Brevet FR3053461A1 — publié le 20180105

MANCHON DE MESURE MODULABLE POUR LA DETERMINATION DE LA QUANTITE D'UN FLUIDE PASSANT DANS UN CONDUIT DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [001] L'invention concerne le domaine de la métrologie et plus précisément celui de la mesure de la quantité de fluide s'écoulant au travers d'un conduit. [2] L'invention concerne plus particulièrement un manchon de mesure pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, ledit manchon, destiné à être monté autour d'un conduit fluidique, comprenant une première pièce et une deuxième pièce reliées entre elles pour définir un espace de réception du conduit et un capteur électromécanique arrangé au niveau de l'une des pièces de sorte à présenter une partie s'étendant dans l'espace de réception du conduit [3] Le manchon de mesure est destiné notamment, mais non exclusivement, aux fins d'analyser et caractériser la consommation d'un fluide, notamment d'eau ou d'un liquide, circulant dans un conduit. ETAT DE LA TECHNIQUE [4] On connaît de la demande W02014/020252 un manchon de mesure destiné à être monté autour d'une canalisation d'alimentation aux fins de l'acquisition de signaux en vue de l'estimation de la consommation d'eau individuelle d'une pluralité d'équipements. Le manchon comprend un capteur électromécanique appliqué contre la paroi extérieure de ladite canalisation d'alimentation, ainsi qu'un calculateur pour l'analyse des signaux délivrés par ledit capteur électromécanique en vue de l'extraction d'une information de caractérisation de la consommation individuelle d'une partie au moins des équipements alimentés par ledit réseau secondaire. [005] Le manchon est constitué de deux demi-coques tubulaires reliées par une articulation permettant son ouverture en vue de l'insertion autour d'une canalisation, et sa fermeture en vue de l'application dudit capteur contre la paroi de ladite canalisation. Le 3053461 2 verrouillage des deux demi-coques entre elles est assuré au moyen d'un béquet de verrouillage porté par l'une des demi-coques, ledit béquet étant destiné à coopérer avec un béquet complémentaire porté par l'autre demi-coque. [6] Le manchon de mesure de la demande susmentionnée présente cependant 5 l'inconvénient de ne pas assurer la même précision au niveau des mesures suivant la canalisation sur laquelle il va être monté. En effet, suivant le diamètre des canalisations, la pression appliquée par la paroi extérieure de la canalisation sur le capteur pourra varier suivant le diamètre de celle-ci. On comprend aisément qu'une canalisation ayant un diamètre supérieur à celui d'une autre canalisation exerce une pression sur le capteur plus 10 importante qu'une canalisation ayant un diamètre inférieur. Par ailleurs, le manchon de mesure reste dédié à des canalisations d'un certain diamètre. Or une pression trop importante ou une pression insuffisante peut induire des erreurs dans le relevé de mesures par le capteur. [7] L'invention vise à remédier à ces problèmes en proposant un manchon de 15 mesure et un système comprenant un tel manchon de mesure assurant une pression optimale sur le capteur électromécanique quelles que soient les dimensions du conduit sur lequel il est monté. [8] L'invention a également pour but de proposer un manchon de mesure pouvant être monté rapidement et facilement sur le conduit à évaluer, et ce en assurant l'application 20 d'une pression sur le capteur adaptée quelles que soient les dimensions du conduit. [9] L'invention a également pour but de proposer un manchon de mesure ajustable suivant la nature du conduit à évaluer. OBJET DE L'INVENTION [0010] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un manchon de 25 mesure pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, ledit manchon, destiné à être monté autour d'un conduit fluidique, comprenant une première pièce et une deuxième pièce reliées entre elles pour définir un espace de réception du conduit ainsi qu'un capteur électromécanique arrangé au niveau de l'une des pièces de 3053461 3 sorte à présenter une partie en saillie dans l'espace de réception, ledit manchon de mesure étant remarquable en ce qu'il comporte des moyens de réglage calibrés pour régler l'espace de réception suivant des diamètres prédéfinis distincts, chaque diamètre prédéfini correspondant à un diamètre spécifique d'un conduit. 