Brevet FR3069054A1 — publié le 20190118

Jauge pour un liquide, notamment un hydrocarbure La présente invention concerne une jauge pour un liquide, notamment un hydrocarbure, comprenant une enveloppe, et un col monté sur l'enveloppe, l'enveloppe et le col définissant un premier réservoir étalon, le col comportant une première fenêtre de lecture d'un niveau du liquide dans le premier réservoir étalon, et un système de canalisations adapté pour remplir et vidanger le premier réservoir étalon. Il s'agit d'un système de mesures de capacité étalon. De tels systèmes sont par exemple décrits dans la recommandation internationale OIML R120, édition de 2010 en français. Dans le domaine de l'étalonnage, ces systèmes sont communément appelés « jauges ». Ils servent à l'étalonnage d'ensembles de mesurage de liquide, notamment d'hydrocarbures et de liquides chimiques. L'invention concerne également une telle jauge montée sur roulettes ou sur une remorque, et un procédé d'étalonnage mettant en oeuvre une telle jauge. Dans le domaine de l'étalonnage, il est connu de remplir une jauge comportant un réservoir étalon ayant un col muni d'une fenêtre de lecture du niveau du liquide dans le réservoir étalon. Dans le domaine des hydrocarbures, les livraisons, quelles qu'elles soient, sont en général réalisées en trois phases successives, notamment pour éviter les coups de bélier: d'abord à petit débit, par exemple 20% d'un débit maximal, puis à grand débit d'environ 90% du débit maximal, puis à nouveau, à petit débit, avant l'arrêt de l'écoulement. Aussi, les compteurs des ensembles de mesurages peuvent avoir des précisions différentes pour ces deux débits dont le rapport est communément d'environ un pour cinq. Ainsi, pour étalonner le compteur à ces deux débits, on a recours à deux jauges distinctes comportant, pour l'une, un petit réservoir étalon en rapport avec le petit débit, et, pour l'autre, un grand réservoir étalon permettant un temps de comptage suffisant pour le grand débit. Les deux jauges utilisées sont fixes ou mobiles. L'ensemble de mesurage est d'abord connecté à la petite jauge et un étalonnage à petit débit est réalisé. Il s'agit de remplir la petite jauge jusqu'à son volume nominal et de le comparer avec l'indication fournie par le compteur de l'ensemble de mesurage. Puis, l'ensemble de mesurage est déconnecté de la petite jauge et connecté à la grande jauge et un étalonnage à grand débit est réalisé de manière analogue. On comprend que les opérations d'étalonnage sont complexes. Un but de l'invention est donc de simplifier les opérations d'étalonnage. 2 A cet effet, l'invention concerne une jauge pour un liquide notamment un hydrocarbure, comprenant : - une enveloppe, et un col monté sur l'enveloppe, l'enveloppe et le col définissant un premier réservoir étalon, le col comportant une première fenêtre de lecture d'un niveau 5 du liquide dans le premier réservoir étalon, et - un système de canalisations adapté pour remplir et vidanger le premier réservoir étalon, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins une cloison interne séparant le premier réservoir étalon en deux parties, au moins l'une des deux parties 10 formant un deuxième réservoir étalon, la cloison interne se prolongeant dans le col, le col comportant un organe de lecture d'un niveau du liquide dans le deuxième réservoir étalon, le système de canalisations étant adapté en outre pour remplir et vidanger sélectivement le deuxième réservoir étalon. Selon des modes particuliers de réalisation, la jauge comprend l'une ou plusieurs 15 des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'organe de lecture est une deuxième fenêtre de lecture distincte de la première fenêtre de lecture, et située dans celle des deux parties qui forme le deuxième réservoir étalon ; 20 - le système de canalisations comprend