Brevet FR2648560A1 — publié le 19901221

La présente invention est relative b un dispositif pour mesurer la pression dans un liquide dont la surface supérieure est accessible. Mesurer la pression dans un liquide b un point fixe ou å deux points dont la distance entre eux est fixe est une pratique très courante dans les industries agro-alimentaire, pharmaceutique et chimique. Ces mesures sont effectuées d l'aide soit d'installations fixes soit de dispositifs amovibles. La présente invention fait partie de ces dispositifs amovibles qui peuvent être facilement soit mis en place soit enlevés. A l'heure actuelle on connait surtout un dispositif amovible pour mesurer la pression dans un liquide. Ce dispositif est constitué d'un tube ouvert å ses deux extrémités, sur l'une de ces deux extrémités est monté d'une manière étanche un capteur de pression tandis que l'autre extrémité est laissée libre. Le dispositif est plongé pour une profondeur déterminée par son extrémité libre dans le liquide concerné ; l'autre extrémité sur laquelle le capteur de pression étant monté est laissée en dehors. Le liquide exerce une pression sur l'air contenu dans le tube. Le liquide pénètre dans le tube faisant comprimer de plus en plus l'air qui y est contenu et monter par conséquent, sa pression. Cette pénétration s'arrête lorsque la pression d'air dans le tube atteint sa limite supérieure. Sachant la pression de l'air dans le tube b l'aide du capteur de pression la longueur totale du tube et la profondeur du tube dans le liquide, la pression de liquide a cette profondeur est calculable. Ce montage limite la sensibilité de la mesure et sa précision, car la membrane sensible du capteur n'est pas en contact direct avec le liquide dont on mesure la pression. A cause de cette raison et d'autres, le dispositif faisant l'objet de la présente invention, en immergeant les capteurs de pression, a comme but, de pouvoir suivre, avec grande sensibilité, l'évolution de la pression dans un liquide et par conséquent, des phénomènes liés a cette évolution. Un autre but de la présente invention, est de pouvoir mesurer la pression dans un liquide contenant pour une raison quelconque des bulles gazeuses. A cet effet, le dispositif sujet de cette invention se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte un tube (1) ayant deux extrémités, une inférieure (5) et une supérieure (4), l'extrémité inférieure (5) étant obturée et prévue pour être plongée dans le dit liquide, sur le dit tube étant monté(s), d'une manière étanche, un (des) capteur(s) de pression, ce(s) capteur(s) étant immergé(s) dans le liquide concerné et émettant des signaux électriques significatifs de la pression locale, ce(s) capteur(s) relié(s) par des fils conducteurs isolés (6) passant par l'intérieur du tube puis par son extrémité supérieure (4) d d'autres appareils (3) de mesure de signaux, de calcul, d'interprétation d'affichage ou autres situés en dehors du dit liquide. Suivant une autre caractéristique, le dispositif se caractérise en ce que le tube est composé de plusieurs éléments tubulaires raccordés les uns aux autres d'une manière étanche : un (des) élEment(s) (1A) portant un capteur (2), un élément (la) obturé a son niveau inférieur constituant l'extrémité inférieure (5) du tubé, un élément (1C) constituant l'extrémité supérieure (4) du tube et des éléments (1D) intermédiaires. L'invention sera mieux comprise d la lecture de la description détaillée donnée ci-dessous et accompagnée par des dessins dans lesquels - les figures (1A) et (1B) représentent un dispositif pour mesurer la pression dans un liquide selon l'art antérieur, - les figures (2A) et (2B) représentent schématiquement le dispositif selon l'invention, - la figure (3) représente un mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel, le tube du dispositif étant composé de plusieurs éléments, - la figure (4) est une vue en demi-coupe selon un plan médian de raccordement de deux éléments du dit tube, - la figure (5) est une vue en demi-coupe de raccordement de 1 'embout, servant d loger un capteur, au tube. La vue en demi-coupe est réalisée selon un plan médian de 1 'embout. Sur les figures (1A) et (1B) est présenté un dispositif (10) selon l'art antérieur. Ce dispositif comporte un tube (11) d'une longueur (Z) ouvert d ses extrémités inférieure et supérieure ; sur l'extrémité supérieure est monté un capteur (12) de pression relié d d'autres appareils par les fils (13) tandis que l'extrémité inférieure (14) est laissée libre. Pour mesurer la pression a une profondeur (Y) inférieure b (Z) dans le liquide (15), le dispositif est verticalement plongé par son extrémité libre (14) jusqu'a ce que celle-ci soit située d la dite profondeur (Y). Le capteur (12) émet des signaux qui représentent la pression d'air dans le tube, celle-ci est une fonction de la longueur totale (Z) du tube et de la profonfeur(Y). Dans le cas oû le liquide contient pour une raison quelconque des bulles gazeuses (16) (figure 1B), celles-ci peuvent s'introduire dans le tube et participer a la pression exercée sur le capteur (12) par l'air emprisonné dans le tube. La pression mesurée, dans ce cas, est supérieure a la pression mesurée dans le cas d'absence de bulles. Ceci peut rendre le calcul de pression erronné. Sur les figures (2A) et (2B) est schématiquement présenté un dispositif selon l'invention. Ce dispositif comporte un tube droit (1) ayant une extrémité inférieure (5) et une extrémité supérieure (4). L'extrémité inférieure (5) est obturée et prévue pour être plongée dans le liquide. L'extrémité supérieure peut être maintenue en dehors du liquide (figure 2A) ou plongée dans celui-ci (figure 2B). Dans le cas oû le tube est entièrement plongé dans le liquide (figure 2B), son extrémité supérieure sera étanche. Dans le cas ou l'extrémité supérieure (4) du tube est maintenue en dehors du liquide (figure 2A) cette extrémité n'est pas forcément étanche. Dans les deux cas, le dispositif peut être suspendu ou flottant. Pour donner au dispositif dans le liquide une position verticale, la partie inférieure du tube (1) située entre son centre de gravité (M) et son extrémité inférieure (5) doit avoir une densité apparente plus importante de celle du liquide. La densité du tube, ,dans sa totalité, peut avoir une valeur inférieure, égale ou supérieure a celle de la densité du liquide. Dans le cas où la densité apparente du dispositif est supérieure ou égale a celle du liquide, le dispositif peut être suspendu dans le liquide soit avec l'extrémité supérieure maintenue en dehors soit avec cette extrémité immergée. Dans le cas oû la densité apparente du dispositif est inférieure a celle du liquide, le dispositif est flottant. Selon un mode de réalisation, le tube (1) porte deux capteurs (12) espacés l'un de l'autre suivant l'axe médian (X) d'une distance (L). La différence des pressions (D P) mesurées par les deux capteurs est directement proportionnelle b la distance (L) et a la densité du liquide (d). Ceci permet de trouver immédiatement, en temps réel, la densité du liquide, car les mesures de pression sont effectuées directement in situ. Ceci permet également de trouver immédiatement, en temps réel, le changement de densité du liquide dans le temps. Sur la figure (3) est présenté un mode de réalisation, selon lequel le tube (1) est composé de plusieurs éléments tubulaires raccordés les uns aux autres d'une manière étanche. Les éléments (1A) portent chacun un capteur, les éléments (1D) sont des éléments intermédiaires et les éléments (1B) et (1C) constituent, dans l'ordre, l'extrémité inférieure (5) et l'extrémité superieure (4). L'élément supérieur (4) est doté d'un moyen (9) d'accrochage afin que le dispositif puisse être suspendu. Dans ce mode de réalisation, le tube est réalisé en acier inoxydable, sa densité apparente est supérieure å un. Sur la figure 5 est montré le montage d'un capteur (2) sur un élément (1A). Le capteur est logé dans un logement tubulaire (1), ce logement est raccordé d un embout radial (7a) d l'aide d'un manchon d vis (7b). L'étanchéité est assurée par un joint (7c). Le capteur (2) reçoit, comme montrent les figures 2A, 2s et 5, la pression (P) du liquide selon un axe perpendiculaire å l'axe médian (X) du tube. Autrement dit, la surface extérieure du capteur (2) recevant la pression du liquide est verticale. Cette situation du capteur minimise la rencontre entre sa surface extérieure et d'éventuelles bulles contenues dans le liquide, car en effet, les bulles gazeuses ont une tendance naturelle b monter verticalement. Pour cette même raison, l'extrémité extérieure (8) du logement (7) est crénelée, ceci sert d piéger les bulles et å diminuer encore leur chance de rencontre avec le capteur. La raison pour laquelle les bulles gazeuses ne doivent pas rencontrer la surface du capteur est de ne pas pertuber les mesures. L'extrémité extérieure (8) crénelée du logement (7) a également comme fonction de protéger le capteur contre un éventuel choc contre les parois du contenant du liquide tout en laissant ce liquide communlquer librement avec le dit capteur. ka figure (4) montre le.raccordement entre deux éléments tubulaires, par exemple, (1D) et (1A). Ce raccordement est effectué de la même manière que celle du logement (7) å l'embout (7a). Un manchon taraudé (17) est