur se trouvant dans ce champ se ferme, tandis que le précédent s'ouvre. Outre son rôle de concentration du champ, la barrière magnétique 24 constitue un dispositif de dépassement de point mort. L'ensemble fonctionne"pas à pas", tout en laissant un débattement suffisamment progressif à l'aiguille 6. La précision de l'ensemble est égale par définition à + I/2 x%, soit dans l'exemple décrit à +2,5%. Cette précision peut être augmentée en ajoutant d'autres ensembles interrupteur-résistance-barreau. Elle peut aussi être doublée, soit devenir égale à + 1,25%, en accouplant deux cadrans amagnétiques avec un décalage angulaire de l'un sur l'autre de I/2 x%. D'autres dispositions des ensembles interrupteur-résistance-barreau peuvent être réalisés, notamment en montant les ensembles en "cage d'écureuil". La présente invention peut aisément s'appliquer à un indicateur de niveau vertical contenant un flotteur avec un aimant, au lieu de l'aiguille indicatrice 6. Les variatons de hauteur du flotteur, non linéaires par rapport au pourcentage de remplissage, sont traités comme les variations angulaires non linéaires oC REVENDICATIONS 1. Dispositif d'indication à distance du pourcentage de remplissage dsun réservoir-cylindri- que à axe horizontal, caractérisé en ce qu'il comprend un flotteur entraînant en rotation un axe sur lequel est montee une aiguille (6) sé déplaçant devant un cadran circulaire, portantdes graduations en secteurs (Wl Kn) correspondant aux pourcentages de remplissage, des moyens (3,1,2) transformant les positions de l'aiguille sur les secteurs gradués en courant électrique variable linéairement, et des moyens recevant ce courant pour actionner au moins un appareil indicateur. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour transformer les positions de aiguille sur les secteurs gradués en courant électrique variable linéairement sont constitués par un rhéostat circulaire (5 , 9b) O 3. Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le rhéostat circulaire est constitué par un conducteur électrique circulaire relié aux bornes d'entrée dwune pluralité d'inter- rupteurs à lame souple (1) disposés chacun en face du milieu d'un secteur gradué (&alpha;1, &alpha;2, &alpha;;n) du cadran, les bornes de sortie des interrupteurs étant réunies deux à deux par une résistance électrique de même valeur ohmique, des moyens (8) étant prévus sur l'aiguille pour commander les interrupteurs. 4. Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que les moyens sur l'aiguille pour commander les interrupteurs sont constitués par un aimant (8) dont le champ magnétique actionne les interrupteurs. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que des barreaux (24) en alliage de fer sont fixés sur le cadran avant et après chaque interrupteur (1), afin de constituer une barrière magnétique à dépassement du point mort, ayant pour effet que l'aiguille indicatrice se déplace pas à pas. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que plusieurs cadrans identiques sont décalés les uns par rapport aux autres d'un angle constant afin d'augmenter le nombre d'interrupteurs et la sensibilité de l'ensemble. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les interrupteurs (1), les résistances et les barreaux (24) sont disposés sur le pourtour d'une cage d'écureuil afin d'augmenter le nombre d'interrupteurs et la précision des mesures. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le courant électrique variable linéairement est transformé en courant électrique normalisé dans un convertisseur (10), afin d'actionner des indicateurs (12,14,15 à 18) avec ou sans seuils d'alarme (19)ou des indicateurs de régulation (20), ou des ordinateurs (21) ou des transmetteurs radiophoniques ou téléphoniques (22,23). 9. Dispositif d'indication à distance des pourcentages de remplissage d'un réservoir cylindrique à axe horizontal, caractérisé en ce qu'il comporte un flotteur portant un aimant se déplaçant sur une règle dont les graduations correspondent aux pourcentages de remplissage, des moyens transformant les positions de l'aiguille sur les graduations en courant électrique variable linéairement, et des moyens recevant ce courant pour actionner au moins un appareil indicateur.