Brevet FR2566900A1 — publié le 19860103

Débitmètre électromagnétique. L'invention concerne un débitmètre électromagnétique comprenant un tube de mesure en céramique résistant à la pression et un bottier entourant ce dernier, entre lesquels subsiste une cavité dans laquelle sont disposés les pièces polaires et les bobinages d'un système magnétique, des surfaces d'étanchéité étant prévues sur les deux côtés frontaux pour l'application de rondelles d'étanchéité. Dans un débitmètre connu de ce type (demande de brevet Europe 80 535), le tube de mesure est en céramique oxydée, ce qui fait qu'il convient également à des agents agressifs et chauds. Le tube de mesure présente une résistance mécanique si importante qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une enveloppe en un matériau métallique (telle que celle d'un mode de réalisation selon le brevet US 37 50 468), disposée sur la totalité de sa longueur et augmentant la résistance à la pression et à la flexion. Les pièces polaires et les bobinages peuvent être alors disposés directement à l'extérieur du tube de mesure en céramique et il est possible d'utiliser le boîtier métallique en tant que circuit magnétique de retour. Pour former une surface d'étanchéité suffisamment importante, le tube de mesure comprend à ses deux extrémités une collerette, ce qui fait qu'il se présente sous la forme d'une bobine de fil. Les surfaces périphériques de ces collerettes sont maintenues dans un alésage correspondant du bottier et peuvent y être fixées par serrage par rétreint. Les matières céramiques sont très sensibles aux sollicitations provoquées par des chocs et des impacts, à des pointes de pression de l'agent qui les traverse, à de brusques changements de température et analogues. Lorsque le tube de mesure en céramique se brise, l'agent en circulation peut s'échapper du bottier. Il peut en résulter des dégâts importants, en particulier quand il s'agit de liquides agressifs. L'invention a pour but de proposer un débitmètre électromagnétique du type décrit dans le préambule pouvant être étanche à la pression malgré l'utilisation d'un tube de mesure en céramique. Selon l'invention, ce but est atteint du fait que le bottier forme une capsule étanche à la pression avec au moins la même résistance à la pression que le tube de mesure, et ses surfaces frontales forment la partie externe de la surface d'étanchéité. Selon cette construction, on n'a recours à aucune mesure pour renforcer le tube de mesure en céramique et ce tube de mesure est inséré dans une enceinte étanche à la pression. Pour ce faire, il est d'une part nécessaire que le bottier présente une résistance à la pression suffisante, et d'autre part que non seulement le tube de mesure mais également le bottier soient rendus étanches sur leur c8té frontal vis-àvis des conducteurs de raccordement. Si le tube de mesure en céramique se brise à la suite d'une sollicitation exceptionnelle, l'agent en circulation ne peut pénétrer que dans la cavité située entre le tube de mesure et le bottier, mais ne peut pas sortir à l'extérieur. Même des agents agressifs ne peuvent donc provoquer des dégâts. Le bottier n'a besoin de présenter en général qu'une résistance limitée par rapport à l'agent en circulation. Car la rupture du tube de mesure peut être détectée relativement facilement, par exemple par la modification du signal de mesure, ce qui fait que l'on peut échanger le débitmètre sans difficulté pendant la durée de vie du matériau du bottier. Dans ce cas, la subdivision du bottier en un corps en céramique qui recouvre sensiblement la moitié des brides, et la partie restante de la partie externe étant constituée en un métal conducteur, convient particulièrement. Il suffit d'introduire un paquet de graphite extensible qui est en soi électriquement conducteur et qui s'étend suffisamment vers l'intérieur pour venir en contact avec l'agent circulant dans le tube. On obtient de ce fait le même effet qu'avec les bagues de mise à la terre qui sont habituellement utilisées, o la conduite tubulaire est revêtue ou recouverte d'un matériau isolant. Avantageusement, le bottier comprend deux collerettes en saillie vers l'intérieur jusque dans la région de la surface d'étanchéité. Ceci permet non seulement d'obtenir l'étanchéité désirée entre le bottier