Brevet FR2843458A1 — publié le 20040213

Dispositif de mesure de niveau d'un liquide La présente invention concerne un dispositif de mesure du 5 niveau d'un liquide dans un réservoir ou compartiment de réservoir, du type comportant un instrument gradué qu'on introduit par un orifice du réservoir, qu'on plonge dans liquide et sur lequel on lit le niveau atteint par le liquide; ce qui permet de déterminer la quantité de liquide contenu à l'aide, par exemple, d'un barème de jaugeage 10 préalablement établi. L'invention vise plus particulièrement, mais non exclusivement, un tel dispositif destiné à mesurer le niveau d'un réservoir contenant un hydrocarbure liquide. La détermination de la hauteur est traditionnellement effectuée à l'aide d'une règle graduée introduite dans le récipient par un orifice 15 de service (par exemple un trou de visite ou un capot de remplissage), posée sur une surface repère du récipient et dont la partie inférieure est plongée dans le liquide. La graduation de la règle atteint par le mouillage de liquide indique la dénivellation entre une surface "origine" et celle du liquide. L'ouverture d'un orifice supérieur du récipient, nécessaire pour l'introduction de la règle graduée, met en communication l'intérieur du réservoir avec l'atmosphère ambiante, ce qui risque de laisser échapper des émanations de produits présentant éventuellement un degré de danger ou de toxicité. Pour remédier à cet inconvénient en réduisant les fuites causées par l'ouverture de l'orifice, la Demanderesse a déjà proposé dans la demande FR 2 821 154 de faire en sorte que l'orifice de service comprenne un manchon dont la partie inférieure est équipée d'un dispositif d'obturation automatique, et que la section de l'instrument de lecture soit conformée à la section dudit manchon pour former une liaison glissière avec celui-ci, le dispositif d'obturation s'ouvrant automatiquement lorsque l'instrument de lecture a pénétré suffisamment dans le manchon et se fermant automatiquement lorsque l'instrument s'est retiré suffisamment dans le manchon. La liaison glissière, qui se fait à jeu minimum, assure une étanchéité partielle ou complète. Elle peut être complétée par au moins un joint annulaire pour parfaire l'étanchéité. En dehors des opérations de mesure, l'orifice est maintenu fermé. Afin que la liaison glissière ne provoque pas l'essuyage de l'instrument de lecture lors du retrait de celui-ci, l'instrument de lecture est au moins en partie creux pour permettre l'entrée du liquide à l'intérieur et il est de préférence réalisé sous forme d'un tube en matériau transparent tel que du "Pyrex" portant des graduations ou 15 laissant voir des graduations (par exemple sur une règle graduée située à l'intérieur du tube). Un tel dispositif donne satisfaction quant à son fonctionnement mais le tube en verre reste fragile et difficile à essuyer entre deux lectures. Le but de l'invention est de proposer un autre dispositif de 20 mesure du niveau de liquide. L'invention atteint son but grâce à dispositif de mesure du niveau d'un liquide dans un réservoir, du type comportant une pige graduée qu'on introduit par un orifice du réservoir, qu'on plonge dans le liquide et sur laquelle on lit le niveau atteint par le liquide, l'orifice 25 comprenant un élément tubulaire dont la partie inférieure est équipée d'un dispositif d'obturation automatique, le dispositif d'obturation s'ouvrant automatiquement lorsque la pige a pénétré suffisamment dans l'élément tubulaire et se fermant automatiquement lorsque la pige s'est retirée suffisamment dans l'élément tubulaire, caractérisé en ce qu'il comporte également un bouchon, destiné à fermer l'orifice et associé à une tige dimensionnée pour actionner le dispositif d'obturation de la même manière que la pige, l'élément d'obturation étant ouvert quand le bouchon est fermé. Un intérêt particulier de cette mesure est que l'élément tubulaire reste ainsi en communication ouverte avec la cuve lorsque le bouchon est mis, de sorte que si la cuve est vidée (généralement par le bas), l'intérieur de l'élément tubulaire se vidange aussi, ce qui évite de polluer le liquide du remplissage suivant. Avantageusement, la tige du bouchon occupe dans le liquide un volume identique à celui qu'occupe la pige graduée quand elle est introduite, ce qui permet d'avoir immédiatement dans l'élément