Brevet FR3006761A1 — publié le 20141212

La présente invention concerne un détecteur de débit pour conduite de circulation d'un liquide. Elle a des applications dans le domaine de l'hydraulique et plus particulièrement pour la surveillance des circuits de circulation de liquides pouvant être agressifs vis-à-vis des métaux. Les détecteurs de débit sont des dispositifs permettant de détecter l'existence d'un écoulement et dans le cas d'espèce d'un liquide dans une conduite. Ce type de détecteur comporte une palette mobile introduite dans la conduite et qui peut basculer lorsqu'elle est soumise à la force de circulation du liquide. Un moyen de détection permet de détecter le basculement de la palette et donc l'existence d'un débit. Ces détecteurs robustes, de construction simple, sont parfois soumis à des liquides pouvant être agressifs, en particulier si des pièces métalliques au contact du liquide sont mises en oeuvre dans le détecteur. Il peut en particulier se produire une corrosion avec gonflement de la pièce métallique qui, lorsque cette dernière est utile dans la mobilité de la palette, peut conduire, à un blocage avec immobilisation de la palette ou une modification du seuil de détection de débit, voire à une destruction des éléments du détecteur. Les liquides agressifs sont, par exemple, les eaux de mer du fait de leur salinité ou les eaux de piscine du fait de leurs traitements ou les eaux de pisciculture du fait de leurs contenus. La présente invention propose d'utiliser dans le détecteur un métal qui est du titane et, en particulier, pour l'axe d'articulation de la palette au corps du détecteur. Du fait que cet axe servant à l'articulation basculante de la palette par rapport au corps du détecteur ne risque plus de se dégrader, le fonctionnement du détecteur est fiabilisé à long terme et la fabrication du détecteur est simplifiée car il n'est plus nécessaire de tenir compte des risques de dégradation des parties métalliques comme dans les détecteurs classiques. Ainsi, l'invention concerne un détecteur de débit pour conduite de circulation d'un liquide, ledit détecteur comportant une palette rigide mobile articulée à un corps de détecteur, le corps de détecteur étant destiné à être fixé d'une manière étanche à une ouverture de passage à travers la conduite, la palette étant destinée à venir baigner dans le liquide et comportant une partie de commande côté corps de détecteur et, à l'opposé, une partie d'interaction avec la circulation du liquide, la partie de commande actionnant, en fonction de sa position, un contacteur électrique disposé d'une manière étanche à l'intérieur du corps de détecteur, l'articulation de la palette sur le corps étant à bascule et comportant un axe d'articulation métallique allongé autour duquel la palette peut basculer. Selon l'invention, la palette est en matière plastique et l'axe d'articulation est en titane. Dans divers modes de mise en oeuvre de l'invention, les moyens suivants pouvant être utilisés seuls ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont employés : - le corps du détecteur est en matière plastique, - la matière plastique de la palette et du corps est choisie parmi les matières plastiques suivantes : le PVC (polychlorure de vinyle), le polycarbonate, le polypropylène, le poly(oxyde de phénylène) ou PPO, le poly(sulfure de phénylène) ou PPS, le polyamide, - le détecteur de débit est un détecteur tout ou rien à seuil de détection et le contacteur électrique est un interrupteur ou inverseur à lame souple, dit ILS, à commande magnétique et la partie de commande de la palette comporte au moins un aimant de commande de l'ILS, - le détecteur de débit comporte un moyen de rappel à une position de repos de la palette en l'absence de débit, - le moyen de rappel est un ressort métallique en titane, - le moyen de rappel comporte, d'une part, un premier élément de rappel qui est un aimant de rappel et, d'autre part, un second élément de rappel qui est un contre-aimant de rappel ou une pièce ferromagnétique, un des deux élément étant fixé sur la palette mobile et l'autre étant fixé sur le corps, les deux éléments étant agencés pour s'attirer l'un l'autre, l'attraction magnétique entre les deux éléments étant maximale lorsque la palette est dans sa position de repos, - le moyen de rappel comporte, d'une part, un premier élément de rappel qui est un aimant de rappel et, d'autre part, un second élément de rappel qui est un contre-aimant de rappel, un des deux élément étant fixé sur la palette mobile et l'autre étant fixé sur le corps, les deux éléments étant agencés