Brevet FR2671846A1 — publié le 19920724

VANNE A DETECTION DE CONTRAINTE L'invention concerne des vannes et plus particulièrement des vannes supportant des capteurs de contrainte sur une tige rotative. Il est connu d'utiliser des capteurs à jauge de contrainte sur les tiges rotatives de vannes pour détecter les contraintes pendant l'utilisation. Une vanne à détection de contrainte agencée selon l'invention comprend une tige, cette tige comportant une portion filetée et une portion non filetée lisse, la portion non filetée lisse étant espacée du côté opposé de la tige d'une distance inférieure au diamètre externe de la portion filetée, des jauges de contrainte étant montées sur la portion non filetée lisse De façon avantageuse, cette portion non filetée lisse est constituée par une gorge. Selon des modes de réalisation préférés, la gorge a environ la même profondeur que les filets de la tige et elle peut être remplie d'un matériau d'encapsulation. Un alésage de réception de câble peut s'étendre longitudinalement dans la tige et transversalement à celle-ci, en formant éventuellement un angle aigu avec l'axe de la tige, jusqu'à la portion non filetée lisse. Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé pour réaliser une vanne à détection de contrainte qui comprend la fabrication d'une tige de vanne, le montage sur elle de capteurs de contrainte et ensuite l'assemblage de la tige dans la vanne. Avantageusement, les capteurs de contrainte sont calibrés et/ou compensés après-avoir été montés dans la gorge et avant que la tige soit assemblée dans la vanne. Le mode de réalisation actuellement préféré est montré sur les dessins, et sa structure et son fonctionnement seront décrit en se référant aux figures dans lesquelles: la figure 1 est une vue en élévation avec arrachement partiel et en partie schématique d'une vanne selon l'invention; la figure 2 est une vue correspondante et légèrement agrandie, selon un arrachement différent, de la vanne de la figure 1. A la figure 1 est montrée une vanne désignée dans son ensemble par la référence 10. La vanne 10 comprend une tige 12 montée dans une section à garniture d'étanchéité 14 et supporte à son extrémité inférieure, ainsi que cela est bien connu, un obturateur qui remplit une fonction de vanne quand la tige 12 monte ou descend. La tige 12 est en prise dans un boîtier 16 avec un écrou entraîné par les filets 18 d'une vis sans fin pour déplacer la tige. L'écrou peut être actionné soit par un moteur 20 soit par un volant 22 L'extrémité supérieure de la tige 12 peut se déplacer dans un prolongement 24 du boîtier pendant son fonctionnent. Une gorge 26 est constituée sur la circonférence de la tige 12, son diamètre le plus petit étant le même que celui de la racine des filets 18 Sur la surface plate de la gorge 26 sont montées quatre jauges de contrainte 28, dont deux sont montrées à la figure 2 et dont les axes médians sont situés sur une ligne longitudinale de la surface de la gorge, et les deux autres sur une seconde ligne longitudinale de la gorge 26 espacée de 180 par rapport à la première ligne longitudinale Ces jauges sont orientées et connectées dans un pont de Wheatstone d'une façon bien connue pour détecter une contrainte en tension de la tige 12. La gorge 26 est remplie d'un matériau d'encapsulation 30 jusqu'à un diamètre qui est le même que celui du diamètre voisin le plus important du reste de la tige 12. Pour établir la connexion avec la gorge 26 et supporter un câble électrique allant aux jauges 28 sont prévus un alésage longitudinal 32 et un alésage généralement transversal 34 relié à l'alésage 32 et à la gorge 26, et formant un angle avec l'axe de l'alésage de manière que l'axe de l'alésage transversal 34 s'étende simultanément en direction de la gorge 26 et de l'obturateur de la vanne. En ce qui concerne la fabrication, les capteurs sont calibrés avant d'être assemblés dans la vanne Des variations telles que la dimension de la tige, le module de Young de la tige et les paramètres des capteurs peuvent être ainsi calibrés de façon cumulative Si on le souhaite, il est possible d'ajuster ("relier") dans le même temps le rapport entre la sortie électrique et la charge, et on peut déterminer une compensation de la température (par des moyens bien connus, en ajoutant par exemple des résistances). Pendant le fonctionnent, on obtient ainsi un signal de sortie très fiable signalant la contrainte qui règne dans la tige 12. D'autres modes de réalisation de l'invention apparaîtront à l'homme de l'art. Ainsi, les jauges de contrainte peuvent être orientées de façon différente dans la gorge en vue de mesurer la contrainte en couple plutôt qu'en tension, l'orientation correcte qui convient étant bien connue dans ce domaine Quant à la vanne, elle peut être différente d'une vanne à obturateur. REVENDICATIONS 1 Vanne ( 10), caractérisée en ce qu'elle comprend une tige ( 12), ladite tige comportant une portion filetée ( 18) et une portion non filetée lisse ( 26), ladite portion non filetée lisse étant espacée du côté opposé de la tige d'une distance inférieure au diamètre externe de ladite portion filetée ( 18), et des Jauges de contrainte ( 28) montées sur ladite portion non filetée lisse. 2 Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite portion non filetée lisse est une gorge ( 26). 3 Vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite portion non filetée lisse est constituée par la partie inférieure cylindrique de ladite gorge. 4 Vanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite gorge ( 26) est remplie d'un matériau d'encapsulation. 5 Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un alésage de réception de câble ( 32, 34) s'étend longitudinalement dans la tige et transversalement à ladite tige jusqu'à ladite portion non filetée lisse. 6 Vanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit alésage ( 34) qui s'étend transversalement forme un angle aigu avec l'axe de ladite tige ( 12). 7 Procédé pour réaliser une vanne à détection de contrainte caractérisé en ce qu'il comprend: la fabrication d'une tige de vanne, le montage sur elle de capteurs de contrainte, et ensuite l'assemblage de ladite tige dans une vanne. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits capteurs sont calibrés après le montage et avant l'assemblage. 9 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits capteurs sont compensés après le montage et avant l'assemblage.