tubulaire sensiblement le même volume de liquide, que l'orifice soit fermé par le bouchon ou ouvert et servant au passage de la pige 15 graduée. L'équilibre nécessaire à une lecture correcte s'établit donc très rapidement et les mesures peuvent se faire dans un temps très court. Avantageusement, le dispositif d'obturation est constitué par un tube externe entourant au moins le bas de l'élément tubulaire et 20 comportant un fond susceptible d'être poussé par la tige du bouchon ou la pige graduée, le tube externe comportant des ouvertures près dudit fond et étant rappelé élastiquement vers le haut. Ce rappel élastique peut être constitué par un ressort hélicodal accroché à la fois au tube et à une partie liée à l'orifice du réservoir. Cette 25 réalisation du dispositif d'obturation est simple, robuste et économique. Avantageusement, la pige graduée est montée sur un sabre de jaugeage comportant un dispositif d'étanchéité coopérant avec l'orifice du réservoir. Le dispositif d'étanchéité, par exemple constitué d'une entretoise et d'un joint destiné à coopérer avec un siège formé sur une partie de l'orifice du réservoir, permet d'éviter la fuite vers l'atmosphère des gaz contenus au-dessus du liquide dans le réservoir, pendant la mesure. L'invention sera mieux comprise grâce à la description suivante, se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de l'invention, le sabre de jaugeage étant en position de mesure dans le tube, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du tube et de la bouche du dispositif de l'invention, la figure 2A est une vue agrandie du détail A de la figure 2, montrant la bouche du dispositif, la figure 3 est une vue de côté du bouchon et de sa tige, destiné à 15 boucher le tube de la figure 2, la figure 4 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 2 avec le bouchon et la tige de la figure 4, la figure 5 est une vue de détail de l'entretoise et du joint équipant le sabre de la figure 1 la figure 6 est une coupe VI-VI de la figure 5, et la figure 7 est une vue de dessus du joint équipant le sabre de la figure 5. Le récipient représenté par sa paroi supérieure 1 comporte un orifice supérieur dans lequel est monté un élément tubulaire formé 25 par un manchon cylindrique 2 supportant d'une part une pièce annulaire intérieure 3 à laquelle est attaché un tube allongé 4, et d'autre part une collerette externe 5 de vissage de bouchon. Le tube allongé 4 est ouvert à sa partie inférieure et plonge vers le bas dans le récipient, au- dessous du niveau de liquide 6 en équilibre dans la cuve. Le tube 4 est entouré avec un jeu faible par un tube externe 7 d'une longueur sensiblement voisine, fermé à son extrémité inférieure par un fond 8 et comportant, près de ce fond, des ouvertures 9. Le tube externe 7 est accroché à la pièce 3 par un 5 ressort 10 reliant des tétons externes 11 à des axes 12 prévus sur la pièce 3, de sorte que le tube externe 7 est en permanence sollicité vers le haut. Dans sa position la plus haute (figure 2A), le tube externe 7 et le tube interne 4 forment un intervalle annulaire 13 fermé à son extrémité supérieure par un joint torique d'étanchéité 14 10 mais communiquant avec l'intérieur 15 du tube interne 4 par des ouvertures 16 prévues dans celui-ci en partie supérieure. Le tube 4 est monté de manière étanche grâce à un joint 17 dans le passage central 18 de la pièce 3, lequel forme un évasement conique 19 destiné à constituer un siège de portée du joint du sabre 20. Le sabre 20 comporte une poignée 21 et une garde latérale 22 destinée à prendre appui sur les plots de jauge 23 liés au récipient et constituant la surface de référence. La poignée se prolonge par une pige graduée 24 en forme de U à ailes 25, les graduations étant portées sur l'âme du U. Au-dessous de la garde 22, et entourant le 20 départ de la pige graduée 24, un ressort annulaire de compression 26 porte un joint 27 en forme de disque présentant une lumière 28 en U destinée au passage de la pige graduée 24. Le ressort 26 et le joint 27 sont dimensionnés pour que le joint 27 vienne s'appuyer élastiquement de façon étanche contre l'évasement 19 de la pièce 3 25 lorsque le sabre 20 est placé sur les plots de jaugeage, comme représenté en figure 1. Grâce à cette étanchéité, les gaz surmontant le liquide dans la cuve ne peuvent pas s'échapper vers l'atmosphère. Dans