Brevet FR3158982A1 — publié le 20250808

Ce bouchon de vidange (47) d’une cartouche filtrante (31) d’un circuit d’aéronef configuré pour faire circuler un fluide (25), caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de mesure (61) configuré pour mesurer au moins un paramètre du fluide (25) circulant dans la cartouche filtrante (31). Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Bouchon de vidange comprenant un dispositif de mesure d’un paramètre d’un fluide La présente invention concerne la surveillance de la qualité d’une huile ou d’un carburant dans une turbomachine. En particulier, la présente invention concerne la surveillance de la qualité d’huile ou de carburant dans une turbomachine sans que les propriétés de l’huile ou du carburant puissent être altérées par d’autres composants présents dans l’huile ou le carburant. De manière générale, l’invention s’applique à tous les types de circuits d’huile ou de carburant d’aéronef. Techniques antérieures Les turbomachines, par exemple d’un aéronef, comportent des éléments tournants qui nécessitent un système comprenant de l’huile de lubrification afin d’évacuer les calories dues aux dissipations thermiques et afin d’atténuer le frottement et l’usure sur les surfaces des éléments en contact. L’huile de lubrification transporte des particules et des composants chimiques qui traduisent l’état d’usure des éléments en contact avec l’huile, et donc l’état de général de la turbomachine. De plus, l’huile de lubrification elle-même a des propriétés de dissipation thermique et de lubrification qui peuvent varier avec le temps et se détériorer. Actuellement, un circuit dans lequel circule une telle huile de lubrification comporte plusieurs capteurs de surveillance de certaines propriétés de ladite huile. Les paramètres étudiés sont par exemple le niveau d’huile, la température et la pression d’huile. On a représenté schématiquement sur la FIG. 1 un circuit 1 d’huile d’une turbomachine 3 d’un aéronef 5, le circuit 1 d’huile comprenant un réservoir 7, une pompe d’alimentation 9, une cartouche filtrante 11, un échangeur air/huile 13 et un récupérateur 15, aussi appelé puisard. Dans ce mode de réalisation, des capteurs 17 de température et de pression sont positionnés au milieu du circuit 1 d’huile, à savoir en amont du récupérateur 15 d’huile et en aval de l’échangeur air/huile 13. Ce positionnement n’est pas idéal pour mesurer de fortes variations de température avant les échangeurs 13 ni pour faire abstraction des débris présent dans l’huile. Il est d’ailleurs également possible de détecter des débris contenus dans l’huile mais pas la qualité d’huile elle-même directement au sein du circuit d’huile. Une analyse de la qualité d’huile est actuellement pratiquée de façon ponctuelle sur certaines turbomachines lors d’une tâche de maintenance par analyse chimique dans un laboratoire. Les paramètres étudiés qui attestent de la qualité d’une huile sont par exemple la densité, la viscosité dynamique, la permittivité et la conductance électrique de ladite huile. Ainsi, un problème de qualité d’huile ne peut pas être détecté durant le vol d’un aéronef. En outre, la mesure en laboratoire implique l’immobilisation de l’aéronef, un prélèvement complexe d’un échantillon, ce dernier devant être le plus homogène possible et ne devant pas comprendre de contaminant extérieur, et un délai d’attente des résultats de plusieurs semaines. En parallèle, l’huile de la turbomachine est vidangée régulièrement et remplacée par une huile neuve, souvent sans connaissance de sa qualité avant sa vidange, menant potentiellement à la destruction d’huile d’encore bonne qualité. La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients précités et de fournir un moyen de mesurer des paramètres d’un fluide tel qu’une huile ou du carburant directement dans le circuit dans lequel circule le fluide, et avec une garantie d’une mesure fiable et non altérée afin d’anticiper le vieillissement et le renouvellement dudit fluide. La présente invention a pour objet un bouchon de vidange d’une cartouche filtrante d’un circuit d’aéronef configuré pour faire circuler un fluide, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de mesure configuré pour mesurer au moins un paramètre du fluide circulant dans la cartouche filtrante. Ainsi, le dispositif de mesure offre une mesure embarquée sans ajout de masse et peut également être changé aisément en cas de panne. Il permet en outre des mesures de paramètres du fluide une fois que ledit fluide a été filtré de ses impuretés par la cartouche filtrante. Le dispositif de mesure permet à terme de réduire les coûts des mesures et d’optimiser les intervalles de temps entre chaque renouvellement de fluide. Avantageusement, le dispositif de mesure comprend un