une première vanne d'ouverture et de fermeture de la jauge, une première canalisation reliant fluidiquement la première vanne et le deuxième réservoir étalon, et une deuxième canalisation embranchée sur la première canalisation, la deuxième canalisation comportant une deuxième vanne, mobile entre une position fermée, dans laquelle les deux parties sont isolées l'une de l'autre, et 25 une position ouverte, dans laquelle les deux parties communiquent fluidiquement entre elles ; - la première vanne et la deuxième vanne sont respectivement équipées d'anneaux de visualisation permettant de vérifier l'absence de liquide respectivement dans le premier réservoir étalon et dans le deuxième réservoir étalon ; 30 - l'autre des deux parties forme un troisième réservoir étalon, le col comportant un organe de lecture d'un niveau du liquide dans le troisième réservoir étalon, la première canalisation comportant une troisième vanne configurée pour, sélectivement, isoler fluidiquement le deuxième réservoir étalon du troisième réservoir étalon lorsque la deuxième vanne est dans la position ouverte ; 35 - un système de contrôle de la verticalité du col ; et 3 - le système de contrôle de la verticalité du col comprend au moins deux niveaux à bulle. L'invention concerne aussi un ensemble comprenant : - une remorque équipée de roues, 5 - une jauge, la jauge étant montée sur la remorque, et - un flexible de vidange mobile entre une position de vidange de la jauge, dans laquelle le flexible de vidange est connecté à la première vanne, et une position de remplissage de la jauge, dans laquelle le flexible de vidange est déconnecté de la première vanne. 10 L'invention concerne en outre un procédé d'étalonnage d'un compteur d'un ensemble de mesurage d'un liquide, notamment un hydrocarbure, le procédé comprenant les étapes suivantes : - obtention d'une jauge, ou d'un ensemble, - connexion de la première vanne et de l'ensemble de mesurage, et ouverture de 15 la première vanne, - remplissage de la jauge à un premier débit de livraison du liquide par l'ensemble de mesurage, - vidange de la jauge, - remplissage sélectif du deuxième réservoir étalon à un deuxième débit de 20 livraison du liquide par l'ensemble de mesurage, le deuxième débit étant strictement inférieur au premier débit, et - vidange du deuxième réservoir étalon. Selon un mode particulier de réalisation, l'ensemble de mesurage comprend un camion-citerne contenant ledit liquide. 25 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un ensemble selon l'invention attachée à un véhicule de traction, 30 - la figure 2 est une vue sensiblement de face de la jauge présente sur l'ensemble représenté sur la figure 1, - les figures 3 et 4 sont des vues respectivement de dessus et de côté de la jauge représentée sur les figures 1 et 2, - la figure 5 est une vue schématique d'une étape d'un procédé d'étalonnage selon 35 l'invention, et - la figure 6 est une vue schématique d'une autre étape de ce procédé. 4 En référence à la figure 1, on décrit un ensemble 1 selon l'invention. L'ensemble 1 est par exemple tracté par un véhicule tracteur 5. L'ensemble 1 est destiné, en utilisation, à être connecté à un ensemble de mesurage 10 de livraison d'un liquide muni d'un compteur 12 (figure 5). 5 L'ensemble de mesurage 10 est par exemple un camion-citerne, ou un bras de chargement. Le liquide livré est, par exemple, un liquide chimique ou un hydrocarbure, avantageusement un carburant ou un liquide de chauffage. Comme visible sur la figure 1, l'ensemble 1 comprend une remorque 14 équipée 10 de roues 16, et une jauge 18 comportant un châssis 19 monté sur la remorque. L'ensemble 1 comprend en outre un flexible de vidange 20, un bras vapeur 22, et un connecteur de sonde anti-débordement 24. Comme visible sur les figures 2 à 4, la jauge 18 comprend une enveloppe 28 et un col 30 définissant ensemble un premier réservoir étalon Ri, et un système de canalisation 15 32. La jauge 18 comporte aussi une cloison interne 34 séparant le premier réservoir étalon R-1 en deux parties 36, 38 dont la première forme un deuxième réservoir étalon R2 et la seconde un troisième réservoir étalon R3. Dans l'exemple représenté, le réservoir R-1 est un réservoir étalon général qui englobe le deuxième réservoir étalon R2 et le troisième réservoir étalon R3. 