Brevet FR2622697A1 — publié le 19890505

L invention concerne un dispositif de surveillance de la pression d'une enceinte étanche. I1 existe de nombreux domaines industriels, comme par exemple la fabrication de composants électroniques, les mesures ou essais en milieu radioactifs, etc.., dans lesquels diverses opérations doivent tre effectuées dans des enceintes se trouvant en dépression ou en surpression par rapport à la pression ambiante de manière à éviter toute contamination vers ou en provenance de ltextérieur. En outre ce type d enceinte peut servir d'enceinte de confinement pour des produits chimiques, radio-actifs ou autres. Le plus souvent, la valeur de la pression à 1 intérieur de 1 enceinte peut varier entre des valeurs limites inférieure et supérieure déterminées sans que cela pertube le déroulement de ltopération en cours ou entraine le déclenchement du système de sécurité. Par contre il est nécessaire de -détecter tout dépassement de lune des valeurs limites de la pression dans 1 enceinte dés que celui-ci a lieu, pour éviter si possible d'arreter l'opération en cours, dans le cas d une fabrication, et/ou de contaminer soit l'enceinte, soit l'atmosphère extérieur soit les deux, en particulier dans le cas des enceintes de confinement. Or les appareils existants actuellement ne sont pas suffisament précis lorsque les pressions sont faibles, ils nécessitent un entretien fréquent, ne présentent -pas une fiabilité suffisante et en outre sont souvent difficiles si ce n'est impossibles à régler. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de surveillance de la pression d'une enceinte étanche qui pallie tous ces inconvénients et permette de détecter rapidement et avec une grande sécurité tout dépassement d'une valeur limite, tout en étant simple et aisément réglable. L'invention a en effet pour objet un dispositif de surveillance de la pression d'une enceinte étanche qui comporte un tube en U partiellement rempli d'un liquide, dont l'une des branches est à une pression de référence tandis que l'autre est à la pression de l'enceinte, chaque branche verticale du tube comportant un détecteur de niveau, réglable en altitude, la position de l'un des détecteurs correspondant à une valeur limite supérieure de la pression de l'enceinte et la position de l'autre détecteur correspondant à une valeur limite inférieure de la pression de l'enceinte, et chaque détecteur étant relié à un circuit de signalisation du dépassement de la valeur limite qui lui est associée. Selon d'autres caractéristiques - chaque détecteur de niveau comporte un organe susceptible de coulisser sur une tige de support verticale et un interrupteur de détection actionné en réponse à un soulèvement de l'organe sous l'action du liquide - le dispositif comporte un couvercle qui ferme les deux branches verticales et dans lequel les tiges de support des détecteurs de niveau sont montées de manière réglable. Le tube contient un liquide chimiquement neutre qui ne s'évapore pas, tel que l'huile de vaseline. L'invention sera décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la Fig.l est une vue en coupe verticale d'un dispositif selon l'invention réglé pour le con trole d'une enceinte en dépression - la Fig.2 est une vue de dessus du dis positif de la Fig.1 ; et - la Fig.3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig.2. Selon le mode de réalisation représenté aux figures 1, 2 et 3, le dispositif, de référence générale 1, comporte un tube en U dont les branches sont constituées par deux tubes rectilignes verticaux 3, 5 en matière plastique transparente, par exemple en plexiglas, ouverts à leurs deux extrémités. Les tubes 3 et 5 sont fixés sur un socle commun 7, leurs parois latérales respectives étant placées en ajustement serré dans des gorges 9 pratiquées dans le socle et des joints toriques 71 assurant l'étanchéité. Les tubes 3 et 5 communiquent ainsi chacun par son extrémité inférieure ouverte avec un perçage vertical 13, 15 du socle 7; Un perçage horizontal 17 réunit les deux perçages verticaux 13 et 15.Ce perçage 17 traverse le socle de part en part et ses extrémités débouchant sur les parois latérales du socle 7 sont fermées par des bouchons vissés 19 et peuvent servir d'orifices de vidange si nécessaire, Une chambre de trop plein 21 constituée par un tube fermé à son extrémité inférieure est montée entre les tubes 3 et 5 parallèlement à ces derniers, sur le socle 7. Les extrémités supérieures des tubes 3, 5 et 21 sont fermées par un couvercle 23 qui est muni de gorges, identiques aux gorges 9, dans