Brevet FR2566914A1 — publié le 19860103

DETECTEUR DE CIRCULATION D'UN FLUIDE La présente invention se rapporte à un détecteur de circulation, et par conséquent de non circulation ou de circulation insuffisante, d'un fluide liquide ou gazeux. On connaît des détecteurs de circulation de fluides, qui font généralement appel à un principe de détection par différence de pressions. A cet effet, l'organe sen- sible à la circulation du fluide se trouve généralement placé dans le circuit principal ou déborde dans celui-ci. Une différence de pression est crée artificiellement entre deux points du circuit, ce qui présente le premier inconvénient de créer une perte de charge importante. En outre, ce type de détecteur nécessite des pièces d'une grande précision, par exemple des organes à cônes, qui ne permettent qu'un jeu faible entre le corps du dé- tecteur et l'organe sensible à la circulation du fluide. Il en résulte des risques non négligeables de panne, par exemple par grippage. Enfin, le positionnement de l'organe sensible à la circulation dans le circuit principal a pour conséquence que cet organe reçoit et accumule toutes les impuretés qui pourraient circuler, ce qui là encore crée des possi- bilités de nombreuses pannes. Il faut savoir que l'intérêt de disposer d'un détec- teur de circulation dans un circuit de fluide n'est pas purement académique. Il est fréquemment nécessaire de s'assurer de la circulation d'un fluide, liquide ou ga- zeux. On pensera immédiatement à la circulation d'un fluide de refroidissement dans des moteurs, pompes, turbines et éléments chauffants à refroidir. Plus gêné- _ 2 _ ralement, un tel détecteur s'impose partout o un man- que de circulation pourrait créer une détérioration du matériel ou des dangers graves. L'invention résoud les problèmes énoncés ci-dessus, liés aux détecteurs traditionnels, en proposant un détec- teur qui comprend, en dérivation sur le circuit principal o circule le fluide, un circuit secondaire muni d'un flotteur libre en translation entre deux points extrêmes: a) une position de repos correspondant à l'absence de circulation du fluide ou à une circulation insuffisante, b) une position opposée, quand le fluide circule, ainsi qu'un indicateur de la position du flotteur. En d'autres termes, un flotteur est placé dans un circuit secondaire;il est donc peu sensible au impuretés véhiculées par le fluide; le circuit principal reste libre en permanence, ce qui crée des pertes de charge négligeables; il n'est pas nécessaire de créer une différence de pression artificielle entre deux points du circuit;une seule pièce est mobile, mais sans frottement; enfin le principe même permet de laisser un grand jeu entre le flotteur et le corps détecteur, ce qui diminue d'autant les risques de panne par grippage. Dans laposition opposée, celle o le détecteur joue son rôle et révèle l'absence ou l'insuffisance de circula- tion du fluide, le flotteur vient obturer entièrement ou partiellement le circuit secondaire, de préférence entiè- rement. Le détecteur agit sous la dynamique du fluide et pos- sède donc un seuil de fonctionnement qui correspond à la -3- poussée minimum pour déplacer le flotteur. C'est pour- quoi il permet de révéler aussi bien l'absence totale de circulation que l'insuffisance de circulation d'un fluide. Dans une première forme d'exécution, le flotteur re- tourne à sa position de repos par simple gravité. Alors, le détecteur oit être utilisé dans une position préfé- rentielle, celle o le flotteur est placé verticalement ou proche de la verticale. Dans une deuxième forme d'exécution, le flotteur retourne à sa position de repos sous l'action de moyens élastiques de rappel, par exemple un ressort logé en aval du flotteur et travaillant en compression. Dans ce cas, le détecteur peut être placé dans n'importe quel position. Selon un premier mode de réalisation le flotteur est aimanté et le détecteur est sensible aux variations du champ magnétique. L'indicateur indique de la sorte si le flotteur est dans sa position de repos ou, au contraire, en position opposée. On peut prévoir égale- ment, dans ce cas, un rapport magnétique du flotteur. D'autres modes de réalisation, tant pour le flot- teur que pour l'indicateur correspondant peuvent être aisément envisagés. On remarquera que le détecteur est efficace, pour la détection de la noncirculation ou de l'insuffisance de circulation du fluide, quelque soit l'endroit de l'in-' cident, en amont ou en aval. Bien entendu, il ne circule aucun fluide si le circuit est bouché en amont du dé- tecteur; il en va de même si le circuit est bouché en aval du détecteur, la pression étant maintenue dans l'en- semble, sans qu'il n'y ait aucune circulation. -4- Le détecteur enfin, qui est neutre par rapport au circuit principal, n'empêche pas celui-ci d'être muni d'un organe de réglage du débit. L'invention sera mieux comprise en référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple seulement, dans lequel: - la figure 1 est une vue du détecteur selon l'inven- tion, dans une première variante, le flotteur étant en position correspondant à la non-circulation du fluide, - la figure 2 est une vue du détecteur selon l'invention, dans une deuxième variante, le flotteur étant en po- sition correspondant à la circulation du fluide, - enfin la figure 3 illustre deux formes possibles pour le flotteur, en fonction de la fabrication du corps du détecteur proprement dit. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, le détec- teur comprend un corps 1, dans lequel est usiné un cir- cuit principal 5, muni d'une entrée 2 et d'une sortie 6. En dérivation, est aménagé un circuit secondaire 4, dans lequel prend place un flotteur 3. Dans la figure 1, les entrée et sortie 6 sont si- tuées parallèlement et dans un même plan, tandis que dans la figure 2, celles-ci sont dans un même plan, mais dans des directions différentes. Bien entendu, l'entrée et la sortie peuvent être situées dans des plans différents. Le circuit secondaire 4 comprend une chambre 40 dans laquelle est disposé un flotteur 3, libre en cou- lissement. Ce flotteur 3 est suceptible d'occuper deux positions extrêmes. Une première position est illustrée à la figure 1 et est dite position de repos, car elle - correspond à l'absence de circulation du fluide. L'autre position, opposée à la première, est illustrée à la figure 2 et est celle que le flotteur 3 occupe quand du fluide circule. On remarquera que, dans cette dernière position, le flotteur 3 vient en butée sur l'extrémité de la chambre 40 et obture le circuit secondaire. Ainsi, tout le fluide passe dans le circuit principal 5, ce qui minimise les pertes de charge. Sur la figure 1, on a en outre représenté un in- dicateur 7, sensible aux variations de champ magnétique, et le flotteur 3 est aimanté. Par l'intermédiaire de cet indicateur 7, on sait immédiatement si le flotteur 3 occupe la position illustrée à la figure 1 ou bien, au contraire, la position illustrée à la figure 2. Dans cette figure, on a d'ailleurs représenté, à titre d'illustration, un autre type d'indicateur. Partant de la position illustrée à la figure 1, o aucun fluide ne circule dans le détecteur, le flot- teur est poussé dans la direction illustrée à la figure 2 dès que du fluide est admis dans le détecteur. Il arrive alors en butte à l'extrémité de la chambre 40, ce qui fait que le circuit secondaire 4 est obturé et que tout le fluide passe alors dans le circuit princi- pal 5. L'indicateur 7 nous renseigne sur la position du flotteur 3, ce qui indique immédiatement si du fluide circule dans le détecteur ou non. On comprendra aisément que ce type de détecteur, agissant sous la dynamique du fluide, possède un seuil de fonctionnement qui correspond à la dynamique minimum pour pousser le flotteur 3 à 1' autre extrémité de la chambre 40; ce seuil de fonctionne- ment peut être aisément calculé lors de la construc- tion du détecteur. Pour fixer les idées, on signalera que le détecteur - 6 - peut révéler des circulations aussi faibles qu'un litre/ minute de liquide, le jeu entre le flotteur 3 et le port du détecteur étant de l'ordre de 1 mm. Ce type de détecteur peut s'utiliser indifféremment pour des liquides ou des gaz, à basse pression ou haute pression. Les éléments peuvent être des pièces usinées ou coulées par exemple en cuivre, en acier inoxydable ou en aluminium. Le détecteur peut être'conçu pour être étuvable.Il supporte parfaitement l'eau déminérali- sée et les liquides corosifs, selon les matériaux utilisés. Le choix des matériaux utilisés ainsi que les modes de fabrication sont fonction des contraintes d'utilisation et de l'environnement. Enfin, de part le petit nombre de ses éléments cons- titutifs, la simplicité du principe, l'absence d'organe mécanique ou électrique sensible et le peu de possibi- lités de panne, il peut être utilisé en environnement hostile, par exemple en zone radio-active. 2'566914 REVENDICATIONS 1. Détecteur de circulation d'un fluide, caractérisé en ce qu'il comprend en déviation sur le circuit prin- cipal (5) o circule le fluide, un circuit secondaire (4) muni d'un flotteur (3) libre en translation entre deux positions extrêmes: a) une position de repos correspondant à l'absence de circulation du fluide ou à une circulation in- suffisante, b) une position opposée, quand le fluide circule, ainsi qu'un indicateur (7) de la position du flotteur (3). 2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flotteur retourne à sa position de repos par simple gravité. 3. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flotteur retourne à sa position de repos sous l'action de moyens élastiques de rappel. 4. Détecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens élastiques de rappel consistent en un ressort logé en aval du flotteur (3) et travaillant en compression. 5. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flotteur (3) est aimanté et que l'indicateur (7) est sensible aux variations de champ magnétique. 6. Détecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le flotteur (3) retourne à sa position de repos sous l'action de moyens magnétiques de rappel. 7. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en position opposée, quand le fluide circule, le - 8 - flotteur (3) vient obturer totalement le circuit secon- daire (4). 8. Utilisation dg détecteur selon la revendication 1, pour la détection de la circulation, respectivement de la non-circulation ou de la circulation insuffisante d'un liquide. 9. Utilisation du déctecteur selon la revendication 1, pour la détection de la circulation, respectivement de la non-circulation ou de la circulation insuffisante d'un gaz. 10. Utilisation selon l'une des revendications 8 et 9 en zone radio-active.