20 Le châssis 19 comprend un système 26 de contrôle de la verticalité de la jauge 18. Le système 26 comporte, par exemple, au moins deux niveaux à bulle 26A, 26B fixés sur le châssis 19 et adaptés pour mettre le col 30 de la jauge 18 dans une position verticale qui sera décrite plus tard. L'enveloppe 28 et le col 30 sont par exemple en acier inoxydable. 25 L'enveloppe 28 comporte avantageusement une partie médiane 40 cylindrique à base circulaire et d'axe A (figure 4), et deux parties extrémales 42, 44 sensiblement circulaires et présentant une convexité dirigée vers l'extérieur de l'enveloppe 28. L'enveloppe 28 comporte avantageusement une marque 46 réglementaire (ou, selon une variante non représentée, plusieurs marques), affichant, par exemple, l'un ou plusieurs 30 des éléments suivants : nom et adresse du constructeur, type et numéro de série, année de fabrication, volume nominal des réservoirs étalonnés, et température de référence des étalonnages. L'enveloppe 28 est avantageusement inclinée. L'axe A présente par exemple une pente a de 25% à +/- 5% (figure 4). 5 Le col 30 est situé sensiblement au sommet de l'enveloppe 28 au-dessus des parties 36, 38. Le col 30 est avantageusement cylindrique à base circulaire, et d'axe V destiné à être vertical. Le col 30 comporte une première fenêtre F1 (figure 2) de lecture d'un niveau Ni 5 du liquide dans le premier réservoir étalon R1. Le col 30 comporte aussi un organe de lecture 47 d'un niveau N2 du liquide dans le deuxième réservoir étalon R2. Le col 30 comprend enfin avantageusement un organe de lecture 48 d'un niveau N3 du liquide dans le troisième réservoir étalon R3. Dans l'exemple représenté, l'organe de lecture 47 est une fenêtre de lecture F2 10 située de l'autre côté de la cloison interne 34 par rapport à la fenêtre de lecture F1. Toujours dans l'exemple représenté, l'organe de lecture 48 est la fenêtre de lecture F1. Dit autrement, la fenêtre de lecture F1 est configurée avantageusement pour permettre la lecture des niveaux Ni et N3 et la fenêtre de lecture F2 est configurée avantageusement pour permettre la lecture des niveaux Ni et N2. 15 Selon une variante non représentée, le réservoir R3 n'est pas utilisé et la fenêtre de lecture F1 ne sert que pour lire éventuellement le niveau du liquide dans le premier réservoir étalon R1. Selon une autre variante encore (non représentée), le col 30 ne comprend qu'une seule fenêtre de lecture permettant de lire, sur deux graduations différentes, les niveaux 20 Ni et N2. Comme représenté schématiquement sur la figure 4, les fenêtres de lecture F1, F2 comprennent chacune une ou plusieurs graduations G. Sur cette graduation G, un niveau médian est représentatif de la capacité nominale VN du réservoir étalon considéré (R1, R2 ou R3). La graduation G comprend avantageusement deux autres graduations figurant 25 les niveaux VN + 1% et VN - 1%. Par exemple, ces graduations sont distantes du niveau médian d'une distance D valant avantageusement environ 100 mm. Le système de canalisation 32 (figure 2) est adapté pour remplir et vidanger les réservoirs étalon R1, R2 et R3. Le système de canalisation 32 comprend une première vanne V1 d'ouverture et de fermeture de la jauge 18, une première canalisation 50 reliant 30 fluidiquement la première vanne et le deuxième réservoir étalon R2, et une deuxième canalisation 52 embranchée sur la première canalisation et reliée à la partie 38, c'est-à-dire dans l'exemple au troisième réservoir étalon R3. La deuxième canalisation 52 comprend une deuxième vanne V2 d'isolement, mobile entre une position fermée, dans laquelle les deux parties 36, 38 sont isolées l'une 35 de l'autre, et une position ouverte, dans laquelle les deux parties communiquent fluidiquement entre elles. 