Brevet FR2691253A3 — publié le 19931119

FR 2691253 A3 19931119 FR 9305654 A 19930511 MANOMETRE DTGTTAL La présente invention concerne un manomètre, et plus particulièrement un manomètre qui indique la pression mesurée sous une forme digitale. TJn manomètre de Bourdon classique comporte un tube en forme de C de section droite ovale, à travers lequel circule un fluide sous pression introduit à partir d'une admission de fluide. Lorsque la pression à l'intérieur du tube a.ugmente, le tube en forme de C tend à prendre une forme circulaire, ce qui fait que le tube se redresse. La partie d'extrémité i -nteri élire q c- E- 11 1 QP du tiltle pousse l'extrémité d'une tige de connexion. L'autre extrémité de la tige de connexion entraîne à son tour en rotation un senteur denté autour d'un axe pivot de sorte qu'une aiguille indicatrice est entraînée en rotation par la mise en prise des dents du senteur denté avec- un engrenage fixé à l'aiguille indicatrice. Etant donné que la partie supérieure du boîtier du manomètre de Bourdon comporte une échelle indicatrice, l'aiguille pointe sur un repère correspondant en réponse à la contrainte appliquée. Un inconvénient du manomètre mentionné ci-dessus réside dans le fait que lorsque. l'aiguille indicatrice est située entre deux repères de l'échelle, on ne peut pas lire avec précision la contrainte exercée par un objet. Lorsque l'on mesure une contrainte, dont la valeur doit être connue avec précision, l'utilisation d'un tel manomètre n'est pas souhaitable. Par conséquent, un objet pri nci pal de la présente invention consiste en un manomètre qui représente la contrainte mesurée en nombres digitaux de sorte que l'on peut connaître la valeur de cette contrainte avec précision. Un manomètre de Bourdon suivant la présente invention comporte un boîtier comprenant un tube en forme de C monté à l'intérieur de ce boîtier. Le tube comprend une extrémité d'admission qui se prol onge vers l'extérieur à partir du boîtier et à travers laquelle peut être introduit un fluide sous pression. Une extramite scellée du tube est connectée à une extrémité d'un bras poussoir monte dans le hoîtier. Celui-ci comporte en outre un capteur de force qui est connecté électriquement à un dispositif d'affichage à cristaux liquides (désigné ci-après par LCD) prévu sur une partie supérieure du boîtier. Le capteur de force peut convertir une contrainte appliquée en un signal électrique qui est transmis par l'intermédiaire d'un circuit électrique à LCD sous une forme digitale. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront de la description détaillée qui va suivre ainsi que des dessins annexés dont l'ensemble constitue un mode de représentation non limitatif de la présente invention. Sur les dessins . La Figure 1 est une vue éclatée d'un manomètre suivant la présente invention ; la Figure 2 est une vue éclatée d'une coupe du manomètre suivant la présente invention; la Figure 3 est un circuit intégré d'un capteur de force manomètre suivant la présente invention ; les Figures 4(A) et 4(B) représentent sous forme de tableau un élément d'affichage du manomètre suivant 1a présente invention ; 1a Figure 5 représente un deuxième mode préféré de réalisation du manomètre suivant la présente invention ; la Figure 6 est une vue éclatée en coupe du manomètre suivant la présente invention ; les Figures 7(A) et 7(B) sont une vue de dessus et une vue latérale d'un troisième mode préféré de réalisation du manomètre suivant la présente invention ; la Figure 8 est un quatrième mode préféré de réalisation du manomètre suivant la présente invention ; la Figure 9 est un cinquième mode préféré de réalisation du manomètre suivant la présente invention ; et la Figure 10 est une vue partielle du cinquième mode préféré de réalisation du manomètre de la Figure 9. Les Figures 1 et 2 représentent un première mode préféré de réalisation du manomètre digital suivant la présente invention qui comporte un boîtier (2), une base support (3), un tube en forme de C (4), un siège de fixation en forme de U (5), un capteur de force (6) un élément d'affichage (7) et un mécanisme poussoir (8). Le boîtier (2) comporte une demi-partie supérieure (22) munie d'un couvercle transparent (70) et une demi-partie inférieure (21) de profondeur importante. Le support de base (3) est fixé de façon rigide à la demi-partie inférieure ( 21 ) et comporte une section (3 ) qui se prolonge vers l'extérieur à partir