Brevet FR2578972A1 — publié le 19860919

MONTURE POUR SUPPORTER UNE SONDE DANS UN RESERVOIR La présente invention concerne une monture pour supporter une sonde dans un réservoir. Elle concerne plus particulièrement une monture agencée pour réduire les contraintes notamment dans une sonde de jaugeage d'un liquide. On peut mesurer les niveaux du carburant et d'autres liquides dans un avion au moyen d'une sonde capacitive comprenant une électrode extérieure tubu- laire et une électrode intérieure cooaxiale formée par une tige.. La sonde est montée de manière à s'étendre verticalement dans le réservoir de carbu- rant, de sorte que le carburant remplit l'électrode extérieure au même niveau que dans le réservoir. Quand le niveau du carburant dans le réservoir varie, il se produit donc une variation correspondante du niveau du carburant dans l'électrode extérieure, ce qui modifie la valeur de la capacité entre les deux électrodes. En mesurant cette capacité, on peut déterminer le niveau du carburant. La longueur de la sonde utilisée est dictée par la taille et la forme du réser- voir et elle peut aller jusqu'à environ 800 mm. La sonde est généralement fixée à son extrémité supérieure dans une ouverture de la paroi du réservoir, à travers laquelle se fait le raccordement électrique de la sonde. Dans le cas de sondes relativement courtes, il suffit de prévoir une monture à leur extrémité supérieure seulement. En revanche, dans le cas de sondes longues, on a dû jusqu'à maintenant supporter aussi la sonde au voisinage de son extrémité inférieure, car les vibrations et accélérations qui peuvent intervenir produisent dans la monture et dans la sonde elle-même des con- traintes qui peuvent entraîner des dégâts ou la rupture de la sonde. Toutefois, dans beaucoup de réservoirs il est difficile de réaliser une monture pour l'extrémité inférieure de la sonde. C'est le cas en particulier quand le réservoir est de construction souple, par exemple en élastomère. D'autre part, la réalisation d'une monture à l'extrémité inférieure de la sonde peut nécessiter le découpage d'un trou à travers le fond du réservoir, créant ainsi un point de faiblesse et de fuite possible, tout en élevant le coût d'ins- tallation de la sonde de carburant. Par conséquent, la présente invention a pour but de fournir une monture de sonde permettant de réduire les contraintes dans la sonde et d'éviter - 2 - l'obligation de supporter celle-ci aux deux extrémités. Dans ce but, l'invention concerne une monture du type indiqué en préambule, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux disques consécutifs le long d'une direction axiale, en ce que chacun de ces disques comporte une zone centrale fixée à une extrémité de la sonde et un bord extérieur fixé au réservoir, des mouvements de la sonde par rapport au réservoir étant rendus possibles par la flexibilité des disques. De préférence, chacun des disques est percé d'une ouverture centrale. Les disques peuvent être reliés l'un à l'autre dans leur zone centrale et le long de leur bord extérieur et ils peuvent être espacés l'un de l'autre de manière à définir entre eux un espace annulaire qui, de préférence, est vide. Dans une forme de réalisation préférée, le rapport entre la contrainte maxi- male estimée dans le disque et la contrainte d'essai du matériau dudisque, ainsi que le rapport entre la contrainte maximale estimée dans la sonde et la contrainte d'essai du matériau de la sonde sont bas et sont sensiblement égaux entre eux. Les disques peuvent être fixés à la sonde au moyen d'un boulon qui traverse les disques et d'un écrou qui fixe les disques par serrage sur la sonde. Les dis- ques peuvent être logés dans un manchon à filetage intérieur, le bord exté- rieur des disques étant bloqué par une bague vissée dans ce manchon. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'une jauge capaci- tive de carburant dans un avion, comprenant une monture selon la présente invention, cette description étant donnée ci-dessous à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation partiellement coupée de la jauge montée dans un réservoir de carburant et comprenant une sonde et une monture pour cette sonde, La figure 2 est une vue en plan d'une partie de la monture, représentée à une échelle agrandie, et -3 - La figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de la fig. 2. La jauge représentée sur la fig. 1 comprend une sonde 19 s'étendant vertica- lement dans un réservoir de carburant 5, et une monture réductrice de contraintes 3 par laquelle la sonde est fixée à une paroi 50 du réservoir à son extrémité supérieure 10. La sonde 1 comporte une électrode extérieure tubulaire I1 en aluminium qui est ouverte à l'extrémité inférieure 12 de la sonde, si bien que le carbu- rant la remplit jusqu'au même niveau que dans le réservoir 5. Une électrode intérieure 13 est disposée coaxialement par rapport à l'électrode extérieure 11 et elle est séparée d'elle par un intervalle quise remplit ou se vide quand le niveau du carburant varie, ce qui modifie la capacité entre les deux électrodes. Le niveau du carburant est mesuré de manière classique par la mesure de la capacité entre les deux électrodes 11 et 13. L'extrémité inférieure 12 de la sonde 1 se trouve à faible distance du fond 51 du réser- voir 5, mais elle n'a pas besoin d'être supportée. A son extrémité supérieure 10, la sonde I comporte un coude en matière synthétique 14 dont l'angle Q est choisi en fonction de l'inclinaison de la paroi 50 sur laquelle est montée la sonde, de manière que la sonde soit disposée verticalement sur la majeure partie de sa longueur. Le coude 14 est traversé par un alésage central 15 qui communique avec de petites ouvertures 16 ménagées latéralement à travers le coude. Un capuchon métal- lique 17 est fixé par-dessus l'extrémité supérieure du coude 14 et il retient un boulon fileté 18 s'étendant axialement à partir du coude. Ce boulon 18 est percé d'un alésage central 19 communiquant avec l'alésage 15 et permettant le passage de câbles électriques 20 raccordés aux électrodes 11 et 13 via les ouvertures 16. La monture 3 comporte un élément extérieur en acier 30 pourvu d'une colle- rette radiale 31. Cette collerette 31 a une face intérieure qui est appliquée contre la faxe extérieure de la paroi 50 du réservoir 5 et elle est fixée au réservoir par des boulons 32. Du côté extérieur de la collerette 31, l'élé- ment 30 comporte une protubérance centrale 33 évidée en forme de godet, à travers laquelle les câbles 20 sortent de la jauge. L'élément 30 comprend -4- également un manchon 34 disposé en saillie par rapport à la face intérieure de la collerette 31, coaxialement à celle-ci, à travers une ouverture 52 ménagée dans la paroi 50 du réservoir 5. La surface intérieure 35 du manchon 34 est filetée pour permettre d'y visser une bague circulaire en aluminium 36 dont une extrémité est pourvue d'une surface extérieure 37 à six pans. La bague 36 entoure l'extrémité supérieure du coude 14, dont elle est séparée par un intervalle annulaire 70. L'autre extrémité 38 de la bague 36 est dé- coupée sur sa surface intérieure pour former un mince épaulement périphé- rique 39 qui s'appuie sur la périphérie d'une face 40 d'un ensemble réducteur de contraintes 41 à disques, lequel sera décrit plus en détail ci-dessous. La périphérie de l'autre face 42 de l'ensemble à disques 41 est appliquée contre un mince épaulement circulaire 43 ménagé dans l'élément 30. Le boulon 18 traverse une ouverture centrale 44 de l'ensemble à disques 41 et il est fixé à celui-ci au moyen d'un écrou 45 vissé sur le boulon de l'autre côté de l'ensemble à disques. L'ensemble à disques 41 est représenté plus en détail sur les figures 2 et 3 et il comprend deux disques circulaires identiques 46 et 47 faits d'un acier inoxydable qui peut être traité thermiquement et qui présente une grande résistance et un niveau de contrainte isochrone. Les disques 46 et 47 ont une forme circulaire d'environ 45 mm de diamètre et une ouverture centrale 48 de forme sensiblement circulaire, d'environ 12 mm de diamètre, avec deux méplats parallèles 49. Les disques 46 et 47 sont liés l'un à l'autre le long de leur bord extérieur et au centre le long du bord de leurs ouver- tures 48, par des bagues annulaires respectives 60 et 61 faites du même matériau que les disques eux-mêmes. Les bagues 60 et 61 sont disposées entre les disques 46 et 47, auxquels elles sont fixées par brasage, et elles séparent donc les disques l'un de l'autre par un espace annulaire 62 qui de préférence est vide. L'épaisseur totale de l'ensemble à disques est d'envi- ron 5 mm, celle de chaque disque étant d'environ2 mm et celle de l'espace 62 