Brevet FR2831268A1 — publié le 20030425

La présente invention concerne une sonde de température, notamment pour un dispositif de freinage de roues d'avion, du type comportant : - un thermocouple constitué d'un premier et d'un second éléments réalisés, respectivement en un premier et en un second matériaux et reliés électriquement l'un à l'autre ; - un boîtier de protection du thermocouple. Il est connu, pour déterminer la température des garnitures de freinage d'une roue d'avion, de disposer un thermocouple au voisinage immédiat de ces garnitures. Le thermocouple est constitué de deux éléments métalliques électriquement connectés l'un à l'autre, ces deux éléments étant réalisés dans des matériaux différents. Les premier et second éléments du thermocouple sont par exemple réalisés, pour l'un, en CHROMEL et, pour l'autre, en ALUMEL. Le dipôle ainsi constitué est relié à une unité de traitement d'informations qui, à partir de la différence de potentiel mesurée aux bornes du dipôle, détermine une valeur représentative de la température régnant à l'interface de liaison entre les premier et second éléments. Ces premier et second éléments sont reliés à l'unité de traitement d'informations, par exemple par des connecteurs en cuivre. Des différences de potentiel prennent naissance à l'interface de liaison entre le premier élément du thermocouple et le conducteur en cuivre, d'une part, et entre le second élément du thermocouple et le connecteur en cuivre associé, d'autre part. Ainsi, l'unité de traitement d'informations mesure non pas seulement la différence de potentiel existant à l'interface de liaison entre les premier et second éléments du thermocouple, mais la somme des différences de potentiel aux trois interfaces entre, successivement, le fil de cuivre et le premier élément, le premier élément et le second élément et, enfin, le second élément et le fil de cuivre. Afin de compenser les tensions indésirables présentes aux interfaces entre les premier et second éléments et les fils de cuivre associés, un boîtier de compensation est interposé entre la sonde de température et l'unité de traitement d'informations. Les interfaces de liaison entre les premier et second éléments et les fils de cuivre associés sont disposées dans ce boîtier. Un capteur de température est en outre disposé dans le boîtier de compen- sation pour mesurer la température y régnant et ainsi permettre de compenser les différences de potentiel constatées entre les premier et second éléments du thermocouple et les fils de cuivre associés. Sur le train d'atterrissage d'un avion, le boîtier de compensation est disposé à l'écart de la sonde de température, c'est-à-dire à une distance comprise généralement, sur un avion de ligne, entre 1,5 m et 2,5 m. Ainsi, les premier et second éléments du thermocouple doivent avoir une longueur comprise entre 1,5 m et 2,5 m, et cheminer le long de la jambe de force du train d'atterrissage depuis le dispositif de freinage dans lequel est implantée l'extrémité de la sonde. On conçoit qu'un dispositif de mesure de température comportant une telle sonde et un boîtier de compensation ainsi disposé à l'écart de la sonde est relativement lourd et encombrant. L'invention a pour but de proposer une sonde de température permettant de réduire le poids et l'encombrement du dispositif de mesure de température. A cet effet, l'invention a pour objet une sonde de température du type précité, caractérisée en ce qu'elle comporte : - un connecteur pour la connexion électrique de la sonde, lequel connecteur est solidaire du boîtier et comporte des première et seconde bornes de connexion reliées, dans le boîtier, respectivement, aux premier et second éléments, lesquelles bornes sont réalisées en un matériau différent des premier et second matériaux, et - un organe de compensation de l'effet de la température sur les liai- sons électriques entre les premier et second éléments du thermocouple et, respectivement, les première et seconde bornes, lequel organe de compensation est disposé dans le boîtier. Suivant des modes particuliers de réalisation, la sonde de température comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - ledit organe de compensation est une thermistance connectée entre l'un des premier et second éléments du thermocouple et la borne de connexion correspondante. - ladite thermistance est telle que, en présence d'un courant circulant dans la sonde, la thermistance présente, à ses bornes, une tension opposée à la somme des tensions présentes entre, d'une part, une borne de connexion et l'un associé des premier et second éléments du thermocouple et, d'autre part, la thermistance et l'autre associé des premier et second éléments du thermocouple ; - le connecteur comporte un corps enveloppant au moins partiellement les première et seconde bornes, et ledit organe de compensation est disposé dans le corps du connecteur ; - les connexions entre les premier et second éléments du thermocoupie et les première et seconde bornes du connecteur sont disposées dans le corps du connecteur ; et - les premier et second matériaux sont du CHROMEL et de l'ALU- MEL. L'invention a également pour objet un dispositif de mesure de la température comportant une sonde de température telle que décrite ci-dessus, une unité de traitement d'informations pour le traitement de la tension aux bornes de la sonde et des fils de liaison reliés, à une extrémité, au connecteur de la sonde et, à l'autre extrémité, à l'unité de traitement d'informations. L'invention a enfin