Brevet FR2700348A1 — publié le 19940713

DISPOSITIF DE MESURE D'UN PARAMETRE D'UN FLUIDE EN CIRCULATION L'invention de se rapporte à un dispositif de mesure d'un paramètre d'un fluide en circulation, tel que par exemple de l'eau circulant dans un circuit de distribution. Un tel paramètre peut être, par exemple, la teneur d'au moins une substance, contenue dans le fluide, par exemple la teneur de chlore dissous dans l'eau. L'invention concerne plus particulièrement un agencement permettant une mesure fiable dudit paramètre et facilitant la mise en place et l'entretien dudit capteur. Dans un réseau urbain de distribution d'eau, par exemple, il est souhaitable de connaître en permanence la qualité de l'eau distribuée, ceci dans toutes les branches du réseau. La qualité de l'eau peut être appréciée en surveillant l'évolution de certains paramètres choisis ; le PH, la température ou encore la teneur d'une ou plusieurs substances contenues ou dissoutes comme le calcaire ou encore le chlore utilisé contre la prolifération bactérienne. Pour connaître en permanence les valeurs de ces paramètres dans toutes les branches du réseau, il faut envisager de placer des capteurs à l'intérieur des conduites en des emplacements judicieusement choisis dudit réseau.Cependant, les tentatives faites dans ce domaine, pendant l'élaboration de l'invention, ont montré que la précision et la fiabilité de certains capteurs pouvaient être affectées par la façon dont ils sont mis en contact avec le fluide en circulation. C'est notamment le cas des capteurs de chlore. L'invention a principalement pour but de résoudre ce problème. Ainsi, I'invention concerne en premier lieu un dispositif de mesure d'un paramètre d'un fluide circulant dans une conduite, tel que par exemple de l'eau circulant dans une conduite de distribution, comportant au moins un capteur sensible aux variations dudit paramètre, caractérisé en ce que ledit capteur est monté à l'extrémité d'un support allongé, lui-même installé dans un tube de protection engagé dans ladite conduite et dont une extrémité est accessible à l'extérieur de celle-ci et en ce que des moyens sont prévus pour établir une circulation dudit fluide dans ledit tube de protection. Avec un tel agencement, associé par exemple à une conduite d'eau, on réalise la nécessaire protection du capteur qui ne se trouve pas soumis au débit important de l'eau circulant dans une conduite mais on organise néanmoins une faible circulation de l'eau analysée, contrôlable et réglable, nécessaire pour obtenir des mesures précises et fiables. Pour ce faire, on peut créer une fuite d'eau vers l'extérieur passant par ledit tube de protection. La circulation de l'eau au voisinage du capteur est obtenue par la différence entre la pression de l'eau en circulation et la pression atmosphérique. En outre, I'agencement défini ci-dessus se prête à un montage et une maintenance aisés sur conduite en charge, le tube de protection pouvant être introduit dans la conduite au travers d'un socle d'accès fixé à la paroi de celle-ci et comportant avantageusement une vanne dont le boisseau est muni d'un alésage traversant permettant le passage dudit tube de protection. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre d'un dispositif de mesure conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un dispositif de mesure de la teneur en chlore monté sur une conduite de distribution d'eau, le capteur étant en service , et - la figure 2 est une vue de détail, à plus grande échelle, en coupe longitudinale du même dispositif représenté dissocié de la conduite de distribution d'eau. Sur la figure 1, le dispositif de mesure 11 de la teneur en chlore (plus particulièrement la partie de celui-ci qui comporte le capteur et les moyens mécaniques nécessaires pour le mettre en contact avec l'eau) est installé sur une conduite de distribution d'eau 12 par l'intermédiaire d'un socle d'accès 14 traversant la paroi de cette conduite. L'eau 13 circule sous pression dans cette conduite 12. Ce socle comporte avantageusement un bossage fileté 19 et une vanne 14a dont le boisseau 15, ici sphérique, est muni d'un alésage traversant 16 de diamètre adapté pour permettre le passage coulissant d'un élément cylindrique du dispositif de mesure 11, ci-après dénommé tube de protection 18. Les moyens d'actionnement manuel de la vanne 14a ne sont pas visibles sur le dessin. Une telle vanne 14a est montée, ici vissée, sur un bossage fileté 19 lui-même monté à demeure sur la conduite.Ce bossage peut être installé sur une conduite en charge par mise en oeuvre d'une technique connue qui ne fait pas partie de l'invention. Le dispositif de mesure 11, également représenté plus en détail sur la figure 2 comporte au moins un capteur 20 sensible aux variations du paramètre à surveiller, c'est-à-dire ici la teneur en chlore dissous dans l'eau, et ce capteur est monté à l'extrémité d'un support 22 allongé, ici avantageusement constitué d'un tube métallique. Ce support 22 est lui-même installé dans le tube de protection 18 mentionné ci-dessus qui se trouve normalement engagé dans la conduite 12. Ce tube de protection rigide a des parois suffisamment épaisses pour résister à la force exercée par l'eau en circulation sous pression. II constitue donc une protection efficace du capteur 20. Une extrémité 24 de ce tube de protection est accessible à l'extérieur de la conduite.L'autre extrémité 26 du tube de protection, qui est normalement engagée dans la conduite 12 est obturée par un disque 28. En outre, selon une caractéristique importante de l'invention, des moyens sont prévus pour établir une circulation d'eau dans le tube de protection 18 entretenant ainsi un faible écoulement permanent d'eau au voisinage du capteur 20. Cette circulation d'eau est obtenue en créant une faible fuite vers l'extérieur de la conduite par le tube de protection 18. Ainsi, le disque 28 comporte un trou 30 de diamètre prédéterminé tandis que, à l'extrémité 24, le tube de protection