Brevet FR2691802A1 — publié le 19931203

CAPTEUR MIXTE DE PRESSION ET DE TEMPÉRATURE La presentente invention a pour objet un capteur mixte de pression et de température Il concerne tous les secteurs de l'industrie dans lesquels on doit mesurer à la fois la température et la pression d'un même fluide, ce qui est le cas par exemple des moteurs Diesel, des turbines de tout type, des réducteurs, des presses hydrauliques, des installations chimiques ou pétrolières, etc. Actuellement, les mesures de température et de pression sont effectuées par des capteurs distincts, ce qui nécessite pour chacun d'eux un bossage ou un piquage sur l'installation, ainsi qu'un câble de raccordement avec conduit éventuels de protection. Le brevet français N" 2 442 966 deposé par la Société allemande Robert BOSCH decrit un "dispositif pour détecter la pression et la température de l'air aspiré circulant dans la tubulure d'un moteur à combustion interne". Ce système est caractérisé par un boîtier extérieur à la tubulure mais communiquant avec elle, dans lequel sont montes les capteurs, ce qui présente plusieurs inconvénients: 1". Du fait que la pression à mesurer règne à l'intérieur du boîtier, le systeme est pratiquement inutilisable pour des pressions élevées 20. La température est mesuree dans une "chambre" ou les conditions d'écoulement du fluide sont très différentes de ce qu'elles sont à l'intérieur de l'organe dans lequel cette grandeur doit être connue, ce qui a pour effet de fausser les resultats, ou tout au moins de les retarder. 3 . Le fluide pénétrant dans le boîtier qui contient les éléments de mesures et les circuits délectroniques associés, l'utilisation de l'appareil décrit n'est envisageable en pratique que pour l'air, à l'exclusion de tous fluides liquides, ou corrosifs, ou très chauds. Le dispositif selon la présente invention supprime ces inconvenients, tout en permettant de diviser par deux les coûts d'installation et d'entretien des capteurs. En effet les mesures sont effectuées à lintérieur de l'organe surveillé, au sein même de la veine fluide, ce qui assure des résultats précis, fiables et instantanés, quelles que soient la pression, la température et la nature de ce fluide. Il est constitué par la combinaison d'un tube étanche contenant un capteur de température, plongeant dans le fluide à mesurer et porté par un corps fixé sur l'organe de passage de ce fluide et pourvu de perçages permettant la transmission de la pression à un élément sensible à celle-ci, ledit corps comportant un ou plusieurs circuits électroniques d'adaptation des signaux de mesure, ainsi qu'un élément de raccordement tel que connecteur ou presse-étoupe et un capot de protection. Sur les dessins annexes, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 est une coupe axiale du capteur mixte par deux plans perpendiculaires suivant les flèches B-B de la figure 2, et la figure 2 représente le dispositif vu suivant la flèche A de la figure 1. Le dispositif, figures 1 et 2, est constitue d'un corps 1 sur lequel est monté un tube étanche 2 plongeant dans la veine fluide dont on veut connaître la pression et la température. Le corps 1, qui comporte un compartiment 3 avec capot de protection 4 portant un connecteur électrique 5 externe, est fixé sur la tuyauterie ou l'organe de passage du fluide grâce à un embout fileté 6 s'ajustant dans un taraudage disposé de telle maniere que, lorsque le capteur est en place, l'extrémité du tube étanche 2 soit située au point précis où la température doit être mesurée. L'embout fileté 6 est traversé par un ou plusieurs perçages 7 destinés à transmettre la pression du fluide et communiquant, d'une part, avec la zone de passage dudit fluide et, d'autre part, avec un logement interne dans lequel se trouve un transducteur 9 sensible à la pression, équipé d'un joint 10 interdisant la pénétration du fluide dans le corps 1, ou la transmission de la pression au compartiment 3. Ce dernier est destiné à recevoir le ou les circuits électroniques Il de traitement ou d'adaptation des signaux électriques de mesure permettant de les convertir en des signaux standardises analogiques ou numériques. Le tube etanche 2 est serti, collé ou soude à l'une de ses extremités dans le corps 1 du capteur et fermé à l'autre où se trouve une sonde interne de température 12, OU un thermocouple. Sur l'exemple de la figure 1, le transducteur de pression est raccordé à un circuit électronique 11 luimême raccordé au connecteur externe 5, alors que la sonde de température 12 est reliée directement à ce dernier par un câble 13 traversant le capteur. L'embout fileté 6 peut être remplacé par tout moyen assurant la même fonction, tel que bride ou autre. D'autres formes de transducteur de pression 9 peuvent être envisagées, entraînant une réalisation de l'étanchéité par joint positionnée différement. Le corps 1 du capteur peut être realisé en matériaux divers adaptés à chaque application. Il est en particulier envisageable d'utiliser de matériaux composites permettant de diminuer le coût de la réalisation. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1". Capteur mixte de pression et de température, applicable dans tous les secteurs de l'industrie dans lesquels on doit mesurer à la fois la température et la pression d'un même fluide, caractérisé par la combinaison d'un tube étanche (2) plongeant dans le fluide à mesurer, contenant à une extrémité une sonde interne de température (12) ou un thermocouple, et serti, colle ou soudé à l'autre extrémité dans le corps (1) du capteur fixé sur l'organe de passage de ce fluide et pourvu de un ou plusieurs perçages (7) permettant la transmission de la pression un transducteur de pression (9) situé à l'intérieur dudit corps, ce dernier comportant un ou plusieurs circuits électroniques (11) d'adaptation des signaux de mesure, ainsi qu'un élément de raccordement électrique externe (5). 2". Dispositif selon la revendication 1, se caracterisant par le fait que le corps (1) est fixé sur la tuyauterie ou l'organe de passage du fluide grâce à un embout fileté (6) s'ajustant dans un taraudage disposé ae telle manière que, lorsque le capteur est en place, l'extrémité du tube étanche (2) soit située au point précis où la température doit être mesurée, l'embout fileté étant traversé par le ou les perçages (7) destinés à transmettre la pression du fluide 3 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le corps (1) comporte un compartiment (3) avec capot de protection (4) portant l'élément de raccordement électrique externe (5) et contenant le ou les circuits électroniques (11) d'adaptation des signaux de mesure permettant de les convertir en des signaux standardisés analogiques ou numériques. 4 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le ou les perçages (7) communiquent, d'une part, avec la zone de passage du fluide et, d'autre part, avec le transducteur de pression (9), ledit transducteur étant équipé d'un joint (10) interdisant la pénétration du fluide dans le corps (1) du capteur, ou la transmission de la pression au compartiment (3). 50 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le corps (1) du capteur réalisé en matériaux composites permettant de diminuer le coût de la réalisation.