et les conducteurs de raccordement, mais sert également à ce que le tube de mesure ne présente à ses extrémités aucune collerette externe, ou seulement une collerette peu importante. Il en résulte une amélioration importante de la fabrication et de la capacité de charge du corps en céramique. Avantageusement, le bottier est formé par un tube et par les deux brides. Ces trois parties peuvent être facilement reliées les unes aux autres de façon étanche et permettent d'obtenir un bottier très stable. Ce bottier présente un diamètre externe relativement petit, ce qui fait que l'on peut l'introduire sans difficultés à l'intérieur des boulons de serrage qui relient les conducteurs de raccordement les uns aux autres et dont la distance les séparant de l'axe central est normalisée. Selon un mode de réalisation préféré, la partie externe de la surface d'étanchéité et la partie interne de la surface d'étanchéité formée par la surface frontale du tube de mesure présentent sensiblement la même largeur radiale. La conséquence est que le côté frontal du bottier constitue une étanchéité de même valeur que celle du c8té frontal du tube de mesure. Dans ce cas, il est avantageux que la partie interne de la surface d'étanchéité formée par la surface frontale du tube de mesure dépasse un peu axialement la partie externe de la surface d'étanchéité. Le résultat est qu'en fonctionnement normal l'étanchéité principale a lieu entre le c6té frontal du tube de mesure et les conducteurs de raccordement. Entre le bottier et le tube de mesure est avantageusement prévue une garniture périphérique aux deux extrémités. L'expérience montre que les tubes de mesure en céramique se brisent à l'intérieur des limites de leur longueur, ce qui fait que l'agent en circulation parvient d'abord dans la cavité du bottier. La garniture périphérique est montée en série avec la partie d'étanchéité externe située du côté frontal, ce qui fait que l'on obtient une étanchéité à la pression particulièrement bonne pour cette cavité. En outre, il convient que les raccords électriques destinés aux bobinages et aux électrodes soient sortis du bottier par des passages étanches à la pression. Une autre possibilité d'augmenter l'étanchéité-à la pression et éventuellement d'éliminer des traversées étanches à la pression consiste à remplir la-région libre de la cavité avec une masse étanche. L'invention va maintenant être expliquée plus en détail dans ce qui suit au moyen d'un mode de réalisation préféré représenté sur le dessin. L'unique figure présente une coupe longitudinale d'un débitmètre électromagnétique selon l'invention. Le débitmètre électromagnétique 1 est serré, avec interposition de deux rondelles d'étanchéité 3 et 4 entre les brides 5 et 6 de deux conducteurs de raccordement 7 et 8. On utilise dans ce cas des boulons de serrage 9 avec des écrous de serrage 10 et 11. Le débitmètre comprend un tube de mesure en céramique 12 présentant deux collerettes 13 et 14 légèrement en saillie, dont les surfaces frontales constituent une partie interne 15 et 16 des surfaces d'étanchéité formées par les rondelles d'étanchéité 3 et 4. Un bottier 17 est formé par un tube 18 et deux brides 19 et 20 en saillie vers l'intérieur. Les cStés frontaux du bottier délimitent la partie externe 20 et 21 des surfaces d'étanchéité- formées par les rondelles d'étanchéité 3 et 4. Le tube formant logement 18 a une épaisseur de paroi et est relié aux brides 19 et 20 de façon telle que le bottier 17 présente au moins la même résistance à la pression que le tube de mesure en céramique 12. La liaison entre le tube formant logement 18 et les brides 19 et 20 est réalisée par soudage, collage ou par un ajustage serré, en utilisant éventuellement des bagues d'étanchéité additionnelles, de façon à obtenir une liaison étanche à la pression. Entre les surfaces périphériques des brides 19 et 20 dirigées vers l'intérieur ainsi que les collerettes externes 13 et 14 du tube de mesure 12 est prévue une garniture périphérique 23 et 24 se présentant sous la forme de deux joints toriques. Au lieu de cela, on peut disposer en cet endroit un autre type de joint constitué par exemple par du mastic, de la colle, ou obtenu par un ajustage serré. Entre le tube de mesure 12 et le bottier 17 subsiste une cavité 25 dans laquelle sont