de la demi-partie inférieure (21). Le prolongement de la section de la base support (3) comporte un trou borgne (33) ayant une entrée (32) et un filetage (35) qui peut être vissé à la valve d'un pneu dont on doit mesurer la pression. Une extrémi té ouverte (42) du tube en forme de C (4) est connectée à la base support (3) et est en communication avec le trou borgne (33). Une extrémité scellée du tube en forme de C (4) est connectée à une extrémité d'une tige de connexion (411). Le siège de fixation en forme de U (5) est solidaire de la section supérieure du support de base (3) et comporte un espace récepteur (51) destiné à recevoir un capteur de force (6) qu est fixé au moyen d'une vi s . Le capteur... de force (6) est constitué par une résistance à couche épaisse constituée par une couche résistante (60) et une face sensible (61) prévue sur la couche résistante. L'élément d'affichage (7) est constitué par un dispositif d'affichage à cristaux liquides connecté électriquement à un circuit intégré (61). Le mécanisme poussoir (8) comporte deux supports (81) fixés de façon rigide de part et d'autre de la base support (3), une tige transversale (82) montée sur les deux supports et un bras de levier (83) fixé rotatif à la tige transversale (82). Le bras de levier (82) comporte une première extrémité (832) qui est en contact avec la couche résistante (F0) et une deuxième extrémité ( 8ai ) articulée à une autre extrémité de la tige de connexion (411). Lorsqu'un fluide sous pression est introduit dans le tube en forme de C (4) à. travers l'admission (32) de la. hase support (3), le tube (4) tend à se redresser, poussant ainsi Le bras de levier (83) autour de la tige transversale (82) ; de nette façon, une pression s'exerce sur le capteur de force (6). Le capteur de force (6) émet un signal vers le convertisseur à circuit intégré (CT). Le signal analogique reçu par le convertisseur CT est converti en un signal digital. En utilisant une routine de base de données du convertisseur à CT, le signal di gi tal est converti en un signal d'affichage numérique qui est envoyé au LCD. Un interrupteur à contact peut être prévu en combinaison avec le tube de Bourdon qui se dilate pour actionner l'interrupteur à contact. L'interrupteur à contact peut donc être utilisé pour commander l'alimentation en puissance destinée à activer le CI . En se référant aux Figures 3 et 4, le CT comporte deux broches de sélection (S1.R1, SLRO) utilisées en combinaison avec un circuit de commande pour régler de façon sélective les unités (PST, KPA, KG et BAR) du manomètre. Le CI peut aussi comporter deux broches commandées (RS1, RS0) qui sont utilisées en combinaison avec le circuit de commande pour régler l'emplacement de la virgule décimale de l'élément d'affichage sur le LCD. Le manomètre digital suivant la présente invention comporte les avantages suivants : (1) Tl permet une lecture facile de la contrainte mesurée directement sur l'élément d'affichage. Une inclinaison du point de vision par rapport à l'aiguille indicatrice utilisée dans le manomètre suivant l'art antérieur, conduit souvent à. une erreur de lecture. (2) La présente invention permet d'effectuer des mesures sur une gamme étendue, étant donné que le capteur de force (6) peut détecter une contrainte comprise entre 0 et 1000 psi (0 et 7.106 Pa). [Le manomètre de Bourdon suivant l'art antérieur ne peut détecter qu'une contrainte comprise entre 0 et 300 psi (0 et 2,1.106 Pa). Les Figures 5 et 6 représentent un deuxième mode préféré de réalisation du manomètre suivant la présente invention qui diffère du mode de réalisation précédent en ce que la tige de connexion (80') comporte une partie en forme de crochet qui est disposée suivant une position exerçant une pression sur le capteur de force (6'). Lorsqu'un fluide sous pression est inséré dans le tube en forme de C (4') à travers l'admission (32') de la base support (3'), l'impulsion est reçue directement sur la couche résistante (60). Etant donné que le capteur de force (6') est connecté électriquement au LCD comme dans le mode de réalisation préféré ci-dessus, la contrainte apparaît sous forme de nombres digitaux sur l'élément d'affichage (7'). Tl est important de noter que bien que le mode de construction du manomètre suivant la présente invention soit simple, l'appareil fournit une mesure exacte et précise. Les Figures 7(A) et 7(B) représentent la construction d'un troisième mode de