cette position représentée en figure 1, la pige graduée 24, plus longue que le tube interne 4, pousse le fond 8 du tube externe 7 à l'encontre de la force de rappel exercée par le ressort 10: le liquide de la cuve pénétrant par les ouvertures 9 du tube externe 7 peut aussi entrer dans le tube interne 4 dont la base est ouverte puisque le fond 8 est écarté. Le liquide monte dans le tube interne 7 ainsi que dans 5 l'espace annulaire 13, en chassant l'air qui est au-dessus, par les ouvertures 16 et la base annulaire du manchon 2 pour l'air provenant de l'intérieur du tube interne 4, par le haut de l'espace annulaire 13 et la base annulaire du manchon 2 pour l'air provenant dudit espace annulaire 13. Le niveau du liquide venant mouiller la pige graduée 10 est donc bien celui de la cuve grâce à cet équilibre qui se fait. Lorsqu'on retire la pige graduée 24 pour y lire la hauteur de liquide, le tube extérieur 7 qui ne subit plus la poussée de la pige remonte sous la force de rappel exercée par le ressort 10 pour prendre la position représentée sur la figure 2, dans laquelle la base 15 du tube interne 4 se trouve fermée par le fond 8. Le liquide peut encore envahir l'espace annulaire 13, mais non l'intérieur du tube interne dont le niveau de liquide a un peu baissé compte tenu essentiellement du volume manquant de la pige 24 et éventuellement du liquide échappé par les ouvertures 9 lors de la fermeture de la 20 base. On vient ensuite mettre le bouchon 30 muni de formes ad hoc 32 (par exemple, celles d'un raccord dit "pompier" ou "Guillemin") coopérant avec la collerette de vissage 5. Le bouchon 30 comporte, sous sa paroi étanche de fermeture 33, une tige 31 de longueur et de 25 volume sensiblement égal à la longueur et au volume de la pige graduée 24 de sorte que, mise en place, la tige vient pousser le fond 8 et ouvrir la base des tubes 4, 7 exactement comme le fait la pige graduée en position (cf. figure 4). Ainsi, lorsque le bouchon est mis et ferme l'orifice de la cuve avec étanchéité (grâce aux joints 34 équipant la paroi 33 et portant sur une surface d'appui de la collerette 5), le liquide pénètre à l'intérieur du tube interne 4 et atteint le niveau d'équilibre 6 de la cuve. Lorsqu'on procède à la mesure suivante, on enlève le bouchon 30 5 et sa tige 31 et on remet le sabre 20 et sa pige graduée 24; en raison du volume identique de la tige 31 et de la pige 24, le niveau à l'intérieur du tube n'est pas sensiblement modifié par cette substitution et l'équilibre, pratiquement non dérangé, est donc très rapidement atteint pour pouvoir permettre une nouvelle lecture. A titre d'exemple, la pige peut avoir une longueur de l'ordre de à 100 cm. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure du niveau d'un liquide dans un réservoir, du type comportant une pige graduée (24) qu'on introduit par un orifice 5 du réservoir, qu'on plonge dans le liquide et sur laquelle on lit le niveau atteint par le liquide, l'orifice comprenant un élément tubulaire (2, 4) dont la partie inférieure est équipée d'un dispositif d'obturation automatique (8), le dispositif d'obturation (3) s'ouvrant automatiquement lorsque la pige (24) a pénétré suffisamment dans l'élément tubulaire (2, 10 4) et se fermant automatiquement lorsque la pige (24) s'est retirée suffisamment dans l'élément tubulaire (2, 4), caractérisé en ce qu'il comporte également un bouchon (30) de fermeture de l'orifice, associé à une tige (31) dimensionnée pour actionner le dispositif d'obturation de la même manière que la pige (24), l'élément d'obturation étant ouvert 15 quand le bouchon est fermé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (31) du bouchon (30) occupe dans le liquide un volume identique à celui qu'occupe la pige graduée (24) quand elle est introduite. 20 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'obturation est constitué par un tube externe (7) entourant au moins le bas de l'élément tubulaire (2, 4) et comportant un fond (8) susceptible d'être poussé par la tige (31) du 25 bouchon (30) ou la pige graduée (24), le tube externe comportant des ouvertures près dudit fond (8) et étant rappelé élastiquement vers le haut. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pige graduée (24) est montée sur un sabre de jaugeage (20) comportant un dispositif d'étanchéité coopérant avec l'orifice du réservoir.