Brevet FR2637684A1 — publié le 19900413

L'invention est relative à la surveillance de la vaporisation d'un liquide de fonctionnement dans une machine mécanique, par exemple une pompe, une garniture mécanique d'étanchéité, un organe hydraulique et, d'une manière générale, toutes machines mécaniques mettant en oeuvre un liquide de fonctionnement, ce liquide étant soit à véhiculer, soit un liquide servant au bon fonctionnement de la machine1 par exemple un lubrifiant. On sait que, en raison notamment des frottements qui se produisent dans ces machines, le liquide est porté à une certaine température et que, en fonction de la température qui règne dans le milieu, il risque de se produire une vaporisation du liquide, avec pour résultat, selon le cas, soit un mauvais écoulement du liquide qui par endroits se trouve à ltétat de vapeur, soit un défaut de lubrification. t1 invention a pour but de remédier à cet inconvénient en fournissant un procédé et un dispositif pour surveiller l'apparition éventuelle d'un tel phénomène. A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il consiste : à mesurer la pression et la température instantanées du liquide dans la machine à émettre un premier et un deuxième signaux représentatifs des deux mesures ; à traiter l'un au moins des preaier et deuxième signaux de mesure suivant une loi prédéterminée ; à émettre un troisième et un quatrième signaux résultant du traitement ; à comparer les troisième et quatrième signaux ; et à émettre un cinquième signal de comparaison si l'un donné desdits troisième et quatrième signaux est au moins égal à l'autre. Ainsi, à partir de la mesure des valeurs instantanées de la pression et de la température du liquide dans la machine, on traite l'un des deux signaux de mesure pour calculer, d'après la loi prédéterminée,quelle est la valeur théorique de l'autre paramètre, et on compare la valeur instantanée mesurée de ce second paramètre avec la valeur calculée, et on émet un signal de comparaison Si, par exemple, la température calculée à partir de la pression Inrerleure -- - - P- instantanée mesurée est/ a la température instantanee effectivement mesurée. Dans la pratique, suivant un mode de mise en oeuvre préféré, on traite le premier signal représentatif de la pression mesurée pour obtenir un signal représentatif de la température calculée, ce signal étant comparé au deuxième signal de mesure représentatif de la température instantanée effective. Le dispositif selon l'invention, pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, est caractérisé par le fait qu'il comporte : un détecteur de la pression instantanée du liquide, pour émettre un premier signal représentatif de cette pression ; un détecteur de la température instantanée du liquide pour émettre un deuxième signal représentatif de cette température ; des moyens de traitement d'au moins l'un desdits premier et deuxième signaux, suivant une loi prédéterminée, pour émettre des troisième et quatrième signaux ; et des moyens comparateurs pour comparer les troisième et quatrième signaux et pour émettre un cinquième signal de comparaison si l'un donné des troisième et quatrième signaux est au moins égal à l'autre. Ladite loi prédéterminée est déduite de la loi dite d'Antoine, et elle lie la tension ou pression de vapeur d'un liquide en fonction de la température de celui-ci : 4343 n T = + C 434,3 A - Log P dans laquelle T est la température exprimée en degrés Kelvin, P est la pression exprimée en mm Hg, et A, B et C sont des constantes propres au liquide en question. On rappellera, pour mémoire que, pour passer au système international d'unités, il convient d'ajouter 273,15 à la température en degrés Kelvin pour obtenir la température en degrés Celsius et que 1 mm Hg = i,333224 x 102 Pa. Les moyens de traitement comportent donc un circuit de fonction logarithmique, un soustracteur, un diviseur et un additionneur. On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description qui va suivre et en référence au dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique montrant partiellement en coupe axiale une machine mca- nique contenant un fluide et le dispositif selon l'invention. On a schématiquement et partiellement représenté à la figure une machine comportant, par exemple, un carter fixe 1 dans lequel tourne un arbre 2 qui le traverse par une garniture mécanique d'étanchéité 3. L'espace intérieur au carter 1 renferme un liquide 4. Pour mesurer la pression P et la température T instantanées du liquide 4 présent dans le carter i, on prévoit un détecteur de pression 5 et un détecteur de température 6. Sur leur sortie, les