Brevet FR2894026A3 — publié le 20070601

FR 2894026 A3 20070601 FR 0512134 A 20051130 Dispositif de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte par dépression L'invention se rapporte aux dispositifs de contrôle d'étanchéité d'une enceinte, et plus particulièrement à un dispositif de contrôle d'étanchéité d'une enceinte en dépression avec détection d'un seuil de fuite réglable. s Dans l'industrie automobile et de nombreux autres domaines, il est nécessaire de contrôler l'étanchéité d'enceintes. Ce terme d'enceinte désignant un volume de petites dimensions comme par exemple des tuyaux en matière souple, susceptibles de présenter une certaine porosité, ou de grandes dimensions comme par exemple une salle, une cuve... lo Les mesures d'étanchéité sont nécessaires et très importantes pour apprécier la qualité des pièces. Lorsque le défaut d'étanchéité est un trou visible dans une pièce, ces contrôles d'étanchéité sont relativement faciles. Mais ils sont beaucoup plus difficiles lorsque le défaut résulte d'une certaine porosité et que la fuite est 15 donc extrêmement faible, et encore plus difficiles notamment dans le domaine automobile lorsque l'enceinte est montée sur le véhicule et a servi pendant un certain temps. Les conséquences de tels défauts peuvent être extrêmement importantes et coûteuses. 20 Actuellement les dispositifs utilisés ne sont pas suffisamment fiables pour déceler des fuites extrêmement faibles comme celles évoquées ci-dessus. Ainsi, le brevet FR 2 735 234 décrit un procédé, et le dispositif associé, permettant de contrôler l'étanchéité d'une enceinte. Ce dispositif 25 comprend une source de fluide sous pression reliée par une conduite d'alimentation en fluide sous pression à l'enceinte à contrôler, une vanne de gonflage montée dans la conduite et permettant de couper l'enceinte de la source de pression, un capteur de pression, différentielle, comprenant une chambre de référence et une chambre de mesure, et monté en aval de la 30 vanne de gonflage, une vanne de mesure pour séparer l'enceinte à contrôler de la chambre de référence en laissant l'enceinte en communication avec la chambre de mesure et un circuit de gestion et d'exploitation pour prendre les signaux de mesure du capteur à des instants prédéterminés et les exploiter en les comparant à des seuils et fournir le résultat du contrôle. Le dispositif permet de, mesurer la pression différentielle entre la pression de l'enceinte et celle de la chambre de référence à deux temps différents, et ensuite de calculer la différence entre ces deux pressions partielle et la comparer à une valeur de référence pour évaluer l'étanchéité de l'enceinte. Mais ce dispositif présente l'inconvénient de nécessiter une chambre de référence et d'être io dépendant des volumes de l'enceinte et de la chambre de référence qui doivent être identiques. Dans le cas contraire, l'utilisation d'un abaque est nécessaire. De plus ce procédé permet uniquement de conclure sur l'étanchéité ou la non étanchéité de l'enceinte. II ne permet pas de donner une valeur au débit de fuite. 15 La présente invention a donc pour objet de réduire ces inconvénients. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte, l'enceinte étant reliée par une conduite d'alimentation en fluide à une source de fluide, une électrovanne disposée en amont de la source de fluide permettant de couper l'enceinte de la source 20 de fluide, comprenant des moyens de mise en dépression de l'enceinte et des moyens de mesure de l'étanchéité. Selon une autre caractéristique de l'invention les moyens de mise en dépression sont du type VENTURI ou pompe à vide. Selon une autre caractéristique de l'invention les moyens de mesure 25 de l'étanchéité comprennent des éléments de mesure de dépression interne de l'enceinte, un moyen de mesure de pression différentielle, un système d'aspiration associée à l'électrovanne, un moyen de régulation de pression et du niveau d'aspiration par rapport à une pression de consigne relié d'une part au moyen de mesure de pression différentielle et d'autre part au 30 système d'aspiration, l'ensemble de ces éléments étant disposés le long de la conduite. Selon une autre caractéristique de l'invention le moyen de mesure de dépression interne est un capteur