Brevet FR2798705A1 — publié le 20010323

L'invention concerne un système de contrôle de bon fonctionnement des pompes doseuses proportionnelles fonctionnant sans électricité. Les pompes doseuses peuvent être utilisées dans tout type d'industrie ou système dans lequel il est nécessaire de doser des produits par rapport à un fluide porteur en utilisant simplement l'énergie fournie par celui-ci. Elles sont constituées d'un piston moteur entraîné en mouvement alternatif par le fluide entrant dans pompe doseuse. Ce piston est lié à un deuxième piston plongeur qui aspire le produit à mélanger. A chaque allé et venue du piston moteur le produit aspiré se mélange au fluide porteur. De ce fait la seule force motrice est la pression et le débit du fluide porteur. Le dosage obtenu est proportionnel à la quantité de fluide porteur traversant la pompe doseuse. Ces pompes doseuses ont cependant l'inconvénient de n'intégrer aucun contrôle de fonctionnement permettant de déceler des anomalies telles que : pas ou plus d'aspiration de produit, clapet anti-retour situé sur la ligne d'aspiration défectueux (débit inverse) , effort d'aspiration du liquide supérieur aux limites imposées par le constructeur (généralement 4 m de colonne d'eau). Un autre inconvénient apparaît lorsque l'on désire employer en série plusieurs pompes doseuses à différents pourcentages de dosage de produit concentré ; Au démarrage, ceux-ci n'arrivent pas en même temps au niveau des pompes doseuses car leur débit dans les lignes d'aspiration, sont différents. II en résulte un temps plus ou moins long durant lequel les pompes doseuses ne fournissent aucun mélange puis ne fournissent qu'un mélange du produit de plus fort dosage et ainsi de suite. Ainsi, il apparaissait indispensable d'utiliser un système permettant d'amorcer les lignes d'aspirations afin que les produits arrivent simultanément au plus prêt de l'entrée d'aspiration de chaque pompe doseuse. Le dispositif selon l'invention vise à répondre à ces divers points tout en intégrant la fonction de fin de bidon du produit absorbé, ainsi que la détection de passage de bulles d'air dans la ligne d'aspiration. Il à noter que toute prise d'air sur la ligne d'aspiration fausse le dosage des pompes. Ce dispositif est donc un élément déterminent pour la sûreté de fonctionnement des pompes doseuses proportionnelles sans électricité. Il se place sur la ligne d'aspiration de produit concentré et permet de contrôler en permanence visuellement et électroniquement le bon fonctionnement du système de dosage Afin de mieux appréhender le dispositif, décrivons le système sur lequel il se place. Les pompes doseuses 101 fig 1 ont pour fonction le mélange d'un produit concentré 109 fig 1 à un fluide porteur 105 fig 1 afin de délivrer un mélange homogène en sortie de pompe 104 fig 1 Le produits concentré est véhiculé jusqu'à la pompe doseuse par une ligne d'aspiration 112 fig 1 reliant celle-ci à la cuve de stockage du produit concentré. Elle est traditionnellement constituée par un tuyau pouvant contenir un détecteur de niveau ou de présence de fluide. C'est sur cette ligne d'aspiration que vient s'insérer le contrôleur de fonctionnement objet de la présente invention . Il est a noter qu'à ce jour n'existait pas de solution de détection de passage de fluide pour les lignes d'aspiration des pompes doseuses, ceci pour des débits alternatifs faibles (30 litres par heures) et qui s'affranchisse des différences de viscosité des produits pompés ainsi que de leur caractère abrasif ou corrosif. L'invention réside dans le fait d'employer 2 ou 3 capteurs de pression suivant les fonctions de détection désirées. Deux capteurs montés en différentiel sont placés aux bornes d'une charge hydraulique induisant seulement une perte de charge de 0.2 bars à fort débit et permettant de détecter un signal à très faible débit. Ces signaux sont ensuite filtrés afin de s'affranchir des bruits parasites engendrés les secousses inhérentes aux systèmes embarqués. Ils sont ensuite combinés afin de déterminer les différents paramètres recherchés. Le système de contrôle de bon fonctionnement remplit 2 fonctions fondamentales # Le contrôle visuel et électronique du fonctionnement du dosage des produits concentrés # L'amorçage de la ligne par remplissage de celle-ci en produit concentré. Il se caractérise par 1. A l'entrée d'aspiration est positionné le dispositif d'amorçage de la ligne d'aspiration 110 fig I . Il est constitué d'une té sur lequel vient se fixer une vanne et une pompe manuelle 111 fig 1. 