Brevet FR2592164A1 — publié le 19870626

DISPOSITIF DE DETECTION DE LA PRESENCE D'UN LIQUIDE A L'INTERIEUR D'UN CONDUIT La présente invention concerne un dispositif détecteur de la présence d'un liquide à l'intérieur d'un conduit. En particulier la présente invention concerne un dispositif du type présentant un corps qui supporte une sonde photo-émettrice et une sonde photo-réceptrice convenablement disposées le long de 2 lignes droites sécantes et entre lesquelles un tube peut être disposé pour définir un conduit à l'intérieur duquel s'écoule le liquide précité, dont on désire détecter la présence. Dans les dispositifs connus du type mentionné ci-dessus, le centrage du tube par rapport aux sondes émettrices et réceptrices est en général obtenu au moyen d'une paire d'éléments en forme de fourches vissés au corps du dispositif, respectivement dessus et dessous le plan dans lequel sont disposées les sondes. Chacune des fourches définit a l'intérieur une surface cylindrique capable de coopérer avec la surface externe du tube précité et elle a des bras opposés déformables élastiquement partiellement vers l'extérieur qui, en service, s'accrochent avec le corps du tube précité, afin de l'envelopper partiellement en exercant sur celui-ci une sollicitation essentiellement radiale tendant à maintenir le tube lui-même dans une position correcte. On a toutefois observé que le positionnement du tube par rapport au corps du dispositif de sonde n'est pas particulièrement efficace, essentiellement parce que la force que le tube exerce sur le corps du dispositif est due à la déformation élastique des bras desdites fourches. Une telle force n'est pas particulièrement élevée et en outre elle tend à diminuer dans le temps, à cause des conditions particulières d'emploi (par exemple une température élevée du liquide qui s'écoule dans ledit conduit) qui déterminent une perte d'élasticité des bras précités. I1 s'ensuit que le tube tend à glisser axialement par rapport aux éléments de positionnement en forme de fourche; or ceci est inacceptable, dans le cas où le dispositif de sonde est utilisé dans le but précis d'indiquer la présence de liquide en correspondance avec un niveau prédéterminé à l'intérieur dudit conduit.Dans le but d'éviter le glissement relatif du tube par rapport au dispositif de sonde, on dispose actuellement de cotés opposés par rapport aux éléments précités en forme de fourche, des bandes adaptées, chacune d'elles venant se serrer autour du tube et agissant élément d'arrêt d'arr&commat;t aux glissements du tube dans le sens longitudinal, par rapport auxdits éléments de blocage précités. I1 est toutefois évident qu'il est difficile et, dans l'ensemble, relativement couteux de réaliser et d'utiliser des dispositifs détecteurs du type ci dessus mentionné. Le but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif détecteur qui permet d'éviter les inconvénients présentes par les dispositifs de type connu et décrits ci-dessus. Ce but peut être atteint, avec la présente invention, grâce à un dispositif détecteur de la présence de liquide à l'intérieur d'un conduit du type présentant un corps qui supporte une sonde photo-émettrice et une sonde photo-réceptrice convenablement disposées le long de deux lignes droites sécantes entre lesquelles on place un tube définissant ledit conduit, caractérisé par le fait de comprendre - des moyens de centrage dudit tube par rapport auxdites sondes et constitués essentiellement par une partie dudit corps présentant un siège principal capable de recevoir ledit tube et délimité à l'extérieur d'une paire de surfaces convergentes; la dite partie présentant en outre deux sièges auxiliaires, dont chacun reçoit l'une desdites sondes et débouche en correspondance avec l'une desdites surfaces convergentes délimitant ledit siège principal et - des moyens de blocage et de poussée capables, en service, de maintenir ledit tube poussé contre lesdites surfaces convergentes dudit siège principal. Pour une meilleure compréhension de la présente invention on va décrire une