disposées les pièces polaires 26 et 27 qui s'appliquent par des c8tés opposés contre le tube de mesure 12, ainsi que les bobinages associés 28 et 29. Le tube formant logement 18 constitue la culasse, c'est-à-dire le circuit magnétique de retour du système magnétique. L'espace libre de la cavité 25 qui subsiste est rempli par une masse d'étanchéité 29. Dans un axe disposé perpendiculairement au plan de symétrie des pièces polaires 26 et 27 sont disposées deux électrodes de mesure, dont l'électrode 31 seulement est représentée. Les conducteurs d'amenée aux bobinages 28 et 29 ainsi qu'aux électrodes de mesure passent par des passages étanches à la pression, parmi lesquels sont montrés les passages 32 et 33 disposés en direction périphérique entre les pièces polaires 26 et 27, dans une position décalée par rapport à leur position réelle. Lorsqu'on serre le débitmètre 1 entre les brides 6 et 7, on obtient une étanchéité non seulement dans la région de la partie interne 15 et 16 de la surface d'étanchéité, mais également dans la région de la partie externe 21 et 22 de la surface d'étanchéité, bien que la surface d'étanchéité interne constitue l'étanchéité principale, alors que la surface frontale du tube de mesure 12 dépasse par exemple d'environ 1 mm en direction axiale la surface frontale du bottier 17. Quand le tube de mesure en céramique 12 se brise pour une raison quelconque, l'agent en circulation peut il est vrai parvenir dans la cavité 25. Le boîtier 17 constitue cependant une capsule résistante qui est rendue étanche vis-à-vis de l'extérieur aux deux extrémités par la disposition l'une à l'arrière de l'autre des garnitures périphériques 23 et 24 et la partie externe 20 et 21 de la surface d'étanchéité. De ce fait, l'agent en circulation se trouvant dans la cavité 25 ne peut parvenir à l'extérieur. Même quand il s'agit d'agents agressifs, cette protection dure suffisamment longtemps pour permettre l'échange du débitmètre, alors que le bottier qui est par exemple en acier a une longue durée de vie. Dès que l'agent pénètre dans la cavité 25, le système magnétique en subit l'influence. La signal de mesure se modifie de façon caractéristique, ce qui fait que l'on peut rapidement détecter le défaut. REVENDICATIONS 1. Débitmètre électromagnétique comprenant un tube de mesure en céramique résistant à la pression et un bottier entourant ce dernier, entre lesquels subsiste une cavité dans laquelle sont disposés les pièces polaires et les bobinages d'un système magnétique, des surfaces d'étanchéité &étant prévues sur les deux cotés frontaux pour l'application de rondelles d'étanchéité, caractérisé en ce que le bottier (17) forme une capsule étanche à la pression avec au moins la même résistance à la pression que le tube de mesure (12), et en ce que ses surfaces frontales forment la partie externe (19, 20) de la surface d'étanchéité. 2. Débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bottier (17) comprend deux brides (19, 20) faisant saillie vers l'intérieur jusque dans la région de la surface d'étanchéité. 3. Débitmètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bottier (17) est constitué par un tube formant logement et par les deux brides (19, 20). 4. Débitmètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie externe de la surface d'étanchéité et la partie interne (15, 16) de la surface d'étanchéité form6e par la surface frontale du tube de mesure (12) présentent sensiblement la même largeur radiale. 5. Débitmètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie interne (15, 16) de la surface d'étanchéité formée par la surface frontale du tube de mesure (12) dépasse un peu axialement la partie externe (19, 20) de la surface d'étanchéité. 6. Débitm&tre selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que une garniture d'étanchéité périphérique (23, 24) est prévue à chacune des extrémités entre le bottier (17) et le tube de mesure (12). 7. Débitmètre selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce que les raccords électriques des bobinages (28, 29) et les électrodes de mesure (31) sont sortis du bottier (17) par des passages étanches à la pression (32, 33). 8. Débitmètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la région libre de la cavité (25) est remplie d'une masse d'étanchéité (30).