Brevet FR2892512A3 — publié le 20070427

FR 2892512 A3 20070427 FR 0654478 A 20061024 9251 2 1 Pressostat électronique avec possibilité de configuration rapide des principaux paramètres, même pendant le fonctionnement du système contrôlé DESCRIPTION La présente invention concerne un pressostat électronique avec possibilité de configuration rapide des principaux paramètres de fonctionnement, même pendant le fonctionnement du système contrôlé. Une configuration rapide et précise d'un pressostat a une importance fondamentale pour optimiser le fonctionnement du système auquel est appliqué le pressostat. Des événements accidentels peuvent entraîner des variations brutales de pression dans un système, avec des conséquences dangereuses que l'opérateur doit être capable d'empêcher. Des pressostats électroniques sont connus, comprenant un corps extérieur réalisé de préférence en laiton, muni d'une cavité à l'intérieur de laquelle sont logés un capteur de pression exposé à la pression de l'environnement contrôlé, une carte de circuit munie d'une mémoire connectée audit capteur de pression et des moyens de configuration agissant sur ladite carte de circuit. Comme décrit dans la demande de brevet italien M12004A002329, déposée le 3 décembre 2004, les moyens de configuration sont constitués d'une paire de touches que l'opérateur peut atteindre en retirant un connecteur positionné à l'extrémité supérieure dudit corps. Le connecteur est muni de moyens de fermeture étanche du corps extérieur. Lesdites touches permettent la configuration de la valeur d'activation et de la valeur de désactivation, tandis que se trouvent également sur ledit connecteur des LED lumineuses pour la signalisation de l'exécution de la configuration. Le corps extérieur se termine à une extrémité par une sortie destinée à la connexion au système dont la pression est contrôlée. Comme déjà mentionné, pour effectuer une nouvelle configuration, il est nécessaire d'enlever le connecteur placé sur la tête du 35 corps, ce qui signifie un arrêt du système. Lorsque la configuration a été effectuée, l'opérateur doit redémarrer le système. 289251 2 2 Cette procédure a pour conséquence une perte de temps considérable et en conséquence, une limitation des performances du système. De plus, les interruptions continues ont pour conséquence la multiplication de situations transitoires dans le fonctionnement du 5 système, pouvant en conséquence tomber en panne plus facilement. En conséquence, les coûts généraux de maintenance peuvent croître de manière substantielle. Un objectif de la présente invention est de fournir un pressostat d'une construction simple dans lequel il est possible d'agir sur les moyens 10 de configuration sur lesquels il est possible d'agir sans devoir arrêter le système en pression auquel il est connecté et dont il doit contrôler cette même pression. Selon l'invention, cet objectif est atteint par un pressostat électronique comprenant un connecteur muni de moyens de fermeture 15 étanche d'un corps extérieur muni d'une cavité à l'intérieur de laquelle sont logés un capteur de pression exposé à la pression de environnement contrôlé, une carte de circuit munie d'une mémoire connectée audit capteur de pression et des moyens de configuration comprenant au moins une touche, caractérisé en ce que ledit connecteur est relié à la surface 20 latérale du corps extérieur et ladite cavité communique avec l'extérieur par l'intermédiaire d'une ouverture qui est située dans la tête dudit corps et normalement recouverte d'un couvercle amovible pour permettre à l'opérateur d'atteindre lesdits moyens de configuration. La nouvelle géométrie du pressostat avec le connecteur situé 25 sur le côté autorise un accès aisé à l'intérieur de la cavité. Il n'est pas nécessaire d'enlever le connecteur car il suffit simplement d'enlever le couvercle, ce qui n'a aucun effet sur l'action du pressostat, permettant ainsi au système de pouvoir continuer à fonctionner même pendant la configuration de ce même pressostat. 