Brevet FR2593911A1 — publié le 19870807

Procédé et installation pour la mesure d'un volume non géométrique. La pressente invention concerne la mesure de volumes non géo métriques présentant des caiites, notamment de volumes importants. Elle a été réalisée plus spécialement pour résoudre le problème qui consiste à mesurer le volume, et partant la densité, de bois en rondins ou en grumes mais elle est applicable à la mesure du volume et a' la détermination de la densité de tous corps et produits en vrac tels que le sable de forme complexe tels que les carcasses d'animaux, etc, dans lesquels la densité moyenne est caractéristique de l'hygrométrie et plus généralement de produits divers dont il peut être intéressant de mesurer le volume. Dans FR-A-2 036 010 on propose,.pour mesurer le volume d'un corps de forme irrégulière, de l'enfermer dans une enceinte rigide munie d'une doublure souple déformable et de gonfler l'espace entre cette enceinte rigide et la doublure pour amener cette dernière au contact du corps dont on désire mesurer le volume. La différence entre le volume de l'enceinte rigide et le volume de fluide insufflé correspond théoriquement au volume du corps. On ne peut toutefois mesurer les cavités internes du corps qui peuvent occuper un très gros pourcentage du volume dans le cas par exemple d'un chargement de grumes. FR-A-2 048 127 décrit un dispositif comportant une enceinte fermée destinée à recevoir le corps dont le volume est à déterminer communiquant avec une enceinte de volume variable dont on connaît le volume. Après détermination du volume de l'enceinte à volume variable qui donne une pression de valeur définie dans l'ensemble comprenant l'enceinte fermée vide, on place dans l'enceinte fermée le corps dont il s'agit de mesurer le volume et on accroit le volume de l'enceinte à volume variable pour rétablir dans le systeme la meme pression. La différence entre les volumes mesurés de l'enceinte à volume variable permet de déterminer le volume à mesurer du corps.Ce procédé de détermination du volume ne peut s'appliquer qu'à de faibles volumes, car l'accroissement de volume de l'enceinte à volume variable correspond à la somme de la variation du volume de l'enceinte de volume variable donnant la pression définie et du volume du corps à mesurer. Avec un corps à mesurer de grand volume, l'enceinte fermée doit avoir un volume nettement supérieur à celui du corps à mesurer et la variation de volume de l'enceinte à volume variable doit également être trams importante. Le procédé conforme à l'invention qui échappe aux limitations précédentes est caractérise en ce que l'on enferme le volume à mesurer dans une enceinte étanche, on introduit dans l'enceinte ou extrait de l'enceinte un volume d'air connu et on mesure la variation de la pression gazeuse qui en résulte dans l'enceinte, cette variation de la pression étant fonction de la différence entre le volume de l'enceinte et le volume à mesurer du corps placé dans celle-ci. Dans un premier mode de réalisation, l'enceinte étanche a un volume connu sous les différences de pression mises en oeuvre dans le procédé, enceinte dont les caractéristiques de l'ambiance sont connues et le volume d'air connu introduit dans l'enceinte ou extrait de l'enceinte est un volume d'air déterminé présentant des caractéristiques physiques, notamment un facteur de compressibilité, connues. Selon un second mode de réalisation, on augmente d'une valeur mesurable le volume de l'enceinte après introduction du volume à mesurer dans ladite enceinte pour que l'introduction ou l'extraction de l'enceinte du volume dtair connu donne la meme variation de pression gazeuse dans l'enceinte que l'introduction ou l'extraction du volume d'air connu de l'enceinte vide. Pour la mise en oeuvre de se second mode de réalisation, on peut loger dans l'enceinte de mesure une enceinte de volume variable étanche à l'air dont le volume maximum est supérieur au volume à mesurer, et on réduit, après introduction du volume d'air connu dans l'enceinte à mesurer, le volume de cette enceinte de volume variable, la valeur de ce volume étant mesurable et on note le volume qui rétablit dans l'enceinte la même pression gazeuse que dans le cas d'une enceinte vide avec le volume de l'enceinte de volume variable maximum. Ladite enceinte de volume variable peut etre un volume d'eau contenu dans un bac, un volume télescopique, etc. Selon une autre caractéristique qui dérive des méthodes de tarage généralement connues, on procède à une première mesure de la variation de la pression gazeuse en introduisant dans l'enceinte étanche sans corps présent dans l'enceinte, ou en extrayant de celle-ci, le volume d'air déterminé, à une seconde mesure après avoir placé