Brevet FR2902186A1 — publié le 20071214

La présente invention concerne un détecteur de présence de niveau de fluides conducteurs caractérisé en ce qu'il est constitué d'un ensemble comportant un émetteur d'ondes hertziennes et de un à plusieurs récepteurs de ce type d'ondes. Il est à savoir que le type d'ondes utilisé se propage plus facilement et avec moins de perte en milieu saturé que dans l'air ambiant. L'exemple de l'eau allant de son état solide à son état gazeux peut être détecté à ses différents stades. Le type d'ondes préférées pour une économie d'énergie sont des impulsions. Les possibilités du détecteur de niveau des fluides conducteurs sont multiples et permettent une quantité d'applications. Les produits existants actuellement pour signaler le niveau, par exemple pour l'eau, l'élément permettant d'indiquer qu'un certain seuil est atteint, se caractérise par un objet flottant sur le liquide qui permet de signaler cet état de chose. Afin que l'information fournie soit exploitée il existe pour cela différents moyens techniques, de même pour signaler la pression agissant sur une membrane en fonction de la hauteur du liquide. Une autre forme de détection est basé sur le principe que lorsque deux électrodes sont immergées dans un liquide conducteur, un courant électrique s'établit entre ces électrodes permettant d'indiquer que le liquide a atteint les électrodes. Le problème des électrodes plongeant dans le liquide provoque l'oxydation des dites électrodes. De plus le courant qui traverse le liquide peut détériorer celui-ci (électrolyse). Tous les principes existants ultra- sons micro ondes nécessitent leur emplacement dans le lieu où est stocké le liquide. La présente invention élimine tous ces inconvénients ou phénomènes car le type de détection n'est basé sur aucun de ces principes. La présente invention se caractérise sur le principe qu'une onde hertzienne se propage avec moins de perte dans un milieu contenant un fluide conducteur de la dite énergie que dans l'air ambiant environnant le dit milieu conducteur. L'émetteur et le ou les récepteurs sont parfaitement isolés électriquement du milieu du fluide qu'ils doivent détecter. Les fréquences Hertziennes utilisées sont comprises dans une large bande de fréquences et sont choisies en fonction d'une part de la rapidité de variation du phénomène et d'autre part du type de fluide a détecter. La fréquence d'émission pour un phénomène Ient pourra être située sur une fréquence inférieure à un hertz pour atteindre plusieurs kilo-hertz pour un phénomène très rapide. il est à savoir que le choix des fréquences utilisées s'effectue en fonction des besoins recherchés. Les possibilités de la présente invention ne se limitent pas uniquement aux descriptifs exposés, au contraire elles embrassent toutes les variantes avec pour seule limite l'imagination de l'utilisateur. A titre d'exemple non limitatif la description d'une réalisation simplifiée va être décrite : Figl sur un élément non conducteur (1), ne conservant pas l'humidité, sont disposés parallèlement et sans contact deux éléments conducteurs (2) et (3) faisant office d'antennes conductrices de l'énergie hertzienne. L'antenne (2) est relié à l'émetteur (5) l'antenne (3) est relié au récepteur (6). Les antennes (2) et (3) sont recouvertes d'une matière isolante. Lorsque le niveau (4) du fluide à détecter (par exemple de l'eau) atteint la hauteur à laquelle est placé l'antenne (3) la propagation du signal hertzien issu de l'émetteur (5) se fait plus intense et le seuil préréglé de sensibilité du récepteur (6) se trouve dépassé créant ainsi une information pouvant être exploitée. Il est évident que de même que pour la montée, lorsque le niveau du fluide détecté vient à baisser au dessous du seuil de sensibilité, l'information obtenue pourra être utilisée pour agir sur des éléments déclenchant une alarme ou toutes autres compensations en fonction des besoins recherchés. Une variante de la précédente description Fig2 est la possibilité de mettre la quantité nécessaire de récepteurs (3) placés à des hauteurs différentes, chacun de ces récepteurs ayant son propre amplificateur (6) afin de signaler la montée du fluide conducteur. Un seul émetteur (5) relié à I'antenne (2) suffit pour tous les récepteurs. Il est aisé de déduire Fig3 que suivant le principe décrit précédemment une variation de niveau par exemple de l'eau (4) dans un récipient (7) non métallique sera détecté à différents niveaux, en plaçant collé sur la face externe du container une antenne (2) émettrice d'ondes et des récepteurs (3) placés à différentes hauteurs. Toujours sur le principe décrit il est possible de réaliser le détecteur de niveau de fluides d'une façon différente Fig4 en utilisant un tube par exemple