6 Avantageusement, la première canalisation comporte une troisième vanne V3 d'isolement, configurée pour, sélectivement, isoler fluidiquement le deuxième réservoir étalon R2 du troisième réservoir étalon R3 lorsque la deuxième vanne V2 est dans la position ouverte. 5 Dit autrement, la troisième vanne V3 permet d'isoler le deuxième réservoir étalon R2 pour utiliser uniquement le troisième réservoir étalon R3. Des anneaux de visualisation Si, S2, S3 (figure 2) sont avantageusement situés respectivement à proximité de la première vanne V1, de la deuxième vanne V2 et de la troisième vanne V3, en partie basse des réservoirs étalon R1, R2 et R3. Les anneaux de 10 visualisation Si, S2, S3 permettent de vérifier visuellement que les réservoirs étalon R1, R2 et R3 ont été totalement vidangés. Avantageusement, la jauge 18 est conforme à la recommandation internationale OIML R 120, Edition 2010 en français. Cette recommandation concerne les mesures de capacité étalons pour vérifier des ensembles de mesurage de liquides autres que l'eau. 15 En particulier, la sensibilité du col 30 de la jauge 18 est égale à environ +1- 1/1000ème de chaque capacité nominale par millimètre de hauteur de liquide. Les vannes V1, V2, éventuellement V3, sont situées dans la partie inférieure de la jauge 18, tandis que le col 30 est situé en partie supérieure. Selon la configuration de la jauge 18, les fenêtres de lecture F1, F2 comportent 20 des graduations correspondant aux capacités nominales et à des variations d'au moins 1% en plus et en moins des capacités nominales. Par conception, la jauge 18 est telle que le liquide peut s'écouler facilement et qu'il n'y a ni poche, ni fente, ni crevasse qui pourraient retenir du liquide, de l'air ou des vapeurs remettant en cause l'étalonnage de la jauge 18 et de l'ensemble de mesurage. 25 Selon une variante non représentée, la jauge 18 n'est pas installée sur la remorque 14. Dans ce cas, le châssis 19 de la jauge est avantageusement équipé de roulettes (non représentées mais par exemple analogues aux roues 16). Le fonctionnement de l'ensemble 1 et un procédé d'étalonnage selon l'invention vont maintenant être décrits. 30 L'ensemble 1 et l'ensemble de mesurage 10 de liquide sont d'abord placés à proximité l'un de l'autre comme représenté sur la figure 5. On déplace la jauge 18 par rapport au sol jusqu'à ce que les niveaux à bulle 26A, 26B du système 26 indiquent que l'axe V du col 30 est vertical. Le cas échéant, la prise vapeur 22 est connecté à un flexible de récupération de 35 vapeurs. 7 Le cas échéant, le connecteur de la sonde anti-débordement 24 est connecté à un dispositif de gestion des débordements. On contrôle grâce aux anneaux de visualisation Si, S2 et, le cas échéant, S3 que les réservoirs R1, R2 et R3 et que le système de canalisations 32 sont vides. 5 Puis, l'ensemble de mesurage 10 est connecté à la première vanne V1 initialement fermée qui s'ouvre quand elle est connectée. La deuxième vanne V2 est fermée et la troisième vanne V3, si elle existe, est ouverte. Le liquide s'écoule depuis l'ensemble de mesurage 10 par la vanne V1, emprunte la première canalisation 50 et entre dans le deuxième réservoir étalon R2 qui se remplit 10 progressivement jusqu'au col 30. Le niveau N2 du liquide dans le deuxième réservoir étalon R2 est alors lu sur la fenêtre de lecture F2, ce qui permet de connaître précisément le volume de liquide contenu dans le deuxième