Brevet FR2690710A1 — publié le 19931105

:1 DISPOSITIF POUR DETECTER UNE PANNE DANS UN ECHANGEUR HUILE/CARBURANT La présente invention concerne un dispositif pour détecter une panne dans un échangeur huile/carburant monté sur un circuit de lubrification d'une turbomachine d'aviation. Le déclenchement et la poursuite d'un incendie à bord d'un avion font partie des événements les plus critiques que l'on puisse rencontrer Les fluides susceptibles de s'enflammer sur une turbomachine sont, en tout premier lieu, le carburant, et, ensuite, l'huile Il faut donc éviter à tout prix les fuites qui peuvent être dues, par exemple, à la mauvaise qualité des joints d'étanchéité mais aussi à des avaries de pièces mécaniques qui autorisent le passage accidentel de ces fluides. La plupart des turboréacteurs sont équipés d'un échangeur de chaleur huile/carburant monté sur le circuit de lubrification Lorsqu'une fuite apparait entre les deux circuits de fluide dans l'échangeur, celle-ci permet, dans la majorité des cas, la circulation du carburant vers le circuit d'huile du fait que la pression du carburant est plus élevée que la pression de l'huile dans l'échangeur. Les conséquences sont extrêmement fâcheuses La dilution de l'huile par le carburant fait croître les risques d'incendie interne du moteur particulièrement durant l'arrêt au sol lorsque l'étanchéité des labyrinthes air- huile disparaît et que le moteur est chaud La dilution de l'huile par le carburant dégrade en outre les qualités lubrifiantes de l'huile Enfin, il se produit un débordement du réservoir d'huile dont les effets diffèrent suivant que le réservoir a pour référence la pression atmosphérique il y a alors une perte d'huile vers l'extérieur ou la pression d'une enceinte interne du moteur Dans ce dernier cas, il se produit une inondation de l'enceinte. FR-A-2 367 276 décrit un dispositif permettant le contrôle du niveau de liquide contenu dans un réservoir basé sur la variation, en fonction de la température, de la résistance d'un élément résistant à coefficient de températeur élevée Ce dispositif compare plusieurs tensions, mais il nécessite d'être en possession d'un diagramme d'étalonnage et de calcul notamment pour calculer le temps de fonctionnement d'un dispositif de temporisation. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif qui avertit l'équipage par une alarme en cas d'augmentation anormale du niveau d'huile dans le réservoir du circuit de lubrification par suite d'une fuite de carburant dans l'échangeur de chaleur huile/carburant, et qui est basé sur des comparaisons de tensions et ne nécessite pas d'étalonnage. L'invention atteint son but par le fait que le dispositif comporte: une sonde de niveau disposée dans le réservoir et alimentée électriquement, du type comportant une borne délivrant une tension U variant dans le même sens que le niveau d'huile dans ledit réservoir, des moyens pour fournir une tension Ul évoluant comme la tension U délivrée par ladite sonde, des moyens pour fournir la tension minimale U 2 délivrée par ladite sonde, ladite tension minimale U 2 correspondant au niveau d'huile régnant dans ledit réservoir pendant le fonctionnement normal de ladite turbomachine, des moyens pour déclencher un signal d'alarme lorsque l'écart (Ul- U 2) entre la tension Ul fournie et la tension minimale U 2 est supérieur à une valeur de référence UO. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence au dossier annexé dans lequel: la figure 1 est un schéma synoptique du dispositif de la présente invention. la figure 1 montre le schéma du dispositif de la présente invention. Ce dispositif comporte essentiellement une sonde du niveau 1 disposée dans le réservoir 2 d'un circuit de lubrification d'une turbomachine, non représentée sur le dessin, et alimentée électriquement par un premier circuit comportant notamment un moyen générateur de courant 3. Cette sonde de niveau 1 comporte une borne 4 qui délivre une tension positive U variant dans le même sens que le niveau d'huile dans le réservoir 2. Un second circuit 12 est interposé entre la borne 4 et la masse Ce second circuit comporte une résistance Rl et un condensateur Cl montés en série. Un troisième circuit 13 est interposé entre la borne 4 et la masse Ce troisième circuit comporte une résistance R 2, une diode Dl, et un condensateur C 2 un ensemble El constitué d'une résistance R 3 et d'un interrupteur I est monté en parallèle entre la borne 4 et le point de raccordement 5 du condensateur C 2 et de la diode Dl. La tension Ul au point de raccordement 6 et la résistance Rl et du condensateur Cl ainsi que la tension U 2 au point de raccordement 5 sont fournis à un dispositif 7 de détection de panne qui sera expliqué plus loin. A la mise en route de la turbomachine, l'interrupteur I est fermé Les condensateurs Cl et C 2 sont soumis à la tension U et on a alors Ul = U 2 = U Dès que la turbomachine est en fonctionnement, l'interrupteur