raccordé au bout fileté de l'élément (iD). L'étanchéIté est assurée par un joint (18). L'élément (1B) comportant l'extrémité inférieure (5) est raccordé, d'une manière classique, par vissage å l'élément postérieur, par exemple, l'élément (1A) , l'étanchéité est également assurée. Le dispositif qu'on vient de décrire est utilisable, par exemple, pour suivre l'évolution de la densité d'un liquide en fermentation comme, par exemple, dans le cas de préparation du vin. Pendant la fermentation du raisin, les matières solides légères comme les rafles de raisins montent å la surface et forment une couche plus ou moins épaisse appelée parfois le gâteau. L'extrémité inférieure (5) du tube est pointue pour pouvoir, lors de la mise en place du dispositif, traverser facilement la dite couche. Le suivi de près, de l'évolution de la densité du vin en fermentation permet de piloter d'une manière précise cette fermentation qui est l'étape capitale de la vinification. Le fait que les mesures de pression sont faites in situ et sans intermédiaire comme l'air dans le dispositif (figure 1B) appartenant d l'art antérieur, permet d'avoir des informations en temps réel, autrement dit, la sensibilité du dispositif est accrue. L'obtention d'un profil exact de la fermentation d'un vin donné permet de concevoir å l'avance d'autres profils de fermentation pour accentuer certaines caractéristiques désirées ou pour affaiblir d'autres caractéristiques non-désirées. Il est bien évident, que d'autres formes de réalisation du dispositif, faisant l'objet de la présente invention, sont envisageables comme, par exemple, 1 'usage d'une canne pleine sur laquelle des capteurs étanches sont fixés. La liaison, dans le cas, entre les capteurs dans le liquide et l'extérieur sera b effectuer par des fils passant parallèlement à la dite canne. REVEXDICATIONS 1. Dispositif pour mesurer la pression dans un liquide accessible par sa surface supérieure caractérisé en ce qu'il comporte un tube (1) ayant deux extrémités, une inférieure (5) et une supérieure (4), l'extrémité inférieure (5) tant obturée et prévue pour être plongée dans le dit liquide, sur le dit tube étant monté(s), d'une manière étanche, un (des) capteur(s) de pression, ce(s) capteur(s) étant immergé(s) dans le liquide concerné et émettant des signaux électriques significatifs de la pression locale, ce(s) capteur(s) relié(s) par des fils conducteurs isolés (6) passant par l'intérieur du tube puis par son extrémité supérieure (4) a d'autres appareils (3) de mesure de signaux, de calcul, dtinterprétation d'affichage ou autres situés en dehors du dit liquide. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tube (1) dans sa totalité a une densité apparente comparable a ou plus importante que celle du liquide concerné et en ce que la partie inférieure du dit tube située entre son extrémité inférieure (5) et son centre de gravité (M) a une densité apparente plus importante que celle du dit liquide. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que sur le tube (1) sont montés deux capteurs de pression espacés l'un de l'autre suivant l'axe médian du dit tube d'une distance (L). 4. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 3 caractérisé en ce que chaque capteur de pression est monté sur le dit tube de telle sorte qu'il reçoive la pression (P) du liquide selon un vecteur approximativement perpendiculaire & l'axe médian (X) de ce tube. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que chaque capteur est logé dans un logement tubulaire (7) raccordé d'une façon étanche perpendiculairement au tube (1), cet embout ayant son extrémité (8) ouverte, la dite extrémité étant crénelée. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le raccordement étanche de chaque logement (7) au tube est amovible, ceci facilite le changement d'un capteur défaillant par exemple. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1-6 caractérisé en ce que le tube (1) est composé de plusieurs éléments tubulaires raccordés les uns aux autres d'une manière étanche -un (des) éléments (1A) portant un capteur (2), un élément (1B) obturé à son niveau inférieur constituant l'extrémité inferieure (5) du tube, un élément (1C) constituant l'extrémité supérieure (4) du tube et des éléments (1D) intermédiaires. 8. Dispositif suivant la revendication 1, ia revendication 2 ou la revendication 7 caractérisé en ce que la tube (1) b son extrémité inférieure ou l'élément constituant cette extrémité est pointu. 9. Dispositif suivant la revendication 1, la revendication 2 ou la revendication 7 caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du tube est dotée d'un moyen d'accrochage.