de pression. Selon une autre caractéristique de l'invention le moyen de mesure de pression différentielle est un débitmètre. s Selon une autre caractéristique de l'invention le moyen de régulation de pression et du niveau d'aspiration est un régulateur. L'invention propose aussi un procédé de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte par dépression mettant en oeuvre le dispositif précédent caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: lo choix de la valeur de pression de consigne et du seuil de fuite par l'utilisateur ; - mise sous dépression par aspiration de l'enceinte à la pression d'une valeur consigne ; - stabilisation de la pression à l'intérieur de l'enceinte par rapport à la 15 pression de consigne et mesure de la différence de pression par le débitmètre pendant un temps T ; - mesure du débit de fuite et comparaison du débit de fuite avec le seuil autorisé ; - affichage et enregistrement des résultats. 20 L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs dans lesquels : - la figure 1 est vue schématique des éléments de mesure du dispositif selon l'invention ; 25 -la figure 2 est vue schématique du boitier électrique du dispositif selon l'invention ; - La figure 3 est une vue schématique du dispositif selon l'invention ; - La figure 4 est une vue schématique de l'interface utilisateur du dispositif selon l'invention ; 30 L'invention va à présent être décrite en référence aux figures 1 à 4. Le dispositif selon l'invention illustré sur les figures 1 et 3 permet de contrôler l'étanchéité d'une enceinte (1). Il peut s'agir d'une pièce de grandes dimensions par exemple un carter de boite de vitesses ou un bloc moteur, ou d'une pièce de plus petite dimension, par exemple d'un morceau de tuyau destiné à une installation de distribution de fluide d'un véhicule. Cette enceinte (1) est reliée par un orifice au dispositif de contrôle par une liaison (12) qui peut être l'extrémité d'un tuyau muni de moyens de liaison pour être raccordé au volume intérieur de l'enceinte (1). Tous les autres orifices étant bouchés lors de la mesure. io Le dispositif comprend une source (7) d'air comprimé qui envoie par une conduite (12) de l'air comprimé vers l'enceinte (1) afin que sa pression interne corresponde à une pression désirée, telle qu'une dépression. Cette pression désirée appelée pression de consigne est celle qui va permettre de déterminer l'étanchéité de l'enceinte (1) par comparaison de 15 pression. La valeur de la pression de consigne qui est réglable, est constante pendant tout le contrôle d'étanchéité de l'enceinte (1) grâce à un régulateur (4). Ce régulateur (4) est disposé sur la liaison (12) entre l'enceinte (1) et la source (7) d'air comprimé. C'est vers ce régulateur qu'est envoyée (42) la valeur de la pression de consigne choisie par l'utilisateur sur 20 l'interface de commande. Un système d'aspiration (5) est disposé entre le régulateur (4) et la source (7) d'air comprimé. Ce système d'aspiration (5) permet de mettre l'enceinte (1) à la pression de consigne. Ce système (5) peut être du type VENTURI ou pompe à vide. Pour que l'aspiration soit possible une 25 électrovanne (6) est disposée entre le système d'aspiration (5) et la source (7) d'air comprimé. Ainsi lorsque l'électrovanne (6) est ouverte l'aspiration (5) est réalisée de façon que la pression interne de l'enceinte (1) soit identique à celle de consigne. Un capteur (2) de pression est disposé proche de l'enceinte (1) à 30 contrôler, entre le régulateur (4) et l'enceinte (1). Il sert à mesurer la pression interne de l'enceinte (1). Si une différence de pression est observée entre la pression interne et la pression de consigne, cette différence est comblée par le dispositif de contrôle. Pour cela le régulateur (4) contrôle la pression et régule l'aspiration si nécessaire, afin que la valeur de pression soit proche de celle de 5 consigne. L'enceinte (1) est donc à une pression égale à celle de la pression de consigne, et en cas de fuite la pression interne de l'enceinte (1) va avoir tendance à varier en sens inverse au sens prévu, le régulateur (4) va donc augmenter l'aspiration pour diminuer la pression et maintenir l'enceinte à la 10 pression désirée. Le débitmètre (3) qui est placé entre le