dans l'enceinte un volume connu du même ordre de grandeur que le volume à mesurer puis à une troisième mesure avec le corps, dont le volume est à mesurer, mis en place dans l'enceinte. Selon une autre caractéristique on associe à l'enceinte étanche de mesure, une deuxième enceinte de volume connu qui est gonflée avec un volume d'air connu et la mesure de la pression est effectuée avant et après mise en communication de cette deuxième enceinte avec l'enceinte étanche de mesure. Lorsque le volume à mesurer est introduit dans l'enceinte simultanément avec un volume parasite, par exemple le fardier ou la remorque sur lequel est chargé le bois, on procède à une mesure préalable de ce volume parasite qui est déduit du résultat de la mesure. L'installation pour la mise en oeuvre de l'invention comporte de préfrence ' une première enceinte étanche dite de mesure susceptible de recevoir le volume a mesurer, cette enceinte présentant au moins une ouverture obturable de façon étanche permettant l'introduction dudit volume à mesurer dans ladite enceinte, une deuxième enceinte étanche de volume connu avec des moyens pour mettre en pression ladite deuxième enceinte, des moyens pour mettre en communication de façon contrôlée lesdites deux enceintes et des moyens de mesure pour mesurer au moins dans lesdites deux enceintes la pression, la température et l'hygrométrie. Selon une autre caractéristique l'enceinte de mesure est constituée par une partie formant tunnel avec deux panneaux de fermeture à ses extrémités. Selon un mode de réalisation préférentiel la partie formant tunnel est constituée par des éléments modulaires formant des voûtes ou des anneaux à base plane. Pour obtenir un poids acceptable des éléments de l'enceinte de mesure permettant leur réalisation en usine, leur démontage et leur transport, tout en assurant un minimum de varia tion de volume sous les différences de pression, lesdits éléments sont à structure stratifiée avec l'amie interne alvéolaire ou en nid d'abeille et surface interne étanche à l'air. Les appareils de mesure sont couplés avec un calculateur et les données sont entrées selon des séquences et en fonction d'automatismes programmés. On donnera ci-après un exemple des calculs effectués au cours de la mise en oeuvre de l'invention: V est le volume de l'enceinte de mesure qui peut avoir une longueur d'environ 20 mètres, une largeur et une hauteur d'environ 4 mètres, ce qui donne pour V une valeur approximative de 320 m3. Pour accroître la précision de la mesure il est préférable de réduire autant que possible la valeur de V. Les dimensions de l'enceinte sont donc réduites au maximum en fonction de la forme du volume à mesurer et il est possible de prévoir des corps de volumes connus qui sont placés dans l'enceinte au cours du tarage et autour du volume à mesurer après introduction de celui-ci dans l'enceinte. v est le volume de l'enceinte gonflable, volume qui peut etre fixé en fonction de la pression qu'il sera possible d'y établir en pratique et du volume de l'enceinte de mesure. A titre d'exemple on envisage pour une valeur de V de 320m3 une enceinte de 4 m3 gonflable à une pression absolue de 10 bars. Vx désigne le volume à mesurer qui comporte le volume à mesurer 3 Vxr, par exemple du bois, qui peut hêtre de l'ordre de 40 m et un volume parasite Vxp constitué par le camion, sa remorque et le carburant qui peut être de l'ordre de 2 m3. V2 est le volume connu utilisé pour le tarage; ce volume peut être d'une nature quelconque par exemple une ou des enceintes rigides ne se déformant pas sous la différence de pression créée pendant la mesure. Comme enceintes rigides, on peut utiliser des volumes unitaires constitués par des parallélipipèdes en mousse de plastique rigide. Pour pouvoir renouveler le tarage fréquemment et réaliser une courbe d'étalonnage sur une échelle englobant Vx, le volume V2 peut être créé en plaçant dans l'enceinte de mesure une enceinte étanche déformable telle qu'une poche souple qui peut être gonflée avec un volume connu d'un fluide de préférence incompressible tel que de 11 eau. Ce volume de tarage peut être utilisé comme vérification de la précision de la mesure en introduisant dans ce volume, après mesure de Vx et retrait du volume à mesurer de l'enceinte, un volume du fluide de gonflage égal à Vx et en comparant le résultat de la mesure effectuée avec ce volume au résultat de la mesure effectuée sur le volume à mesurer.Ce volume de tarage pourrait également être un volume télescopique dont la variation de volume est commandée par vérin, ce qui évite le pompage d'un volume d'eau important. Avec une pression atmosphérique de 1000 millibars au moment de la fermeture de l'enceinte de mesure vide telle que cidessus définie et une enceinte gonflable de 4m3 gonflée à 10 bars, la pression régnant dans l'enceinte après mise en communication de l'enceinte de gonflage avec l'enceinte de 360 mesure sera de 324 x 1000 = 1111,1 millibars. Si le volume Vx est de, par exemple, 37m3 la pression régnant dans l'ensemble après mise en communication sera de 320 - 37 + 40 x 1000 = 323 x 1000 = 1125,4 millibars, 320 - 37 + 4 287 3 l'échelle de mesure est dans ce cas de 14t30 = ou 0,3864 millibar/m3. 