Brevet FR2597615A1 — publié le 19871023

DISPOSITIF DETECTEUR D'UN DEBIT NININUN DE LIQUIDE A L'INTERIEUR D'UN CONDUIT La présente invention concerne un dispositif de détection de l'écoulement à un débit minimum d'un liquide à l'intérieur d'un conduit. On connait des dispositifs détecteurs de débit minimum de liquide à l'intérieur d'un conduit, qui comprennent essentiellement un tube correspondant audit conduit, un aimant permanent supporté par un curseur coulissant à l'intérieur du tube et un contact électrique pouvant être commandé oagnbtiquement et disposé à un niveau prédéterminé du tube afin de pouvoir être commandé par l'aimant précité.En service, le tube est maintenu l'axe vertical pendant que l'aimant et le curseur se déplacent à l'intérieur du tube sous l'effet de la poussée exercée par le liquide qui s'écoule dans le conduit, de façon à les déplacer entre une première position correspondant à un débit de liquide inférieur à une valeur prédéterminée et une seconde position au dessus de la position précédente et correspondant à un débit de liquide de valeur supérieure ou égale à la valeur prédéterminée déjà mentionnée.Le déplacement du curseur et de l'aimant å l'intérieur du tube est limité par des éléments annulaires appropriés qui obstruent partiellement la lumière du conduit et sont logés d'une manière appropriée dans des gorges annulaires ménagées à l'intérieur du tube lui-même. Chaque fois que la valeur de débit du liquide est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée, l'aimant commande un contact électrique correspondant qui agit à son tour sur des organes de signalisation appropriés, Les dispositifs connus du type décrit ci-dessus présentent quelques inconvénients D'abord l'aimant peut se rouiller à cause de contacts fréquents avec le liquide qui s'écoule dans le conduit, spécialement dans le cas où celui-ci est corrosif, par exemple dans le cas de liquide désinfectant utilisé dans le domaine de la dialyse. En outre, on observe que la structure de tels dispositifs est assez complexe et nécessite de nombreuses et délicates opérations (réalisation du curseur avec aimant incorporé,avec la mise en place préalable dans le tube d'un contact électrique noyé pouvant etre actionné magnétiquement, de même que des sièges convenables capables de loger les éléments servant de butée au curseur). En conséquence les dispositifs du type décrit ci-dessus, bien que fondés sur un principe assez élémentaire, présentent quelques inconvénients de nature fonctionnelle (la rouille peut être transportée dans le circuit du liquide) et présentent en outre des prix de revient assez élevés. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif détecteur de la présence d'un débit minimum d'un liquide à l'intérieur d'un conduit qui permet d'éviter les inconvénients présentés par les dispositifs de type connu et décrits ci-dessus. Selon la présente invention, ce but peut être atteint par un dispositif détecteur de l'existence d'un débit minimum de liquide à l'intérieur d'un conduit caractérisé par le fait de comprendre : un tube transparent capable d'être disposé en série dans ledit conduit et maintenu l'axe essentiellement vertical ; un curseur coulissant axialement à l'intérieur dudit tube sous la poussée exercée par ledit liquide, afin d'occuper une première position ou une seconde position, selon que la valeur dudit débit est respectivement inférieure, ou bien supérieure ou égale à ladite valeur minimum ; et une sonde photo-émettrice et une sonde photo-réceptrice montées à l'extérieur dudit tube et qui sont reliées optiquement à travers ledit tube pour détecter la présence dudit curseur en correspondance de ladite première ou seconde position et signaler ainsi la présence ou l'absence de ladite valeur minimum du débit dudit liquide à l'intérieur dudit conduit. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon la presente invention découleront de la description qui suit d'une forme préférée de réalisation donnée à sinple titre d'exemple non linitatif et en référence aux dessins ci-joints dans lesquels la fig. I est une vue de dessus d'un dispositif détecteur réalisé selon la présente invention ; - la fig. 2 est une section droite selon le plan de coupe II-II de la fig 1 ; - les fig. 3 et 4 sont respectivement des sections droites selon les plans de coupe III-III et IV-IV de la fig2 - la fig 5 est une vue de dessus d'un détail de la fig 1 avec quelques éléments non représentés pour plus de clarté.;; - les fig 6 et 7 sont respectivement des sections droites selon les plans de coupe VI-VI et VII1VII de la fig 5 ; et - les fig 8 et 9 sont respectivement des vues latérales du détail illustré fig 5. En se référant particulièrement alex fig 1 et 2, on désigne par la réf 1 l'ensemble du dispositif détecteur de la présence d'un débit minimum de liquide à l'intérieur d'un conduit 2. Le dispositif comprend essentiellement un tube transparent 3 disposé en série avec le conduit 2 et maintenu en fonctionnement l'axe essentiellement vertical, de marnière à être traversé par le liquide qui s'écoule le long du conduit 2 dans une direction verticale du bas vers le haut, conne indiqué par la flèche de la - fig 2. Avantageusement, le tube transparent 3 est également rigide et réalisé par exemple en verre. En se référant plus particulièrement à la fig 2, le dispositif 1 comprend en outre le curseur 5 présentant une structure essentiellement cylindrique avec un diamètre inférieur au diamètre intérieur du tube 3. Ce curseur coulisse axialement à l'intérieur du tube 3 sous la poussée exercée par le liquide qui s'écoule à l'intérieur du conduit 2 : en particulier, le curseur 5 est réalisé dans un matériau non métallique ayant un poids spécifique supérieur à celui du liquide cité. I1 s'ensuit que le curseur 5 occupe la position indiquée en tiret fig 2 lorsque la-valeur du débit du liquide est inférieure à un minimum prédéterminé, pendant qu'il occupe la position indiquée en trait plein quand la valeur du débit du liquide est égale ou supérieure à une telle valeur minimum. Le déplacement que le curseur 5 peut effectuer à l'intérieur du tube 3 est essentiellement égal à la hauteur du cylindre constituant le curseur lui-m5me. En fait, en correspondance avec l'extrémité opposée du tube 3, on dispose respectivement deux éléments 6 formant butoir, chacun d'eux (voir fig 3 et 4) est essentiellement constitué par un élément profilé avec une section droite transversale en Y lequel a une jambe 7 introduite à l'intérieur du tube 3 et une tête élargie 8 qui s'appuie sur une surface correspondante de l'extrémité du tube 3 lui-même. Sn se référant plus particulièrement à la fig. 2, on observe que le tube 3 est disposé en série avec une paire d'éléments tubulaires, respectivement 11 et 12, réalisés dans un matériau élastiquement déformable, dont les extrémités opposées, respectivement indiquées par 13 et 14, spnt déformées élastiquement de manière à envelopper à l'extérieur les parties correspondantes de l'extrémité du tube 3, enserrant ainsi les éléments butoirs 6 et maintenant ces derniers dans des positions correctes. Le dispositif 1 comprend en outre une paire de sondes respectivement photo-émettrice 16 et photo-réceptrice 17, convenablement disposées à l'intérieur d'un élément support 18, afin d'être diamétralement opposées pour être reliées optiquement à travers le tube 3 et détecter en conséquence la présence du flotteur 5, en correspondance avec la position indiquée en tirets.En se référant particulièrement aux fig 1, 4, et 5 le support 18 présente une partie centrale 20 de structure essentiellement annulaire d'où s'étendent vers l'extérieur et dans des directions diamétralement opposée: deux sections tubulaires 21 et 22 qui recoivent chacune respectivement la sonde 16 et 17 Plus particulièrement chacune des sections tubulaires 21, 22 présente essentiellement un siège cylindrique 23, 24 délimité de la partie tubulaire adjacente 20 par une surface hémisphérique qui communique avec l'intérieur de la partie annulaire 20 grâce à des trous 25, 26. Comme on le voit bien sur les fig 2 et 3, chacune sonde 16, 17 