Brevet FR2927993A1 — publié le 20090828

DISPOSITIF POUR LA MESURE DE LA PRESSION HYDROSTATIQUE D'UNE LAME D'EAU DANS UN CANAL La présente invention est relative à un dispositif pour la mesure de la pression hydrostatique d'une lame d'eau dans un canal ou assimilé. Les méthodes existantes pour mesurer une hauteur d'eau peuvent se répertorier en trois grandes classes. II existe des méthodes de mesure du poids de l'eau avec un capteur de pression, des méthodes de mesure utilisant le déplacement vertical d'un flotteur et des méthodes utilisant la mesure du temps de propagation d'une to onde ultrasonique ou optique réfléchie sur la surface du liquide, ceci permettant d'en calculer la distance par rapport à un repère fixe. Cette dernière manière de procéder est particulièrement adaptée à la mesure des hauteurs d'eau chargées en boues ou de sédiments. On constate néanmoins que les méthodes existantes comportent 15 plusieurs inconvénients. Les capteurs de pression sont sensibles aux sédiments et nécessitent un site assez vaste pour ne pas perturber le milieu à mesurer. Les systèmes utilisant un flotteur imposent l'utilisation d'un puits de tranquillisation qui risque de s'obturer rapidement en milieu turbide. Les systèmes acoustiques ou optiques nécessitent un site de 20 mesure assez large pour ne pas interagir avec la largeur du cône d'émission du signal. L'invention a pour but surtout de mesurer une hauteur d'eau courante de l'ordre du centimètre, voire moins, dans un canal étroit dans lequel la présence d'une sonde de mesure est impossible et où une mesure par 25 sondes ultrasoniques ou optiques réfléchies n'est pas praticable du fait de la faible largeur du canal. Selon l'invention, un dispositif pour la mesure de la pression hydrostatique d'une lame d'eau dans un canal ou assimilé est caractérisé en ce qu'il comprend : 30 un premier moyen de transmission de la pression hydrostatique de la lame d'eau, à l'extrémité inférieure d'un récipient étanche et rigide, un second moyen de transmission de la pression hydrostatique au niveau de l'extrémité supérieure du récipient à un capteur de pression. Le premier moyen de transmission de la pression hydrostatique peut 35 être relié au fond du canal. Avantageusement le dispositif comprend une soupape de remplissage. Le premier moyen de transmission de la pression hydrostatique peut comprendre un tube divisé en deux segments, le premier segment sensiblement vertical plongeant dans le récipient, l'extrémité inférieure de ce premier segment étant située à proximité du fond du récipient, ce premier segment étant prolongé au niveau de son extrémité supérieure par un second segment, créant un angle a légèrement supérieur à 90° avec le premier segment, l'extrémité libre de ce segment permettant la prise d'eau. lo Le second moyen de transmission de la pression hydrostatique peut comprendre un tube vertical dont l'extrémité inférieure affleure la paroi interne supérieure du récipient et dont l'extrémité supérieure, située à une hauteur inférieure à la prise d'eau, est reliée au capteur de pression. L'extrémité supérieure du tube peut comporter une soupape de 15 remplissage. Le premier moyen de transmission de la pression hydrostatique peut comprendre une vanne d'isolement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation avec référence au dessin 20 annexé mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ce dessin : Fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un dispositif selon l'invention. Le dispositif (D) comprend une prise d'eau constituée d'un tube rectiligne 1 de petit diamètre faiblement incliné traversant la paroi du canal 2 où 25 l'on cherche à mesurer la pression hydrostatique. L'extrémité supérieure du tube 1 est fixée au niveau du fond du canal 2. L'extrémité la plus haute du tube 1 est dite supérieure et est fixée au niveau du fond du canal 2. L'extrémité la plus basse est dite inférieure, est munie d'un bouchon de vidange 3 permettant un éventuel débouchage et est 30 solidaire d'un tube vertical 4, appelé également plongeur, pénétrant dans un récipient 5 appelé également bouteille de décantation. La bouteille de décantation 5 est réalisée en matière transparente, ce qui permet d'évaluer rapidement visuellement la quantité de sédiments présente. La bouteille de décantation 5 est également rigide pour éviter une 35 instabilité en pression et possède un bouchon étanche 6. Ce bouchon 6 est traversé par le tube plongeur 4 de la prise d'eau et par un second tube 7 permettant la fixation d'un capteur 8. Une fois le bouchon 6 en place, l'extrémité inférieure du tube plongeur 4 doit se trouver