forme préférée de réalisation purement à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels la figure 1 est une vue latérale d'un dispositif réalisé selon la présente invention et relié à un tube à l'intérieur duquel peut s'écouler un liquide prédéterminé. La fig. 2 est une vue de dessous du dispositif selon la figure 1. Les fig. 3 et 4 sont essentiellement des sections de la fig. 2 effectuées selon des plans de coupe III-III et IV-IV Les fig. 5, 6 et 7 sont relatives à des détails internes du dispositif précité. La fig. 8 est une section droite selon un plan de coupe VIII VIII de la fig. 6 à une échelle agrandie. Les fig 9 et 10 sont relatives à des détails à échelle agrandie et en diverses positions de fonctionnement, d'éléments du dispositif particulièrement mis en valeur dans les fig 6 et 7. Les fig. 11 et 12 sont relatives à une première variante de réalisation d'un détail du dispositif précité et, les fig. 13 et 14 sont relatives à une seconde variante de réalisation d'un détail du dispositif précité. En se référant tout particulierement aux fig. 1, 2, 3, la référence 1 indique l'ensemble d'un dispositif détecteur de la présence d'un liquide à l'intérieur d'un conduit 2 défini par un tube 3. Avantageusement le tube 2 est réalisé en matériau transparent et rigide, par exemple en verre. Le dispositif 1 a un corps 5 essentiellement constitué d'une partie 6 en forme de cuvette fermée à la partie supérieure par un couvercle 7 qui s'accroche à celle ci. Plus particulièrement, la partie en cuvette 6 a un fond 8 et une paroi latérale 9 qui est façonnée convenablement afin de présenter 2 niches lîdiamétralement opposées dans lesquelles s'engagent, en service, des dents respectives 12 repliées en U et s'étendant depuis le couvercle 7. Plus particulièrement, des parties opposées faisant face à la paroi 9, en correspondance avec chacune des niches 11 et de la partie opposée au fond 8 sont reliés au moyen d'une traverse 13 qui définit avec la paroi latérale 9 opposée à celle-ci un orifice 14 dans lequel s'engagent les dents précitées 12. Une extrémité 15 de ces dernières est capable en particulier de flechir élastiquement afin de penétrer à travers l'orifice 14 et de s'accrocher a la surface de la traverse 13 opposée au couvercle 7. En se référant particulièrement aux fig. 2, 5, 6 et 7 on observe que la partie 6 en cuvette et le couvercle 7 du corps 5 du dispositif 1 présente des niches correspondantes 18 et 19 capables de recevoir, en~service le tube 3. Plus particulièrement et en se référant specialement aux fig. 5 et 6, du couvercle 7 s'étend un relief 20 qui est délimité dans la partie tournée face a la niche 19 par une paire de faces convergentes 21, 22, planes sur lesquelles s'appuie en service, la surface extérieure du tube 3. Le relief 20 présente autrement une paire d'orifices 23, 24 (avec des axes respectifs convergents) qui débouchent sur les surfacés planes respectives 21,22 indiquées ci-dessus (fig 5).Chacun des orifices 23,24 reçoit a l'intérieur une sonde respectivement photoLEmettrice 25 et photoréceptrice 26 de type connu. Chacune d'elles présente essentiellement un corps cylindrique 27 surmonté d'une partie faisant face a la niche 19 par une lentille 28 et présentant dans la partie opposée une paire de conducteurs 29, 30. En se référant plus particulièrement aux fig. 5, 6, et 8 chacun des orifices 23 et 24 communique avec la face supérieure du relief 20 au moyen d'une paire d'orifices de coulées 31, 32, chacun desquels est repli avec un matériau 33 (fig. 8), lequel est une colle ou un matériau a coefficient de frottement élevé, par exemple une gomme silicone qui garantit un positionnement stable de chacune des sondes 25, 26 par rapport au relief 20. En se référant plus particulièrement à la fig. 6, les conducteurs terminaux 29 et 30 de chacune des sondes 25, 26, sont reliées électroniquement au moyen de cales électriques respectifs en correspondance avec des connexions électriques 36 d'un connecteur 37, dont le corps est maintenu en position par des reliefs 38, 39 s'étendant