est entièrement logée dans les sièges respectifs 23, 24,De tels sièges sont fermés à l'extérieur avec un matériau convenable 27, lequel est par exemple une colle ou bien un matériau à coefficient de frottement élevé (avantageusement une gomme silicone) qui garantit une position stable de chacune des sondes 16, 17 dans les sièges précités. En se référant aux fig 1, 2, 4 on constate que chacune des sondes 16, 17 présente respectivement des conducteurs électriques 28, 29 reliés à des câbles électriques 30, 31. De tels câbles sont avantageusement repliés de manière à converger à l'intérieur d'une gaine de protection unique 32 qui est accrochée au moyen d'une bande 33 à un élément annulaire 34 qui s'étend depuis la section annulaire 21 du support 18. De la gaine 32 part un câble unique quadripolaire 35 dont les conducteurs sont reliés de manière connue à des moyens correspondants d'alimentation et de signalisation( non représentés.). En se référant particulièrement aux fig 1, 4, 5, 7 on constate que la partie annulaire 20 présente dans la partie tournée vers l'interieur, des ailettes 37 élastiquement déformables et s'étendant vers l'intérieur dans le but de permettre le maintien et le centrage de l'élément de support 18 par rapport au tube 3. En particulier on dispose 4 ailettes 37 équidistantes à l'intérieur de la partie annulaire 20. On observe en outre que, de la portion 20, s'étendent vers l'intérieur, 4 reliefs radiaux 38, chacun d'eux étant interposé entre deux ailettes 37. De tels reliefs n'adhèrent pas à la surface du tube 3 et ont essentiellement pour but de rendre symétrique la structure de la portion tubulaire 20 de l'élément 18. En se référant aux fig 1, 5, 6, 7, 8, 9 on observe enfin qu'en correspondance avec la zone de raccordement entre chaque section tubulaire 21, 22 et la portion annulaire respective 20, sont disposées des excroissances tubulaires, respectivement 41, 42, dont les axes sont parallèles à l'axe de la portion annulaire 20, et capables d'être fixés au moyen de vis 43, 44, respectivement aux bras 45, 46 d'un étrier en forme de fourche 47. Ce dernier constitue donc un support permettant de soutenir l'ensemble du dispositif 1, afin de conserver le tube 3 en position verticale. Le fonctionnement du dispositif 1 s'effectue de la manière suivante. Avant tout, à travers l'étrier à fourche 47 on positionne convenablement le tube 3, l'axe étant vertical comme illustré fig 2. On peut en outre insérer les extrémités du tube 3 à l'intérieur des extrémités correspondantes 13, 14 des éléments tubulaires 11, 12 de façon qu'en fonctionnement le liquide dont on veut mettre en évidence la valeur minimum du débit, s'écoule du bas vers le haut, selon la flèche indiquée fig 2. Lorsque le débit est inférieur à la valeur minimum prédéterminée, le curseur 5 occupe la position indiquée par des tirets fig 2. Il en résulte que le signal optique émis par la sonde photo-émettrice 16 est intercepté et qu'en conséquence aucun signal ne parvient à la sonde pbotoréceptrice 17. Dans le cas où la valeur du débit est égale ou supérieure à la valeur minimum prédéterminée, le curseur 5 est poussé vers le haut par le liquide, afin d'occuper la position illustrée en trait plein fig 2. Il en résulte que le signal émis par la sonde photo-émettrice 16 est reçu par la sonde photo-réceptrice 17, laquelle fournie en conséquence un signal électrique correspondant au dépassement du débit minimum prédéterminé. De l'examen des caractéristiques du dispositif selon la présente invention découlent de façon évidente les avantages qu'il permet d'obtenir. Avant tout le liquide qui s'écoule à l'intérieur du conduit 2 n'est plus en contact avec des éléments métalliques et donc sont éliminés les problèmes dus à la présence de rouille citée ci-avant. Zn outre toutes les parties constituant le dispositif 1, évidement à l'exclusion des sondes 16 et 17, sont avantageusement réalisés par une opération d'estampage de la matière plastique, ce qui réduit considérablement les coûts de production du dispositif lui-même. Il est clair