30 Ces caractéristiques de la présente invention ainsi que d'autres apparaîtront mieux d'après la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de celle-ci, illustré sous la forme d'un exemple non limitatif sur les dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue de face partiellement en coupe axiale du pressostat selon la présente invention ; 289251 2 3 la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure la figure 3 représente la partie principale de la carte de circuit dudit pressostat ; la figure 4 représente un circuit d'alimentation et de protection inclus dans ladite carte de circuit la figure 5 représente un circuit d'amplification pour le signal de pression fourni par le capteur de pression. Le pressostat électronique représenté sur les figures 1 et 2, 10 comprend un corps extérieur 1 fait d'aluminium avec une cavité cylindrique 60 comportant une paire de gorges longitudinales 61 pouvant venir en prise d'une manière amovible avec les extrémités d'une carte plate de circuit extractible 2. Sur la surface latérale du corps 1, est fixé un connecteur 6 qui 15 est muni d'un couvercle transparent 30 et d'une plaque amovible 7 pour la fermeture étanche de la cavité 60. Dans le connecteur 6 sont disposées des LED lumineuses de signalisation 10 et 11, capables d'émettre respectivement de la lumière jaune et rouge visible à travers le couvercle transparent 30. De plus, le connecteur 6 est traversé par des fils 20 électriques 65 pour la connexion électrique extérieure de la carte de circuit 2. Dans la partie inférieure du corps 1, est fixée une bride 90 faite d'acier, muni d'une cavité 91 dans laquelle est fixé un capteur de pression avec une pastille de céramique 8 avec un conditionnement relatif 9, au 25 moyen d'un écrou à oeil 80 et d'une pièce d'écartement 81, au-dessous duquel on trouve une sortie taraudée 92 destinée à la liaison avec le système en pression, avec un canal d'entrée intérieur 95 pour le fluide contrôlé. Ladite bride 90 est détachable du corps 1 et est réalisée, en 30 général, avec un matériau plus résistant que le corps 1, pour pouvoir fonctionner à des pressions de service très élevées. De plus, on peut la remplacer par une autre bride dans un matériau différent, variable avec la pression de service désirée. La carte de circuit 2 supporte des moyens de configuration 4 35 comprenant des touches de configuration 12 et 13, une LED lumineuse de signalisation 16 émettant de la lumière de couleur verte, une LED 289251 2 4 lumineuse de signalisation 11 émettant de la lumière de couleur rouge et un port série 14 muni de pieds de connexion 15 pour la connexion par l'intermédiaire de fils 65 avec un ordinateur personnel extérieur ou d'autres moyens pour l'entrée/la collecte de données. 5 L'opérateur peut atteindre lesdites touches 12 et 13 à travers une ouverture taraudée 73 disposée de manière à correspondre avec la tête du corps 1 et normalement fermée par un couvercle amovible fileté 74. Du point de vue du circuit, ladite carte 2 comprend un circuit 10 principal 17 (figure 3), un circuit d'alimentation et de protection 18 (figure 4) et un circuit 19 pour l'amplification du signal provenant du capteur de pression 8 (figure 5). Le circuit principal 17 comprend des commutateurs 20 et 21 respectivement contrôlés par les touches de configuration 12 et 13, un 15 microprocesseur 33 avec une mémoire E2PROM interne et un condensateur de rétroaction 32, un transistor de commutation 34, un transistor de puissance 35, des LED 11 et 16, plusieurs résistances 22, des condensateurs de stabilisation 31, une diode Zener 60, des connexions de masse, une entrée 36 et une sortie 37. 20 Le circuit d'alimentation et de protection 18 comprend une paire de bornes d'entrée 45 et 46, des diodes à ampoule 42 et 43 pour la protection contre les tensions inverses, une résistance variable 41, un convertisseur-stabilisateur de tensions 40, des résistances 38, des condensateurs 44 et diverses connexions de masse. 25 Enfin, le circuit d'amplification 19 comprend des bornes d'entrée 70 et des bornes de sortie 71 pour un pont de Wheatstone 72 dont fait partie la pastille de céramique 8, deux amplificateurs opérationnels 50 et 51, une sortie 52 connectée à l'entrée 36 de la partie de circuit 17 de la figure 3, des diodes à ampoule 53 et diverses connexions de masse. 