capteur de température configuré pour mesurer la température du fluide circulant dans la cartouche filtrante. Avantageusement, le dispositif de mesure comprend un capteur de qualité de fluide configuré pour mesurer la densité et/ou la viscosité dynamique, et/ou la permittivité et/ou la conductance électrique du fluide circulant dans la cartouche filtrante. Dans un mode de réalisation, le capteur de qualité de fluide comprend un résonateur de type diapason à quartz comprenant deux éléments sensibles en métal configurés pour s’étendre parallèlement l’un à l’autre dans une enceinte définie par la cartouche filtrante lorsque le bouchon de vidange est positionné de manière à boucher un trou de vidange de la cartouche filtrante, de sorte que les éléments sensibles sont en contact avec le fluide circulant dans la cartouche filtrante. Avantageusement, le bouchon de vidange comprend un tube de protection s’étendant longitudinalement autour des éléments sensibles, le tube de protection comprenant au moins une ouverture configurée pour permettre le contact entre le fluide circulant dans la cartouche filtrante et les éléments sensibles. Avantageusement, le bouchon de vidange comprend en outre un moyen de transmission sans fil de données issues du dispositif de mesure et/ou d’alimentation sans fil du dispositif de mesure, de préférence une puce de radio-identification. Dans un mode particulier de réalisation, le moyen de transmission et/ou d’alimentation sans fil est positionné à une extrémité longitudinale du bouchon de vidange, de sorte que le moyen de transmission et/ou d’alimentation sans fil est positionné hors d’une enceinte définie par la cartouche filtrante, ledit bouchon de vidange comprenant un matériau isolant électriquement positionné entre le moyen de transmission et/ou d’alimentation sans fil et le reste du bouchon de vidange. Avantageusement, le dispositif de mesure est configuré pour mesurer au moins un paramètre d’une huile et/ou d’un carburant. La présente invention a également pour objet une cartouche filtrante d’un circuit d’aéronef configuré pour faire circuler un fluide, la cartouche filtrante comprenant un bouchon de vidange tel que défini précédemment. La présente invention a encore pour objet une turbomachine comprenant un circuit d’aéronef configuré pour faire circuler un fluide, le circuit d’aéronef comprenant une cartouche filtrante de fluide comprenant un bouchon de vidange tel que défini précédemment. La présente invention a également pour objet un aéronef comprenant une turbomachine telle que définie précédemment. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 dont il a déjà été fait mention, est une vue schématique d’un aéronef comprenant une turbomachine comprenant un circuit d’huile comprenant des capteurs de température et de pression selon l’état de la technique ; FIG. 2 est une vue schématique d’un aéronef comprenant une turbomachine comprenant un circuit d’huile comprenant une cartouche filtrante selon l’invention ; FIG. 3 est une vue schématique en coupe d’une cartouche filtrante selon la FIG. 2 ; FIG. 4 est une vue schématique d’un bouchon de vidange d’une cartouche filtrante selon la FIG. 3 ; et FIG. 5 est une vue schématique d’une puce radio-identification du bouchon selon la FIG. 4 . Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation On a représenté schématiquement sur la FIG. 2 un aéronef 19 comprenant une turbomachine 21 comprenant un circuit 23 d’aéronef configuré pour faire circuler un fluide 25, par exemple du carburant ou de l’huile, de préférence de l’huile. Le circuit 23 comprend un réservoir 27, une pompe d’alimentation 29, une cartouche filtrante 31, un échangeur air/fluide 33 et un récupérateur 35, de manière similaire au circuit 1 présenté sur la FIG. 1 . On a représenté schématiquement sur la FIG. 3 une vue en coupe d’une cartouche filtrante 31, par exemple de forme tubulaire. La cartouche filtrante 31 comprend une paroi radiale 37 filtrante permettant de filtrer le fluide 25 entrant au travers de la paroi radiale 37, le fluide étant ensuite redirigé vers une première extrémité longitudinale 39 de la cartouche filtrante 31. La cartouche filtrante 31 comprend en outre une paroi transversale 41 située à une seconde extrémité longitudinale 43, la paroi transversale 41 comprenant un trou de vidange 45. La cartouche filtrante 31 comprend également un bouchon de vidange 47 amovible configuré pour être positionné en travers du trou de vidange 45 de la paroi transversale 41 de manière à pouvoir boucher ledit trou de vidange 45. Le bouchon de vidange 47 comprend une première partie 49 configurée pour être introduite dans l’enceinte 51 définie par les parois radiale 37 et transversale 41 de la cartouche filtrante 31. Le bouchon de vidange 47 comprend une