I est de nouveau ouvert En cas de chute du niveau d'huile dans le réservoir 2, ce qui se produit, obligatoirement, immédiatement après le démarrage, par suite du remplissage du circuit de lubrification en huile, les tensions U, Ul et U 2 restent égales et décroissent, le condensateur C 2 déchargeant par la diode Dl En cas d'augmentation du niveau dans le réservoir 2 au contraire, U et Ul croissent de nouveau de la même manière, tandis que U 2 reste constant du fait du blocage de la diode Dl Ceci se produit notamment lorsque du carburant pénètre dans le circuit d'huile par suite d'une fuite de carburant dans l'échangeur huile/carburant monté dans le circuit de lubrification Cette tension U 2 est donc la tension minimale fournie par la sonde 1 et correspond au niveau minimum d'huile dans le réservoir 2. Le dispositif de détection de panne 7 comporte un premier amplificateur opérationnel inverseur Ai, de gain -1, qui reçoit à sa borne négative la tension Ul et délivre en sortie une tension Ul; un deuxième amplificateur sommateur A 2, qui reçoit à sa borne négative la tension Ul délivrée par le premier amplificateur opérationnel Ai, la tension minimale U 2 régnant au point de raccordement 5 et une tension de référence UO; et une diode D 2 délivrant du courant à une lampe L lorsque la tension de sortie du deuxième amplificateur opérationnel A 2 est positive, c'est-à-dire lorsque l'écart (U 1-U 2) est supérieur à la valeur de référence UO. Lorsque cet écart (Ul -U 2) est inférieur à la tension de référence UO, la diode D 2 est bloquée et la lampe L est éteinte. La tension de référence UO tient compte des évolutions normales des paramètres du circuit d'huile dans tout le domaine de vol qui ont une influence sur le niveau dans le réservoir d'huile. On notera que, si l'interrupteur I est ouvert et le condensateur C 2 déchargé, ce qui se produit avant le démarrage de la turbomachine, la mise sous tension de la sonde 1 provoque le déblocage de la diode D 2, et la lampe L s'allume Cette manipulation permet de tester la lampe L Puis, dès que l'interrupteur I est fermé, le condensateur C 2 se charge jusqu'à la valeur de tension + U et la lampe L s'éteint. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour détecter une fuite de carburant dans un échangeur de chaleur huile/carburant monté sur un circuit de lubrification d'une turbomachine, ledit circuit de lubrification comprenant un réservoir d'huile ( 2), caractérisé en ce qu'il comporte: une sonde de niveau ( 1) disposée dans ledit réservoir ( 2) et alimentée électriquement, du type comportant une borne ( 4) délivrant une tension U variant dans le même sens que le niveau d'huile dans ledit réservoir ( 2), des moyens pour fournir une tension Ul évoluant comme la tension U. des moyens pour fournir la tension minimale U 2 délivrée par ladite sonde ( 1), ladite tension minimale U 2 correspondant au niveau d'huile régnant dans ledit réservoir ( 2) pendant le fonctionnement normal de ladite turbomachâne, des moyens pour déclencher un signal d'alarme lorsque l'écart (Ul - U 2) entre la tension Ul et la tension minimale U 2 est supérieur à une valeur de référence UO. 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens pour fournir une tension Ul évoluant comme la tension U comportent un second circuit ( 12) composé d'une résistance (Rl) et d'un condensateur (Ci) montés en série, ledit second circuit ( 12) étant disposé entre la borne ( 4) de la sonde ( 1) et la masse, et la tension Ul étant prise au point de raccordement ( 6) de ladite résistance (Rl) et dudit condensateur (Ci). 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les moyens pour fournir la tension minimale U 2 délivrée par ladite sonde ( 1) comportant un troisième circuit ( 13) disposé entre la borne ( 4) de ladite sonde ( 1) et la masse et composé d'une résistance (R 2), d'une diode (Di) et d'un condensateur (C 2) montés en série, ainsi qu'un ensemble (El) constitué d'une résistance (R 3) et d'un interrupteur ( 1), monté en parallèle entre la borne ( 4) de la sonde ( 1) et le point de raccordement ( 5) dudit condensateur (C 2) et de ladite diode (Dl), la tension U 2 étant prise au point de raccordement ( 5) dudit condensateur (C 2) et de ladite diode (Dl). 4 Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit interrupteur ( 1) est fermé lors de la mise en route dudit dispositif et ouvert en fonctionnement normal. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les moyens pour déclencher un signal d'alarme comportent: un premier amplificateur opérationnel inverseur (Ai) de gain -1 qui reçoit à sa borne négative la tension Ul, un deuxième amplificateur opérationnel sommateur (A 2) qui reçoit à sa borne négative la tension de sortie Ul dudit premier amplificateur (Ai), la tension minimale (U 2) et la tension de référence (UO), une diode (D 2) et une lampe (L) disposées en série à la sortie dudit deuxième amplificateur ( 12).