30 La configuration manuelle du pressostat est relativement simple. La LED de couleur jaune 10 est associée au circuit d'alimentation du pressostat (non représenté sur les figures 3 à 5) avec pour tâche de signaler la présence de cette même alimentation. 35 On considère que le pressostat est monté sur le système ou la machine contrôlée par la pression d'activation (par exemple, 7 bars), amenée à la valeur de régime désirée. Cette pression est détectée par le détecteur en céramique 8, qui détermine un déséquilibre du pont de Wheatstone 72 se traduisant par des signaux électriques avec une amplitude correspondant à la pression détectée, présents à la sortie 52 du circuit d'amplification 19 de la figure 5 et à l'entrée 36 du microprocesseur 33 de la partie de circuit 17 de la figure 3. Pour atteindre les touches de configuration 12 et 13 il suffit d'enlever le couvercle 74. Il n'est pas nécessaire d'arrêter le système ou la machine, contrôlé en pression. La présence de l'alimentation dans le pressostat est signalée par l'allumage de la LED jaune 10 sur le connecteur 6. En maintenant au moins pendant trois secondes la touche 12 enfoncée, la valeur de la pression à l'entrée 36 est acquise en tant que valeur d'activation par la mémoire du microprocesseur 33, avec pour conséquence la confirmation par la signalisation lumineuse de la LED verte 16. Chaque acquisition d'une nouvelle valeur d'activation configure également automatiquement le seuil de désactivation (hystérésis) conformément à une valeur d'hystérésis minimale. Pour configurer un seuil de désactivation différent, il est nécessaire d'amener le système à la pression de désactivation désirée, puis de maintenir pendant au moins trois secondes la touche blanche 13 enfoncée. Dans ce cas également, la LED verte 16 s'allume pour confirmer l'acquisition de la valeur de désactivation pour le compte du microprocesseur 33 et de la mémoire correspondante. Lorsque le pressostat a été mis en place, l'ouverture 73 peut être recouverte par le couvercle 74. Durant le fonctionnement, la LED rouge lumineuse 11, située sur le connecteur 6, s'allume pour indiquer l'atteinte de la valeur de commutation de configuration. Les transistors 34 et 35 se trouvent eux-mêmes commutés en saturation ou en interdiction par le microprocesseur 33, pour signaler électriquement à l'extérieur, par l'intermédiaire des fils 65, l'état d'activation ou de désactivation du pressostat. S'il est nécessaire de reprogrammer l'instrument, il suffit de répéter la procédure susdite avec des valeurs de pression différentes. Avant l'acquisition d'une nouvelle valeur (activation ou désactivation), un test est effectué sur la mémoire E2PROM. Cette vérification est signalée par une série de clignotements rapides en séquence de la LED verte 16 avant les signaux visuels de l'acquisition de données. Outre la rapidité remarquable du réglage de la configuration, ledit pressostat est très souple, car il existe la possibilité, en appuyant simultanément pendant quelques secondes sur les touches 12 et 13, de transformer un mode opératoire avec contact normalement ouvert (c'est-à-dire avec la sortie 37 de la figure 3 normalement sans signal) en un mode opératoire avec contact normalement fermé (c'est-à-dire avec la sortie 37 normalement avec un signal). En pratique, il y a deux pressostats en un. Plus précisément, la pastille de céramique 8 détecte la pression de fonctionnement du système et, si celle-ci dépasse la valeur d'activation, elle crée un déséquilibre du pont de Wheatstone 72 de la figure 5 avec application conséquente d'un signal de pression au microprocesseur 33, par l'intermédiaire de la sortie 52 de la figure 5 et de l'entrée 36 de la figure 3. Ce dernier contrôle alors l'interdiction du transistor 34, entraînant lui-même le transistor 35 en interdiction. La LED rouge 11 s'allume, contrôlée par la diode à ampoule 41. La carte 2 est munie en outre, d'un circuit de protection 18 pour les courts-circuits et les mauvaises connexions électriques possibles. Un comportement inverse avec la saturation des transistors 34 et 35 et