pour se repousser l'un l'autre, la répulsion magnétique entre les deux éléments étant minimale lorsque la palette est dans sa position de repos, - la palette comporte le contre-aimant de rappel et le corps l'aimant de rappel, - l'aimant de rappel fixé sur le corps est réglable en position, - le contre-aimant de rappel fixé sur la palette est l'aimant de commande, - les aimants sont à base d'alliages comportant du titane ou sont recouverts de titane, - les aimants sont noyés dans la matière plastique du corps et/ou de la palette, - la partie d'interaction de la palette soumise à la force du débit de liquide comporte des zones de surface sécables destinées, par leur retrait de la palette, à permettre un réglage du seuil de détection de débit, - la palette est articulée dans une partie d'articulation disposée entre sa partie de commande et sa partie d'interaction, la partie d'articulation comportant au moins un canal traversant transversalement ladite palette et dans lequel l'axe d'articulation est installé, deux parties débordantes dudit axe d'articulation débordant de chaque côté de la palette étant, de préférence, disposées dans deux orifices correspondants du corps, - la palette est articulée dans une partie d'articulation disposée à l'extrémité libre de sa partie de commande, la partie d'articulation comportant au moins un canal traversant transversalement ladite palette et dans lequel l'axe d'articulation est installé, deux parties débordantes dudit axe d'articulation débordant de chaque côté de la palette étant, de préférence, disposées dans deux orifices correspondants du corps, - l'axe d'articulation est fixe et la palette est mobile en basculement autour dudit axe fixe, le canal formant un palier de basculement, - l'axe d'articulation est mobile en basculement, c'est-à-dire rotation autour de son axe principal, les orifices correspondants du corps formant des paliers et la palette est mobile en basculement autour dudit axe mobile, le canal formant un palier de basculement, - l'axe d'articulation est mobile en basculement, c'est-à-dire rotation autour de son axe principal, les orifices correspondants du corps formant des paliers et la palette est fixée à l'axe mobile, - en variante, les deux parties débordantes de l'axe d'articulation débordant de chaque côté de la palette sont maintenues dans le corps par un joint torique destiné à assurer l'étanchéité entre le corps et la conduite, - en variante, au lieu d'une articulation latérale par des parties débordantes de l'axe, l'axe est articulé au corps à sa partie médiane, - l'axe d'articulation est en titane massif, - l'axe d'articulation a un diamètre d'environ 1,5 mm à 2 mm, - l'axe d'articulation a un diamètre d'environ 1,5 mm, - l'axe d'articulation a un diamètre d'environ 1,75 mm, - l'axe d'articulation a un diamètre d'environ 2 mm, - le corps du détecteur de débit est destiné à être vissé dans l'ouverture de passage à travers la conduite. La présente invention, sans qu'elle en soit pour autant limitée, va maintenant être exemplifiée avec la description qui suit de modes de réalisation et de mise en oeuvre en relation avec : la Figure 1 a qui représente une vue latérale en coupe verticale d'un premier exemple de détecteur de débit pour conduite de circulation de liquide, la Figure 1 b qui représente une vue frontale en coupe verticale d'un premier exemple de détecteur de débit pour conduite de circulation de liquide, la Figure 2a qui représente une vue latérale en coupe verticale d'un deuxième exemple de détecteur de débit pour conduite de circulation de liquide, la Figure 2b qui représente une vue frontale en coupe verticale d'un deuxième exemple de détecteur de débit pour conduite de circulation de liquide, la Figure 3a qui représente une vue latérale en coupe verticale d'un troisième exemple de détecteur de débit pour conduite de circulation de liquide, la Figure 3b qui représente une vue frontale en coupe verticale d'un troisième exemple de détecteur de débit pour conduite de circulation de liquide. Sur les Figure 1 a et 1 b, le détecteur de débit 1 comporte un corps 4 sensiblement tubulaire sur lequel est articulée une palette 2 autour d'un axe d'articulation 8 métallique, en l'espèce en titane. De l'extrémité supérieure du corps sort un câble électrique pour raccordement électrique à un circuit électrique extérieur. L'extrémité inférieure du corps 4, côté conduite, comporte un écrou de vissage pour fixation à une ouverture de passage à travers la conduite. Cette extrémité inférieure de corps comporte également des moyens pour assurer l'étanchéité