réservoir étalon R2, par exemple grâce à un tableau de correspondance caractéristique de la jauge. Avant de réaliser la lecture du niveau N2 du réservoir R2, on vérifie avec l'anneau de visualisation S2 que le réservoir 15 R3 est bien vide. Le tableau de correspondance, ou barème d'étalonnage de la jauge, est un tableau qui définit le volume contenu dans un réservoir en général en fonction du niveau lu et de la température. On se sert de cette information pour étalonner le compteur 12 de l'ensemble de 20 mesurage 10 en « petit débit ». Ce petit débit est par exemple égal à environ 20% d'un débit maximal de l'ensemble de mesurage 10. Puis on déconnecte l'ensemble de mesurage 10, ce qui ferme la vanne V1. On réalise alors la vidange du deuxième réservoir étalon R2 en connectant le flexible de vidange 20 à la première vanne V1 et en ouvrant cette vanne. On vidange ainsi 25 complètement le deuxième réservoir étalon R2. A la fin de la vidange les anneaux de visualisation Si, S2 et, le cas échéant, S3 doivent être vides. Ensuite, on réalise un étalonnage à l'aide du premier réservoir étalon R1 à un « grand débit ». Ce grand débit est par exemple égal à environ 90% du débit maximal de 30 l'ensemble de mesurage 10. La deuxième vanne V2 est mise dans sa position ouverte. L'ensemble de mesurage 10 est connecté à la première vanne V1 qui s'ouvre quand elle est connectée. L'ensemble de mesurage 10 remplit la jauge 18 du liquide. Le liquide entre par la première vanne V1, et emprunte la première canalisation 50 pour entrer dans la partie 36 35 de l'enveloppe 28, et la deuxième canalisation 52 pour entrer dans la partie 38. Ainsi, le 8 liquide remplit progressivement les deux parties 36, 38, c'est-à-dire le premier réservoir étalon R1, jusqu'au col 30. On lit ensuite le niveau Ni de liquide dans le premier réservoir étalon général R1 à l'aide de la première fenêtre de lecture F1. Ceci fournit précisément le volume de liquide 5 présent dans le premier réservoir étalon R1. Cette information permet d'étalonner le compteur 12, par exemple à l'aide du tableau de correspondance caractéristique de la jauge. En variante, le niveau dans le premier réservoir étalon R1 est lu sur la fenêtre de lecture F2, laquelle comporte dans ce cas deux graduations distinctes, l'une servant pour 10 le premier réservoir étalon général R1, et l'autre pour le deuxième réservoir étalon R2. La vidange de la jauge 18 est réalisée comme décrit ci-dessus en connectant le flexible de vidange 20 à la première vanne V1, la deuxième vanne V2 et l'éventuelle troisième vanne V3 étant ouvertes. A la fin de la vidange, les anneaux de visualisation Si, S2 et le cas échéant S3 15 doivent permettre de contrôler que les réservoirs sont vides. Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, les opérations d'étalonnage sont simplifiées. Grâce à la jauge 18, il est possible de réaliser une opération d'étalonnage à des débits différents tout en optimisant les temps de remplissage ce qui réduit les coûts 20 d'étalonnage. La troisième vanne V3 optionnelle permet d'isoler le deuxième réservoir étalon R2 et donc de disposer de trois volumes différents correspondants aux réservoirs R1, R2, R3. Dans ce cas particulier l'anneau REVENDICATIONS1.- Jauge (18) pour un liquide, notamment un hydrocarbure, comprenant : - une enveloppe (28), et un col (30) monté sur l'enveloppe (28), l'enveloppe (28) et le col (30) définissant un premier réservoir étalon (R1), le col (30) comportant une première fenêtre (F1) de lecture d'un niveau (Ni) du liquide dans le premier réservoir étalon (R1), et - un système de canalisations (32) adapté pour remplir et vidanger le premier réservoir étalon (R1), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins une cloison interne (34) séparant le premier réservoir étalon (R1) en deux parties (36, 38), au moins l'une des deux parties (36, 38) formant un deuxième réservoir étalon (R2), la cloison interne (34) se prolongeant dans le col (30), le col (30) comportant un organe de lecture (47) d'un niveau (N2) du liquide dans le deuxième réservoir étalon (R2), le système de canalisations (32) étant adapté en outre pour remplir et vidanger sélectivement le deuxième réservoir étalon (R2). 