lesquelles viennent s'emboiter les parois latérales de ces tubes, Les gorges du couvercle sont elles aussi munies de joints d'étanchéité 11. Le couvercle 23 comporte en outre un passage 27 s'étendant sur toute sa longueur qui à l'une de ses extrémités débouche dans un embout 26 de liaison à l'enceinte à surveiller, et à son autre extrémité est fermé par un bouchon 28. Le passage 27 communique avec le tube de trop plein 21 par l'intermédiaire de deux canaux verticaux 29 et 31 (Fig.3) pratiqués dans le couvercle 23, et avec le tube 5 par un troisième canal vertical 32 de sorte que la pression à l'intérieur des deux tubes est identique.Un autre passage 33 relie le tube 3 à l'atmosphère extérieure, qui joue ici le rôle de source de pression de référence, pour établir une pression égale à la pression atmosphérique à l'intérieur de ce tube 3. Un perçage 35 ouvrant dans le tube 3 et débouchant sur le dessus du couvercle 23, oU il est muni d'un bouchon 37, permet le remplissage du tube en U. Dans chacun des tubes 3 et 5 est monté un détecteur de niveau 38, 39 comportant un flotteur 41, 42 porté par une tige de support verticale 43. Le flotteur 41, 42 peut se déplacer le long de sa tige de support 43, par exemple en coulissant sur une longueur déterminée le long de la partie extrême de cette tige entre deux butées 44, 46. Un interrupteur à lame souple, ou contact Reed, 45 de type connu, est fixé à la tige 43 sur sa partie entourée par le corps du flotteur et est actionné par un aimant permanent 47 incorporé au flotteur 41, 42. L'interrupteur 45 et l'aimant 47 sont toutefois placés de telle manière qu'ils ne réagissent pas l'un sur l'autre lorsque le flotteur est dans sa position de repos, en appui sur la butée basse 44, mais qu'ils sont mis en action lors du soulèvement du flotteur sous l'action du liquide contenu dans le tube. Les tiges 43 traversent le couvercle 23 auquel elles sont fixées chacune par un écrou molleté 49. La position en hauteur de ces tiges 43 est ainsi réglable, ce qui permet de placer les détecteurs de niveau 38, 39 à des altitudes différentes suivant les valeurs limites inférieure et supérieure de press-ion souhaitée. Les tiges 43 sont de préférence creuses et traversées par des conducteurs électriques 51 reliant l'interrupteur à lame souple 45 de chacun des flotteurs à un circuit de signalisation non représenté. On décrira ci-dessous le fonctionnement du dispositif en considérant le cas d'une enceinte étanche en dépression, mais bien entendu, ce dispositif peut tout aussi bien être utilisé pour une enceinte en surpression par rapport à l'atmosphère. Tout d abord, on introduit dans le tube en U, par le perçage 35, un liquide chimiquement neutre ne s'évaporant pas aux températures de fonctionnement normales du dispositif. De manière recommandée on utilise de l'huile de vaseline. Le volume de liquide nécessaire est déterminé par les dimensions des tubes 3 et 5; par exemple pour une pression de fonctionnement de l'enceinte inférieure d'environ-40 millibars à la pression atmosphérique, le volume utilisé a été d'environ 200 ml. On raccorde alors le dispositif d'une part à l'enceinte étanche à maintenir en dépression de telle manière que par l'intermédiaire des canaux 29, 31 et 32 le tube de trop plein 21 et le tube 5 soient en communication avec l'enceinte, et d'autre part à une source de pression de référence ici à l'atmosphère. On détermine alors, à l'aide d'un manomètre de type connu, le niveau A du liquide correspondant dans chaque tube à la valeur de consigne de la pression de fonctionnement de l'enceinte (Fig.1). Puis, on donne à la pression de 1 enceinte la valeur limite inférieure souhaitée et on régle la position du flotteur 42 dans le tube 5, en modifiant la hauteur de sa tige de support, de manière que le liquide vienne juste affleurer ce flotteur alors que ce dernier se trouve contre la butée basse 44. L'interrupteur pourra ainsi se fermer dès que le liquide dépassera le niveau correspondant à cette valeur limite inférieure (Fig. 1 trait B). La tige est fixée en position en serrant l'écrou molleté 42.On donne ensuite à la pression de l'enceinte la valeur limite supérieure et on règle de la maniére décrite ci-dessus la position du flotteur 41 dans le tube 3 (Fig. 1, trait C). De cette manière lorsque la pression de l'enceinte est à sa valeur de consigne ou valeur de fonctionnement, les deux flotteurs sont hors du liquide et ils demeurent hors du liquide tant que la pression dans l'enceinte n'atteint pas l'une des valeurs limites. Dès que la pression de l'enceinte