détecteurs 5, 6 émettent un pre m.ier 7 et un deuxième 8 signaux qui sont représentatifs de ces deux paramètres. Les deux signaux 7, 8 sont amplifiés et calibrés en 9, 10 pour donner les troisième il et quatrième tE signaux. Le troisième signal 11, repre- sentatif après traitement de la pression instantanée, est entré dans un circuit logiQue 43 qui lui applique une fonction logarithmique.Le signal de sortie du circuit logique 43 est appliqué à l'entrée négative d'un soustracteur 14 dont l'entrée positive 1S reçoit par réglage une valeur prédéterminée 434,3A. Le signal de soustraction provenant du soustracteur 14 est appliqué à 11 entrée de diviseur d'un circuit logique diviseur 16 dont l'entrée de dividende 17 reçoit une valeur prédéterminée de réglage (4343 B). La sortie du circuit diviseur 16 est appliquée à une entrée d'un circuit additionneur 23 dont l'autre entrée reçoit par réglage une valeur prédéterminée C. Le signal de sortie de l'additionneur 23 est appliqué à une entrée d'un comparateur 18 dont l'autre entrée reçoit le signal 12.Ainsi, dans le comparateur 18, s'effectue la comparaison entre la température effective au liquide 4, cette température étant représentée par un signal 12, avec une température calculée, à partir du signal 7 représentatif de la pression effective mesurée, par l'intermédiaire des moyens de traitement 13, 14, 16, 23 agencés pour appliquer la loi citée ci-dessus. Si la température mesurée est au moins égale à la température calculée, le comparateur 15 émet sur sa sortie 19 un cinquième signal de commande qui actionne soit un avertisseur optique 2C, soit un avertisseur audible 21, soit encore un circuit de commande de fonction 22. A l'apparition du cinquieme signal sur la sortie 19 du comparateur 18, on peut agir sur le fonctionnement de la machine, soit manuellement, soit automatiquement, pour faire cesser la situation dans laquelle la pression du liquide est trop faible pour sa température ou, de manière analogue, la température est trop importante pour la pression. Bien entendu, les moyens de traitement pourraient être agencés de manière différente, par exemple en trait tant partiellement les troisième et quatrième signaux 11 et 12, ou encore en ne traitant, de marnière inverse, que le quatrième signal 12. L'invention n'est donc ps limitée au mode de réalisation, non plus qu'au mode d'application, qui ont été décrits ; on peut, au contraire, concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la surveillance de la vaporisation d'un liquide de fonctionnement dans une machine mécanique, notamment une pompe ou une garniture mécanique d'étanchéité, caractérisé par le fait qu'il consiste : à mesurer la pression et la température instantanées du fluide (4) dans la machine ; à émettre un premier (7) et un deuxième (8) signaux représentatifs de ces deux mesures à traiter l'un au moins des premier et deuxième signaux de mesure suivant une loi prédéterminée ; à émettre un troisième (11) et un quatrième (12) signaux résultant du traitement ; à comparer les troisième et quatrième signaux ainsi traités ; et å émettre un cinquième signal de comparaison (19) si l'un donné des troisième et qua trième signaux est au moins égal à l'autre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les premier et second signaux sont amplifiés et calibrés. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on applique au premier signal une fonction logarithmique, suivie d'une soustraction, d'une division et d'une addition. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ladite loi prédéterminée est donnée par la relation 4343 B T = | + C, 434,3 A - Log P dans laquelle T est la température exprimée en degrés Kelvin, P est la pression exprimée en mm Hg, et A, B et C sont des constantes propres au liquide en question. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte : un détecteur (5) de la pression instantanée du liquide pour émettre un premier signal (7) un détecteur (6) de la température instantanée du liquide pour émettre un deuxième signal (S) ; des moyens (9, 10, 13, 14, 16, 23) de traitement d'au moins l'un desdits premier et deuxième signaux suivant une loi prédéterminée, pour émettre un troisième et un quatrième signaux ; et des moyens comparateurs (ire) pour comparer les troisième et quatrième signaux et pour émettre un cinquième signal de comparaison (19) si l'un donné des troisième et quatrième signaux est au moins égal à l'autre. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de traitement comportent un circuit de fonction logarithmique (13), un soustracteur (14), un diviseur (16) et un additionneur (23).