Brevet FR2656090A1 — publié le 19910621

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de jaugeage assisté des récipients mesures (cuves, ci- ternes, réservoirs, etc... Le jaugeage des récipients mesures consiste à faire correspondre un volume, représenté par un liquide, à une hauteur centimétrique. Pour ce faire, on utilise soit un tube translucide associé à une règle millimétrée, soit un sabre (règle millimétrée) que l'on plonge dans le récipient à un endroit déterminé, sur deux plots, et que I on remonte hors du récipient : la hauteur est lue grâce à la trace humide laissée par le niveau du liquide sur le sabre ; ce qui exigeait l'intervention de deux opérateurs au minimum. Le dispositif imposé par la réglementation (groupe G20), pour l'application de ce procédé, était constitué principalement d'une installation reliant une réserve d'eau au récipient à jauger et résultant du montage en série d'une pompe, d'une vanne manuel le, d'un filtre, d'une cloche de débullage avec purgeur, d'un compteur volumétrique à affichage mécanique, d'un clapet anti-retour et d'une seconde vanne manuelle située en amont du récipient à jauger. Un tel procédé et un tel dispositif imposaient des contraintes assez lourdes et manquaient de précision (lecture du ménisque dans le tube, traces sur le sabre, erreur de transcription). La présente invention a pour but de remédier à ces inconvé- nients. Cette invention, tel le qu'elle se caractérise, re- sout le problème par un procédé et un dispositif de jaugeage assisté des récipients mesures, avec une précision supérieure à celle obtenue actuellement en utilisant les moyens recommandés par l'administration, tout en supprimant les risques d'erreur de manipulation et d'interprétation. Le procédé selon l'invention se caractérise principale- ment en ce qu il consiste å faire correspondre un volume, une pression différentiel le et une hauteur repérée sur une règle millimétrée, afin de déterminer la première cote les cotes suivantes sont calculées et enregistrées automatiquement. Le procédé consiste également a transformer les indica- tions de l'indicateur mécanique du compteur volumétrique en impulsions électriques, qui sont ensuite utilisées par le calculateur et par le programmateur pour arreter la pompe et l'électrovanne. Lorsqu une éventuel le différence apparaît entre une cote calculée et la cote lue sur la règle graduée de la cuve, celle-ci est compensée par introduction dans un ordina teur > afin qu'après correction et édition des cotes ou du barème, pour une hauteur donnée, le volume correspondant soit juste. Les signaux reçus par I ordinateur sont traités de façon à : - corriger le volume, en fonction du débit déterminé par l'erreur du compteur (étalonnage), - corriger la hauteur calculée en fonction de la hauteur lue sur la règle à la première et a la dernière cote, - obtenir le tracé de la courbe correspondant au récipient mesurer pour permettre un contrôle continu, - obtenir le relevé de cotes et le barème volumétrique sous une forme imprimée, - pouvoir recopier, sur une disquettes les informations, de façon que cel les-ci puissent être traitées ultérieure- ment. Le dispositif, permettant l application du procédé selon l'invention, est constitue principalement d-un capteur de pression différentiel de haute précision, tenant compte de la pression à la base du récipient, de la pression atmosphérique et de la température ; d-un compteur d impulsion volumétrique et d'un micro-ordinateur fournissant à un calculateur, contrôlé par un pupitre de commande et/ou par télécommande, des signaux logiques, fonction du volume et de la pression relative, utilisables par le micro-ordina- teur. Le pupitre de contrôle du calculateur comporte : un commutateur a quatre positions correspondant respectivement à Test (T), Empotement (E), Dépotement (D) et Manuel (M) ; un bouton poussoir permettant 1 interrogation du capteur et du présélectionneur volumétrique par l'intermédialre du calculateur et un voyant lumineux signalant la prise en compter par l'ordinateur, de la hauteur et du volume mesures. Le capteur de pression uti I isé est un capteur à cristal de quartz sur lequel on applique une contrainte proportionnelle a la pression a mesurer. Cette contrainte modifie la fréquence de resonance du quartz qui est exploitée par un micro-processeur interne au capteur. Une sonde de tempera- ture, intégrée au capteur et délivrant également un signal de fréquence, permet au capteur d'effectuer par calcul la compensation en température. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ceci quelle permet le jaugeage, par une seule personnes de récipients de toutes formes et de toutes dimensions, dans le minimum de temps avec une pre- cision de 0,001 # de l'étendue de mesure. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans ia description qui va suivre d-un mode de réalisation du dispositif de jaugeage selon l'invention donné à titre d exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique du dispositif traditionnel C020). - lafigure 2 représente une vue schématique du dispositif selon l invention. - la figure 3 represente un synoptiquede l'installation électronique du dispositif selon l invention. - la figure 4 représente un organigramme du programme cor respondont. En examinant la figure 1, on remarque que le dispositif traditionnel (G20) comporte une réserve d'eau 1, une pompe 2, une première vanne manuel le 3, un filtre 4 > une cloche de débullage 50 à purge 51, un compteur volumétrique meca- nique 60 a afficheur mécanique 51, un clapet anti-retour 7, une seconde vanne 8, le récipient à jauger 9 et un manomètre 10 En examinant maintenant la figure 2 > on remarque que le dispositif selon l'invention diffère du dispositif traditionnel représente à la figure 1 par le fait qu'un second filtre 12 a été ajouté en amont de la pompe; que les vannes manuel les 3 et 8, qui peuvent être montées en automatisme, ayant pour effet de réguler la pression dans le compteur, ont été complétées par une électrovanne 11 ; qu'un thermomètre 52, indiquant, le cas échéant, un changement de tem pérature du liquider et un manomètre 10 sont montés en ajout de la purge 51 sur lacloche de débullage 50 ; qu'un générateur d impulsion 62 a ete couple à I indicateur mecanique 51 ; qu'un capteur différentiel 13 donne la pression relative régnant dans le réservoir 9 ou 1 ; que la pompe 2, ainsi que l'électrovanne 11, sont commandées soit automatiquement par un programmateur volumétrique 19, soit par une télécommande 15, soit par un pupitre 180. Si I on examine maintenant les figures 3 et 4, représentant le synoptique et I @organigramme des commandes, on remarque que le pupitre de commande 180 comporte - 1 voltmètre, - 1 bouton deux positions marche-arret général, - 1 bouton deux positions inversion des phases pour détenir toujours le même sens de rotation de la pompe, - 1 bouton trois positions a) électrovanne seule, b) électrovanne + pompe, c) priorité à la télécommande, - 1 bouton poussoir marche (pompe/électrovanne), - 1 bouton poussoir arrêt (pompe /électrovanne), - I bouton poussoir validation 182, - 1 bouton quatre positions 181 :T (Test du capteur), E (empotement), D (dépotement), M (entrée Manuelledes données par le clavier du micro-ordinateur) - I voyant 183, - 1 bouton poussoir pour remise à zéro du programmateur vo lumétrique relié au générateur d'impulsion, - 1 bouton à deux positions pour mise en série du flot teur, - 1 programmateur volumétrique 19 relie au générateur d' impulsion, - 1 compteur digital volume empoté relié au générateur d'impulsion avec remlse à zéro manuelle, - 1 compteurdigital volume dépotérelié au générateur d impulsion avec remise à zéro manuelle, - un compteur volumétrique 15 relié au calculateur 17 et au générateur d'impulsion 62. La télécommande 16 est composée de - 1 bouton trois positions a) électrovanne seule, b) électrovanne + pompe, c) priorité au pupitre 180, - 1 bouton poussoir marche (électrovanne/pompe), - 1 bouton poussoir arret (électrovanne/pompe), - 1 bouton poussoir validation 182, - 1 voyants - 1 bouton poussoir remise a zero du programmateur volumé- trique, - 1 compteur digital volume empoté avec remise à zérorel ié au générateur d'impulsion, - 1 compteur digital volume dépoté avec remise à zérorelié au générateur d impulsion. Le mode d'utilisation étant choisi (bouton 181), on appuie sur le bouton poussoir 182 (du pupitre ou de la telecom- mande) qui, par l'intermédiaire du calculateur 17, allume le voyant 183 > bloque les sécurités - "arret pompe" et "fermeture électrovanne", interroge le capteur 13 et le compteur volumétrique 15. Le calculateur 17 enregistre le volume qui est fixe et lit, en permanence, les informations du capteur qui fluctuent (vagues), lorsque, sur une suite de cotes données, la plus haute moins la plus basse entre dans la tolérance prééta- blie en fonction de la précision souhaitée, le calculateur etablie la moyenne de la suite de cote, et envoie l'en- semble volume-hauteur (moyenne) vers I ordinateur 14 > qui les enregistre et les imprime, puis 1 'ordinateur envoie un signal au calculateur qui débloque les sécurités (arrêt pompe et fermeture de l'électrovanne) et éteint le voyant 183 ; le jaugeage peut continuer. L'ordinateur 14 calcule, automatiquement, la correction à apporter au volume en fonction du débit, les écarts de jau- geage, et trace la courbe de la cuve pour permettre un contrôle continu. Les informations stockées sur disquettes sont traitées ultérieurement par l'administration qui établit le certificat de jaugeage centimétrique ; seul document utilisable légalement dans toutes les transactions commerciales ou fiscales La méthodologie impose la mise en place, dans la réserve d'eau, d'un flotteur à contact électrique qui est relié au calculateur. Dès que le flotteur atteint un niveau prédé- terminer il prend une inclinaison qui entraîne la coupure de l'alimentation de la pompe et la fermeture de l'électrovanne ; ce qui empêche d'aspirer de l air. Dans certains cas, un système anti-vortex à l aspiration est utiliser en combinaison ou non avec le flotteur. Le problème restant à résoudre étant la prise en compte de la différence existant éventuellement entre l 'indication numérique, donnée par le capteur différentiel, et la cote lue sur la règle graduée de la cuve ; en conséquence, il doit etre procédé