Brevet FR2776768A1 — publié le 19991001

DISPOSITIF DE MESURE ET DE CONTROLE DE PRESSION ET TEMPERATURE DANS DES INSTALLATIONS HYDRAULIQUES L'invention se rattache au secteur technique des installations hydrauliques, de conduction de fluides, avec des applications non limitatives dans le domaine de la robinetterie, des tuyauteries, permettant l'écoulement de fluides de toute nature, eau, huiles minérales, gaz et autres. Le contrôle de certaines caractéristiques des fluides est nécessaire et en particulier la température et la pression, pour pouvoir immédiatement intervenir en correction et en régulation si nécessaire. Les deux paramètres sont essentiels. Pour assurer cette fonction, on utilise des capteurs disposés en ligne sur les ensembles de tuyauterie. A cet effet et selon l'art antérieur connu, il est prévu, par exemple, de disposer un manchon spécifique en acier recevant intérieurement des composants ainsi que extérieurement des capteurs de pression et de température. Ce type d'agencement présente certains inconvénients à savoir: La mise en place est tout d'abord peu pratique et ne peut s'effectuer qu'in situ avec la nécessité sur place de procéder aux différents réglages des capteurs. Ceux-ci sont en outre disposés extérieurement et sont source d'accrochage et sont liés à l'environnement extérieur en étant soumis à toutes les contraintes telles que vibrations, vibrations magnétiques, chocs et autres. Le but selon l'invention était donc de remédier à ces inconvénients en recherchant une nouvelle conception de moyens de contrôle et de mesurage des paramètres de pression et de température, qui soit d'une utilisation aisée, pour le montage et pour le réglage des capteurs, qui offre une protection améliorée desdits capteurs de pression et de température, et lui permettre de limiter les effets de nuisance extérieure telles que les vibrations et limite l'encombrement. 2 2776768 Face à ce problème posé, la démarche du demandeur a été de concevoir un dispositif qui soit autonome, facile à poser. Selon une première caractéristique de l'invention, le dispositif de mesure et de contrôle de pression et de température dans des installations hydrauliques à l'aide de capteurs prenant des mesures dans le fluide circulant, est remarquable en ce qu'il est constitué par un module agencé pour s'intégrer à étanchéité dans une canalisation existante, permettant lors de la circulation de fluide, la prise de mesure, ledit module comprenant un corps présentant un alésage intérieur susceptible d'être un prolongement axial de la canalisation et étant agencé dans la partie supérieure dudit corps avec un boîtier de protection formant réceptacle recevant intérieurement des moyens de mesure et de contrôle de la pression et de la température du fluide et des moyens de transmission des données acquises, ledit module constituant un ensemble unitaire prêt à être posé et pré-réglé. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustré d'une manière non limitative aux figures des dessins o: - La figure I est une vue d'un dispositif de mesure selon l'art antérieur. - La figure 2 est une vue en perspective éclatée avant montage des éléments du dispositif de l'invention. À - La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du dispositif selon l'invention. e - La figure 4 est une vue en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 3. À - La figure 5 est une vue en plan du dispositif de l'invention. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. Selon l'invention, le dispositif de mesure et de contrôle de pression et de température est établie dans la configuration d'un module (M) qui est conçu, monté et réglé directement en usine pour être prêt à la pose in situ. Le module est agencé pour s'intégrer dans une canalisation existante (1 - 2) de toute nature permettant la circulation de fluide, eau, huile minérale ou autres. Ce modèle (M) constitue un ensemble monobloc et qui est agencé pour s'intégrer à étanchéité entre deux extrémités de partie de canalisation (1 - 2) à l'aide de brides de serrage, et recevoir les différents moyens permettant la prise des mesures de pression et de température, et l'adressage des informations recueillies sur un autre lecteur indépendant, susceptible de commander, après identification des informations, contrôle et comparaison, les régulations nécessaires éventuelles. Ledit module (M) est ainsi agencé avec un corps (3) parallélépipédiques avec un 1 5 alésage intérieur (3a) susceptible d'être en prolongement axial avec les parties correspondantes (1 - 2) de part et d'autres de la canalisation. Le diamètre dudit alésage (3a) est avantageusement identique à celui du diamètre intérieur desdites canalisations pour