respectivement de la partie en cuvette 6 et du couvercle 7. Le corps du connecteur hale 37 est tourné vers l'extérieur en correspondance avec une bouche 41 présentée par la partie en cuvette 6 en correspondance du couvercle 7 et de la partie opposée dans laquelle est logé le tube 3. Un tel connecteur mâle 37 s'accouple de manière connue en soi avec un connecteur femelle correspondant 42, auquel sont reliés des câbles d'alimentation de signaux indicateurs 43. En se référant particulierement aux fig. 4 et 7, le dispositif 1 comprend un étau 45, essentiellement en forme de V, lequel est capable de maintenir le tube en correspondance avec la niche 18 aménagée dans la partie 6, de facon telle que le tube 3 soit poussé contre les surfaces 21 et 22 (fig. 5 et 6) sur lesquelles se font face les sondes 25 et 26 précitées. Plus particulièrement l'étau 45 présente essentiellement une paire de bras 47 qui s'écartent depuis une portion centrale 48-qui renferme un manchon 49 fileté intérieurement. Dans le manchon 49 est engagée la tige 51 d'une vis 52, dont la tête indiquée par la référence 53, est accessible de l'extérieur par la partie en cuvette 6 du corps 5, de manière à porter contre la paroi latérale 9 de la partie 6 précitée (voir fig. 4).Les surfaces latérales externes de chacun des bras 47 de l'étau 45 sont essentiellement planes et capables de coopérer avec les surfaces correspondantes opposées des parois internes 55 convergentes (voir fig. 7 présentée par la partie en cuvette 6.) Chacun des bras 47 présente dans la partie tournée vers l'intérieur une dent respective 57 et une partie intermédiaire 58 limitée par une surface essentiellement cylindrique et dont le diamètre est de l'ordre de grandeur du diamètre externe du tube 3. En se référant plus particulièrement aux fig. 6, 7, 9 et 10, on observe que du couvercle 7 s'étendent ers l'intérieur de la partie en cuvette 6 et des parties opposées aux niches 18 et 19, une paire d'ailerons 61 avec une section transversale essentiellement en forme de L dont chacun s'engage, en service, dans une cavité respective 62 (fig. 7) essentiellement délimitée par les surfaces internes de la paroi 9 de la partie en cuvette 6 et d'un aileron correspondant 63 s'étendant de la paroi 9 vers l'intérieur de la partie en cuvette 6. Plus particulièrement, on observe que chaque aileron 61 présente dans la partie qui s'engage dans la cavité 62, une arête 65 qui forme un angle aigu indiqué par la lettre waw avec la surface correspondante plane du couvercle 7.De la même manière l'aileron 63 qui s'étend de la partie en cuvette 6 a une arête interne 66 essentiellement parallèle à l'arête 65 précitée. En particulier la distance wbw mesurée entre les parties des extrémités 67 opposées de l'aileron 61 en correspondance avec les arêtes 65 , est identique ou de toute manière légèrement supérieure à la distance n c n mesurée entre les parties des extrémités 68 des ailerons 63 en correspondance avec les arêtes 66 de ces derniers; ceci dans le but de permettre l'insertion du couvercle 7 dans la partie en cuvette 6 sans créer d'interférences sensibles. L'insertion étant réalisée, les ailettes 63 de a partie en cuvette 6 se disposent comme indique par la zone hachurée fig. 9 par rapport aux ailerons 61 du couvercle 7. La fig. 10 illustre au contraire une disposition particulière des ailerons 61 et 62 dans une position particulière de fonctionnement décrite par la suite. En se référant plus particulièrement aux Fig. 11 et 12 on observe que dans la zone de l'étau 45 est compris entre la base 48 et la partie intermédiaire 58, un tampon 70. Un tel tampon offre avantageusement une structure prismatique à tronc de pyramide et il est de préférence réalisé avec un matériau déformable élastiquement à coefficient de frottement élevé (par exemple une gomme silicone). Dans la fig. 12 le tampon 70 est représenté dans une position de travail prédéterminée selon laquelle, par suite du vissage de la tige 51 de la vis 52, il se déforme à l'extrémité de la tige 51 précitée et il adhère à la surface