communique avec un circuit d'évacuation 32 de la fuite d'eau, dans lequel sont insérés un robinet 34 et un clapet anti-retour 36, en aval du robinet. Ce robinet permet de régler le débit de fuite. Il peut si nécessaire être couplé à un système de régulation de débit pour compenser d'éventuelles variations de pression dans la conduite 12. En vue de faciliter les opérations de montage - démontage, même lorsque la conduite est en charge, l'extrémité 24 du tube de protection est fixée à une pièce de liaison 40 munie de trous lisses 42 dans lesquels sont engagées des tiges filetées 44 s'étendant parallèlement au tube de protection, de part et d'autre de celui-ci. Ces tiges filetées sont vissées dans des trous borgnes taraudés 46 d'une pièce de raccordement 48. Cette pièce de raccordement est fixe (ici vissée) au socle d'accès 14 formant vanne et comporte un alésage central 49 dans lequel le tube de protection 18 coulisse de façon étanche. Deux joints d'étanchéité annulaires 50 sont logés dans des gorges pratiquées dans la paroi de l'alésage 49 et sont en contact avec la surface extérieure du tube de protection. Par ailleurs, la pièce de liaison est retenue par des écrous 54 vissées sur les tiges filetées.La position de chaque écrou est stabilisée par un contre-écrou. II est clair que la position des écrous détermine l'engagement du tube de protection dans la conduite 12. Ainsi, sur la figure 1, les écrous sont vissés au maximum de sorte que ladite pièce de liaison 40 soit en contact avec la pièce de raccordement 48. Le tube de protection (et par conséquent le capteur 20 qu'il renferme) est alors engagé au maximum dans la conduite 12 ; c'est la position normale de montage pour une utilisation correcte de capteur. Au contraire dans la situation illustrée à la figure 2, les écrous 54 sont dévissés au maximum de sorte que le tube de protection 18 peut être dégagé du boisseau 15 de la vanne 14a. On peut ainsi fermer cette dernière avant démontage de la pièce de raccordement 48. Comme mentionné précédemment, le support 22 du capteur 20 est un tube. II peut donc avantageusement abriter de façon étanche, au moins les conducteurs électriques reliés au capteur 20. Le support 22 est fixé dans un alésage traversant la pièce de liaison 40. Le capteur 20 est conformé pour obturer l'extrémité du tube formant le support 22. En outre, ce tube abrite aussi un circuit électronique d'amplification 56. Celui-ci peut donc avantageusement être placé au voisinage immédiat du capteur 20 ce qui permet de disposer d'un signal préamplifié, de niveau relativement élevé et peu bruité. Enfin le support 22 en forme de tube est en matériau formant blindage vis-à-vis des champs magnétiques et/ou électrostatiques et protège de ces champs parasites à la fois le circuit 56 et le capteur 20, la plus grande partie de ce dernier étant logée dans ce tube. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de mesure d'un paramètre d'un fluide circulant dans une conduite, tel que par exemple de l'eau circulant dans une conduite de distribution, comportant au moins un capteur (20) sensible aux variations dudit paramètre, caractérisé en ce que ledit capteur est monté à l'extrémité d'un support (22) allongé lui-même installé dans un tube de protection (18) engagé dans ladite conduite et dont une extrémité est accessible à l'extérieur de celle-ci et en ce que des moyens (30,32,34,36) sont prévus pour établir une circulation dudit fluide dans ledit tube de protection. 2 - Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support (22) allongé, est un tube abritant notamment des conducteurs électriques reliés audit capteur. 3 - Dispositif de mesure selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'extrémité (26) dudit tube de protection qui est engagée dans ladite conduite est obturée par un disque (28) comportant un trou (30) de diamètre prédéterminé. 4 - Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité (24) dudit tube de protection à l'extérieur de ladite conduite est reliée à un circuit d'évacuation (30) d'une fuite dudit fluide et en ce qu'un robinet (34) ou analogue est inséré dans ce circuit. 5 - Dispositif de mesure selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit circuit d'évacuation comporte un clapet anti-retour (36). 6 - Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tube de protection (18) est monté coulissant de façon étanche dans un alésage (49) d'une pièce de raccordement (48) fixée à un socle d'accès (14) traversant la paroi de ladite conduite (12). 7 - Dispositif de mesure selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité (24) dudit tube de protection à l'extérieur de ladite conduite est fixée à une pièce de liaison (40) munie de trous lisses dans lesquels sont engagées des tiges filetées (44) s'étendant parallèlement audit tube de protection et vissées dans des trous borgnes taraudés de ladite pièce de raccordement (48), et en ce que ladite pièce de liaison est retenue par des écrous (54) vissés sur lesdites tiges filetées, la position desdits écrous déterminant l'engagement dudit tube de protection dans la conduite. 8 - Dispositif de mesure selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit socle d'accès (14) comporte une vanne (14a) dont le boisseau (15) est muni d'un alésage traversant (16), de diamètre adapté pour permettre le passage dudit tube de protection. 9 - Dispositif de mesure selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que ledit tube formant le support dudit capteur abrite un circuit électronique d'amplification (56). 10 - Dispositif de mesure selon la revendication 9 caractérisé en ce que ce circuit électronique d'amplification (56) est placé au voisinage dudit capteur. Il - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10 caractérisé en ce que ledit tube formant le support (22) dudit capteur est en matériau formant blindage vis-à-vis des champs magnétiques etlou électrostatiques et en ce qu'il abrite une partie dudit capteur.