capteur (2) de pression et le régulateur (4) va mesurer la quantité d'air aspiré par unité de temps lors de la régulation de la pression par le régulateur (4). Cette quantité d'air aspirée par unité de temps correspond à la quantité d'air gagnée par unité de temps, 15 due à la fuite, de l'enceinte (1). C'est à partir de cette valeur que le débit de fuite est calculé. Cette valeur est envoyée (31) au boitier électrique (8) et est comparée à la valeur de débit de fuite maximum choisie par l'utilisateur. La valeur de la pression interne est elle aussi envoyée (42) au boitier électrique (8). Après 20 comparaison le dispositif donne un résultat sur l'étanchéité de l'enceinte (1) en allumant soit un voyant vert (113) si l'enceinte (1) est: étanche c'est-à-dire avec un débit de fuite acceptée, soit un voyant rouge (123) si l'enceinte (1) a une fuite supérieure à celle choisie par l'utilisateur. Ces voyants s'allument sur l'écran de l'interface utilisateur illustrée sur la figure 4. 25 Pour pouvoir fonctionner l'ensemble de ces éléments de mesure sont reliés à un boitier électrique (8) lui mémé relié a une interface utilisateur (10) réalisée sur ordinateur. Ce boitier électrique (8) illustré sur la figure 2 est constitué de deux parties, une interne (81) et une externe (82). La partie interne (81) comprend 30 une carte d'interface (813) avec un circuit entrées sorties qui établit la liaison entre l'interface utilisateur (10) et les éléments de mesure, un porte fusible (812) contenant des fusibles, un bornier (811) qui relie les entrées et les sorties de la carte d'interface (813), un transformateur (814) qui alimente la carte d'interface (813) et une alimentation (815) qui alimente l'ensemble du boitier. La partie externe (82) comprend les borniers de liaison à l'alimentation (821), à (822) l'électrovanne, au (826) débitmètre et au (823) régulateur. Dans cette partie externe (82) sont également disposés un moyen de liaison (822) recevant les informations du débit du débitmètre, un moyen de liaison (824) recevant la valeur de consigne de l'ordinateur, une liaison (827) à la mesure de pression. Il peut aussi comporter un port USB (828). Ce boitier ~o électrique (8) est relié à l'interface utilisateur (10) dont il reçoit les commandes entrées par l'utilisateur. L'interface utilisateur (10) est constituée par un ordinateur comportant un écran (100) et un logiciel de présentation des signaux fournis. Par le biais de cet écran (100), illustré figure 4, l'utilisateur voulant effectuer un contrôle 15 d'étanchéité va pouvoir entrer ses données. Cet écran (100) comporte plusieurs éléments : - un menu (101) déroulant permettant de choisir dans une liste la pièce à tester, - Un bouton départ (102) pour lancer le contrôle d'étanchéité, 20 - Un bouton stop (103) pour arrêter le contrôle d'étanchéité, Un bouton quitter (104) pour fermer le dispositif, Un bouton accès administrateur (105). Ce bouton (105) donne accès aux paramètres du test de contrôle. C'est à ce niveau que l'utilisateur choisi la valeur de pression de consigne et la valeur du seuil de fuite, 25 - Quatre témoins lumineux : le premier (106) pour la création du vide clignote au moment du vidage c'est à dire lorsque l'enceinte est sous dépression, il reste ensuite allumé ; le deuxième (107) pour la stabilisation clignote pendant la phase de stabilisation de la pression à la consigne souhaitée et reste allumé une fois qu'elle est terminée ; le troisième (108) 30 pour le test clignote au moment du test de contrôle d'étanchéité et reste allumé; le quatrième (109) pour le remplissage de l'enceinte et reste ensuite allumé aussi. -Une première fenêtre d'affichage de jauge (111) indiquant la valeur du débit de fuite en centimètre cube par minute et permettant l'affichage (112) de ce débit, - Une deuxième fenêtre d'affichage de jauge (121) indiquant le niveau de pression dans l'enceinte (1) testée en millibars et permettant l'affichage (122) de la pression, - Un voyant vert (113) pour pièce étanche qui s'allume si l'enceinte to est étanche, - Un voyant rouge (123) pour fuite qui s'allume si l'enceinte fuit. Ce dispositif de contrôle d'étanchéité d'une enceinte (1) permet de mettre en oeuvre un procédé dont le principe est le suivant. - Une étape consiste à