dépasse l'une des valeurs limites, le flotteur correspondant 41 ou 42 se déplace en coulissant sur la tige de support 43, déplaçant par là l'aimant 47 qu'il porte. La variation de champ magnétique entrainée par le déplacement de l'aimant 47 provoque la fermeture de l'interrupteur 45, ce qui produit un signal électrique transmis par les conducteurs 51 au circuit de signalisation, Ce circuit fournit alors un signal de dépassement de niveau qui peut être visuel, sonore ou autre, et qui peut aussi servir de signal d'alerte si nécessaire. Un tel dispositif permet de détecter de très faible variation de niveau puisqu'une faible course du flotteur suffit pour provoquer la fermeture de l'interrupteur. Il permet par suite de détecter d'une façon quasi-instantanée de très faibles variations de pression, de l'ordre par exemple de 0,1 millibar, ce qui le rend particulièrement adapté au controle d'en- ceintes étanches devant ètre utilisées à des pressions comprises entre O et 25 milibars au-dessus et en-dessous de la pression atmosphérique. Son réglage est extrèmement simple et il est peu fragile et extrêmement fiable, tout particulièrement lorsque le liquide contenu dans le tube est une huile de vaseline en raison notamment du fait que cette huile ne s'évapore pas et est chimiquement neutre. On peut bien entendu, si on le souhaite, régler les positions des flotteurs et des interrupteurs de manière qu'une première partie de la course de chaque flotteur soit neutre et ne commande pas l'interrupteur. On élimine ainsi le risque d'apparition de signaux dus à des perturbations momentanées de très faible amplitude du niveau du liquide. REVENDICATIONS Dispositif de surveillance de la pression d'une enceinte étanche comportant un tube en U partiellement rempli d'un liquide dont 1 une des branches (5) est à une pression de référence tandis que l'autre (3) est à la pression de l'enceinte, caractérisé en ce que chaque branche verticale (3, 5) du tube comporte un détecteur de niveau (38, 39), réglable en altitude, la position de l'un (38) des détecteurs correspondant à une valeur limite supérieure de la pression de l'enceinte et la position de l'autre détecteur (39) correspondant à une valeur limite inférieure de la pression de l'enceinte, et chaque détecteur (38, 39) étant relié à un circuit de signalisation du dépassement de la valeur limite qui lui est associée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque détecteur de niveau (38, 39) comporte un organe (41, 42) susceptible de coulisser sur une tige de support verticale (43) et un interrupteur de détection (45) actionné en réponse à un soulèvement de l'organe coulissant sous l'action du liquide. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe coulissant est un flotteur creux (41, 42) contenant un aimant (47) qui actionne un interrupteur à lame souple (54) fixé sur la tige de support (43). 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque détecteur de niveau (38, 39) est monté sur une tige de support verticale (43) plongeant d'une longueur réglable à l'intérieur de la branche correspondante (3, 5). 5. Dispositif selon l'une des revendication 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux tubes verticaux (3, 5) constituant les branches du U et communiquant entre eux par un passage (17) pratiqué dans un socle (7) de support des deux tubes. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un couvercle (23) qui ferme les deux tubes verticaux (3. 5) et dans lequel les tiges (43) de support des détecteurs de niveau (38, 39) sont fixées de manière réglable. 7. Dispositif selon 1 une des revendications précédentes, caractérisé en ce que'il comporte en outre une chambre de réception de trop plein (21) communiquant à sa partie supérieure avec l'un des tubes verticaux (3, 5). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression dans l'enceinte étant inférieure à la pression de référence, le détecteur de niveau (39) correspondant à la valeur limite inférieure est situé dans le tube (5) relié à l'enceinte. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambre de trop plein (21) communique avec le tube vertical (5) par l'intermédiaire de deux canaux (31, 32) ménagés dans le couvercle et débouchant dans un passage (27) qui communique avec l'enceinte étanche. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression de référence est la pression atmophérique. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le liquide contenu dans le tube est un liquide chimiquement neutre et ne s'évapora-nt pas tel que l'huile de vaseline.