37 Pour accroitre la précision de la mesure il faut, soit relever la pression absolue dans l'enceinte gonflable, soit, comme exposé ci-dessus, réduire le rapport du volume de l'enceinte de mesure au volume à mesurer. Revendications 1. Un procédé de mesure d'un volume non géométrique, caractérisé en ce que l'on enferme le volume à mesurer dans une enceinte étanche, on introduit dans l'enceinte ou extrait de l'enceinte un volume d'air connu et on mesure la variation de la pression gazeuse qui en résulte dans l'enceinte, cette variation de la pression étant fonction de la différence entre le volume de l'enceinte et le volume à mesurer du corps placé dans celle-ci. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte étanche a un volume connu sous les différences de pression mises en oeuvre dans le procédé, enceinte dont les caractéristiques de l'ambiance sont connues et le volume d'air connu introduit dans l'enceinte ou extrait de l'enceinte est un volume deair déterminé présentant des caractéristiques physiques, notamment un facteur de compressibilité, connues. 3. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu on augmente d'une valeur mesurable le volume de l'enceinte apuras introduction du volume à mesurer dans ladite enceinte pour que l'introduction ou l'extraction de l'enceinte du volume d'air connu donne la même variation de pression gazeuse dans l'enceinte que l'introduction ou l'extraction du volume d'air connu de l'enceinte vide. 4. Un procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on loge dans l'enceinte de mesure une enceinte de volume variable étanche à l'air dont le volume maximum est supérieur au volume à mesurer, et on réduit, après introduction du volume d'air connu dans l'enceinte à mesurer, le volume de cette enceinte de volume variable, la valeur de ce volume étant mesurable et on note le volume qui rétablit dans l'enceinte la même pression gazeuse que dans le cas d'une enceinte vide avec le volume de l'enceinte de volume variable maximum. 5. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on procède à une première mesure de la variation de la pression gazeuse en introduisant dans l'enceinte étanche sans corps pressent dans l'enceinte, ou en extrayant de celle-ci, le volume d'air déterminé, à une seconde mesure après avoir placé dans l'enceinte un volume connu du même ordre de grandeur que le volume à mesurer puis à une troisiame mesure avec le corps, dont le volume est à mesurer, mis en place dans l'enceinte. 6. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on associe à l'enceinte étanche de mesure, une deuxième enceinte de volume connu qui est gonflée avec un volume d'air connu et la mesure de la pression est effectuée avant et après mise en communication de cette deuxième enceinte avec l'enceinte étanche de mesure. 7. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, lorsque le volume à mesurer est introduit dans l'enceinte simultanément avec un volume parasite, on procède à une mesure préalable de ce volume parasite qui est déduit du résultat de la mesure. 8. Une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte une premiere enceinte étanche dite de mesure susceptible de recevoir le volume à mesurer, cette enceinte présentant au moins une ouverture obturable de façon étanche permettant l'introduction dudit volume à mesurer dans ladite enceinte, une deuxième enceinte étanche de volume connu avec des moyens pour mettre en pression ladite deuxième enceinte, des moyens pour mettre en communication de façon contrôlée lesdites deux enceintes et des moyens de mesure pour mesurer au moins dans lesdites deux enceintes la pression, la température et l'hygrométrie. 9. Une installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'enceinte de-mesure est constituée par une partie formant tunnel avec deux panneaux de fermeture à ses extrémités. 10. Une installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la partie formant tunnel est constituée par des éléments modulaires formant des voûtes ou des anneaux à base plane. 11. Une installation selon l'une quelconque des revendications 8à10, caractérisée en ce que les éléments sont à structure stratifiée avec l'amie interne alvéolaire ou en nid d'abeille et surface interne étanche à l'air.