que l'on peut apporter au dispositif 1 décrit ci-dessus diverses modifications et variantes sans pour autant sortir de la présente invention REVENDICATIONS 1 Dispositif 1 détecteur de la présence d'un débit minimum de liquide à l'intérieur d'un conduit 2 caractérisé par le fait qu'il comprend -un tube 3 transparent disposé en série dans ledit conduit 2 et maintenu l'axe essentiellement en position verticale ; -un curseur 5 coulissant axialement à l'intérieur dudit tube 3 sous la poussée exercée par ledit liquide, afin d'occuper une première ou une seconde position selon que la valeur dudit débit est respectivement inférieure, ou supérieure ou égale à ladite valeur minimum ;; -une sonde photo-énettrice 16 et une sonde photo-réceptrice 17 disposées à l'extérieur dudit tube 3 et qui sont reliées optiquement à travers ledit tube 3 et ledit liquide pour détecter la présence dudit curseur 5 en relation avec ladite première et seconde position et signaler en conséquence la présence ou l'absence de ladite valeur minimum de débit dudit liquide à l'intérieur dudit conduit 2. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait de comprendre des éléments butoirs 6 logés à l'intérieur dudit tube 3 à ses extrémités opposées et capables de délimiter les déplacements dudit curseur 5 dans le sens axial, tout en permettant le passage dudit liquide. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chacun desdits butoirs 6 présente une jambe 7 introduite à l'intérieur de l'extrémité dudit tube 3 et une tête 8 s'appuyant sur la surface de ladite extrémité dudit tube 3. 4 Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que chacun desdits butoirs 6 présentent une section droite transversale ayant essentiellement la forme d'un Y. 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait de comprendre un élément support 18 recevant lesdites sondes 16, 17 convenablement disposées à l'extérieur dudit tube 3. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit élément de support 18 présente une partie annulaire 20 entourant ledit tube 3 et présentant à l'intérieur une pluralité d'ailettes 37 déformables élastiquement qui s'appuient sur la surface extérieure dudit tube 3, exercant sur ce dernier une pression prédéterminée qui garantit une position tant radiale qu'axiale dudit élément support 18 par rapport audit tube 3. 7 Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que le dit élément de support 18 présente une paire de sections tubulaires 21, 22 s'étendant dans des directions diamétralement opposées par rapport à ladite portion annulaire 20 et présentant des sièges respectifs 23, 24 pour les sondes correspondantes 16, 17. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisée par le fait que chacune des dites sondes 16, 17 est fixée à l'intérieur desdits sièges respectifs 23, 24 par un matériau 27 collant ou à coefficient de frottement élevé et séparant lesdits sièges 23, 24 des parties opposées communiquant avec ladite partie annulaire 20. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que ledit élément de support 18 présente des premiers moyens 41, 42 d'accrochage dudit élément de support à un étrier 47. 10 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que lesdits premiers moyens d'accrochage 41, 42 sont essentiellement constitués d'une paire de reliefs disposés en position adjacente ladite portion annulaire 20 et peuvent être fixés par des vis 43, 44 aux bras respectifs 45, 46 dudit étrier 47. 11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 10,caractérisé par le fait que ledit élément support 18 présente des seconds moyens d'accrochage 34 auxquels sont avantageusement fixés des câbles électriques 30, 31 dont les extrémités respectives 28, 29 sont reliées auxdites sondes 16, 17. 12 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les dits seconds moyens d'accrochage 34 sont essentiellement constitués par un relief tubulaire adjacent à la portion annulaire 20 et dans la partie opposée à l'un desdits reliefs tubulaires 41,42 constituant lesdits premiers moyens d'accrochage