2.- Jauge (18) selon la revendication 1, dans laquelle l'organe de lecture (47) est une deuxième fenêtre (F2) de lecture distincte de la première fenêtre (F1) de lecture, et située dans celle des deux parties (36, 38) qui forme le deuxième réservoir étalon (R2). 3.- Jauge (18) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le système de canalisations (32) comprend : - une première vanne (V1) d'ouverture et de fermeture de la jauge (18), - une première canalisation (50) reliant fluidiquement la première vanne (V1) et le deuxième réservoir étalon (R2), et - une deuxième canalisation (52) embranchée sur la première canalisation (50), la deuxième canalisation (52) comportant une deuxième vanne (V2), mobile entre une position fermée, dans laquelle les deux parties (36, 38) sont isolées l'une de l'autre, et une position ouverte, dans laquelle les deux parties (36, 38) communiquent fluidiquement entre elles. 4.- Jauge (18) selon la revendication 3, dans laquelle la première vanne (V1) et la deuxième vanne (V2) sont respectivement équipées d'anneaux de visualisation (Si, S2) permettant de vérifier l'absence de liquide respectivement dans le premier réservoir étalon (R-1) et dans le deuxième réservoir étalon (R2). 10 5.- Jauge (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle l'autre des deux parties (36, 38) forme un troisième réservoir étalon (R3), le col (30) comportant un organe de lecture (48) d'un niveau (N3) du liquide dans le troisième 5 réservoir étalon (R3), la première canalisation (50) comportant une troisième vanne (V3) configurée pour, sélectivement, isoler fluidiquement le deuxième réservoir étalon (R2) du troisième réservoir étalon (R3) lorsque la deuxième vanne (V2) est dans la position ouverte. 10 6.- Jauge (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre un système (26) de contrôle de la verticalité du col (30). 7.- Jauge (18) selon la revendication 6, dans laquelle le système (26) de contrôle de la verticalité du col (30) comprend au moins deux niveaux à bulle (26A, 26B). 15 8.- Ensemble (1), comprenant : - une remorque (14) équipée de roues (16), - une jauge (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, la jauge (18) étant montée sur la remorque (14), et 20 - un flexible de vidange (20) mobile entre une position de vidange de la jauge, dans laquelle le flexible de vidange (20) est connecté à la première vanne (V1), et une position de remplissage de la jauge (18), dans laquelle le flexible de vidange (20) est déconnecté de la première vanne (V1). 25 9.- Procédé d'étalonnage d'un compteur (12) d'un ensemble de mesurage (10) d'un liquide, notamment un hydrocarbure, le procédé comprenant les étapes suivantes : - obtention d'une jauge (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ou d'un ensemble (1) selon la revendication 8, - connexion de la première vanne (V1) et de l'ensemble de mesurage (10), et 30 ouverture de la première vanne (V1), - remplissage de la jauge à un premier débit de livraison du liquide par l'ensemble de mesurage (10), - vidange de la jauge (18), - remplissage sélectif du deuxième réservoir étalon (R2) à un deuxième débit de 35 livraison du liquide par l'ensemble de mesurage (10), le deuxième débit étant strictement inférieur au premier débit, et 11 - vidange du deuxième réservoir étalon (R2). 10.- Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'ensemble de mesurage (10) comprend un camion-citerne contenant ledit liquide. 5