pour objet un dispositif de freinage d'une roue d'avion comportant des organes de friction pour le freinage de la roue et une sonde de température telle que décrite ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de mesure de la température intégrant une sonde selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'une sonde de température selon l'invention ; et - la figure 3 est un schéma électrique de la sonde de température de la figure 1. Sur la figure 1 est représenté un dispositif 2 de mesure de température, notamment de la température d'un dispositif de freinage d'une roue d'avion. Ce dispositif comporte une sonde de température 4 et une unité de traitement d'informations déportée 6, reliées l'une à l'autre par deux fils conducteurs 8A, 8B constitués de cuivre. La sonde de température 4, représentée seule sur la figure 2, est destinée à être implantée directement dans un dispositif de freinage d'une roue d'avion. Ce dispositif de freinage comporte, comme connu en soi, des organes de friction complémentaires solidaires, pour les uns, de la roue et, pour les autres, du train d'atterrissage de l'avion. La sonde 4 comporte une extrémité de mesure 12 disposée au voisinage des organes de friction dont la température doit être mesurée. La sonde 4 comporte un thermocouple 14 disposé dans un boîtier de protection 16 et un connecteur 18 permettant la liaison du thermocouple 14 à l'unité de traitement d'informations déportée 6 au travers des fils 8A et 8B. Le connecteur 18 est solidaire du boîtier 16. Plus précisément, le thermocouple 14 comporte un premier fil conducteur 20 en ALUMEL et un second fil conducteur 22 réalisé en CHROMEL. Ces deux fils conducteurs 20,22 sont liés l'un à l'autre seulement à une de leurs extrémités par une soudure 24 constituant une interface de liaison électrique. Cette interface est située à l'extrémité de mesure 12 de la sonde. Les premier et second fils 20,22 du thermocouple cheminent à l'intérieur du boîtier 16 de la sonde en étant écartés l'un de l'autre. Le boîtier 16 comporte une gaine armée 26 constituée d'un treillis métallique tubulaire s'étendant sur une longueur d'environ 25 cm. Cette gaine 26 est obturée à une extrémité constituant l'extrémité 12 de mesure. A son autre extrémité, la gaine 26 est prolongée par un conduit métallique coudé 28 présentant un tronçon élargi 30 à une extrémité ouverte dans laquelle le connecteur 18 est emmanché. Les deux fils 20,22 du thermocouple s'étendent au travers de la gaine 26 et du conduit 28. Le connecteur 18 présente un corps tubulaire 32 partiellement engagé dans le tronçon élargi 30 du boîtier. Deux bornes de connexion 34,36 font saillie par rapport au corps 32 du connecteur afin de permettre la connexion du thermocouple à l'unité de traitement d'informations déportée 6. Les bornes de connexion 34,36 sont réalisées dans un matériau différent des matériaux constituant les deux éléments 20,22 du thermocouple. Elles sont réalisées par exemple en cuivre. Les bornes 34,36 sont de préférence réalisées dans le même matériau que les fils conducteurs 8A et 8B. Les deux éléments 20,22 constituant le thermocouple sont reliés chacun à une borne 34,36 du connecteur 18. En outre, un organe 40 de compensation de l'effet de la température sur les liaisons électriques entre les premier et second éléments 20,22 du thermocouple et les bornes 34,36 du connecteur est prévu dans la sonde 4. Cet organe de compensation 40 est disposé dans le boîtier 16 et plus précisément dans le corps 32 du connecteur. L'organe de compensation 40 est constitué, avantageusement, d'une thermistance connectée en série entre une borne de connexion, par exem- ple 34, et l'un des éléments conducteurs du thermocouple, par exemple le fil conducteur en ALUMEL 20. Ainsi, le fil conducteur 20 est relié, par exemple par une soudure notée 42, à une patte de la thermistance 40, l'autre patte de cette thermistance étant soudée en un point noté 44 à la borne de connexion 34. L'autre fil conducteur 22 du thermocouple est relié directement à la borne de connexion 36 par une soudure réalisée en un point noté 46. La thermistance 40 est constituée par exemple d'un capteur de température au nickel. Les pattes de connexion de la thermistance sont réalisées dans un matériau différent de ceux des éléments du thermocouple et, avantageusement, dans le même matériau que les bornes de connexion 34, 36, c'est-à-dire en cuivre. Les points de connexion 42 et 46 entre des matériaux hétérogènes, ainsi que l'organe de compensation 40 sont disposés dans le boîtier 16 de la sonde et plus précisément dans le corps 32 du connecteur. Sur la figure 3 est illustré le schéma électrique de la sonde 4. Comme connu en soi, une différence de tension, notée V1, dont la valeur varie en fonction de la température régnant à l'extrémité de mesure 12 de la sonde est présente entre les deux fils 20 et 22 constituant le ther- mocouple. Par ailleurs, du fait de la différence de matériau entre les deux fils 20,22 du thermocouple et la borne 36 du connecteur, d'une part, et la patte de la thermistance 40, d'autre part, des tensions sont présentes au niveau des points de connexion 42 et 46. Plus précisément, une tension V2 s'établit entre le fil 22 en CHROMEL du thermocouple et la borne 36 du connecteur. De même, une tension V3 s'établit entre le fil 20 en ALUMEL du thermocouple et la patte de l'organe 40 de compensation. Les tensions V2 et V3 dépendent de la température aux points de connexion 42 et 46, c'est-à-dire de la température régnant