5 [0011] Ainsi, grâce à la présence de moyens calibrés de réglage de l'ouverture de l'espace de réception, le montage du manchon de mesure sur le conduit concerné est réalisé rapidement et aisément et ce en assurant l'application sur le capteur d'une pression adaptée quelles que soient les dimensions du conduit, réduisant ainsi les risques de détérioration du capteur. 10 [0012] Avantageusement, les moyens de réglage comprennent une crémaillère portée par l'une des pièces, l'autre pièce étant pourvue d'un ergot apte à s'engager avec un cran de la crémaillère, ladite crémaillère comportant une pluralité de crans arrangés pour définir, avec l'ergot engagé, une ouverture spécifique correspondant à un diamètre donné d'un conduit. 15 [0013] Avantageusement, le manchon comporte des moyens d'ajustement de la pression d'appui exercée sur le conduit par la partie en saillie du capteur. [0014] Avantageusement, le manchon comporte un élément interchangeable en matériau expansé, d'épaisseur uniforme, adapté pour s'intercaler entre l'une des pièces et le conduit fluidique de sorte que lorsque le manchon de mesure est monté sur le conduit 20 fluidique, la partie en saillie du capteur électromécanique exerce une pression adaptée au conduit fluidique. [0015] Avantageusement, le capteur électromécanique est arrangé au niveau de l'une des pièces avec un jeu de sorte à permettre un déplacement du capteur suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'espace de réception. 25 [0016] Avantageusement, le capteur électromécanique est disposé entre deux éléments de calage, l'un des éléments de calage portant la partie en saillie s'étendant dans l'espace de réception du conduit, chaque élément de calage comportant une portion de contact apte à être mise en contact avec un pion de contact électrique. 3053461 4 [0017] Avantageusement, les pions de contact électriques sont logés dans une troisième pièce fixée sur la pièce comportant le capteur électromécanique. [0018] Avantageusement, le capteur électromécanique est logé dans la paroi de l'une des pièces. 5 [0019] Avantageusement, le capteur électromécanique est un capteur piézoélectrique. [0020] L'invention concerne également un équipement pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, comprenant un manchon de mesure tel que décrit précédemment ainsi qu'une série d'éléments interchangeables, en matériau expansé, de nature et/ou d'épaisseurs différentes. 10 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0021] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un manchon de mesure selon un premier mode de réalisation de l'invention ; 15 - la figure 2 représente une vue en coupe transversale du manchon de mesure de la figure 1; - la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale du manchon de mesure de la figure 1 ; - la figure 4 représente une vue de détail du manchon de mesure de la figure 3 ; 20 - la figure 5 représente une vue en perspective d'un manchon de mesure surmonté d'un boitier électronique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale du manchon de mesure de la figure 5 ; 3053461 5 - les figures 7 et 8 représentent une vue de face et d'arrière du manchon de mesure de la figure 5, le boitier électronique étant représenté non monté sur le manchon ; - la figure 9 représente une vue en perspective d'un manchon de mesure surmonté d'un boitier électronique selon un autre mode de réalisation de l'invention ; 5 - la figure 10 représente une vue en coupe transversale du manchon de mesure de la figure 9. [0022] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. 10 DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES [0023] En relation avec les figures 1 à 4, il est décrit un manchon de mesure 1 pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit. Le manchon de mesure 1 est destiné à être monté autour d'un conduit fluidique traversé par le fluide dont la quantité doit être déterminée. 