extérieure de la partie du tube 3 qui lui fait face. En se référant en particulier aux fig. 13 et 14, l'étau 45 est maintenant modifié partiellement, dans la zone juste au delà de l'extrémité du manchon 49, face aux surfaces internes du bras 47. La base 48 présente un étranglement 71 qui délimite un orifice 72 dont la section est sensiblement réduite par rapport à la section interne du manchon 45 précité. Au repos, à l'intérieur du manchon 49 est logé un tampon 73 essentiellement cylindrique, réalisé lui aussi avec un matériau déformable élastiquement et doté d'un coefficient de frottement élevé( Far exemple une gomme silicone). La fig. 14 représente une position de travail selon laquelle le vissage de la tige 51 produit l'expulsion de la partie du tampon 73 et l'adhésion de celui-ci à la surface opposée du tube 3. L'assemblage du dispositif 1- est obtenu de la façon suivante avant tout on dispose les sondes 25 et 26à l'intérieur des orifices respectifs 23, 24, après quoi on essaie de couler le matériau précité 33 a l'intérieur des trous de coulée 31, 32, afin d'obtenir la fixation des sondes 25)26 par rapport au support en relief 20. En fait, il suffit que le matériau 33 soit un adhésif, ou bien présente un coeffficient de frottement suffisant pour maintenir correctement les positions desdites sondes, ces dernières n'étant pas soumises à des sollicitations mécaniques.Après avoir également mis en place la liaison électrique entre chaque sonde et le terminal correspondant 39 du connecteur 37, il suffit de placer le couvercle 7 sur la pièce 6 en forme de cuvette et de pousser les 2 parties l'une contre l'autre. De cette manière les dents 12 pénètrent a l'intérieur des orifices 14 jusqu'à ce que l'extrémité 15 de chacune des dents 12 s'accroche à l'entretoise 13, comme illustré fig. 3. I1 ne reste plus alors qu'à fixer le tube 3 au dispositif 1 et ceci est possible en commencant par désserer partiellement la vis 52 reliée à l'étau 45 pour permettre aux bras 47 de celui-ci de s'écarter pour recevoir entre eux le tube 3. Des que ceci se produit il suffit de visser la vis 53 dont la tige entraine l'étau 45 à l'intérieur du corps du dispositif 1 guidé par les parois convergentes 55 bien visibles dans la fig. 7. Ceci conduit évidemment à entrainer le tube 3 contre le corps 5 du dispositif 1 et en particulier contre les faces 21 et 22 du support en relief 20 en correspondance avec la zone ou débouchent les orifices 23 et 24 dans lesquels sont logés les dites sondes photo-émettrice 25 et photol-réceptrice 26. Un vissage excessif de la vis 52 ne modifie pas la position du tube 3 par rapport au support en relief 20 en fait les ailettes 63 de la partie en cuvette 6 sollicitées par une force qui tend à les séparer à cause de la pression élevée exercée sur le tube 3 par l'étau 45, ne font que se planter dans les ailerons 61 (voir les fig. 9 et 10) selon des angles appropriés présentes par les arêtes 65 et 66 décrites ci-avant. On observe que le système de blocage du tube 3 sur le dispositif 1 est sùrabondant pour empêcher un glissement quelconque du tube lui-m8me dans le sens axial par rapport au dispositif. Toutefois il est possible d'obtenir une meilleure adhérence entre le dispositif et le tube en interposant des tampons 70 ou 73 représentés respectivement dans les fig 11, 12, 13, 14 et dont le comportement a été decrit ci-avant. Du point de vue du principe, le dispositif 1 fonctionne de façon connue, en particulier les sondes photo-émettrice 25 et FhotoLreceptri 26 ont des dispositions relatives selon un angle prédéterminé suivant lequel, par exemple, la sonde photo receptrice 26 reçoit le signal optique émis par la sonde photo-émettrice 25 lorsque le liquide donné est absent à l'intérieur du conduit 2. Si au contraire le liquide est présent par suite de son propre indice de réfraction, il provoque une déviation de la trajectoire du signal optique émis par la sonde photocemettrice 25, pour lequel la sonde photo-réceptrice 26 ne reçoit plus aucun signal optique et ceci peut être détecté grâce à un