cylindrique (1) dans lequel au centre est situé l'antenne d'émission (2) relié à l'émetteur (5). Positionné sur le tube (1) et coulissant sur celui-ci une ou plusieurs antenne (3) une par exemple au niveau bas du tube pour signaler le niveau minimum et une autre au niveau haut du tube pour indiquer le maximum. Il va de soit que d'autres antennes intermédiaires peuvent être positionnées afin de visualiser la variation du niveau du fluide conducteur. Chacune des antennes est reliée à son propre amplificateur (6). A la base du tube existent des perforations (8) permettant le passage du fluide conducteur (4). Une version plus élaborée de la présente invention consiste dans la recherche automatique du niveau du fluide à détecter, le principe de base reste le même mais la recherche du niveau du fluide s'effectue tout simplement (FigS) grâce à la motorisation d'une vis sans fin (11) qui agit sur le positionnement de l'antenne de réception (3) grâce à un discriminateur (9) qui réagit au signal émis par l'émetteur (5) via l'antenne (2) qui traverse le fluide conducteur (4) avant d'atteindre l'antenne (3) relié au récepteur-amplificateur (6) qui agira sur le discriminateur (9) afin de faire tourner le moteur (10) dans un sens ou dans l'autre. Lorsque le fluide (4) atteint le niveau de l'antenne (3) le courant permettant au moteur de tourner devient inexistant. Il suffit que le niveau monte pour que le signal reçu devienne plus important et le moteur tournera dans un sens déterminé de manière a éloigner l'antenne (3) du fluide, dans le sens contraire si le niveau vient à baisser. Les différentes positions de l'antenne (3) peuvent être transcrites en chiffres sur un afficheur (14) car à chaque tour du moteur (10) d'entraînement de la vis (11) correspond à une distance qui est fonction du pas de vis utilisé. La sensibilité de détection est telle qu'une infime variation du niveau du fluide peut être détectée permettant d'adapter cette invention à la protection des piscines où la chute d'un corps provoque une légère vague qui sera détectée par les capteurs positionnés à différents endroits. Il en est de même pour signaler la variation de niveau par exemple dans un étang ou même pour indiquer la variation du niveau d'une marée. La propagation d'un fluide conducteur dans un tube ou tuyau placé horizontalement peut être détecté en disposant tout simplement sur le dit tuyau en amont un émetteur composé par exemple d'un ruban adhésif métallique collé sur le tuyau et en aval un ou plusieurs récepteurs du même type qui détecteront le passage du fluide sans être en contact avec celui-ci. La conductivité du fluide agit plus ou moins sur l'intensité du signal hertzien reçu permettant ainsi au récepteur d'indiquer la concentration du fluide conducteur dans l'espace où est positionné le récepteur. Comme il va de soit et comme il découle de ce qui précède il sera aisé pour un homme de l'art de comprendre que toutes les possibilités de la présente invention ne peuvent pas être décrites dans le présent texte. Il suffit de saisir que le signal hertzien émis par l'émetteur se propage plus facilement par exemple dans le cas de l'eau, dans son milieu liquide ou solide que dans son état gazeux. Donc pour une même puissance de signal émis par l'émetteur, le récepteur recevra un signal plus ou moins atténué en fonction de la conductivité du milieu dans lequel il se propage. La figure 6 représente une variante de la figure 1 cet ensemble permet de connaître le niveau d'un fluide conducteur de l'énergie hertzienne dans un container en faisant glisser contre la face externe du dit récipient la partie flexible (15) sur laquelle sont disposé les antennes d'émission (2) et de réception (3) reliées respectivement à l'émetteur (5) et au récepteur (6). Une poignée ou manche (12) permet de manoeuvrer l'ensemble. Lorsque les antennes (2) et (3) sont à la hauteur par exemple d'un liquide contenu dans le container un signal est émis. Cet ensemble excepté l'élément (12) placé sur la face interne d'un pare brise où dans sa structure permet de détecter la chute de pluie et d'actionner les essuie glaces et lèves vitres. Une quantité d'autres applications autres que pour les véhicules sont évidentes. 5 10 15 20 25 30 Revendications 1)Dispositif permettant de détecter le niveau d'un fluide conducteur de l'énergie hertzienne (4) caractérisé en ce que cette énergie se propage mieux en milieu conducteur (4) que dans l'air ambiant Figl, il n'y a aucun contact électrique entre l'élément (2) antenne d'émission et (3) antenne de réception , il en est de même avec le fluide (4) a détecter, pour une économie d'énergie, les ondes préférées émises par l'émetteur (5) sont des impulsions; la fréquence varie de quelque dixième de hertz à quelques kilo-hertz ; la fréquence d'émission est choisie en fonction de la rapidité de propagation du phénomène et du type de fluide à détecter, l'énergie reçue sur l'antenne de réception devient plus importante lorsque la relation entre les antennes (2) et (3) via le fluide conducteur (4) est établie permettant après amplification par le récepteur amplificateur (6) d'agir sur des moyens appropriés. 2) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisée en ce que l'élément émetteur (5) est relié à une antenne d'émission (2), la réception du signal est effectuée par une ou plusieurs antennes (3) reliées à un ou plusieurs récepteurs amplificateurs (6) lorsque le fluide conducteur (4) atteint l'un des récepteurs (3) le signal reçu devient suffisant pour animer une quelconque information ou réaction permettant d'agir sur un organe permettant une action de signalisation du niveau atteint ou de toute autres actions Figl et Fig2 . 3) Dispositif suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'antenne d'émission (2) Fig4 est situé au centre d'un tube non métallique (1) sur lequel coulisse une ou plusieurs antennes de réception (3) permettant de détecter le fluide conducteur (4) lorsqu'il arrive à leur niveau, le fluide pénètre dans le tube grâce aux orifices (8). 4) Dispositif suivant les revendications (1) (2) et (3) caractérisé en ce que l'antenne de réception (3) est située à l'intérieur du tube (1) FigS l'antenne est solidaire d'une vis sans fin (11) qui fait monter ou descendre l'antenne (3) en fonction du sens de rotation du moteur électrique (10) qui reçoit ses informations du discriminateur (9) l'obligeant a tourner dans un sens ou l'autre, le discriminateur (9) réagit en fonction du signal reçu par le récepteur amplificateur (6) relié à l'antenne de réception (3), en fonction de l'énergie du signal reçu par l'antenne(3) via le fluide conducteur (4) émise par l'antenne d'émission (2) l'absence de contact du fluide conducteur (4) avec l'antenne (3) signal de réception faible se traduira par l'action du moteur pour faire descendre l'antenne (3) un excès de signal fera monter l'antenne jusqu'à effleurer le fluide conducteur (4) qui est la position d'équilibre du discriminateur (9). . 5) Dispositif suivant la revendication 4 caractérisée en ce que chaque tour du moteur (10) dans un sens ou l'autre sera traduit en distance, car le pas de vis de la tige filetée (11)Revendications correspond à une longueur déterminée par le parcours de l'antenne (3), cette distance ou hauteur sera traduite en chiffres par le compteur (14). 6) Dispositif suivant les revendications 1-2 et 3 caractérisé en ce que la position du détecteur de niveau de fluides est opérationnel de la position verticale à celle horizontale, en effet la propagation du fluide conducteur peut être décelé dans un tube ou tuyau en disposant en amont l'antenne d'émission, le fluide conducteur se propageant d'amont en aval sensibilisera les antennes de réceptions au fur et à mesure de sa progression. 7) Dispositif suivant la revendication I caractérisé en ce que I'antenne d'émission (2) et de réception (3) Fig6 sont collées sur un support isolant flexible (15) et sont reliées respectivement à l'émetteur (5) et récepteur (6) l'ensemble supporté par une poignée ou manche (12) permettant une manipulation plus aisée, la partie flexible (15) sur laquelle adhère les antennes d'émission et de réception permet de déceler et de signaler la hauteur d'un fluide conducteur lorsqu'il est positionné à hauteur du fluide conducteur contre la surface externe d'un containeur autre que métallique contenant un fluide conducteur. 8) Dispositif suivant la revendications caractérisé en ce que l'antenne d'émission (2) et de réception (3) peuvent être positionnées et noyées dans ou sur la structure d'un pare brise de véhicule en un endroit approprié afin de servir de détecteur de pluie, il est évident que le principe peut être utilisé pour toutes autres applications, la forme des antennes d'émission et de réception n'ont de formes ni de surface très précises il suffit simplement qu'elles soient isolées électriquement l'une de l'autre et du fluide à détecter. 9) Dispositif suivant les précédentes revendications caractérisé en ce que tous produits contenant un fluide conducteur de l'énergie hertzienne peut être détecté en fonction du pourcentage contenu dans ledit produit sans contact avec celui-ci grâce aux antennes d'émission (2) et de réception (3) positionnées sur le container et ainsi permettre de maintenir ou de faire varier ce pourcentage, ce principe est avantageusement utilisé, pour maintenir une humidité constante pour les plantes d'appartement ou toutes autres applications nécessitant une humidité constante entre les deux électrodes.