Brevet FR2692352A3 — publié le 19931217

FR 2692352 A3 19931217 FR 9303546 A 19930322 CAPTEUR DE PARAMETRES D'ETAT POUR CONTENEURS DE FLUIDES A CLAPET ANTI-RETOUR INTEGRE AMOVIBLE Cette invention se réfère à un capteur de paramètres d'état pour conteneurs de fluides, les dits capteurs pouvant être constitués par des pressostats, densistats, thermostats et moyens similaires. Comme on le sait, I'introduction d'éléments capteurs destinés à contrôler les grandeurs physiques d'un fluide pour donner des commandes à actions programmées, susceptibles de prévenir des conséquences non désirées, comporte des problèmes de fiabilité, soit au moment du choix, soit pendant la durée de vie de l'installation sur laquelle ils sont en service. En effet, un tel choix, bien qu'il puisse être soutenu par des vérifications prévues par des normes, ou par des vérifications accréditées par des procédures mûries par l'expérience, ne garantit jamais de manière absolue la fiabilité du capteur. II est donc nécessaire de procéder périodiquement à la vérification du bon fonctionnement des capteurs, afin de ne pas risquer de compromettre la sécurité de l'installation. On considère, en effet, qu'un tel problème de surveillance des paramètres de l'état physique des fluides, peut concerner n'importe quel type de fluide, et par conséquent n'importe quel type de fluides explosifs, toxiques, radioactifs; ce problème peut en outre concerner soit une condition d'excès de tels fluides (on pense à des réservoirs ou à des conduites qui pourraient éclater), ou une condition d'absence de tels fluides. Dans toutes ces situations, on a donc besoin de placer de tels capteurs de fluides dans les conteneurs (tuyauteries, réservoirs) et en même temps de les enlever de leur emplacement de service pour vérifier leur bon fonctionnement. Un tel enlèvement comporterait évidemment la sortie des fluides cités, ou l'arrêt du fonctionnement de l'installation pour procéder à une vidange préalable de celle-ci. Comme alternative à cette situation commune extrêmement négative, de tels capteurs sont montés dans de grandes installations sur des conduites auxiliaires en by-pass et associés à des vannes de fermeture placées en amont et en aval de ceux-ci; une telle solution, bien que permettant de ne pas interrompre le fonctionnement de l'installation quand on démonte le capteur, entraîne toutefois la sortie dans l'environnement des fluides présents dans la conduite délimitée par les deux vannes; en outre, pour des raisons d'encombrement, cela n'est pas toujours applicable; il reste dans tous les cas le grave inconvénient de tuyaux en dérivation et de vannes dont le coût n'est pas négligeable. En outre, une telle solution ne résout pas le problème de l'adoption d'orifices spécifiques et de vannes spécifiques pour actionner le rétablissement de la pression voulue à l'intérieur de certains conteneurs, ce qui signifie donc la présence sur l'installation d'une pluralité de trous (avec leurs problèmes d'étanchéité), de vannes (avec leurs problèmes de montage, d'étanchéité et de coûts) et de conduites de dérivation, qui constituent une aggravation des coûts particulièrement importante. Le but de la présente invention est de définir un capteur permettant d'obtenir ce qui est indiqué plus haut sans l'aide de tuyauteries en dérivation (by-pass) avec leurs vannes d'arrêt implicites. Un autre but est de définir un capteur pouvant jouer un rôle -=Joly-fonctionnel, permettant le déroulement d'opérations de remplissage et de vidange de fluides de l'installation en évitant l'emploi d'orifices et de conduites spécifiques. Ces buts et d'autres buts semblent atteints à la lecture de la description détaillée qui suit, illustrant un capteur des paramètres d'état (température, pression, densité, etc.) pour conteneurs de fluides, ayant la particularité de comporter un clapet anti-retour intégré dans sa structure, maintenu normalement ouvert par un poussoir exerçant son intervention lorsque le serrage d'intégration est terminé, afin de permettre à des moyens élastiques préchargés de refermer automatiquement la soupape fixée sur le conteneur, lorqu'on enlève le poussoir de l'appareil capteur et traducteur du corps de la soupape. L'invention est illustrée, à titre d'exemple indicatif, mais non limitatif, sur le dessin ci-joint, sur lequel certaines pièces sont représentées en coupe et d'autres de manière schématique indéfinie, pour exprimer différentes possibilités en fonction de la nature de la grandeur physique relevée et exprimée par des signaux électroniques habituels. En se référant à la figure citée ci-dessus, 1 indique l'épaisseur d'une structure de réservoir ou d'une tuyauterie, prévue pour contenir un fluide quelconque 2. Un bouchon fileté 3 d'un corps de capteur 4 sur lequel il est structuralement intégré, est vissé à bloc dans une telle