seconde partie 53 configurée pour rester à l’extérieur de l’enceinte 51 définie par les parois radiale 37 et transversale 41 de la cartouche filtrante 31. Le bouchon de vidange 47 comprend en outre un joint torique 55 configuré pour être positionné dans le trou de vidange 45 afin d’empêcher toute fuite de fluide 25 en dehors du circuit 23. Dans un mode de réalisation, le trou de vidange 45 est bordé d’un taraudage 57 réalisé en métal et destiné à coopérer avec un filetage 59 de la première partie 49 du bouchon de vidange 47, par exemple réalisé en métal. On a représenté schématiquement sur la FIG. 4 une vue en transparence du bouchon de vidange 47 illustré sur la FIG. 3 . Avantageusement, le bouchon de vidange 47 comprend un dispositif de mesure 61 configuré pour mesurer au moins un paramètre du fluide 25 circulant dans la cartouche filtrante 31. En particulier, le dispositif de mesure 61 comprend par exemple un capteur de température 63 configuré pour mesurer la température du fluide 25 circulant dans la cartouche filtrante 31. Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif de mesure 61 comprend un capteur de qualité de fluide 65 configuré pour mesurer la densité et/ou la viscosité dynamique, et/ou la permittivité, par exemple par la mesure de la constante diélectrique, et/ou la conductance électrique, autrement appelé la résistivité, du fluide circulant dans la cartouche filtrante 31, de préférence au moins la conductance électrique et la viscosité dynamique. La combinaison d’un capteur de température 63 avec un capteur de qualité d’huile 65 présente l’avantage de pouvoir prendre en compte l’effet de la température sur la viscosité du fluide 25. De plus, une mesure de température au niveau de la cartouche filtrante 31 améliore les modèles de surveillance de panne sur le circuit 23 de fluide. Par exemple, le capteur de qualité de fluide 65 comprend un résonateur de type diapason à quartz comprenant deux éléments sensibles 67 en métal configurés pour s’étendre parallèlement l’un à l’autre dans l’enceinte définie par la cartouche filtrante 31 lorsque le bouchon de vidange 47 est positionné de manière à boucher le trou de vidange 45 de la cartouche filtrante 31, de sorte que les éléments sensibles 67 sont en contact avec le fluide 25 circulant dans la cartouche filtrante 31. Ce type de capteur permet de mesurer les paramètres du fluide tels que la densité et/ou la viscosité dynamique, et/ou la permittivité, et/ou la conductance électrique. Ainsi, le filtrage effectué par la cartouche filtrante 31 permet à l’analyse du fluide 25 de ne pas perturbée par des particules métalliques, céramiques ou plastiques qui augmentent la viscosité, la densité et la constante diélectrique du fluide, distinguant ainsi les effets du vieillissement du fluide d’un endommagement d’un élément du circuit 23 dans lequel circule le fluide 25. Avantageusement, la première partie du bouchon de vidange 47 comprend un tube de protection 69 s’étendant longitudinalement autour des éléments sensibles 67, le tube de protection 69 comprenant au moins une ouverture 71 configurée pour permettre le contact entre le fluide 25 circulant dans la cartouche filtrante 31 et les éléments sensibles 67. Dans un mode de réalisation, la seconde partie 53 du bouchon de vidange 47 comprend une tête de vis 73 permettant de visser le bouchon de vidange 47 dans le trou de vidange 45, ainsi, qu’un moyen 75 de transmission sans fil de données issues du dispositif de mesure et/ou d’alimentation sans fil du dispositif de mesure 61, positionné de préférence à l’extrémité longitudinale distale des éléments sensibles 67, de sorte que le moyen 75 de transmission et/ou d’alimentation sans fil est positionné hors de l’enceinte 51 définie par la cartouche filtrante 31 afin d’échapper le plus possible aux conditions de température et de pression présente dans l’enceinte 51. Par exemple, le moyen 75 de transmission sans fil de données issues du dispositif de mesure et/ou d’alimentation sans fil du dispositif de mesure est une puce de radio-identification 75, plus communément appelée puce RFID en termes anglo-saxons, et configurée pour alimenter le dispositif de mesure 61 suite à l’acquisition d’un signal envoyé par un lecteur de radio-identification de la turbomachine 21, et configurée pour transmettre des données issues du dispositif de mesure 61 audit lecteur de radio-identification de la turbomachine 21. On a représenté schématiquement sur la FIG. 5 une puce de radio-identification 75, reliée d’une part au capteur de température 63 et d’autre part au capteur de qualité de fluide 65, la puce de radio-identification 75 comprenant une antenne 77, un module de transmission radiofréquence 79 relié à l’antenne 77, un module d’alimentation 81, un module de mémoire 