de la fixation et, en particulier, un joint torique. La partie supérieure du corps qui est destinée à être à l'extérieur de la conduite comporte un contacteur électrique 7 du type ILS, interrupteur à lames souples, à commande magnétique. La commande magnétique est obtenue par déplacement d'un aimant 9 de commande dans le voisinage de l'ILS, aimant de commande porté par une partie de commande 5 de la palette 2 articulée, mobile en basculement, autour de l'axe 8 en titane, par rapport au corps 4. L'axe 8 en titane est maintenu en place par le joint torique et le serrage du corps sur la conduite. Dans ce mode de réalisation, l'axe 8 est en pratique fixe et la palette bascule autour de cet axe et l'axe traverse donc un canal de la palette servant de palier. Dans une variante, le corps peut comporter des paliers ou des orifices de maintien de l'axe comme on le verra dans d'autres exemples de réalisation. A l'opposé de la partie de commande 5, la palette 2 rigide comporte une partie d'interaction 6 avec la circulation du liquide dans la conduite. En cas de circulation du liquide, une force va s'appliquer contre la partie d'interaction 6 et faire basculer la palette, ce qui déplace l'aimant 9 de commande et actionne donc l'ILS. La partie d'interaction 6 comporte des zones de surface 3, 3', 3", 3- qui sont sécables pour pouvoir régler la sensibilité de détection de débit. Afin que la détection de débit soit relativement brutale, que la palette bascule au-dessus d'un certain seuil de débit, un aimant de rappel 10a est installé dans le corps en relation magnétique avec l'aimant de commande et, pour basculer, la force due au débit appliquée sur la palette doit vaincre la force magnétique d'attraction entre l'aimant de rappel 10a et l'aimant de commande 9 qui joue donc ici un rôle de contre-aimant de rappel. Cette disposition des deux aimants 10a et 9 forme ainsi un moyen de rappel magnétique ramenant la palette à une position de repos prédéfinie en l'absence de débit. La position de l'aimant de rappel 10a est réglable en rapprochement ou éloignement de l'aimant de commande 9 pour régler la force magnétique à vaincre pour basculement de la palette et donc le seuil de détection. Dans cet exemple, le détecteur de débit est tout ou rien mais dans d'autres modalités où l'ILS est remplacé par un capteur à effet Hall, la détection peut être analogique et continue. Seule la chambre du corps 4 à l'intérieur de laquelle la palette peut se déplacer est mise en relation avec le liquide de la conduite, les autres éléments du corps et, en particulier, le contacteur électrique étant isolés du liquide et, pour ce dernier, de l'environnement extérieur du détecteur pour des raisons de sécurité. Sur les Figure 2a et 2b, le détecteur de débit 1 présente une structure différente avec un corps 4 cette fois essentiellement disposé côté conduite, le corps ne débordant pratiquement plus de l'extérieur de la conduite sur laquelle il est vissé d'une manière étanche. De plus, l'aimant de commande 9 ne participe plus au rappel magnétique qui est obtenu par mise en oeuvre d'un aimant de rappel 10a sur le corps 4 et d'un contre-aimant de rappel 10b sur la palette 2. Le contre-aimant de rappel 10b et l'aimant de commande 9 sont suffisamment éloignés l'un de l'autre sur la partie de commande 5, de part et d'autre de l'axe 8, pour minimiser les interactions magnétiques entre eux. L'aimant de commande 9 est encore plus éloigné de l'aimant de rappel 10a. Comme précédemment, l'aimant de rappel 10a le contre- aimant de rappel 10b sont orientés pour s'attirer l'un l'autre, cette attraction étant de préférence maximale lorsque la palette est en position de repos. La position de l'aimant de rappel 10a du corps est encore réglable. L'axe 8 en titane est maintenu dans des orifices de deux ergots latéraux du corps. Comme précédemment, la partie d'interaction 6 comporte des zones de surface sécables. Le détecteur de débit des Figures 3a et 3b a un corps 4 qui est essentiellement disposé côté conduite. L'axe 8 en titane est cette fois disposé à l'extrémité supérieure de la palette. La partie de commande 5 de la palette 2 comporte un aimant de commande 9 qui joue également un rôle de contre-aimant de rappel en relation avec un aimant de rappel disposé dans le corps 4. Contrairement aux deux exemples précédents où ils s'attiraient, les aimants de rappel 10a et contre-aimants de rappel 10a ou 9 comme ici, se repoussent et leurs orientations de pôles sont donc disposées en conséquence. Les axes 8 sont en titane et le corps 4 et la palette 2 sont eux dans une/des