épaisseur. Ce bouchon fileté 3 est prévu avec un trou axial 5 à travers lequel le fluide peut accéder à une cavité 8 du capteur dans lequel fonctionnent les appareils transducteurs électroniques des différents déplacements linéaires (déformations mécaniques) ou de variation de grandeurs électriques (induction, résistance, capacité). Une telle possibilité d'accès du fluide dans la cavité 8 est donnée par une cannelure longitudinale 6 d'un corps cylindrique 7, formant poussoir coulissant axialement sur un siège conjugué 9 positionné de manière à faire déboucher une extrémité 6A de sa cannelure dans le trou 5 pour définir un clapet anti-retour. ; I'autre extrémité de la cannelure 6 débouche sur la surface du fond 10 du corps cylindrique 7, de manière à être toujours en communication avec la cavité 8 par un trou central 11 d'une structure interne 14. Ce trou 11 est coaxial au corps cylindrique 7 et a un diamètre inférieur à celui du corps, mais supérieur à celui d'un fond 12 de la cannelure 6, de manière qu'il puisse toujours exister une lumière de communication libre ayant une extension radiale 13 indiquée par la petite accolade. Le corps cylindrique 7 est poussé vers le fond 1 4A de la structure interne 14 par un ressort hélicoïdal 15 réagissant sur un plateau annulaire 16 fixé sur le bouchon fileté 3 par un circlips en acier 17 logé dans une cannelure prévue à cet effet sur la surface du trou 5 (indiqué sur le dessin sur une de ses parties, mais devant s'entendre comme la cavité centrale toute entière du bouchon fileté 3). Le bouchon fileté 3 est rendu solidaire de la structure interne 14 par engagement avec un filetage 3B en prenant des dispositions (matière antifriction, diamètre inférieur) telles qu'un frottement de dévissage soit créé, qui soit toujours inférieur au frottement existant entre le filetage 3A et l'épaisseur 1 du conteneur. De cette façon, une fois que le capteur 4 a été monté par son bouchon fileté 3 sur le conteneur 1, le bouchon fileté ne peut plus être dévissé indirectement en agissant sur le corps 4 du capteur, mais seulement directement en agissant sur une surface spécifique de prise S du bouchon fileté 3 après avoir enlevé de la partie filetée 3B de celui-ci la structure interne 14; par exemple en agissant sur la surface spécifique de prise Z. En procédant ainsi, on détermine un éloignement du fond 14A de la structure 14 du bouchon fileté 3, permettant ainsi au ressort hélicoïdal 15 de repousser à l'extérieur le corps cylindrique (7) pour lequel le fond 14A constituait une butée d'arrêt. De cette façon, la lumière constituée par l'extrémité 6A de la cannelure devient toujours plus petite, jusqu'à disparaître. Ensuite, une bague d'étanchéité en caoutchouc 18 viendra en appui contre une surface conique 19 (délimitant le trou 5) poussée par l'action du ressort hélicoïdal 15 ainsi que par la pression du fluide 2. Par conséquent, un dévissement complet du corps 4 du capteur permet la séparation de celui-ci de son bouchon fileté 3, qui devient ainsi une partie intégrante du conteneur 1 et peut exercer ainsi non seulement une fonction de bouchon automatique empêchant la sortie du fluide du conteneur 1, mais peut exercer également une fonction auxiliaire de soupape à flux unidirectionnel. En effet, on peut sur le filetage 3B monter n'importe quelle tubulure de remplissage du conteneur 1 qui soit équipée d'un moyen approprié pour repousser à l'intérieur le corps cylindrique 7, jusqu'à faire déboucher l'extrémité 6A de la cannelure dans le trou 5: ceci peut se faire soit par vissage d'un embout analogue à la structure interne 14, soit par l'effet d'une pression d'injection élevée, suffisante pour vaincre la force du ressort 15. Le corps du capteur 4 , est rendu étanche par une paire de bagues en caoutchouc 20 et 21 (joints toriques) concentriques, de sorte que la même solution peut être adoptée pour la tubulure de vidange ou de remplissage du fluide fixée sur le bouchon fileté 3 lorsque le corps du capteur est enlevé. REVENDICATION -1- Capteur (4,8) de paramètres d'état (densité, pression, température), pour conteneurs (1) de fluides (2) caractérisé en ce qu'il comporte, intégré dans une structure interne (14), un clapet anti-retour maintenu normalement ouvert par le fond (1 4A) de la structure citée comprenant un corps formant poussoir (7) exerçant son intervention lorsque le serrage (3B) d'intégration est réalisé, afin de permettre à des moyens élastiques préchargés (15) de refermer automatiquement un bouchon 3 fixé sur le conteneur (1) de fluides (2) lorqu'on enlève le corps (4) de l'appareil capteur transducteur du corps du bouchon (3) par l'effet d'une différentiation intrinsèque entre deux filetages spécifiques (3A, 3B) et ainsi actionner auxiliairement un point de remplissage et de vidange du fluide (2) pour le rétablissement des conditions voulues.