Brevet FR2953191A1 — publié le 20110603

La présente invention concerne un dispositif de test pour un détendeur. Un détendeur, par exemple du type détendeur de plongée, comporte classiquement un premier étage qui se branche en sortie d'une bouteille d'air comprimé, et un deuxième étage qui se place dans la bouche d'un plongeur. Un tel détendeur doit être régulièrement testé en fonctionnement pour assurer la sécurité du plongeur l'utilisant. La norme EN-250 définit les exigences et les conditions d'essai pour un tel détendeur. En particulier, la norme EN-250 prévoit qu'un dispositif de test soit mis en oeuvre dans un caisson hyperbare. Le premier étage du détendeur est branché sur une bouteille d'air comprimé et un premier manomètre mesure la pression en sortie dudit premier étage. Le dispositif de test comporte: - un piston, - une chambre cylindrique dans laquelle se déplace ledit piston, et 15 - un système d'entraînement dudit piston qui est composé d'un moteur et d'un système bielle-manivelle entraîné par ledit moteur. La chambre comporte une canalisation de soufflage/aspiration sur laquelle sont branchés un deuxième manomètre et le deuxième étage du détendeur à tester. Le déplacement, sur une période complète, du piston dans la chambre simule, 20 d'une part, la phase d'expiration des poumons lorsque le volume de la chambre diminue, et, d'autre part, la phase d'inspiration des poumons lorsque le volume de la chambre augmente. Le fonctionnement du dispositif de test est le suivant: - le moteur est mis en marche ce qui entraîne, par l'intermédiaire du 25 système bielle-manivelle, le déplacement en va-et-vient du piston dans la chambre, - les pressions des manomètres sont alors relevées au cours d'au moins un cycle complet de déplacement du piston, - les données des manomètres qui sont relevées, sont ensuite analysées pour vérifier le bon fonctionnement du détendeur. 30 Le relevé des pressions des manomètres permet de dessiner la courbe de variation de la pression dans le deuxième étage en fonction du temps. Une telle courbe présente une forme sensiblement sinusoïdale qui est due au mouvement particulier du piston qui est mu par le système bielle-manivelle. Une telle courbe n'est pas parfaitement représentative du fonctionnement des véritables poumons, et il est alors nécessaire d'effectuer des calculs pour se rapprocher d'un tel fonctionnement. Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de test qui ne 5 présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet d'obtenir un fonctionnement proche des véritables poumons. A cet effet, est proposé un dispositif de test pour un détendeur, ledit dispositif de test comportant : - un réservoir à volume variable présentant une extrémité mobile parallèlement à 10 une direction de translation et une extrémité fixe, - une canalisation de soufflage/aspiration qui débouche par l'une de ses extrémités dans ledit réservoir à volume variable et qui porte sur l'autre de ses extrémités, le détendeur à tester, et - un système de déplacement de l'extrémité mobile, 15 le dispositif de test étant caractérisé en ce que le système de déplacement comporte: - une courroie sans fin, - deux roues entre lesquelles la courroie sans fin est montée définissant ainsi, pour la courroie sans fin, deux trajets linéaires entre les deux roues et deux trajets 20 arrondis autour des deux roues, - un moteur prévu pour entraîner en rotation l'une desdites roues, - des premiers moyens de liaison solidaires de la courroie, - des deuxièmes moyens de liaison solidaires de l'extrémité mobile, lesdits premiers moyens de liaison et lesdits deuxièmes moyens de liaison étant prévus pour 25 s'associer sur les deux trajets linéaires et pour se dissocier sur les deux trajets arrondis. Avantageusement, les premiers moyens de liaison prennent la forme d'une butée, les deuxièmes moyens de liaison prennent la forme d'une butée de compression et d'une butée de dépression, la butée de compression étant prévue pour se déplacer en vis-à-vis de l'un trajet linéaire et la butée de dépression étant prévue pour se déplacer 30 en vis-à-vis de l'autre trajet linéaire. Avantageusement, la butée de compression et la butée de dépression sont solidaires l'une de l'autre. Avantageusement, les surfaces en contact de la butée et des butées de compression et de dépression présentent un profil arrondi dont l'axe est parallèle à l'axe des roues. Avantageusement, la butée de compression et la butée de dépression présentent, parallèlement à la direction de translation, un décalage. Avantageusement, le réservoir à volume variable est un soufflet. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 représente une vue de côté d'un dispositif de test pour un détendeur selon l'invention, la Fig. 2 est une coupe selon la droite II-II de la Fig. 1, du dispositif de test, la Fig. 3 montre une courbe de variation de la pression en sortie du premier étage du détendeur en fonction du temps pour le dispositif de test selon l'invention, et la Fig. 4 montre une courbe de variation de la pression en sortie du deuxième étage du détendeur en fonction du temps pour le dispositif de test selon l'invention. La Fig. 1 et la Fig. 2 montrent un dispositif de test 100 destiné à tester un détendeur, comme par exemple un détendeur de plongée 202, qui comporte ici un premier étage 204 et un deuxième étage 206 qui sont reliés entre eux par un tuyau de raccordement 208. Le premier étage 204 est branché en sortie d'une bouteille d'air comprimé 210. Le deuxième étage 206 est branché en sortie du dispositif de test 100 sur une canalisation de soufflage/aspiration 212 de celui-ci. Un premier manomètre 214 est branché en aval du premier étage 204 pour vérifier que la détente entre la bouteille 210 et le tuyau de raccordement 208 s'effectue correctement. Un deuxième manomètre 216 est branché sur la canalisation de soufflage/aspiration 212 en aval du deuxième étage 206 pour vérifier la pression qui s'exerce en sortie du deuxième étage 206 et qui est représentative de la pression qui s'exercerait dans les poumons d'un plongeur. Le dispositif de test 100 comporte: - un réservoir à volume variable qui prend ici la forme d'un soufflet étanche 102 qui comporte une extrémité mobile 220 et une extrémité fixe 222, et - un système de déplacement de l'extrémité mobile 220. La canalisation de soufflage/aspiration 212 débouche par l'une de ses extrémités dans le réservoir à volume variable 102 et porte sur l'autre de ses extrémités, le détendeur 202 à tester. L'extrémité mobile 220 se déplace selon une direction de translation 250 entre une position maximale correspondant à un volume maximum du soufflet 102 et une position minimale correspondant à un volume minimum du soufflet 102. Pour assurer un déplacement linéaire de l'extrémité mobile 220, celle-ci est, de préférence, guidée en translation par un système de coulisse qui s'étend parallèlement à la direction de translation 250. Le système de déplacement comporte une courroie sans fin 104, en particulier une courroie crantée, qui est montée entre deux roues 224 et 226 dont l'une est entraînée en rotation par un moteur 106 qui fonctionne à vitesse constante. Les axes des roues 224 et 226 sont parallèles entre eux et perpendiculaires à la direction de translation 250. Ainsi, entre les deux roues 224 et 226, la courroie 104 se déplace linéairement parallèlement à la direction de translation 250 et ceci sur un trajet linéaire supérieur et un trajet linéaire inférieur. Autour des roues 224 et 226, la courroie 104 suit des trajets arrondis. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur les Figs. 1 et 2, le trajet linéaire supérieur correspond à une phase de dépression, et le trajet linéaire inférieur correspond à une phase de compression. Le système de déplacement comporte également des premiers moyens de liaison 108 et des deuxièmes moyens de liaison 110 et 112. Les premiers moyens de liaison 108 sont solidaires de la courroie 104. Les deuxièmes moyens de liaison 110 et 112 sont solidaires de l'extrémité mobile 220. Les premiers moyens de liaison 108 et les deuxièmes moyens de liaison 110 et 112 sont prévus, d'une part, pour s'associer sur les deux trajets linéaires afin que le déplacement subi par les premiers moyens de liaison 108 soit transmis à l'extrémité mobile 220 à travers les deuxièmes moyens de liaison 110 et 112, et ainsi générer un déplacement linéaire de l'extrémité mobile 220, et, d'autre part, pour se dissocier sur les deux trajets arrondis. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur les Figs. 1 et 2, les premiers moyens de liaison 108 prennent la forme d'une butée 108 solidaire de la courroie 104, et les deuxièmes moyens de liaison 110 et 112 prennent la forme d'une butée de compression 110 et d'une butée de dépression 112 qui sont solidaires de l'extrémité mobile 220. La butée de compression 110 est prévue pour se déplacer en vis-à-vis de l'un trajet linéaire et la butée de dépression 112 est prévue pour se déplacer en vis-à-vis de l'autre trajet linéaire. La butée de dépression 112 est ici directement fixée à l'extrémité mobile 220 5 tandis que la butée de compression 110 est fixée à la butée de dépression 112 par l'intermédiaire d'un bras de liaison 114. Lorsque la butée 108 et la butée de compression 110 coopèrent, l'extrémité mobile 220 est entraînée vers l'extrémité fixe 222 de manière à vider le soufflet 102. Lorsque la butée 108 et la butée de dépression 112 coopèrent, l'extrémité mobile 10 220 est entraînée à l'opposé de l'extrémité fixe 222 de manière à remplir le soufflet 102. Une unité de contrôle 228 est destinée à contrôler le moteur 106, et à recevoir les pressions relevées par les manomètres 214 et 216. L'unité de contrôle 228 est également prévue pour transmettre les pressions relevées vers un ordinateur, par 15 exemple du type ordinateur individuel (PC), afin, par exemple, de visualiser les variations de pression en fonction du temps. Bien sûr, l'unité de contrôle 228 peut être intégrée à l'ordinateur. Le fonctionnement du dispositif de test 100 est le suivant: - l'unité de contrôle 228 contrôle le démarrage du moteur 106, 20 - le moteur 106 se met à tourner, entraînant ainsi le déplacement de la courroie 104, - sur le trajet linéaire inférieur de la courroie 104, la butée 108 pousse la butée de compression 110 et l'entraîne en translation parallèlement à la direction de translation 250, 25 - l'extrémité mobile 220 se déplace alors vers l'extrémité fixe 222, entraînant le vidage du soufflet 102 par la canalisation de soufflage/aspiration 212, - lorsque la butée 108 atteint la partie arrondie du trajet de la courroie 104, elle se sépare de la butée de compression 110, ce qui entraîne l'arrêt de l'extrémité mobile 220, 30 - la butée 108 arrive alors sur le trajet linéaire supérieur de la courroie 104, - la butée 108 pousse alors la butée de dépression 112 et l'entraîne en translation parallèlement à la direction de translation 250, - l'extrémité mobile 220 se déplace alors à l'opposé de l'extrémité fixe 222, entraînant le gonflage du soufflet 102 par la canalisation de soufflage/aspiration 212, - lorsque la butée 108 atteint la partie arrondie du trajet de la courroie 104, elle se sépare de la butée de dépression 112, ce qui entraîne l'arrêt de l'extrémité mobile 220, - la butée 108 arrive alors sur le trajet linéaire inférieur de la courroie 104 et le processus reprend par la coopération de la butée 108 et de la butée de compression 110. Durant les différentes étapes, l'unité de contrôle 228 reçoit des manomètres 214 et 216, les pressions relevées. La Fig. 3 montre une courbe 300 représentative des variations de pression en l0 aval du premier étage 204 en fonction du temps et la Fig. 4 montre une courbe 400 représentative des variations de pression en aval du deuxième étage 206 en fonction du temps. La pression 'P' de la courbe 300 est généralement exprimée en kPa et est représentative de la pression mesurée par le premier manomètre 214. La pression 'p' 15 de la courbe 400 est généralement exprimée en mbar et est représentative de la pression mesurée par le deuxième manomètre 216. La pression 'P' fluctue autour d'une pression de l'ordre de 9 à 10 bars et la pression 'p' fluctue autour d'une pression de l'ordre de quelques millibars. La portion 302 et la portion 406 représentent les variations dans les pressions 20 positives, c'est-à-dire lors du vidage du soufflet 102. La portion 304 et la portion 408 représentent les variations dans les pressions négatives, c'est-à-dire lors du remplissage du soufflet 102. La courbe 300 et la courbe 400 présentent chacune un profil sensiblement carré qui se rapproche fortement de la courbe équivalente pour de véritables poumons. 25 L'analyse des courbes 300 et 400 permet de valider le bon fonctionnement du détendeur 202. Pour faciliter la séparation de la butée 108, des butées de compression et de dépression 110 et 112, les surfaces en contact de ces butées présentent un profil arrondi dont l'axe est parallèle à l'axe des roues 224 et 226. 