matières plastiques adaptées au liquide de la conduite. On comprend que les structures de corps et des commandes magnétiques et des moyens de rappels magnétiques présentées peuvent être combinées de toutes les manières techniquement et fonctionnellement possibles pour produire d'autres modalités de réalisation de l'invention. De préférence, dans ces diverses modalités de réalisation, la position de l'aimant de rappel 10a est rendue réglable en position pour régler la force d'attraction ou de répulsion d'avec un aimant de rappel ou de commande selon le cas. Dans des variantes, en cas d'utilisation de la force d'attraction, on peut remplacer l'aimant de rappel ou le contre-aimant de rappel par une pièce en fer qui peut être attirée par le champ magnétique. REVENDICATIONS1. Détecteur de débit (1) pour conduite de circulation d'un liquide, ledit détecteur comportant une palette rigide (2) mobile articulée à un corps (4) de détecteur, le corps (4) de détecteur étant destiné à être fixé d'une manière étanche à une ouverture de passage à travers la conduite, la palette (2) étant destinée à venir baigner dans le liquide et comportant une partie de commande (5) côté corps de détecteur et, à l'opposé, une partie d'interaction (6) avec la circulation du liquide, la partie de commande actionnant en fonction de sa position un contacteur électrique (7) disposé d'une manière étanche à l'intérieur du corps (4) de détecteur, l'articulation de la palette (2) sur le corps (4) étant à bascule et comportant un axe d'articulation (8) métallique allongé autour duquel la palette peut basculer, caractérisé en ce que la palette (2) est en matière plastique et en ce que l'axe d'articulation (8) est en titane. 2. Détecteur de débit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de débit est un détecteur tout ou rien à seuil de détection et que le contacteur électrique (7) est un interrupteur ou inverseur à lame souple, dit ILS, à commande magnétique et en ce que la partie de commande de la palette comporte au moins un aimant (9) de commande de l'ILS. 3. Détecteur de débit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de rappel à une position de repos de la palette (2) en l'absence de débit. 4. Détecteur de débit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de rappel est un ressort métallique en titane. 5. Détecteur de débit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de rappel comporte, d'une part, un premier élément de rappel qui est un aimant de rappel (10a) et, d'autre part, un second élément de rappel qui est un contre-aimant de rappel (10b ou 9) ou une pièce ferromagnétique, un des deux élément étant fixé sur la palette (2) mobile et l'autre étant fixé sur le corps (4), les deux éléments étant agencés pour s'attirer l'un l'autre, l'attraction magnétique entre les deux éléments étant maximale lorsque la palette est dans sa position de repos. 6. Détecteur de débit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de rappel comporte, d'une part, un premier élément de rappel qui est un aimant de rappel (10a) et, d'autre part, un second élément de rappel qui est un contre-aimant de rappel (10b ou 9), un des deux élément étant fixé sur la palette (2) mobile et l'autre étant fixé sur le corps (4), les deux éléments étant agencés pour se repousser l'un l'autre, la répulsion magnétique entre les deux éléments étant minimale lorsque la palette est dans sa position de repos. 7. Détecteur de débit selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la palette comporte le contre-aimant de rappel (10b ou 9) et le corps l'aimant de rappel (10a). 8. Détecteur de débit selon l'une des revendications 5 à 7 combinée à la 2, caractérisé en ce que le contre-aimant de rappel fixé sur la palette est l'aimant de commande (9). 9. Détecteur de débit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie d'interaction (6) de la palette (2) soumise à la force du débit de liquide comporte des zones de surface sécables (3, 3', 3", 3-) destinées, par leur retrait de la palette, à permettre un réglage du seuil de détection de débit. 10. Détecteur de débit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la palette est articulée dans une partie d'articulation disposée entre sa partie de commande et sa partie d'interaction, la partie d'articulation comportant au moins un canal traversant transversalement ladite palette et dans lequel l'axe d'articulation est installé, deux parties débordantes dudit axe d'articulation débordant de chaque côté de la palette étant, de préférence, disposées dans deux orifices correspondants du corps.