comme suit : dans le cas d'un empotement (remplissage), il faut remettre le compteur volumétrique à zéro, transvaser dans la cuve le volume nécessaire afin que le niveau atteigne les premiers repères millimétrés de la règle, puis relever la pression différentielle après sta bi I isation du niveau dans le récipient mesure (bien que le capteur calcule, de lui-memer la moyenne des vagues). ll est alors possible d introduire, dans le micro-ordina- teur 14, la cote lue sur la règle millimétrée ; ce qui permet d'étalonner le capteur différentiel à chaque récipient mesure. Ensuite, on utilise le processus traditionnel, étant donné qu'il n'y a plus qu'à ordonner a l 'ordinateur 14 de prendre en compte le volume et la variation de pression relative dans | le réservoir 9, par action sur un simple bouton poussoir 182 de la télécommande ou du pupitre, sachant qu'une variation de la pression différentielle de 0,1 mbar est égale à 1 mm sur la règle. A la fin de l'opération, il est bon de s'assurer qu'il y a bien correspondance entre la cote déterminée par le capteur 13 et la cote lue sur la règle graduee. Une différence de quelques millimètres peut être observée sur les grandes hauteurs ; ceci est du aux tolérances de fabrication des règles graduées et de la densité du liquide employé pour le jaugeage. De telles différences, si elles sont constatées, doivent être corrigées dans l ordinateur 14. Pour ce faire, on introduit manuellement la cote lue sur la règle millimétrée dans I 'ordinateur, qui effectue une correction proportionnelle à l ensemble des cotes afin que la correspon dance volume/hauteur, lue sur la règle millimètrée, soit juste. Dans le cas du déportement (vidange) d d'une cuve entièrement pleines la méthode est identique à celle citée ci-dessus, excepte que I on relève immédiatement la pression et le ni veau d'eau sur la règle graduee. Le procédé et le dispositif selon l'invention sont desti- nes principalement au jaugeage périodique des récipients mesures, mais ils peuvent être utilisés aussi pour l'éta- lonnage, après fabrication de citernes ou de réservoirs équipés d'indicateur de niveau ou de contenu. Revendications 1. Procédé de jaugeage assiste des récipients mesures (cuves, citernes, réservoirs...) caractérisé principalement en ce qu'il consiste à faire correspondre un volume, une pression différentiel le et une hauteur repérée sur une règle millimétrée, afin de déterminer la première cote les cotes suivantes étant calculées et enregistrées automatiquement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à transformer les indications mécaniques du compteur volumétrique en impulsions électriques, qui sont ensuite utilises par un calculateur et par un programmateur pour arrêter la pompe et l'électrovanne, et de façon que, lorsque le calculateur interroge le compteur volume- trique et qu'un capteur a contrôle que la série de cotes était dans les tolérances, le calculateur détermine la moyenne et transmet à l'ordinateur le volume et la hauteur, mais que, dans le cas contraires il déclenche un nouveau cycle. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lorsqu'une éventuel le différence apparaît entre une cote calculée et la cote lue sur la régle, celle-ci est compensée par introduction dans un ordinateur, afin qu'après correction et édition des cotes ou du barème pour une hauteur donnée le volume correspondant soit juste. 4. Procédé selon les revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que les signaux reçus par l'ordinateur sont traités afin de - corriger le volume en fonction du débit pour déterminer l'erreur du compteur (étalonnage), - corriger la hauteur calculée en fonction de la hauteur lue sur la règle à la première et à la dernière cote, - tracer la courbe correspondant au récipient mesuré pour permettre un contrôle continu, - imprimer le relevé des cotes et le baremevolumetri- que > - recopier, sur une disquette, les informations de façon que celles-ci puissent être traitées ultérieurement. 5. Dispositif permettant I'appl ication du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un capteur de pression différentiel (13), d'un program- mateur volumétrique (19) d'un compteur volumétrique (15), d'un micro-ordinateur (14), fournissant a un calculateur (17), contrôlé par un pupitre de commande C180) et/ou par une télécommande (16), des signaux logiques en fonction du volume et de la pression relatives utilisables par le micro-ordinateur. 6. Dispositif selon la revendication 5 > caractérise en ce que le pupitre (180) de contrôle du calculateur (17) comporte : un commutateur à quatre positions (181), correspondant respectivement à : Test (T), Empotement (E), Dépo tement (D) et Manuel (M) ; un bouton poussoir (182) permet tant l'interrogation du capteur (13) et du compteur volumétrique C15) par l'intermédiaire du calculateur C17) et un voyant lumineux (183) signalant la prise en compte par l'ordinateur (14) de la hauteur et du volume mesures. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur de pression (13) utilisé est un capteur à cristal de quartz, monte en résonance, avec micro-processeur incorporé assurant la compensation en température par calcul.