15 [0024] Le manchon de mesure 1 comprend deux pièces semi-tubulaires arrangées et couplées l'une à l'autre pour définir un espace s'étendant depuis une extrémité du manchon de mesure 1 à l'autre extrémité. L'espace constitue un espace de réception 7 du conduit fluidique. Les pièces semi-tubulaires seront par la suite désignées de pièce inférieure 2 et de pièce supérieure 3 en relation avec la position du manchon de mesure 20 illustré sur les figures. [0025] Les deux pièces 2, 3 sont couplées l'une à l'autre par des moyens d'association réciproque lesquels comprennent, dans le mode de réalisation illustré, un dispositif à crémaillère 4. Plus spécifiquement, l'une des pièces, en l'espèce la pièce supérieure 3, comporte une série de crans 40 parallèles s'étendant longitudinalement sur 25 tout ou partie de la longueur de la face extérieure 310, 320 des parois latérales 31, 32 tandis que la pièce inférieure 2 comporte un ou plusieurs ergot(s) 41 ménagés sur la face intérieure 210, 220 de chaque paroi latérale 21, 22 et s'étendant en tout ou partie le long de 3053461 6 ladite paroi latérale, lesdits ergots étant aptes à coopérer avec les crans de la crémaillère. Par face extérieure d'une paroi, on entend la face orientée du côté opposé à l'espace de réception 7 et par face intérieure d'une paroi, la face orientée du côté de l'espace de réception. Il est bien entendu évident que l'invention ne se limite pas à cette configuration 5 et que leur arrangement pourra être inversé (crans et ergot côtés respectivement intérieure et extérieure, cran et ergot portés respectivement par la pièce inférieure 2 et la pièce supérieure 3). [0026] Les crans 40 portés par chacune des parois latérales sont arrangés à une distance les uns des autres de manière à définir des ouvertures correspondant à un diamètre 10 spécifique d'un conduit (ou hauteur spécifique d'un conduit ayant une section autre que circulaire). Le diamètre D d'ouverture peut être ainsi modulé en fonction du diamètre des conduits fluidiques à équiper du manchon de mesure 1. [0027] Afin de relever la quantité de fluide passant dans le conduit fluidique, le manchon de mesure 1 est associé à un système de mesure électromécanique basé sur 15 l'utilisation d'au moins un capteur électromécanique 5. Dans le mode de réalisation illustré, le système de mesure électromécanique est logé en partie dans une cavité ménagée dans la paroi de base 30 de la pièce supérieure 3, une autre partie étant logée dans une troisième pièce 6, appelée par la suite capot, fixée sur la surface supérieure de la paroi de base. Dans le mode de réalisation illustré, le capot 6 est fixé sur la pièce supérieure 3 au 20 moyen de deux vis de maintien 7 disposées au voisinage des extrémités du capot 6. Le capot 6 est avantageusement pourvu d'une rainure longitudinale 8 en forme de queue d'aronde destinée à recevoir un boitier électronique (non représenté) présentant un socle de forme complémentaire à la queue d'aronde, ce dernier étant monté par coulissement le long de la rainure 8. 25 [0028] Le capteur électromécanique 5, avantageusement un capteur piézoélectrique, est disposé entre deux éléments de calage 9, 10, l'un définissant un élément de calage supérieur 9 et l'autre un élément de calage inférieur 10. Chaque élément de calage 9, 10 comporte une portion apte à être mise en contact respectivement avec un pion de contact électrique 11, 12. Dans le mode de réalisation illustré, le contact des éléments de calage 9, 10 avec l'un des pions de contact 11, 12 est réalisé via respectivement un ressort à compression 24, 25. 