permettre un passage sans turbulence du fluide. Lesdites parties de canalisation reçoivent des brides (4) recevant des anneaux d'étanchéité (5), lesdites brides étant agencées avec des pattes profilées ou équivalents présentant des ouvertures (4a) de passage et d'introduction de tirants (6) ou moyens équivalents de liaison et d'assemblage, le corps étant aménagé avec des trous (3b) de passage desdits moyens de liaison. Le module (M) est donc parfaitement intégré à étanchéité dans le circuit de distribution de fluide. Le module est agencé dans la partie supérieure du corps (3) à partir de son plan supérieur (3c) horizontal pour recevoir un boîtier de protection (7) de différents moyens de mesure et de contrôle de la pression et de la température du fluide et des moyens de transmission des données acquises. Le boîtier de protection forme réceptacle intérieurement, et il est rapporté et fixé de toute manière appropriée sur la face de dessus du corps du module, par vissage, par emboîtement mâle-femelle sur des glissières ou autres. Ce boîtier peut présenter un fond en appui sur la face supérieure du corps, ou non en présentant un simple ceinturage (8b) par des parois et/ou couvercle (8c), le fond étant agencé avec des ouvertures de passage des moyens de contrôle et de mesure. Le moyen de contrôle et de mesure sont essentiellement deux capteurs (9 10), l'un de pression (9), l'autre de température (10). Ces deux capteurs sont positionnés sur la face supérieure du corps et sont centrés par exemple dans des cavités épaulées (3d - 3e) établies dans l'épaisseur du corps(3) du module, lesdites cavités débouchant dans l'alésage (3a) de circulation du fluide. Les deux capteurs (9 - 10) peuvent être des produits du commerce. Le capteur de pression (9) est positionné dans la cavité (3d), de telle sorte que son extrémité (9a) utile de mesure en contact avec le fluide reste dans la cavité correspondante, le fluide pénétrant dans la zone libre restante. Le capteur de température (10) est choisi de telle manière que l'extrémité (10a) de mesure pénètre dans l'alésage (3a) du corps jusque de préférence dans l'axe longitudinal de ce dernier pour permettre une mesure précise au coeur du passage de la veine du fluide permettant d'obtenir la mesure la plus précise possible. Lesdits capteurs (9 - 10) sont ainsi maintenus de la manière la plus précise dans leur logement par tous moyens appropriés. Selon l'invention, lesdits capteurs (9 - 10) sont reliés à une carte électronique (11) qui, elle aussi, est intégrée et positionnée dans le réceptacle du module. La carte électronique est agencée de toute manière connue pour permettre la réception d'informations en provenance des capteurs sur des moyens receveurs (l la - 1 lb) pour leur transmission par un moyen (1 lc) de sortie vers un connecteur (12) à broches (1 2a) disposé extérieurement sur le boîtier du module (M). Les liaisons électriques par fils, câbles sont réalisées de manière bien classique. La carte électronique ( 11) est soit positionnée librement à l'intérieur du réceptacle, les fils et câbles électriques assurant par élasticité leur montage flottant, soit à l'aide de 2776768 moyens supports du type pions rapportés dans le boîtier. En variante, le réceptacle peut lui-même être agencé avec des zones d'appui de la carte électronique. Le connecteur (12) de type connu peut présenter une platine (12a) de fixation sur la paroi en regard du boîtier. Les broches (12a) sont reliées au moyen de sortie (lOc) de la carte électronique par fils électriques appropriés. Le connecteur (12) est avantageusement agencé pour recevoir un chapeau de protection (13) amovible pour permettre l'embrochement d'un câble de raccordement (14) relié aux moyens de lecture (15) des données. Une autre disposition avantageuse de l'invention réside dans le fait que le boîtier est susceptible de recevoir intérieurement un moyen de calage et d'isolation (16) des capteurs et de la carte électronique afin, d'une part, de les protéger même en étant dans le boîtier, et également de réduire, voire de supprimer, les vibrations magnétiques ou autres vibrations. Le moyen de calage peut être avantageusement une résine liquide durcissante, ou une résine de polyuréthanne ou similaires. Le dispositif de l'invention présente ainsi de nombreux avantages: * Le module peut entièrement être fabriqué et monté en usine, en permettant de procéder aux réglages de positionnement des capteurs dans les meilleures conditions d'environnement. * Le module est prêt à être monté facilement dans l'installation concernée. Un seul opérateur intervient. Le branchement au connecteur du raccordement de lecture peut n'être effectué qu'après, le module et ses composants étant parfaitement protégés et étanches. À Il n'y a aucun risque de toucher et détériorer les capteurs qui sont protégés dans le boîtier et maintenus par le moyen de calage et d'isolation. Ce dernier permet en outre aux capteurs de procéder à des mesures très fiables et précises sans être gênés par les vibrations. Le module est de volume peu encombrant et peut être stocké facilement. * Le module n'entraîne aucune pollution de fluide car les capteurs sont montés une fois pour toutes dans le corps. Il est simplement nécessaire de faire un branchement du connecteur qui est à l'extérieur du boitier. Les composants du module sont parfaitement protégés de l'environnement extérieur: pluie, poussière et autres. 