mettre sous dépression par aspiration 15 l'enceinte (1) en la mettant à la pression de consigne. Pour cela l'utilisateur a préalablement sélectionné le type de pièce à contrôler grâce au menu déroulant (101) de l'interface utilisateur (10) et entré la valeur du seuil de fuite ainsi que celle de la pression de consigne. Le bouton départ (102) permet ensuite de lancer le test. Le programme 20 commande l'ouverture de l'électrovanne (6) et la maintient ouverte jusqu'à ce que la pression interne de l'enceinte (1) soit a la valeur de la pression de consigne. - Une étape de stabilisation de la pression à l'intérieur de l'enceinte (1) par rapport à la pression de consigne et une étape de mesure de la 25 quantité d'air aspirée par le débitmètre (3) pendant un temps T est réalisée ; Pendant cette étape le programme commande la mise en marche du régulateur (4) afin de réguler la pression s'il y a une fuite de l'enceinte (1). La pression oscille autour de la pression de consigne et s'équilibre dans l'ensemble de l'enceinte. La quantité d'air aspiré nécessaire pour réguler la 30 pression est mesurée par le débitmètre (3) et la valeur est fournie au programme pour réaliser une étape de mesure du débit de fuite et de comparaison du débit de fuite avec le seuil autorisé; - Une étape d'affichage et enregistrement des résultats est réalisée par le programme. Lorsque le contrôle est terminé les résultats s'affichent sur l'écran de l'interface utilisateur (10) et peuvent aussi être enregistrés et stockés dans un fichier de type Excel. Cet enregistrement permettra ensuite de pouvoir comparer les résultats pour différentes enceintes de même type. Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention io permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiquée. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être 15 limitée aux détails donnés ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte (1), l'enceinte (1) étant reliée par une conduite (12) d'alimentation en fluide à une source (7) de fluide, une électrovanne (6) disposée en amont de la source (7) de fluide permettant de couper l'enceinte (1) de la source (7) de fluide, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mise en dépression (5) de l'enceinte et des moyens de mesure de l'étanchéité. 2. Dispositif de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de mise en dépression (5) io sont du type VENTURI ou pompe à vide. 3. Dispositif de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de mesure de l'étanchéité comprennent des éléments de mesure de dépression interne (2) de l'enceinte (1), un moyen de mesure de pression différentielle (3), un système d'aspiration 15 (5) associée à l'électrovanne (6), un moyen de régulation (4) de pression et du niveau d'aspiration par rapport à une pression de consigne relié d'une part au moyen de mesure de pression différentielle (3) et d'autre part au système d'aspiration (5), l'ensemble de ces éléments étant disposés le long de la conduite (12) ; 20 4. Dispositif de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte (1) selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen de mesure de dépression interne (2) est un capteur de pression. 5. Dispositif de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte (1) par dépression selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen de mesure 25 de pression différentielle (3) est un débitmètre. 6. Dispositif de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte (1) par dépression selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen de régulation (4) de pression et du niveau d'aspiration est un régulateur. 7. Procédé de contrôle de l'étanchéité d'une enceinte (1) mettant en oeuvre le dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : choix de la valeur de pression de consigne et du seuil de fuite par 5 l'utilisateur ; mise sous dépression par aspiration de l'enceinte (1) à la pression d'une valeur consigne ; stabilisation de la pression à l'intérieur de l'enceinte par rapport à la pression de consigne et mesure de la différence de pression par le 10 débitmètre (3) pendant un temps T ; mesure du débit de fuite et comparaison du débit de fuite avec le seuil autorisé ; affichage et enregistrement des résultats. 15