dans le corps 32 du connecteur 18. Par ailleurs, lorsqu'une intensité i circule dans la sonde de température 4, d'une borne 34 à l'autre 36 du connecteur, la thermistance 40 présente, à ses bornes, une tension notée Vc, dont la valeur dépend de la température régnant dans le corps 32 du connecteur, c'est-à-dire dans la région où sont situées les connexions 42 et 46. Les caractéristiques de la thermistance 40 sont choisies de sorte que la tension Vc à ses bornes, en présence d'un courant d'intensité i, soit égale à l'opposé de la somme des tensions aux points de connexion 42 et 46. Ainsi, Vc est égale à- (Vz + Vs). Les bornes 34 et 36 de la sonde sont reliées à l'unité de traitement d'informations 6, laquelle reçoit, en entrée, une tension V4 présente entre ces bornes de connexion. La tension V4 est égale à la somme des tensions dans la sonde, c'est-à-dire que V4 = V1 + (V2 + V3) + Vc. Dans la mesure où Vc est égaie- (Vs + Vs), ta tension aux bornes du connecteur 18 est égale à la tension V1 présente à l'interface 24 de connexion électrique entre les deux fils 20,22 du thermocouple, et ce quelle que soit la température régnant dans le corps du connecteur 18. Ainsi, on conçoit qu'avec une telle sonde de température, la liaison entre la sonde et l'unité de traitement d'informations 6 peut être réalisée seulement par des fils de cuivre 8A, 8B cheminant le long de la jambe de force du train d'atterrissage, sans qu'il soit nécessaire de mettre en oeuvre un boîtier de compensation disposé à l'écart de la sonde de température. Ainsi, l'encombrement et le poids du dispositif de mesure sont considérablement réduits. De plus, dans la mesure où les interfaces entre les fils de CHROMEL et d'ALUMEL et les autres éléments du circuit formés dans un matériau différent sont réalisées directement dans le corps de la sonde, et non dans un boîtier de compensation déporté, la longueur des fils de CHROMEL et d'ALUMEL est réduite, de sorte que le prix du dispositif est réduit en conséquence. Dans le mode de réalisation représenté, les fils 20 et 22 de CHROMEL et d'ALUMEL sont reliés directement par soudage à une borne du connecteur et à une patte de la thermistance 40. Toutefois, en variante, des conducteurs d'un matériau différent de ceux constituant les premier et second éléments du thermocouple peuvent être interposés entre les premier et second éléments du thermocouple et la thermistance 40, d'une part, et la borne de connexion 36, d'autre part. REVENDICATIONS 1.-Sonde de température (4) comportant : - un thermocouple (14) constitué d'un premier et d'un second éléments (20,22) réalisés, respectivement en un premier et en un second matériaux et reliés électriquement l'un à l'autre ; - un boîtier (16) de protection du thermocouple (14), caractérisée en ce qu'elle comporte : - un connecteur (18) pour la connexion électrique de la sonde, lequel connecteur (18) est solidaire du boîtier (30) et comporte des première et seconde bornes (34,36) de connexion reliées, dans le boîtier (16), respectivement, aux premier et second éléments (20,22), lesquelles bornes (34,36) sont réalisées en un matériau différent des premier et second matériaux, et - un organe (40) de compensation de l'effet de la température sur les liaisons électriques (42,46) entre les premier et second éléments (20,22) du thermocouple (14) et, respectivement, les première et seconde bornes (34,36), lequel organe de compensation (40) est disposé dans le boîtier (16). 2.-Sonde de température selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit organe de compensation est une thermistance (40) connectée entre l'un des premier et second éléments (20,22) du thermocouple (14) et la borne de connexion (34,36) correspondante. 3.-Sonde de température selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite thermistance (40) est telle que, en présence d'un courant circulant dans la sonde, la thermistance (40) présente, à ses bornes, une tension opposée à la somme des tensions présentes entre, d'une part, une borne de connexion (36) et l'un associé (22) des premier et second éléments du thermocouple et, d'autre part, la thermistance (40) et l'autre associé (20) des premier et second éléments du thermocouple. 4.-Sonde de température selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le connecteur (18) comporte un corps (32) enveloppant au moins partiellement les première et seconde bornes (34,36), et en ce que ledit organe de compensation (40) est disposé dans le corps (32) du connecteur (18). Il 5.-Sonde de température selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les connexions (42,46) entre les premier et second éléments (20,22) du thermocouple et les première et seconde bornes (34,36) du connecteur sont disposées dans le corps (32) du connecteur (18). 6.-Sonde de température selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les premier et second matériaux sont du CHROMEL et de l'ALUMEL. 7.-Dispositif (2) de mesure de la température comportant une sonde de température (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, une unité de traitement d'informations (6) pour le traitement de la tension aux bornes (34,36) de la sonde (4) et des fils de liaison (8A, 8B) reliés, à une extrémité, au connecteur (18) de la sonde et, à l'autre extrémité, à l'unité de traitement d'informations (6). 8.-Dispositif de freinage d'une roue d'avion comportant des organes de friction pour le freinage de la roue et une sonde de température (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.