30 Pour assurer l'entraînement des butées de compression et de dépression 110 et 112 en sortie des trajets arrondis de la courroie 104, la butée de compression 110 et la butée de dépression 112 présentent, parallèlement à la direction de translation 250, un décalage. Le décalage est tel que lorsque la butée 108 se sépare de la butée de compression 110, respectivement de dépression 112, au début de l'un des deux trajets arrondis, elle se retrouve derrière la butée de dépression 112, respectivement de compression 110, à la fin du trajet arrondi considéré. Pour faciliter le déplacement de la butée de compression 110 et de la butée de dépression 112, le dispositif de test 100 comporte un châssis 116 qui présente des rails 118 qui s'étendent parallèlement à la direction de translation 250 et qui coopèrent avec des rainures desdites butées de compression et de dépression 110 et 112. Ici, les rails 118 coopèrent avec la butée de compression 110. Pour se conformer à la norme EN-250, le dispositif de test 100 est mis en oeuvre dans un caisson hyperbare. Mais il peut également fonctionner à pression ambiante. En fonction du volume du réservoir à volume variable 102, la vitesse de rotation du moteur 106 est choisie de manière à ce que le volume d'air expiré et inspiré soit égal à 2,5 litres. De préférence, la vitesse de rotation du moteur 106 est modifiable afin de pouvoir varier dans les plages de fonctionnement préconisées. Par exemple, la vitesse de rotation du moteur 106 varie entre 15 cycles/minute et 25 cycles/minute. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Par exemple, le moteur 106 peut tourner en sens inverse, le trajet linéaire supérieur correspond alors à la phase de dépression, et le trajet linéaire inférieur 20 correspond à la phase de compression. Par exemple, l'invention a été plus particulièrement décrite dans le cas d'un soufflet, mais le réservoir à volume variable peut prendre la forme d'une chambre avec un piston. Le piston devient alors l'extrémité mobile et il est solidaire des butées de compression et de dépression. Le fond de la chambre devient alors l'extrémité fixe. REVENDICATIONS1) Dispositif de test (100) pour un détendeur (202), ledit dispositif de test (100) comportant : - un réservoir à volume variable (102) présentant une extrémité mobile (220) parallèlement à une direction de translation (250) et une extrémité fixe (222), - une canalisation de soufflage/aspiration (212) qui débouche par l'une de ses extrémités dans ledit réservoir à volume variable (102) et qui porte sur l'autre de ses extrémités, le détendeur (202) à tester, et - un système de déplacement de l'extrémité mobile (220), le dispositif de test (100) étant caractérisé en ce que le système de déplacement comporte: - une courroie sans fin (104) - deux roues (224, 226) entre lesquelles la courroie sans fin (104) est montée définissant ainsi, pour la courroie sans fin (104), deux trajets linéaires entre les deux roues (224, 226) et deux trajets arrondis autour des deux roues (224, 226), - un moteur (106) prévu pour entraîner en rotation l'une desdites roues (224, 226), - des premiers moyens de liaison (108) solidaires de la courroie (104), - des deuxièmes moyens de liaison (110, 112) solidaires de l'extrémité mobile (220), lesdits premiers moyens de liaison (108) et lesdits deuxièmes moyens de liaison (110, 112) étant prévus pour s'associer sur les deux trajets linéaires et pour se dissocier sur les deux trajets arrondis. 2) Dispositif de test (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens de liaison (108) prennent la forme d'une butée (108), en ce que les deuxièmes moyens de liaison prennent la forme d'une butée de compression (110) et d'une butée de dépression (112), la butée de compression (110) étant prévue pour se déplacer en vis-à-vis de l'un trajet linéaire et la butée de dépression (112) étant prévue pour se déplacer en vis-à-vis de l'autre trajet linéaire. 3) Dispositif de test (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée de compression (110) et la butée de dépression (112) sont solidaires l'une de l'autre. 4) Dispositif de test (100) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les surfaces en contact de la butée (108) et des butées de compression et de dépression (110, 112) présentent un profil arrondi dont l'axe est parallèle à l'axe des roues (224, 226). 5) Dispositif de test (100) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la butée de compression (110) et la butée de dépression (112) présentent, parallèlement à la direction de translation (250), un décalage. 6) Dispositif de test (100) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le réservoir à volume variable (102) est un soufflet.