2. Sous le té du système d'amorçage se trouve le contrôleur électronique du fonctionnement du système de dosage. II se caractérise par un tube dans lequel a été introduit un élément de perte de charge 102 fig 1 (clapet anti-retour par exemple). Deux capteurs de pression 103 fig 1 placés aux bornes de cette charge fournissent les informations de fonctionnement des pompes doseuses à piston. Un troisième capteur (non représenté dans la fig 1) peut prendre la pression atmosphérique dans la partie supérieure de la cuve de stockage du produit concentré afin de déterminer la quantité de produit restant (analyse de la hauteur de produit). Ce système très performant détecte l'existence d'un seuil de débit ou d'un seuil de débit inverse pour des débits instantanés jusqu'à 30 litres par heure ou plus avec seulement une perte de charge inférieure à 0.12 bars. 4 Un boîtier électronique 108 figl placé à proximité de l'utilisateur traite les signaux délivrés par les capteurs de pression et fournit les informations suivantes Anomalie de pompage (défaillance du clapet anti-retour entre autres), fin de bidon de produit concentré, produit trop visqueux (effort d'aspiration de la pompe doseuse trop élevé), fréquence de dosage et durée de dosage, quantité de produit aspiré (produit concentré), débit de la pompe doseuse. Ces informations sont visuelles (leds, voyants, écran ... ) et auditives ( buzzer ...) Ce boîtier électronique est caractérisé par une carte électronique pouvant comporter des ampli opérationnels qui comparent les signaux des capteurs précités et les analyse afin de délivrer les informations de fonctionnement du dosage à l'utilisateur. Cette carte électronique intègre des filtres et tout une logique afin de s'affranchir des perturbations issues des secousses sur le système global (cas des systèmes embarqués) La carte électronique peut comprendre un microprocesseur qui analyse les signaux délivrés. REVENDICATIONS 1- Contrôleur de fonctionnement pour pompe doseuse proportionnelle sans électricité caractérisé en se qu'il comprend Un dispositif d'amorçage de la ligne d'aspiration 110 fig 1. Un contrôle électronique de bon fonctionnement du système de dosage fournissant un signal visuel et auditif. 2- Contrôleur de fonctionnement pour pompe doseuse proportionnelle sans électricité suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif d'amorçage de la ligne d'aspiration est constitué d'un Té sur lequel vient se fixer une vanne et une pompe manuelle 111 fig 1. 3 - Contrôleur de fonctionnement pour pompe doseuse proportionnelle sans électricité suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le contrôleur électronique de bon fonctionnement du système de dosage comprenne un tube dans lequel a été introduit un élément de perte de charge 102 fig 1, deux capteurs de pression 103 fig 1 placés aux bornes de cette charge, un troisième capteur prenant la pression atmosphérique dans la partie supérieure de la cuve de stockage du produit, un boîtier électronique 108 figl placé à proximité de l'utilisateur qui traite les signaux délivrés par les capteurs de pression et fournit les informations suivantes Anomalie de pompage (défaillance du clapet anti-retour entre autres), fin de bidon de produit concentré, produit trop visqueux (effort d'aspiration de la pompe doseuse trop élevé), fréquence de dosage et durée de dosage, quantité de produit aspiré (produit concentré), débit de la pompe doseuse. Ces informations sont visuelles (leds, voyants, écran ... ) et auditives ( buzzer ... ) 4- Contrôleur électronique de bon fonctionnement du système de dosage suivant la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte une carte électronique qui filtre les signaux afin de s'affranchir des perturbations issues de secousses lorsque le système est transporté, et analyse les signaux des capteurs de pression afin de délivrer les informations de fonctionnement du dosage à l'utilisateur. 5 - Contrôleur électronique du bon fonctionnement du système de dosage suivant la revendication 5 caractérisé en ce que la carte électronique intègre un microprocesseur, le traitement du signal s'effectuant alors informatiquement.