d'environ 1 mm. L'ensemble à disques 41 est fixé à la monture 3 par serrage le long de son bord extérieur, et au centre il est fixé par serrage sur l'extrémité supé- rieure 10 de la sonde 1. Toute vibration ou déflexion de la sonde 1 sera transmise à l'ensemble à disques 41.L'intervalle 70 entre la bague 36 et le coude 14 permet un déplacement limité de la sonde I par rapport à la monture 3, ce déplacement étant rendu possible par flexion de l'ensemble à disques 41. L'épaisseur et l'écartement des disques 46 et 47 sont sélectionnés en fonction de la taille, du poids et de l'angle de la sonde utilisée, ainsi que des vibra- tions auxquelles celle-ci est susceptible d'être soumise. Les disques sont dimensionnés de manière que les rapports entre la contrainte maximale estimée et la contrainte d'essai du matériau, respectivement dans la sonde et dans les disques, soient sensiblement égaux et aussi bas que possible, par exemple compris approximativement entre 0,7 et 0,9. On a constaté que, dans l'ensemble une fois monté, les pertes d'énergie dans les montures réduisent le facteur de transmission des vibrations généralement appelé facteur Q. Par exemple, avec une sonde de 823 mm de longueur, le facteur Q peut être ramené d'une valeur de 41,25 quand on n'utilise pas un ensemble réducteur de contrainte à disques, à une valeur d'environ 25 avec un ensem- ble à disques approprié. Une monture réductrice de contrainte de ce genre est donc en mesure de diminuer substantiellement l'usure, la fatigue et les dégâts dans les sondes et leur monture, spécialement quand celles-ci sont soumises à des niveaux élevés de vibration et d'accélération. Une telle monture permet également d'utiliser des sondes plus longues sans nécessiter une monture à l'extrémité inférieure de la sonde. L'exemple décrit ci-dessus n'est pas limitatif et toutes modifications ou variantes évidentes pour l'homme de l'art peuvent y être apportées sans sortir du cadre de la présente invention. En particulier, l'ensemble à disques peut être réalisé en différents matériaux et il peut comporter plus de deux disques. -6 - Revendications 1. Monture pour supporter une sonde dans un réservoir, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux disques (46 et 47) consécutifs le long d'une direction axiale, en ce que chacun de ces disques comporte une zone centrale fixée à une extrémité de la sonde (1) et un bord extérieur fixé au réservoir (5), des mouvements de la sonde par rapport au réservoir étant rendus possibles par la flexibilité des disques. 2. Monture selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des disques (46 et 47) est percé d'une ouverture centrale (48). 3. Monture selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce que les disques (46 et 47) sont reliés l'un à l'autre dans leur zone centrale et le long de leur bord extérieur. 4. Monture selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisée en ce que les disques sont espacés l'un de l'autre de manière à définir un espace annulaire (62) entre eux. 5. Monture selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit espace annulaire (62) est vide. 6. Monture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risée en ce que le rapport entre la contrainte maximale estimée dans le disque et la contrainte d'essai du matériau du disque est bas. 7. Monture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risée en ce que le rapport entre la contrainte maximale estimée dans la sonde et la contrainte d'essai du matériau de la sonde est bas. 8. Monture selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisée en ce que le rapport entre la contrainte maximale estimée et la contrainte d'essai du matériau du disque est sensiblement égal au rapport entre la contrainte maximale estimée et la contrainte d'essai du matériau de la sonde. 7- 9. Monture selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisée en ce que les disques (46 et 47) sont fixés à la sonde (1) au moyen d'un boulon (18) qui traverse les disques et d'un écrou (45) qui fixe les disques (46 et 47) par serrage sur la sonde. 10. Monture selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisée en ce que les disques (46 et 47) sont logés dans un manchon (34) à filetage intérieur, et en ce que le bord extérieur des disques est bloqué par une bague (36) vissée dans ce manchon (34).