Brevet FR2877434A1 — publié le 20060505

L'invention concerne un dispositif de capteur comportant un élément de mesure démontable muni d'au moins une sonde de mesure conçue apte à prendre position au fond d'un support de montage, au moins un câble de raccordement électrique reliant la ou les sondes à une tête de connexion externe. Tout particulièrement, la présente invention s'applique aux dispositifs de capteur du type équipant de nombreuses installations de génie de procédé industriel, dispositif de capteur intégrant une ou plusieurs sondes de nature variable, comme par exemple des sondes à résistance, des thermistances, des thermocouples... De tels dispositifs de capteurs sont habituellement définis par un support de montage équipant une installation quelconque et dans lequel vient à être introduit un élément de mesure démontable pourvu d'une ou plusieurs de ces sondes et se présentant, généralement, sous forme d'un corps rigide. Cet élément de mesure comporte encore au moins un câble de raccordement assurant la retransmission des informations récoltées par la ou les sondes au niveau d'une tête de connexion externe à laquelle aboute ce ou ces câbles de raccordement. Tout particulièrement, cette tête de connexion externe, directement monté sur le support de montage, est elle-même reliée à une unité de gestion de l'installation assurant le pilotage de cette dernière. Evidemment, les supports de montage de ces dispositifs de capteurs sont habituellement montés à demeure sur les cuves, tuyauteries, réacteurs ou autre, que comporte une installation de génie de procédés industriels. Ils sont d'ailleurs adaptés à cette implantation, en particulier en ce qui concerne leurs dimensions et celles de l'élément de mesure démontable. Ainsi, par exemple, la longueur d'un support de montage, d'un dispositif de capteur de température dépend, fréquemment, de la profondeur à laquelle on souhaite prélever la température dans un milieu déterminé. A ce propos, on observera que cette longueur des supports de montage peut dépendre de bien d'autres considérations techniques. L'on comprend bien que les éléments de mesure prenant position dans ces supports de montage doivent, eux-mêmes, être adaptés à la section interne et la longueur de ces derniers pour que la ou les sondes dont ils sont pourvus soient en mesure de retransmettre des données représentatives des informations que l'on tente de recueillir par leur intermédiaire. Dans ces conditions, les fabricants de dispositifs de capteurs doivent proposer à leur clientèle toute une gamme de produits adaptés, autrement dit des éléments de mesure ayant à chaque fois la bonne longueur pour leur raccordement à la tête de connexion. Ces éléments de mesure sont donc fabriqués à la commande. Bien évidemment, l'utilisateur doit, lui, maintenir systématiquement dans son stock autant d'éléments de mesure différents qu'il comporte de supports de montage distincts. En effet, à supposer qu'il ne dispose pas de la bonne pièce de rechange en cas de dysfonctionnement d'un dispositif de capteur, il peut être amené à stopper le fonctionnement total de l'installation pour raison de sécurité évidente. A ce propos, le remplacement même d'un élément de mesure peut s'avérer très complexe. En effet, en raison de la rigidité d'un tel élément de mesure et de sa dimension, son démontage peut s'avérer difficile, car nécessitant un espace suffisant dans l'axe du support de montage, espace au moins égal, voire supérieur, à la longueur de cet élément de mesures. Il est pourtant indispensable que le remplacement d'un tel élément puisse se faire dans un temps minimum d'intervention. La présente invention se veut à même de répondre à ces inconvénients. En particulier, c'est dans le cadre d'une démarche inventive que l'on a imaginé déporter la tête de connexion d'un dispositif de capteur et en équipant l'élément de mesure d'une sur longueur de câbles de raccordement souple, solution qui permet de standardiser un élément de mesure pour toute une gamme de dispositifs de capteur de température et accessoirement de minimiser l'espace nécessaire au démontage de cet élément de mesure. En effet, au travers de ce déport de la tête de connexion, tous les éléments de mesure, d'un type donné, destinés à équiper une installation peuvent être pourvus de câbles de raccordement d'une même longueur standard, correspondant à la distance la plus importante séparant la ou les sondes d'un dispositif de capteur de sa tête de la connexion. En effet, l'excèdent de câble, pour les dispositifs de capteur où cette distance entre sondes et tête de connexion est moindre, peut prendre être aisément place extérieurement au support de montage, voire dans la tête de connexion. Ainsi, l'invention concerne un dispositif de capteur comportant un élément de mesure démontable muni d'au moins une sonde de mesure conçue apte à prendre position au fond d'un support de montage, au moins