Brevet FR2688305A1 — publié le 19930910

La présente invention concerne les jauges utilisées notamment pour mesurer le niveau et/ou le volume du carburant dans un réservoir de véhicule automobile. Le niveau de carburant dans un réservoir est encore couramment mesuré au moyen d'une jauge comportant un flotteur porté par un bras oscillant, et dont la position est ensuite analysée et transformée en un signal électrique, transmis à un dispositif indicateur. L'implantation d'une telle jauge doit tenir compte des débattements du flotteur et de son bras et de la position relative de ce flotteur dans le réservoir, de façon à ne pas être trop sensible à une inclinaison du réservoir et aux accélérations du véhicule. Un équipage de ce type est complexe, encombrant et d'un coût relativement élevé. C'est pourquoi on a imaginé, pour le remplacer, différentes solutions faisant notamment appel à des dispositifs de mesure statiques, c'est-à-dire sans élément mobile dans le réservoir. Parmi les moyens proposés on trouve des dispositifs utilisant au moins un capteur de pression pour mesurer la pression régnant au fond du réservoir, représentative de la hauteur du liquide contenu dans celui-ci (cf brevet FR-2 601 131). Ces dispositifs sont moins encombrants que les précédents mais ils utilisent des composants électroniques coûteux et nécessitent des circuits annexes pour tenir compte des oscillations du véhicule, des formes complexes du réservoir et de l'inclinaison éventuelle de celui-ci. En présence de cet état de la technique, l'invention se propose de fournir un dispostif de mesure du niveau du liquide dans un réservoir, qui soit plus simple, moins encombrant et plus économique que les dispositifs existants. A cet effet, elle a pour objet un dispositif de mesure du niveau et/ou du volume d'un liquide dans un réservoir, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une enceinte délimitée par un matériau souple, cette enceinte s'étendant sur au moins une partie de la hauteur du réservoir et contenant un fluide sous une pression inférieure à celle du liquide dans le réservoir, des moyens étant prévus pour transformer en une indication représentative du niveau de liquide, la variation de pression du fluide à l'intérieur de l'enceinte, sous l'effet d'une variation dudit niveau. Suivant d'autres caractéristiques - ladite enceinte a une section variable lorsqu'elle est coupée par des plans horizontaux situés à différents niveaux, cette section étant proportionnelle à la section du réservoir dans le même plan; - ladite enceinte comprend au moins un tube souple s'étendant sensiblement verticalement, le long d'une des parois du réservoir; - le dispositif comprend plusieurs tubes répartis le long d'au moins une paroi du réservoir. L'invention a également pour objet un réservoir équipé d'un tel dispositif de mesure. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels - la Fig. 1 est une vue en perspective d'un réservoir de carburant équipé d'un dispositif suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en coupe d'un tel réservoir; - la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2; - les Fig. 4 et 5 sont des vues analogues à celles des Fig. 2 et 3, d'une variante de réalisation; - les Fig. 6 et 7 réprésentent deux modes de réalisation de mécanismes indicateurs. On voit sur la Fig. 1 un réservoir 1 de carburant pour véhicule automobile. Ce réservoir dont la section n'est pas constante comporte un dispositif 2 de puisage du carburant, ainsi qu'un dispositif suivant l'invention de mesure du niveau. Ce dispositif comprend une série de tubes souples 3 implantés verticalement dans le réservoir et fixés, par exemple par collage, sur une paroi 4 de celuici. Les tubes sont réalisés en une matière souple inerte à l'égard du liquide contenu dans le réservoir. Dans l'application à un réservoir de carburant ces tubes peuvent être réalisés en caoutchouc ou en tout élastomère souple résistant aux hydrocarbures et avoir une épaisseur de paroi de l'ordre de lmm. Ils sont fermés à leur extrémité inférieure voisine du fond 5 du réservoir. Leur extrémité supérieure débouche dans un tuyau 6 lui-même relié à un mécanisme indicateur 7. Dans l'exemple représenté ce mécanisme est schématisé par un cylindre 8 dans lequel peut se déplacer un piston 9 solidaire d'une aiguille 10 associée à une échelle graduée 11, étalonnée de façon à traduire les déplacements du piston en volume de liquide contenu dans le réservoir. Un tel mécanisme est représenté d'une façon un peu plus détaillée à la Fig. 6 sur laquelle on retrouve le cylindre 8, ainsi que le piston 9 relié à l'aiguille 10 par une tige 12 guidée d'une part par un orifice 13 à l'extrémité du cylindre et d'autre part par un guide 14. Le circuit formé par les tubes souples et le tuyau 6 est initialement empli d'un fluide, de préférence gazeux, injecté