Brevet FR2826113A1 — publié le 20021220

La présente invention concerne un dispositif de protection étanche et de fixation de capteurs assurant une parfaite intégration de ce capteur dans le dispositif et une parfaite étanchéité du contact électrique et de la connexion de ce capteur avec le milieu extérieur ; que ce milieu soit liquide ou constitué par des environnements boueux, organiques, fibreux et éventuellement très humides. Sur les capteurs actuels qui sont amenés à fournir des signaux électriques, il y a toujours la nécessité d'une parfaite étanchéité entre le capteur et le milieu extérieur. Le fait que ce milieu puisse être soit très humide, soit très corrosif, nécessite une parfaite étanchéité du capteur avec le milieu extérieur afin d'éviter le risque d'une dégradation des électrodes de la connectique et éviter le risque de court-circuit. En règle général, le capteur lui même est étanche. Le fait de devoir également placer le capteur à un certaine profondeur et dans des milieux difficiles où le capteur risque d'être détruit au contact avec d'autres produits ou matériels présents dans ce milieu, nécessite de pouvoir également protéger le capteur contre tout risque de dégradation. A ce jour, il a toujours été particulièrement difficile d'assurer, à la fois, une protection parfaite de ce type de capteur et de disposer d'un dispositif étanche, compact et pouvant être utilisé quel que soit l'environnement dans lequel le capteur allait servir (exemple, d'un capteur pouvant être successivement immergé dans un environnement liquide puis utilisé dans un environnement boueux ou fibreux ou dans un tas de déchets). Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients en proposant un même dispositif d'insertion et de protection du capteur pouvant être utilisé dans des environnements très difficiles et variés, même humides sinon secs voire liquides, et pour des applications très différentes. Le dispositif selon l'invention comporte selon une première caractéristique, deux pièces usinées distinctes pouvant se visser l'une dans l'autre et dans lesquelles sont insérés le capteur et sa connexion électrique. La première pièce est usinée et à la forme d'un doigt de gant évidé dans sa partie interne, permettant l'insertion par vissage du capteur lui-même. Cette première pièce usinée a un bout effilé qui est fait pour faciliter la pénétration possible du dispositif dans le milieu où le capteur sera placé ou enfoncé. La pièce est évidée à l'intérieur afin que soit formée une chambre permettant l'insertion du capteur et sa mise en contact possible avec le milieu extérieur. Pour que le capteur soit, au travers de sa chambre, en contact avec le milieu extérieur, la partie amont du bout de cette pièce effilée, est de forme cylindrique. Cette forme cylindrique est rendue nécessaire pour permettre le perçage de la pièce usinée à ce niveau et plus précisément afin d'éviter que les forêts utilisés pour ce perçage, ne dérapent sur la pièce usinée. Cette pièce est donc percée à ce niveau, de part et d'autre de cette partie cylindrique, permettant ainsi que la chambre intérieure où est inséré le capteur, soit mise en contact avec le milieu extérieur et donc que le capteur soit lui-même en contact avec le milieu extérieur. Cette pièce usinée est également taraudée dans la partie opposée au bout effilé. Le taraudage permet le vissage du capteur et sa fixation à la pièce usinée. Entre la chambre de mise en contact avec le milieu extérieur et le taraudage, une butée est usinée permettant d'assurer une étanchéité entre le capteur, le joint d'étanchéité du capteur et le milieu extérieur. En effet, le capteur se visse et vient se bloquer sur sa butée. Le vissage vient serrer le joint d'étanchéité qui est lui-même écrasé entre la pièce usinée et le capteur. Cette pièce usinée est également filetée dans la partie opposée au bout effilé et donc également dans la partie elle-même taraudée. Le filetage sert à visser la première pièce usinée avec son capteur à la seconde pièce usinée. La seconde pièce est de forme tubulaire et est percée en son axe longitudinal, de part et d'autre, sur toute la longueur de la pièce usinée. Le câble électrique et la connectique du capteur traversent cette seconde pièce usinée de part et d'autre. La connectique du capteur est fixée sur la tête du capteur qui est luimême inséré sur la première pièce usinée. La seconde pièce usinée est taraudée afin de pouvoir venir se visser sur la première pièce usinée, assurant également, à ce niveau, une parfaite étanchéité avec la connectique spécifique au capteur grâce à une colle ou un joint d'étanchéité. L'autre bout de la seconde pièce usinée est également taraudée ce qui permet d'insérer une possible canne de fixation ou un raccord ou une connexion étanche ou un presse-étoupe au bout de cette seconde pièce usinée. Le vissage du capteur à la première pièce usinée, l'insertion de la connectique au capteur, et le vissage de la seconde pièce usinée à la première pièce usinée, forment un dispositif de protection du capteur très compact, en un seul bloc, assurant une parfaite étanchéité de la connectique du capteur et une protection du capteur et de sa connectique, tout en permettant un contact du capteur avec le milieu extérieur. Selon un premier mode privilégié de réalisation de l'invention, l'ensemble des deux pièces usinées peut être intégré au bout d'une canne, au bout de laquelle un raccord, une connectique étanche ou un presse étoupe étanche assure la fixation et l'étanchéité du câble du capteur. La canne permet d'enfoncer le capteur à une profondeur dans le milieu au sein duquel sera réalisé la mesure. Selon un second mode de réalisation, le câble de transmission du signal fournit par le capteur, peut être directement fixé grâce à un presse étoupe ou un raccord ou une connexion étanche directement fixée au dispositif et assurant l'étanchéité au bout de la seconde pièce usinée, sans qu'aucune canne ne soit nécessaire. L'étanchéité est alors encore assurée par le raccord, la connexion étanche ou le presse étoupe. La mesure fournie par le capteur s'effectue alors simplement en descendant le capteur à la profondeur voulue grâce au câble électrique de transmission du signal du capteur lui même. Selon des modes particuliers de réalisation, le bout effilé de la première pièce usinée peut être plus ou moins pointu ; améliorant la pénétration du capteur, dans le milieu où le dispositif sera enfoncé. Les deux pièces usinées sont fabriquées de façon à être les moins larges possibles afin de faciliter la pénétration de l'ensemble du dispositif dans le milieu. Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente une vue du dispositif de l'invention avec sa canne et le câble électrique permettant la transmission du signal lié au capteur. La figure 2 représente une vue générale de la première pièce usinée. La figure 3 représente une coupe de la première pièce usinée. La figure 4 représente une variante en vue générale de la première pièce usinée. La figure 5 représente une vue générale de la seconde pièce usinée. La figure 6 représente une coupe de la seconde pièce usinée. La figure 7 représente une vue générale des deux pièces usinées vissées l'une à l'autre. La figure 8 représente une coupe du dispositif associant les deux pièces usinées et vissées l'une à l'autre, dans lequel le capteur et la connectique sont insérés. En référence à ces dessins, le dispositif comporte une première pièce usinée ayant le forme d'un doigt de gant (1) dont la partie du côté le plus effilé est en forme de pointe (2) puis comporte une partie cylindrique (3) percée de part et d'autre par des orifices (4). La pièce comporte dans la partie opposée, à la fois, un filetage extérieur (5) et un taraudage (6). La pièce usinée est creuse à l'intérieur permettant l'insertion du capteur dans une chambre (7) de mise en contact du capteur (8) avec le milieu extérieur. A l'intérieur, il existe aussi un rebord de mise en butée (9) du capteur (8) et de son joint d'étanchéité (18). La seconde pièce usinée (10) est taraudée (11) permettant le vissage de cette deuxième pièce usinée avec le doigt de gant (1). Cette deuxième pièce est traversée par le câble (12) et la connexion (13) du capteur (8). Selon un premier mode particulier de réalisation, le descriptif peut comporter une canne (14) avec des poignées soudées à la canne (15) pour permettre une meilleure tenue de celle-ci en vue de la pénétration du dispositif dans le milieu au sein duquel la mesure est souhaitée. Au bout de la canne se trouve un raccord, une connexion étanche ou un presse étoupe (16). Selon un autre mode de réalisation, le dispositif ne comporte pas de canne mais simplement un raccord de fixation du câble, une connexion étanche ou un presse étoupe (16). Selon une variante non illustrée, la canne peut comporter plusieurs orifices (4) au niveau de la première pièce usinée (un, deux ou plus) ; favorisant un meilleur contact du capteur (8) avec le milieu extérieur. A titre d'exemple illustratif et non limitatif, le dispositif aura un diamètre de l'ordre de trois centimètres de largeur, trente centimètres de longueur hors canne et les orifices de mise en contact du capteur avec le milieu extérieur auront un diamètre de 0,5 cm. La canne pourra avoir une longueur de 2 mètres. La canne et les deux pièces usinées sont de préférence conçues dans des matériaux adaptés à résister à l'agressivité et la corrosivité ou la température élevée présente dans le milieu extérieur : un matériau plastique, métallique ou composite. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'insertion, la fixation et, l'étanchéité de capteurs de mesure des gaz (oxygène, gaz carbonique, autres gaz...), de l'humidité, du PH et d'autres paramètres dont la mesure est souhaitée ; et à la mesure de ces gaz, de l'humidité, du PH et des autres paramètres, dans différents milieux et notamment les milieux liquides, humides, éventuellement solides, fibreux, boueux, granuleux, et notamment dans le domaine du traitement de l'eau et des déchets et le compostage. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour insérer et fixer un capteur (8) caractérisé en ce qu'il comporte un première pièce usinée (1) ayant la forme d'un doigt de gant, comportant un bout cylindrique (3) percé de plusieurs orifices (4) qui traversent de part et d'autre cette partie cylindrique (3). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le doigt de gant (1) comporte après cette partie cylindrique, d'une partie effilée plus ou moins pointue (2). 3. Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé en ce que le doigt de gant comporte à la fois un taraudage (6) et un filetage (5) dans la partie opposée au bout effilée et pointu, et que le capteur (8) peut être vissé grâce à la partie taraudée (6). 4. Dispositif selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'étanchéité du capteur avec le milieu extérieur est obtenu soit par une colle, soit par un joint d'étanchéité (17) qui se place entre le capteur et la mise en butée (9) à l'intérieur de cette pièce usinée. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées en ce qu'une seconde pièce usinée (10) permet le passage du câble (12) lié au capteur et de sa connexion (13) ; et que cette pièce se visse directement sur la première pièce usinée (1). 6. Dispositif selon les revendications 1 à 5 caractérisées en ce qu'il est fixé à une canne (14) comportant ou ne comportant pas de poignée (15), avec au bout de la canne, un raccord, une connexion étanche ou un presse étoupe (16). 7. Dispositif selon les revendications 1 à 5 caractérisées en ce qu'au bout de la seconde pièce usinée (10), un raccord, une connexion étanche ou un presse étoupe (16) est directement inséré au dispositif intégrant le capteur (8). 8. Dispositif selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le dispositif peut être utilisé avec ou sans canne.