83, un module de conditionnement du signal 85 reçu respectivement par les capteurs de température 63 et de qualité de fluide 65, ainsi qu’un microcontrôleur 87 permettant la gestion électronique des différents modules. Ainsi, dans un tel mode de réalisation, un lecteur de radio-identification mobile est utilisé par un opérateur, ou bien la turbomachine 21 comprend un lecteur de radio-identification embarqué et alimenté ainsi qu’une mémoire permettant d’alimenter, de communiquer et de stocker des données avec le dispositif de mesure 61, par exemple des mesures de paramètres tels que la température, et/ou la densité et/ou la viscosité dynamique, et/ou la permittivité, et/ou la conductance électrique. Dans un mode particulier de réalisation, le bouchon de vidange 47 comprend un matériau isolant électriquement 89 positionné entre le moyen 75 de transmission et/ou d’alimentation sans fil et le reste du bouchon de vidange 47, par exemple entre la tête de vis 73 et le moyen 75 de transmission et/ou d’alimentation sans fil. Le matériau isolant électriquement 89 permet d’isoler le moyen 75 de transmission et/ou d’alimentation sans fil des parties métalliques du bouchon de vidange 47 et plus généralement de la cartouche filtrante 31, afin de ne pas perturber le bon fonctionnement de l’antenne 77 et de maximiser la distance de lecture de communication. En variante non représentée, le bouchon de vidange 47 comprend un moyen de transmission et d’alimentation filaire, augmentant néanmoins la masse et la connectique. Bouchon de vidange (47) d’une cartouche filtrante (31) d’un circuit (23) d’aéronef configuré pour faire circuler un fluide (25), caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de mesure (61) configuré pour mesurer au moins un paramètre du fluide (25) circulant dans la cartouche filtrante (31). Bouchon de vidange (47) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de mesure (61) comprend un capteur de température (63) configuré pour mesurer la température du fluide (25) circulant dans la cartouche filtrante (31). Bouchon de vidange (47) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le dispositif de mesure (61) comprend un capteur de qualité de fluide (65) configuré pour mesurer la densité et/ou la viscosité dynamique, et/ou la permittivité et/ou la conductance électrique du fluide (25) circulant dans la cartouche filtrante (31). Bouchon de vidange (47) selon la revendication 3, dans lequel le capteur de qualité de fluide (65) comprend un résonateur de type diapason à quartz comprenant deux éléments sensibles (67) en métal configurés pour s’étendre parallèlement l’un à l’autre dans une enceinte (51) définie par la cartouche filtrante (31) lorsque le bouchon de vidange (47) est positionné de manière à boucher un trou de vidange (45) de la cartouche filtrante (31), de sorte que les éléments sensibles (67) sont en contact avec le fluide (25) circulant dans la cartouche filtrante (31). Bouchon de vidange (47) selon la revendication 4, comprenant un tube de protection (69) s’étendant longitudinalement autour des éléments sensibles (67), le tube de protection (69) comprenant au moins une ouverture (71) configurée pour permettre le contact entre le fluide (25) circulant dans la cartouche filtrante (31) et les éléments sensibles (67). Bouchon de vidange (47) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre un moyen (75) de transmission sans fil de données issues du dispositif de mesure (61) et/ou d’alimentation sans fil du dispositif de mesure (61), de préférence une puce de radio-identification (75). Bouchon de vidange (47) selon la revendication 6, dans lequel le moyen (75) de transmission et/ou d’alimentation sans fil est positionné à une extrémité longitudinale du bouchon de vidange (47), de sorte que le moyen (75) de transmission et/ou d’alimentation sans fil est positionné hors d’une enceinte (51) définie par la cartouche filtrante (31), ledit bouchon de vidange (47) comprenant un matériau isolant électriquement (89) positionné entre le moyen (75) de transmission et/ou d’alimentation sans fil et le reste du bouchon de vidange (47). Bouchon de vidange (47) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dont le dispositif de mesure (61) est configuré pour mesurer au moins un paramètre d’une huile et/ou d’un carburant. Cartouche filtrante (31) d’un circuit (23) d’aéronef configuré pour faire circuler un fluide (25), la cartouche filtrante (31) comprenant un bouchon de vidange (47) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Turbomachine (21) comprenant un circuit (23) configuré pour faire circuler un fluide (25), le circuit (23) comprenant une cartouche filtrante (31) de fluide (25) comprenant un bouchon de vidange (47) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.