Brevet FR2575829A1 — publié le 19860711

Appareil à dispositif d'affichage électrique pour la mesure du poids spécifique d'un liquide. L'invention concerne un appareil pour la mesure du poids spécifique d'un liquide, comportant un récipient de mesure rem- pli par le liquide à mesurer et dans lequel un flotteur est monté sur l'extrémité libre et flexible d'un ressort flexible qui est fixé fermement par son autre extrémité, la variation de la position du flotteur dans le li- quide à mesurer étant détectée et pouvant être affichée en tant que mesure du poids spécifique du liquide à mesurer. On connaît un appareil du type indiqué plus haut pour la mesure de poids spécifiques, dans lequel le déplacement du flotteur dans le liquide est interrogé, sans contact, par l'intermédiaire d'organes magnétiques de mesure. Dans le flot- teur se trouve disposé un aimant permanent auquel est associé, à l'extérieur du récipient de mesure, un aimant suiveur qui détecte la variation de la position de l'aimant permanent situé dans le flotteur. Si une substance liquide à mesurer circule à l'intérieur du récipient de mesure disposé horizontale- ment, le flotteur, qui est totalement entouré par l'écoulement du liquide à mesurer, est soulevé à un degré tel qu'il s'éta- blit un état d'équilibre entre la poussée d'Archimède, la caractéristique de flexion du ressort flexible et le poids du flotteur. Le réglage en hauteur du flotteur dans le récipient de mesure sert par conséquent de mesure de la densité du li- quide de mesure et est détecté par l'intermédiaire du système décrit plus haut à aimant suiveur. L'inconvénient du dispositif décrit réside assuré- ment dans le fait que le système à aimant suiveur travaille d'une manière relativement imprécise pour détecter la varia- tion de la position du corps du flotteur. Par ailleurs,il est difficile d'obtenir, pour une dépense relativement faible en appareillage, avec le système décrit à aimant flotteur, un signal électrique qui convienne pour son traitement ulté- rieur. C'est pourquoi, à partir d'un appareil du type décrit ci-dessus pour la mesure de poids spécifiques, l'invention a pour but de développer un appareil conçu de telle manière que, moyennant une précision nettement améliorée de l'affichage, on puisse obtenir directement un signal électrique qui cor- responde au poids spécifique du liquide à mesurer. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que la flexion du ressort flexible est détectée à l'aide d'au moins une jauge extensométrique dont le signal électrique est converti dans un appareil de mesure et affiché. Une caractéristique essentielle de la présente in- vention réside dans le fait que sur le ressort flexible se trouve installée au moins une jauge exten- sométrique qui détecte directement le fléchissement du res- sort et produit un signal électrique qui convient pour être traité ultérieurement. On renonce par conséquent à une détection sans contact de la position du flotteur et, au lieu de cela, on utilise la flexion du ressort flexible en tant que mesure de la variation de la position du flotteur dans le liquide à mesurer. De ce fait,le poids spécifique du liquide peut être affiché directement sur un dispositif d'af- fichage électrique, ce qui n'est possible qu'avec une dépense élevée du point de vue appareillage technique avec les sys- tèmes indiqués plus haut à aimant suiveur. Conformément à une autre caractéristique de l'in- vention, il est préférable que sur les face supérieure et inférieure du ressort flexible soient disposées des jauges extensométriques qui sont interconnectées selon un circuit en pont de Wheatstone de telle sorte que les variations de la température du liquide à mesurer soient compensées. Les avantages de ce circuit en pont de Wheatstone résident en outre dans le fait qu'on peut réaliser une cor- rection du zéro et que l'on peut régler, sur l'appareil électrique de mesure, des valeurs de niveaux numériques de sorte que, dans le cas du dépassement vers le haut ou vers le bas du poids spécifique du liquide à mesurer, des pro- cessus déterminés de commande peuvent être déclenchés. Afin que les jauges extensométriques ne soient pas elles-mêmes en contact avec le liquide à mesurer, il est prévu selon une autre caractéristiquede l'invention que les jauges extensométriques soient entourées par un soufflet qui empêche leur contact avec le liquide à mesurer. Conformément à une autre caractéristique de l'inven- tion, on obtient un appareil de mesure conforme à l'invention possédant une sensibilité élevée grace au fait que le flotteur ext fixé par une extrémité, à une tige de liaison dont l'au- tre extrémité est reliée à l'extrémité libre et flexible du ressort flexible. Ceci garantit que le ressort flexible est déjà fléchi de façon conséquente dans le cas de faibles variations de la position du flotteur. Conformément à une autre caractéristique de l'in- vention, on obtient une fixation particulièrement simple et sûre grace au fait que l'extrémité du ressort flexible qui est retenue fermement par serrage est fixée dans un manchon dans lequel s'étendent les raccords électriques des jauges extensométriques pour aboutir à l'appareil de mesure. L'objet de la présente invention porte non seulement sur les caractéristiques individuelles mentionnées précédem- ment, mais également sur la combinaison de ces caractéristi- ques. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-après en référence au dessin annexé. Les différentes caractéristiques essentielles pour l'invention ainsi que les avantages apportés par cette dernière appara-tront à l'évi- dence en référence à la description donnée ci-après et à' la figure annexée qui représente schématiquement un exemple de réalisation possible de l'invention. Un récipient de mesure 1 rempli par un liquide à me- surer 6 comporte, d'un côté, un raccord 2 par lequel le liquide arrive suivant la direction de la flèche 4, le liquide quittant le récipient de mesure i suivant la direction de la flèche 5 par le raccord 3, situé dans une position diagonalement opposée au raccord 2. Dans le liquide à mesurer se trouve disposé un flotteur 7 qui est déplaçable suivant les directions des flèches 17,18 lors d'une variation du poids spécifique du liquide à mesu- rer 6. Au flotteur 7 se trouve reliée une extrémité d'une tige rigide de liaison 8 dont l'extrémité opposée est reliée frontalement à l'extrémité libre et flexible d'un ressort en forme de lame flexible 10, dont l'autre extrémité est bloquée fermement par serrage dans la face frontale d'un manchon 13 qui est inséré, de façon étanche, dans la paroi du récipient de mesure 1. Dans le cas d'une variation du poids spécifique du liquide à mesurer 6, le-ressort en forme de lame flexible fléchit plus ou moins, la barre de liaison 8 restant ri- gide et le flotteur 7 se déplaçant suivant les directions des flèches 17 et 18. Le fléchissement du ressort en forme de lame flexi- ble 10 est détecté par deux jauges extensométriques 11, 12, dont l'une 11 est installée sur la face supérieure du ressort et dont la seconde 12 est installée sur la face inférieure de ce ressort. Pour protéger les jauges extensométriques 11, 12 vis-à-vis d'influences du liquide à mesurer 6, ces dernières sont entourées par un soufflet 9 qui est monté d'une part de façon étanche sur le manchon 13 et d'autre part de façon étanche sur la tige de liaison 8. Les raccords électriques 14 de chaque jauge ex- tensométrique 11,12 sont ressortis à travers la face fron- tale du manchon 13 et aboutissent à un appareil de mesure 15 dans lequel se trouve disposé un circuit en pont de Wheatstone dont le signal de sortie peut être affiché di- rectement sur un dispositif d'affichage 16. A l'aide d'un dispositif de réglage du zéro, on peut équilibrer le circuit en point de Wheatstone, et un transmetteur de valeur limite non représenté de façon détaillée, déclenche des processus de servocommande, lorsque le poids spécifique mesuré dépasse une valeur déterminée par le haut ou par le bas. REVENDICATIONS 1. Appareil pour la mesure du poids spécifique d'un liquide comportant un récipient de mesure (1) rempli par le liquide à mesurer (6) et dans lequel un flotteur (7) est monté sur l'extrémité libre et flexible d'un ressort flexible (10) qui est fixé fermement par son autre extrémité, la variation de la position du flotteur (7) dans le liquide à mesurer (6) étant détectée et pouvant être affichée en tant que mesure du poids spécifique du liquide à mesurer (6), caractérisé en ce que la flexion du ressort flexible (10) est détectée à l'aide d'au moins une jauge extensométrique (11,12) dont le signal électrique est converti dans un appareil de mesure (15) et affiché. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur les faces supérieure et inférieure du ressort flexible (10) sont disposées des jauges extensométriques (11,12) qui sont interconnectées selon un circuit en pont de Wheatstone, de telle sorte que les variations de la température du liquide à mesurer soient compensées. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les jauges extensométriques (11,12) sont entourées par un soufflet (-.9) qui empêche leur contact avec le liquide à mesurer. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flotteur (7) est fixé par une extrémité à une tige de liaison (8) dont l'autre extrémité est reliée à l'extrémité libre et flexible du ressort flexible (10). 5. Appareil selon lesrevendications 1 et 4 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que l'extrémité du ressort flexible (10) qui est retenue fermement par serrage est fixée dans un manchon (13) dans lequel s'étendent les raccords élec- triques (14) des jauges extensométriques (11,12) pour aboutir à l'appareil de mesure (15).