un câble de raccordement électrique étant conçu pour relier la ou les sondes à une tête de connexion externe, caractérisée par le fait que le support de montage comporte une tête de fermeture conçue apte à être traversée, notamment de manière étanche, par les câbles de raccordement électrique définis de longueur adaptée pour autoriser leur raccordement à une tête de connexion externe déportée. Les avantages découlant de la présente invention consistent en ce que le fabricant de ces dispositifs de capteur peut largement optimiser le stock des éléments de mesure qu'il tient à disposition de ses clients, auxquels il peut proposer une garantie d'approvisionnement dans les meilleurs délais. Par ailleurs, moyennant un nombre réduit d'éléments de mesure en réserve, les utilisateurs sont en mesure de remédier à une panne d'un dispositif de capteur quelconque au niveau de leur installation, ceci dans un temps d'intervention réduit permettant d'éviter, le cas échéant, l'arrêt de fonctionnement de l'adite installation. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à des exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématisée d'un dispositif de capteurs comportant un support de montage d'une 5 longueur déterminée; - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 illustrant le dispositif de capteur avec un support de montage dont la longueur est différente; - les figures 3 et 4 représentent, de manière schématisée, des dispositifs de capteurs intégrant un guide de positionnement de l'élément de mesure, ce guide étant, dans un cas, monté à demeure et, dans l'autre, prévu de nature démontable; la figure 5 illustre, de manière schématisée, un mode de réalisation particulier d'un élément de mesure comportant des moyens élastiques qui, en combinaison avec la gaine de poussée permettent de maintenir sous contrainte élastique la ou les sondes en fond de support de montage; - la figure 6 illustre, de manière schématisée, un élément de mesure comportant une gaine de poussée semi-rigide; la figure 7 est un schéma illustrant le raccordement de plusieurs dispositifs de capteur au travers d'une même tête de connexion. Telle que représentée dans les figures des dessins ci-25 joints, la présente invention a trait au domaine des dispositifs de capteurs. Un tel dispositif de capteur 1, de type capteur de température ou autre, comporte un élément de mesure démontable 2 muni d'au moins une sonde de mesure 3 de nature variable, comme, par exemple, des sondes à résistances, des thermistances, des thermocouples, etc.... Cette sonde 3 est prévue apte à prendre position au fond 4 d'un support de montage 5 plongeant dans le milieu dans lequel la mesure doit être effectuée. Ainsi, ce support de montage 5 présente une longueur L1, L2 dépendant très souvent du type de mesure à réaliser. Par exemple, cette longueur L2 peut être plus importante pour pouvoir prélever la température en profondeur dans le milieu dans lequel plonge ce support de montage 5. Comme représenté dans la figure 3, intérieurement au support de montage 5 peut être implanté, de manière fixe, un guide 6 destiné à permettre à l'élément de mesure 2 d'être repoussé, très exactement au niveau de la zone où doit s'effectuer la mesure. La figure 4 se distingue du mode de réalisation de la figure 3 en ce que le support de montage 5 reçoit, intérieurement, un guide 6 prévu démontable. Par ailleurs, cet élément de mesure 2 comporte au moins un câble de raccordement 7 permettant de relier la ou les sondes 3 à une tête de connexion 8, étant précisé que ce câble de raccordement 7 est choisi de longueur totale L supérieure à la longueur 11, 12 la plus importante des supports de montage de destination 5, ceci de manière à pouvoir déporter, de manière 20 suffisamment accessible, ladite tête de connexion 8. Plus exactement, le support de montage 5 comporte à son extrémité débouchante 12 une tête de fermeture il conçue apte à être traversée, notamment de manière étanche, par le ou les câbles de raccordement électrique 7 définis de longueur adaptée pour autoriser leur raccordement à une telle tête de connexion externe 8 déportée. En déportant, ainsi, la tête de connexion 8, tous les éléments de mesure 2, d'un type donné, destinés à équiper une même installation peuvent être pourvus de câbles de raccordement 7 d'une même longueur standard L définie de manière à permettre le raccordement de la sonde 3 d'un dispositif de capteur 1 qui est la plus éloignée de sa tête de la connexion 8 au niveau de cette installation. En effet, l'excèdent de câble, pour les dispositifs de capteur 1 où cette distance entre sondes 3 et tête de connexion 8 est moindre, peut prendre aisément place 2877434 6 extérieurement au support de montage 5, sous une forme enroulé sur lui-même, voire dans la tête de connexion déportée 8. La tête de fermeture 11 peut adopter différentes formes de réalisation. En particulier, elle peut être vissée