7 2776768 REVENDICATIONS -1- Dispositif de mesure et de contrôle de pression et de température dans des installations hydrauliques à l'aide de capteurs prenant des mesures dans le fluide circulant, caractérisé en ce qu'il est constitué par un module (M) agencé pour s'intégrer à étanchéité dans une canalisation existante, permettant lors de la circulation de fluide, la prise de mesure, ledit module comprenant un corps (3) présentant un alésage intérieur (3a) susceptible d'être un prolongement axial de la canalisation et étant agencé dans la partie supérieure dudit corps avec un boîtier de protection (7) formant réceptacle recevant intérieurement des moyens (9 10) de mesure et de contrôle de la pression et de la température du fluide et des moyens de transmission 1 5 (11) des données acquises, ledit module constituant un ensemble unitaire prêt à être posé. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (3) est de configuration parallélépipédique avec un alésage intérieur (3a) en prolongement axial avec les parties correspondantes (1 - 2) de part et d'autre de la canalisation, lesdites parties de canalisations recevant des brides (4) avec anneaux d'étanchéité (5) et étant agencées avec des zones profilées permettant le passage de moyens de liaison et d'assemblage (6) de l'ensemble. -3- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps (3) du module est agencé dans sa partie supérieure avec un plan (3c) horizontal recevant le boîtier de protection (7) des différents moyens de mesure et de contrôle de la pression et de la température du fluide et des moyens de transmission (11) de données, ledit corps (3) étant aménagé dans son épaisseur avec des cavités (3d - 3e) permettant le logement desdits moyens et leur accès et contact avec le fluide. -4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de mesure et de contrôle sont deux capteurs (9 - 10), l'un (9) de pression logé dans une cavité (3d), 8 2776768 l'autre (10) de température logé dans une cavité (3e), lesdites cavités débouchant dans l'alésage intérieur (3a) dudit corps (3), lesdits capteurs étant reliés électriquement au moyen de transmission sous forme d'une carte électronique (11) intégrée dans le boîtier, et en ce que ladite carte est reliée à un connecteur (12) à broches (12a) disposés à l'extérieur dudit boîtier et susceptible de constituer la prise de raccordement (14) avec des moyens de lecture (15) extérieurs et de traitement des domnnées. -5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capteur de température (10) présente une extrémité (10a) pénétrant dans l'alésage (3e) du corps jusque dans l'axe longitudinal médian permettant une mesure de la température dans le coeur de la veine du fluide. -6- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capteur de pression (9) présente une extrémité (9a) en contact avec le fluide, logée à l'intérieur de la cavité (3d). -7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le boîtier de protection est rapporté et fixé sur la face de dessus du corps et présente un couvercle d'accès (8c), ledit boîtier étant agencé intérieurement pour recevoir les moyens de mesure et de contrôle (9 - 10) et la carte électronique (11), et extérieurement le connecteur (12) de prise de raccordement au moyen de lecture. -8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4 et 7, caractérisé en ce qu'un moyen de calage et d'isolation (16) remplit le volume intérieur du boîtier pour assurer la tenue des moyens de mesure et de contrôle et de la carte électronique, ainsi que de les isoler des vibrations. -9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de calage et d'isolation est une résine de polyuréthanne. -10- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la carte électronique (11) est agencée avec des moyens receveurs (lia - ilb) d'information en liaison et provenant des capteurs (9 - 10) et un moyen de sortie (1 lc) vers un connecteur (12) à broches (12a), ledit connecteur recevant un chapeau de protection amovible (13).