réalisation analogue au mode de réalisation précédent, à l'exception du fait que la partie de hase (40') ne se prolonge pas latéralement vers l'extérieur du boîtier (2") mais se prol onge en revanche à travers le fond de la demi-partie inférieure du boîtier (2"). La caractéristique et l'objet sont les mêmes que ceux du mode de réalisation précédent. La Figure 8 représente un quatrième mode préféré de réalisation de la présente invention qui est utilisé pour la. mesure de la pression sanguine. Comme représenté, l'appareil comporte un boîtier (9) délimitant un espace récepteur (91) ayant une extrémité ouverte (92). Un capteur de force (93) est disposé dans un espace (94) défini par deux supports (95) et connecté électriquement à un élément d'affichage ( tract) ) (96). 1,'extrémité ouverte (92) est filetée et vissée de façon étanche à un élément de scellement (97) à travers lequel passe une valve (98) en communication avec un diaphragme (99) loge dans le boîtier (9). Le diaphragme (99) est en contact avec 1 ' élément de tensiomètre (93) par l'intermédiaire d'une tige isolante (901). Lorsque la pression à travers la valve (98) augmente, le diaphragme (99) vibre de manière à pousser la tige isolante (901) ; on obtient de la sorte le même résultat que pour les appareils suivant les modes de réalisation précédents. Les Figures 9 et 10 représentent un cinquième mode préféré de réalisation de la présente invention dont la construction est similaire à celle du deuxième mode préféré de réalisation, à l'exception du fait que le siège de fixation en forme de U (453) destiné à maintenir la couche résistante (60) est fixé à une paroi (21) qui interconnecte les demi-parties supérieure et inférieure de manière à définir le. boîtier. La tige de connexion (80) employée dans ce mode de réalisation préféré comporte une première section (801) sol i dai re d'une extrémité scellée du tube en forme de C (4) et une deuxième section (802) vissée à la première section et disposée adjacente à la face sensible de la couche résistante (60). On peut ainsi régler la distance située entre l'extrémité libre de la deuxième section de la tige de connexion (80) et la couche résistante (60). Les caractéristique et objet de ce mode préféré de réalisation sont les mêmes que ceux des modes de réalisation décrits précédemment. REVENDICATIONS 1. Manomètre digital comportant un boîtier (2) à l'intérieur duquel est montée une unité sensible à la pression de l'air et un mécanisme poussoir dont une extrémité est connectée à ladite unité sensible à la pression de l'air ; caractérisé en ce que ledit boîtier comporte en outre à l'intérieur un capteur de force (6) associé audit mécanisme poussoir par l'intermédiaire d'une unité de connexion, un élément d'affichage (7) prévu dans ledit boîtier (2) et connecté électriquement audit capteur de force (6) et affichant une contrainte détectée sous forme de nombres digitaux ; et ladite unité sensible à la pression de l'air comporte en outre une admission (32) qui se prolonge vers l'extérieur à partir dudit boîtier (2) et est sensible à la pression qui y circule à travers sa dite admission. 2. Manomètre digital selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité sensible à la pression de l'air est un tube de Bourdon ayant une extrémité scellée disposée dans ledit boîtier (2). 3. Manomètre digital selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité sensible à la pression de l'air est un diaphragme (41). 4. Manomètre digital selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur de- force est constitué par une résistance en film épais comprenant une couche résistante (60) et une face sensible (61) prévue sur ladite couche résistante (60). 5. Manomètre digital selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément d'affichage (7) est un affichage à cristaux liquides. 6. Manomètre digital selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme poussoir comporte une tige de connexion (411) ayant une extrémité connectée à ladite extrémité intérieure scellée (41) dudit tube de Bourdon (4) et une autre extrémité, un élément de fixation (5) prévu dans ledit boîtier (2), un bras de levier (83) monté rotatif sur ledit élément de fixation (5) et ayant une première extrémité (831) articulée à ladite autre extrémité de ladite tige de connexion (411), une deuxième extrémité (832) dudit bras de levier étant connectée de façon mobile à ladite face sensible (61).