ou emboîtée sur le support de montage 5. De manière particulière, elle peut être équipé d'un presseétoupe susceptible de garantir la fermeture de manière étanche autour des câbles de raccordement 7 ou d'une gaine de protection entourant ces derniers. A noter que sur les câbles de raccordement 7 est engagé une gaine de poussée 9 qui permet de repousser la ou les sondes 3 dans la position qu'il convient en fond 4 de support de montage 5. A propos de cette gaine de poussée 9, si elle est choisie de section au plus égale à la section générale s de l'élément de mesure 2, elle peut être définie souple, semi-rigide ou rigide, étant précisé qu'en choisissant une gaine souple, cette souplesse est définie telle à permettre à cette gaine de remplir la fonction qui lui est attribuée, c'est à dire repousser la ou les sondes 3 de l'élément de mesure 2 en bonne position dans le support de montage 5. A noter qu'en coopération avec la tête de fermeture 11, la gaine de poussée 9 peut contribuer au maintien de la ou des sondes 3 dans cette position en fond 4 de support de montage 5 en cours d'utilisation. L'élément de mesure 2 peut encore être équipé de moyens de rappel élastiques 13 conçus aptes à repousser sous contrainte élastique cette ou ces sondes 3 en fond 4 de support de montage 5, plus particulièrement lorsque la tête de fermeture 11 est refermée sur ce dernier. Ainsi, ces moyens de rappel élastiques 13 peuvent être conçus sous forme d'un ressort hélicoïdal interposé entre la gaine de poussée 9 et, selon le cas, la tête de fermeture 11 ou le corps intégrant la ou les sondes 3, comme illustré dans la figure 5. Selon un autre mode de réalisation, la gaine de poussée 9 est elle-même conçue, en tout ou partie, sous forme d'un ressort compressible axialement. Selon encore un autre mode de réalisation, la gaine de 5 poussée 9 est conçue en un matériau compressible. D'ailleurs une gaine 9 en matériau souple peut concevoir, en soi, de tels moyens de rappel élastiques 13. Quant à la tête de connexion 8, elle peut être indépendante pour chaque dispositif de capteur 1 comme représenté dans les 10 figures 1 et 2. Cependant et tel que visible dans le schéma correspondant à la figure 7, plusieurs dispositifs de capteurs 1 peuvent se partager une même tête de connexion 8. Celle-ci peut se présenter sous forme d'une simple boîte de jonction permettant le raccordement des dispositifs de capteurs 1 à une unité de gestion de fonctionnement d'une installation. Elle peut encore recevoir une électronique d'interprétation des informations recueillies au travers d'une ou plusieurs sondes 3 d'un ou plusieurs éléments de mesure 2, électronique dont peuvent dépendre des moyens de signalisation visuels ou sonores conçus aptes à informer un opérateur sur l'état du fonctionnement d'une installation dont il a le contrôle. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Dispositif de capteur comportant un élément de mesure démontable (2), muni d'au moins une sonde de mesure (3) conçue apte à prendre position au fond (4) d'un support de montage (5), au moins un câble de raccordement électrique (7) étant conçu pour relier la ou les sondes (3) à une tête de connexion externe (8), caractérisée par le fait que le support de montage (5) comporte, à son extrémité débouchante (12), une tête de fermeture (11) conçue apte à être traversée, notamment de manière étanche, par le ou les câbles de raccordement électrique (7) définis de longueur (L) adaptée pour autoriser leur raccordement à une tête de connexion externe (8) déportée. 2. Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sur le ou les câbles de raccordement (7) est engagée une gaine de poussée (9) définie apte à assurer le maintien de la ou des sondes (3) en fond (4) de support de montage (5). 3. Dispositif de capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément de mesure (2) est équipé de moyens de rappel élastique (12) conçus aptes à repousser sous contrainte élastique la ou les sondes (3) en fond (4) de support de montage (5). 4. Dispositif de capteur selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que les moyens de rappel élastique (13) sont conçus sous forme d'un ressort hélicoïdal interposé entre la gaine de poussée (9) et une tête de fermeture (11) refermant le support de montage (5) à son extrémité débouchante (12) ou entre la gaine de poussée (9) et le corps intégrant la ou les sondes (3). 5. Dispositif de capteur selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la gaine de poussée (9) est conçue en tout ou partie sous forme d'un ressort compressible axialement. 6. Dispositif de capteur selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la gaine de poussée (9) est conçue en un matériau compressible. 7. Dispositif de capteur selon les revendications 2 et 5 3, caractérisé par le fait que les moyens de rappel élastiques (13) sont constitués par la gaine de poussée (9) en matériau souple.