3053461 7 [0029] L'ensemble capteur électromagnétique 5 et éléments de calage 9, 10 est arrangé dans la pièce supérieure 3 avec un jeu afin de permettre un déplacement du capteur suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'espace de réception 7. Le capot 6 comporte en outre un espace débouchant en partie inférieure dudit capot dans 5 l'alignement de l'ensemble capteur / éléments de calage, dans lequel un joint torique de compression 13 est logé. La présence du joint torique de compression 13 et son arrangement avec le système de mesure électromécanique permet de garantir l'étanchéité entre le capot 6 et la pièce supérieure 3. [0030] L'élément de calage 10 inférieur présente une partie en saillie 14 s'étendant 10 dans l'espace de réception 7 de sorte que lorsque le manchon de mesure 1 est en place sur le conduit fluidique, la partie en saillie 14 est appliquée contre ledit conduit, ou bien située au voisinage de la paroi extérieure dudit conduit selon le réglage effectué via le dispositif de crémaillère. [0031] En complément du réglage du diamètre d'ouverture, le manchon de mesure 15 peut comprendre des moyens permettant d'ajuster la pression d'appui exercée sur le conduit par la partie du capteur, et plus spécifiquement la partie en saillie 14 de l'élément de calage inférieur. De tels moyens seront décrits avec les modes de réalisations illustrés sur les figures 5 à 10 décrites ci-après. [0032] Les figures 5 à 8 illustrent une variante de réalisation d'un manchon de mesure 20 lA selon l'invention représentée équipé d'un boitier électronique 17. [0033] Le manchon de mesure lA reprend dans l'ensemble les caractéristiques du manchon de mesure 1 décrit précédemment. En particulier, il comporte un arrangement du système de mesure électromécanique similaire à celui précédemment décrit comme illustré sur la figure 5 laquelle montre les éléments de calage en contact avec les pions de contact 25 électrique 11, 12, eux même en contact avec les pions de contact électriques 22, 23 portés par le boitier électronique 17. Comme représenté sur les figures 7 et 8, le boitier électronique 17 comporte un socle comprenant une languette 18 s'étendant longitudinalement, de forme complémentaire à celle de la rainure longitudinale 8 en queue d'aronde. La languette 18 est prolongée en extrémité par deux bras transversaux 20, 21 30 destinés à venir en butée sur un épaulement 19 prévu à cet effet sur le capot 6. 3053461 8 [0034] Dans ce mode de réalisation cependant, les crans 40 sont portés par la partie inférieure 2, sur la face externe de bras latéraux 21A, 22A s'étendant verticalement, tandis que les ergots 41 sont portés par la pièce supérieure 3, côté face interne des parois latérales 31A, 32A, lesquelles comportent respectivement une fente de passage 15 verticale pour le 5 passage des bras latéraux 21A, 22A de la partie inférieure 2 lors du couplage des pièces entre elles. [0035] En complément du réglage du diamètre d'ouverture, le manchon de mesure lA comprend des moyens permettant d'ajuster la pression d'appui exercée sur le conduit par la partie en saillie du capteur électromécanique via l'élément de calage inférieur 10. 10 Les moyens d'ajustement comprennent un élément en matériau expansé 16 se présentant sous la forme d'une couche plane, ayant une épaisseur régulière. L'élément en matériau expansé 16 est placé sur la face intérieure de la paroi de base de pièce inférieure 2 de sorte à s'intercaler entre la pièce inférieure 2 et le conduit fluidique lorsque le manchon est en position sur ce dernier. 15 [0036] L'élément en matériau expansé est interchangeable avec d'autres éléments en matériau expansé se présentant également préférentiellement sous la forme d'une couche plane avec une épaisseur régulière, mais de nature et/ou d'épaisseurs différentes. Chaque élément en matériau expansé 16 est associé à un type de conduit fluidique particulier. On comprend ainsi que l'élément en matériau expansé 16 sera choisi parmi la série d'éléments 20 en mousse expansé associés au manchon de mesure lA en fonction de la nature du conduit fluidique à équiper. Le manchon de mesure lA est donc prévu avec un kit d'éléments en matériau expansé comprenant autant d'éléments en matériau expansé qu'il y a de type de conduit à équiper tant en terme de matériau dans lequel le conduit est réalisé (acier, inox, etc.) que de ses dimensions. L'élément en matériau expansé a pour fonction d'ajuster la 25 pression à exercer sur le capteur électromécanique via la partie en saillie 14 en fonction de la nature du conduit. [0037] Les figures 9 et 10 illustrent une variante de réalisation représentant l'appareil avec un boîtier intégrant la partie électronique sans dissociation des parties. Dans ce mode de réalisation, le boîtier électronique 17, le capot 6 et la partie supérieure 3 sont formés 30 d'un seul tenant. 