circuit connu approprié. De l'examen des caractéristiques du dispositif de mesure réalisé selon la presente invention, découlent les avantages évidents qu'il permet d'obtenir. Avant tout, la vis 52 et l'étau 45 permettent une bonne fixation du dispositif 1 au tube 3, sans qu'il soit necessaire de faire appel a des auxiliaires extérieures, qui pourraient être les bandes précitées. Comme on l'a vu, la force d'adherence entre le tube 3 et le corps 5 du dispositif 1 peut être ultérieurement augmentée en utilisant les tampons précités realisés en matériau à coefficient de frottement élevé. Les surfaces convergentes 21, 22 représentent une référence précise qui permet une mise en place correcte et reproductible des sondes 25 et 26 par rapport au tube 3. L'accrochage des 2 parties constituant le corps 5 (la partie en cuvette 6 et le couvercle 7) simplifie sensiblement les opérations d'assemblage du dispositif lui-même, en évitant en particulier d'avoir à utiliser des moyens spécifiques pour la fixation du connecteur 37. Avantageusement celui-ci pourrait être relié électroniquement aux sondes 25 et 26 avant de fixer ces dernières à l'intérieur du support en relief 20, simplifiant ainsi au maximum les opérations d'assemblage. On peut aussi noter que les constituants du dispositif 1, à l'exception de la vis 52, et du manchon 49, peuvent être réalisés convenablement au moyen d'une opération d'injection de matière plastique et ceci permet en conséquence de réduire très sensiblement les coûts de production. Enfin il est clair qu'au dispositif 1 décrit ci-dessus peuvent être apportées diverses variantes et modifications, sans pour autant sortir de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif détecteur de la présence d'un liquide à l'intérieur d'un conduit 2 du type présentant un corps 5 qui supporte une cellule photo-émettrice 25 et une cellule photo-réceptrice 26 convenablement disposées le long de deux droites respectives sécantes, entre lesquelles il est possible de placer un tube 3 définissant ledit conduit 2, caractérisé par le fait qu'il comprend - des moyens de centrage dudit tube 3 par rapport auxdites sondes 25, 26, constitués essentiellement par une partie 20 dudit corps 5 présentant un siège principal 19 capable de recevoir ledit tube 3 et délimité à l'extérieur d'une paire de surfaces convergentes 21, 22, ladite partie 20 présentant en outre deux sièges auxiliaires 23, 24, dont chacun reçoit l'une des dites sondes 25, 26 et débouche en correspondance avec l'une desdites surfaces convergentes 21, 22, delimitant ledit siège principal 19 et - des moyens de blocage et de poussée 45, 52 capables, en service, de maintenir ledit tube 3 poussé contre lesdites surfaces convergentes 21, 22 dudit siège principal 19. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit corps 5 est essentiellement constitué par une première partie 6 et une seconde, 7, reliées entre elles par des moyens de liaison respectifs 12, 13. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de liaison 12,13, sont munis de moyens élastiques d'accrochage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de liaison 12,13 sont essentiellement constitués par au moins une dent 12 déformable élastiquement et supportés par une partie 7 desdits éléments 6 7 et par un élément de référence 13 porté par l'autre partie 6 et capable d'être accroché par ladite dent 12 après déformation élastique. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite première partie 6 supporte lesdits moyens de blocage 45, 52 et que ladite partie 7 supporte lesdits moyens de centrage 20. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite première partie 6 a essentiellement la forme d'une cuvette et que ladite seconde partie 7 est essentiellement constituée par un couvercle capable de fermer la partie supérieure de ladite cuvette. 7. Dispositif selon 1' une quelconque des revendications précedentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens de blocage comprennent essentiellement un étau 45, mobile entre une position externe et une position interne audit corps 5 et une vis 52, qui coopère avec ledit étau 45, déterminant une translation par rapport audit corps 5. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit étau 45 offre essentiellement une structure en V, avec une paire de bras 47, dont chacun d'eux porte vers l'intérieur une dent à 1 'extrémité 57, capable de coopérer avec ledit tube 3; ledit étau 45 en V étant monté coulissant entre les 2 parois internes 55 convergentes ménagées dans ledit corps 5. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait de comprendre un tampon 70, 73, réalisé en matériau déformable élastiquement et essentiellement disposé, en service, à l'intérieur d'une zone dudit étau 45 comprise entre lesdits bras 47 et une partie de la surface extérieure dudit tube 3. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit étau 45 présente une partie 48 de jonction entre lesdits bras 47, capable de s'engager entre une extrémité de la tige 51 de ladite vis 52. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'une portion de l'extrémité de ladite tige 51 de la vis 52 peut déformer élastiquement ledit tampon 70, 73, contre la surface opposée dudit tube 3. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que ledit tampon 73 est logé a l'intérieur d'une partie taraudee 49 présentée par ledit étau 45 et engagé par ladite jambe 51 de la vis 52 le vissage de ladite vis 52 déterminant au moins une expulsion partielle dudit tampon 73 à travers l'orifice 72 présente par l'étau 45 en direction dudit tube 3. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait que ledit tampon 70, 73, est réalisé en matériau deformable élastiquement à coefficient de frottement élevé. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que ledit matériau est une gomme silicone. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 14, caractérisé par le fait que lesdits moyens de centrage dudit tube 3 sont essentiellemnt constitués par un support en relief 20 s'étendant depuis le couvercle 7 et délimité extérieurement des surfaces convergentes 21, 22 et présentant à l'intérieur lesdits sièges auxiliaires 23, 24 pour lesdites sondes 25, 26. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que chacune desdites sondes 25, 26 est retenu à l'intérieur desdits sièges auxiliaires 23, 24 au moyen d'un matériau 33 à coefficient de frottement élevé et au moins en partie interposé entre le corps de ladite sonde 25, 26 et respectivement ledit siège auxiliaire 23, 24. 17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que ledit support en relief 20 présente au moins un trou de coulee 31, 32 communiquant avec chacun desdits sièges auxiliaires 23, 24, et convenablement rempli avec ledit matériau 33 à coefficient de frottement élevé. 18. Dispositif selon la revendication 16 ou 17, caractérisé par le fait que ledit matériau à coefficient élevé est une gomme silicone. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 18 caractérisé par le fait que ladite première partie 6 et ladite seconde partie 7 du corps 5 comprennent respectivement des moyens de positionnement relatifs 61, 63. 20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé par le fait que lesdits moyens de positionnement relatifs 61, 63 sont essentiellement constitués par des ailettes s'etendant depuis lesdites parties 6, 7 dudit corps 5. 21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé par le fait que lesdites ailettes 61, 63 présentent des arêtes respectives se faisant face 65, 66, convenablement inclinées et capables de déterminer un emboitement desdites parties 6, 7 dudit corps, lorsque celuiLci est soumis à une sollicitation de la partie dudit tube 3 poussé par lesdits moyens de blocage 45, 52. 22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 21, caractérisé par le fait que lesdites sondes 25, 26, ont des conducteurs électriques respectifs 29, 30, reliés aux bornes 36 d'un dispositif de connexion 37 le corps dudit connecteur 37 étant convenablement logé à l'intérieur d'un siège délimité par lesdites parties 6, 7 dudit corps 5.