l'extinction de la LED rouge 11 est déterminé par le retour de la pression au-dessous du seuil de désactivation. Enfin, les touches de configuration 12 et 13 peuvent être utilisées pour introduire des codes pour le verrouillage/déverrouillage de la programmation. L'opérateur ne peut exécuter des opérations de configuration que s'il connaît la combinaison fixée à l'avance des touches 12 et 13 (par exemple, la touche 12 doit être enfoncée deux fois, la touche 13 une fois et la touche 12 trois fois encore). Ce code est géré par un logiciel intégré dans la carte de circuit 2. Le pressostat selon la présente invention permet en 35 conséquence de travailler avec une sécurité maximale, pour configurer REVENDICATIONS 1. Pressostat électronique comprenant un connecteur (6) muni de moyens (7) de fermeture étanche d'un corps extérieur (1) muni d'une cavité (60) à l'intérieur de laquelle sont logés un capteur de pression (8) exposé à la pression de environnement contrôlé, une carte de circuit (2) munie d'une mémoire connectée audit capteur de pression (8) et des moyens de configuration (4) comprenant au moins une touche (12, 13), caractérisé en ce que ledit connecteur (6) est relié à la surface latérale du corps extérieur (1) et ladite cavité (60) communique par l'intermédiaire d'une ouverture (73) disposée de manière à correspondre à la tête dudit corps (1) et normalement recouverte d'un couvercle amovible (74) pour permettre à l'opérateur d'atteindre lesdits moyens de configuration (4). 2. Pressostat selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une bride amovible (90) avec une sortie (92) pour la connexion avec l'environnement sous pression à contrôler, reliée au corps extérieur (1) de manière à correspondre avec l'extrémité opposée à celle où se trouve ladite ouverture (73) avec le couvercle amovible (74). 3. Pressostat selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite bride (90) est faite d'un matériau plus résistant que le corps extérieur (1). 4. Pressostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de configuration (4) fonctionnent à partir d'un logiciel intégré dans la carte (2) pour donner la possibilité d'interdire la configuration par un code de verrouillage géré par ce même logiciel. 5. Pressostat électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de configuration (4) comprennent une première touche (12) pour configurer la valeur d'activation et une seconde touche (13) pour configurer la valeur de désactivation. 6. Pressostat selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit code de verrouillage est introduit par l'opérateur par l'intermédiaire desdites première (12) et seconde (13) touches de configuration. 7. Pressostat selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une LED lumineuse (10) pour signaler la présence de l'alimentation. 289251 2 9 8. Pressostat selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une LED lumineuse (11) pour signaler l'atteinte de la valeur de commutation configurée. 9. Pressostat selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il 5 comprend une LED lumineuse (16) pour signaler la configuration de la valeur d'activation, de la valeur de désactivation et du type de contact à la sortie. 10. Pressostat électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur de pression est une pastille de céramique (8). 10 11. Pressostat selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite pastille de céramique (8) est insérée dans un pont de Wheatstone (72) de telle sorte à déterminer le déséquilibre et l'émission d'un signal lorsque la pression de environnement contrôlé dépasse la valeur d'activation. 15 12. Pressostat selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite carte de circuit (2) comprend un microprocesseur (33) muni d'une mémoire, qui reçoit le signal du pont de Wheatstone (72) et détermine en fonction de celui-ci la présence ou l'absence d'un signal de sortie, lesdits moyens de configuration (4) agissant sur le microprocesseur (33) pour 20 mémoriser les valeurs du signal du pont de Wheatstone (72) représentant les valeurs d'activation et de désactivation du pressostat.