sous une pression inférieure à la pression que le liquide à jauger exerce à une profondeur minimale prédéterminée e sous sa surface et par exemple égale à 5mm. Cette pression est suffisante pour maintenir le tube gonflé lorsqu'il est soumis à la pression atmosphérique. Pour s'affanchir d'éventuelles variations de pression internes au réservoir, une mise à l'air libre de celui-ci est prévue, par un orifice d'évent connu en soi. Le fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant Lorsqu'un tube souple 3 est plongé dans le liquide, la partie immergée de ce tube située au-dessous du niveau correspondant à la hauteur e, est aplatie sous l'effet de la pression du liquide dont on mesure le niveau (Fig. 3). Par contre la partie de ce tube qui est dans l'air reste gonflée. Le fluide contenu dans les tubes est chassé de ces tubes souples par la pression du liquide et sté- vacue dans le tuyau 6 pour venir agir sur le piston 9 relié au dispositif indicateur étalonné. Le fait de disposer de plusieurs tubes permet d'augmenter la quantité de fluide déplacé et donc la précision de la mesure. Lorsque le réservoir a une hauteur variable, comme représenté sur la Fig. 1, le fait de disposer des tubes dans les différentes parties du réservoir permet de prendre en compte les variations de hauteur. Par ailleurs, dans le cas d'un réservoir de forme complexe, on peut prévoir des tubes de sections différentes, proportionnelles aux volumes à jauger. De même, dans le cas d'une zone de réservoir à section non constante, on peut prévoir un ou plusieurs tubes de section évolutive, proportionnelle à celle du réservoir. Une telle variante est représentée aux Fig. 4 et 5 sur lesquelles on peut voir un réservoir 20 comportant une première zone inférieure 21 de section plus faible, puis une deuxième zone médiane 22 de section progressivement croissante et enfin une troisième zone supérieure 23 de section maximale. Le tube 30 disposé dans ce réservoir comporte de même trois sections 31, 32, 33, chacune proportionnelle à la zone correspondante du réservoir. On a représenté à la Fig. 7 une variante des moyens indicateurs. Dans ce mode de réalisation, l'enceinte 8" dans laquelle se déplace le piston 9 a une forme partiellement annulaire ou torique de sorte que le piston ainsi que le câble et l'aiguille dont il est solidaire se déplacent suivant un arc de cercle devant une échelle de forme correspondante. Bien entendu, au lieu d'utiliser une indication mécanique directe, on peut associer le piston à une résistance variable dont l'indication peut être transmise à distance à un récepteur et à un indicateur électrique. Dans ses diverses réalisations, le dispositif suivant l'invention répond bien aux objectifs fixés : il est d'une réalisation particulièrement simple, peu encombrant et d'un prix de revient faible. Par ailleurs, il est très peu sensible à l'inclinaison du réservoir, cette sensibilité pouvant même être nulle si l'implantation des différents tubes est judicieusement choisie. I1 peut être par ailleurs facilement adapté à toutes les formes de réservoir. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure du niveau et/ou du volume d'un liquide dans un réservoir (1), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une enceinte (3) délimitée par un matériau souple, cette enceinte s'étendant sur au moins une partie de la hauteur du réservoir et contenant un fluide sous une pression inférieure à celle du liquide dans le réservoir, des moyens (7) étant prévus pour transformer en une indication représentative du niveau de liquide, la variation de pression du fluide à l'intérieur de l'enceinte sous l'effet d'une variation dudit niveau. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enceinte (30) a une section variable lorsqu'elle est coupée par des plans horizontaux situés à différents niveaux, cette section étant proportionnelle à la section du réservoir dans le même plan. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite enceinte comprend au moins un tube souple (3) s'étendant sensiblement verticalement, le long d'une des parois du réservoir. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif comprend plusieurs tubes répartis le long d'au moins une paroi du réservoir. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que au moins certains tubes ont des sections différentes, proportionnelles aux volumes des zones respectives du réservoir dans lesquels lesdits tubes sont disposés. 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens indicateurs comprennent un piston (9) monté mobile dans une portion de cylindre (8) ou de tore (8") et relié à un organe indicateur (10) associé à une échelle (11) graduée et étalonnée. 7. Réservoir notamment pour carburant dans un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de mesure suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6.