3053461 9 [0038] Dans les exemples décrits précédemment, le manchon de mesure a été représenté pour être monté sur un conduit fluidique présentant une section circulaire. Il est bien entendu évident que l'invention ne se limite pas à de tels conduits, ledit manchon pouvant être destiné à être mis en oeuvre sur des conduits fluidique de section autre que 5 circulaire. La forme des parois intérieures des pièces 2 et 3 destinées à former l'espace de réception 7 sera alors adaptée selon le conduit fluidique à équiper. [0039] L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 10 REVENDICATIONS1. Manchon de mesure (1, lA) pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, ledit manchon, destiné à être monté autour d'un conduit fluidique, comprenant une première pièce (2) et une deuxième pièce (3) reliées entre elles pour définir un espace de réception (7) du conduit ainsi qu'un capteur électromécanique (5) arrangé au niveau de l'une des pièces (2, 3) de sorte à présenter une partie en saillie (14) dans l'espace de réception (7), caractérisé en ce que le manchon de mesure (1, lA) comporte des moyens de réglage calibrés pour régler l'espace de réception (7) suivant des diamètres prédéfinis distincts, chaque diamètre prédéfinis correspondant à un diamètre spécifique d'un conduit. 2. Manchon de mesure (1, lA) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent une crémaillère portée par l'une des pièces (2, 3), l'autre pièce (3, 2) étant pourvue d'un ergot apte à s'engager avec un cran de la crémaillère, ladite crémaillère comportant une pluralité de crans arrangés pour définir, avec l'ergot engagé, une ouverture spécifique correspondant à un diamètre donné d'un conduit. 3. Manchon de mesure (1, lA) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'ajustement de la pression d'appui exercée sur le conduit par la partie en saillie (14) du capteur. 4. Manchon de mesure (1, lA) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un élément interchangeable (16) en matériau expansé, d'épaisseur uniforme, adapté pour s'intercaler entre l'une des pièces (2, 3) et le conduit fluidique de sorte que lorsque le manchon de mesure (1, lA) est monté sur le conduit fluidique, la partie en saillie (14) du capteur électromécanique (5) exerce une pression adaptée au conduit fluidique. 5. Manchon de mesure (1, lA) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le capteur électromécanique (5) est arrangé au niveau de l'une 3053461 11 des pièces (2, 3) avec un jeu de sorte à permettre un déplacement du capteur suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'espace de réception (7). 6. Manchon de mesure (1, lA) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 5 caractérisé en ce que le capteur électromécanique (5) est disposé entre deux éléments de calage (9, 10), l'un des éléments de calage portant la partie en saillie s'étendant dans l'espace de réception (7) du conduit, chaque élément de calage comportant une portion de contact apte à être mise en contact avec un pion de contact électrique. 10 7. Manchon de mesure (1, lA) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pions de contact électriques sont logés dans une troisième pièce (6) fixée sur la pièce (2, 3) comportant le capteur électromécanique (5). 8. Manchon de mesure (1, lA), caractérisé en ce que le capteur électromécanique (5) est logé dans la paroi de l'une des pièces (2, 3). 15 9. Manchon de mesure (1, lA) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur électromécanique (5) est un capteur piézoélectrique. 10. Equipement pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, comprenant un manchon de mesure (1) selon l'une quelconque des 20 revendications 4 à 6, une série d'éléments (16) interchangeables, en matériau expansé, de nature et/ou d'épaisseurs différentes.