assez bas dans la bouteille 5. La fixation du capteur 8 est réalisée à partir du tube 7, qui traverse verticalement le bouchon 6 de la bouteille de décantation 5. La partie inférieure du tube 7 affleure la face inférieure du bouchon 6. La partie supérieure du tube vertical 7 comporte un orifice 9 orthogonal à l'axe du tube 7 comprenant un filetage normalisé afin de permettre le vissage du capteur de pression 8, tel que ceux vendus dans le commerce, en position horizontale en dessous du niveau d'eau minimum. Enfin, une soupape de remplissage 10 est prévue à l'extrémité supérieure du tube vertical 7. to La soupape de remplissage 7 sert à évacuer entièrement l'air se trouvant dans le dispositif (D) lors du remplissage du dispositif (D). Pour cela, la soupape de remplissage 7 doit se trouver sur la partie supérieure de la fixation du capteur 8, au-dessus du capteur 8. La mise en place du dispositif (D) est réalisée de la manière 15 suivante. La soupape de remplissage 10 est ouverte de manière à permettre l'évacuation de l'air du dispositif (D). Le dispositif (D) est relié au canal 2 par l'intermédiaire du tube 1 ce qui permet de le remplir d'eau. Il est possible dans une premier temps d'ouvrir le bouchon 3 afin 20 d'évacuer l'eau pénétrant en premier dans le dispositif (D) et dont le degré de turbidité est élevé. On referme ensuite le bouchon 3 pour permettre le remplissage de la bouteille 5 et de l'ensemble du dispositif (D) jusqu'au sommet du tube 7. Le dispositif (D) est entièrement rempli d'eau et l'air est refoulé et 25 expulsé par la soupape 10 qui est ensuite refermée. Le capteur 8, vissé dans l'orifice 9, est alors en contact avec l'eau. La pression peut être mesurée et transmise par le câble de liaison du capteur 8. Le dispositif (D) étant entièrement statique, il permet d'isoler le capteur de pression 8 du milieu à mesurer et les boues ou les sédiments 30 atteignent difficilement l'organe de mesure. De plus, la bouteille de décantation 5 permet de filtrer gravitairement les suspensions qui auraient pu s'introduire dans le dispositif (D). La faible pente du tube 1 à l'entrée du dispositif (D) permet le réamorçage de l'ensemble même après un assèchement complet du canal à 35 mesurer. Le faible diamètre de ce tube 1 et la présence de la bouteille de décantation limitent l'évaporation du liquide contenu dans le dispositif (D). Du fait de la quasi absence de maintenance, si le capteur de 5 pression 8 est connecté à une centrale d'acquisition, le dispositif (D) complet peut être laissé de longues périodes en autonomie complète. De manière à pouvoir détacher le dispositif (D) du canal (2) plus aisément, il est possible de prévoir une vanne d'isolement au niveau du tube (1). REVENDICATIONS 1. Dispositif (D) pour la mesure de la pression hydrostatique d'une lame d'eau dans un canal (2), caractérisé en ce qu'il comprend : un premier moyen de transmission de la pression hydrostatique de la lame d'eau, à l'extrémité inférieure d'un récipient étanche et rigide (5), un second moyen de transmission de la pression hydrostatique au niveau de l'extrémité supérieure du récipient (5) à un capteur de pression (8). Io 2. Dispositif (D) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen de transmission de la pression hydrostatique est relié au fond du canal (2). 15 3. Dispositif (D) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape de remplissage (10). 4. Dispositif (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier moyen de transmission de la pression 20 hydrostatique comprend un tube divisé en deux segments, le premier segment (4) sensiblement vertical plongeant dans le récipient (5), l'extrémité inférieure de ce premier segment (4) étant située à proximité du fond du récipient (5), ce premier segment (4) étant prolongé au niveau de son extrémité supérieure par un second segment (1), créant un angle a 25 légèrement supérieur à 90° avec le premier segment (4), l'extrémité libre de ce segment (1) permettant la prise d'eau. 5. Dispositif (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second moyen de transmission de la pression 30 hydrostatique comprend un tube vertical (7) dont l'extrémité inférieure affleure la paroi interne supérieure du récipient (5) et dont l'extrémité supérieure, située à une hauteur inférieure à la prise d'eau, est reliée au capteur de pression (8). 35 6. Dispositif (D) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du tube (7) comporte une soupape de remplissage (10). 7. Dispositif (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier moyen de transmission de la pression hydrostatique comprend une vanne d'isolement.5