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Indicateur de niveau Monsieur Roger, Georges, Maurice CAUMONT
Brevet déposé en France le 30 juin 1944 et Certificat d'addition déposé en France le 15 Mai 1945 L'invention a trait à un dispositif idndiquant, par le.changement du niveau d'un liquide apparent à l'extérieur d'un réservoir, l'arrivée à un certain niveau, d'un autre liquide surmonté d'un gaz et placé à l'intérieur de ce réservoir, sans communication entre ces deux liquides ou entre le liquide apparent et le fluide placé au-dessus du liquide situé dans le réservoir et sans action appréciable de frottement dans le dispositif.
L'invention a le même objet pour l'indication de l'arrivée, à un cer- tain niveau, du plus lourd de deux gaz emprisonnés à l'intérieur d'un réservoir, sans communication entre le liquide apparent et les deux gaz. Elle a encore pour objet de permettre toute utilisation appropriée des différences de niveau du liquide apparènt.
Divers modes de réalisation de l'invention sont représentés, à titre d'exemples, sur les dessins ci-annexés, sur lesquels: la fig. I montre un dispositif avec le liquide intérieur au réservoir à un nieveau inférieur à celui de ce dispositif; la fig. 2 correspond au même dispositif, mais avec le liquide inté- rieur à un niveau supérieur à celui du dispositif; les fige. 3 à Ioreprésentent diverses variantes de réalisation du @ dispositif.
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Sur les figs. 1 et 2, I représente un réservoir contenant, par exemple, un liquide surmonté d'une colonne d'un gaz; ce réservoir est relié, par deux conduits 2 et 3, à une cavité 4, dans laquelle peut se déplacer un flotteur creux 5 fermé à sa partie supérieure; ce flotteur est solidaire d'un conduit rectiligne élastique 6, relié, en 7, à une cavité 8 et rempli d'un liquide conducteur 9 débordant normale- ment dans la cavité 8, à une certaine distance au-dessous des pôles 10 et II d'un circuit électrique.
Sur la fig. 3, le réservoir 12 est relié, par deux conduits 13 et 14, à une cavité 15, dans laquelle peut se déplacer un flotteur léger 16 fermé à sa partie supérieure ; flotteur est solidaire d'un conduit enroulé en spirale 17, xx relié, en 18, à une cavité 19 et rempli d'un liquide conducteur so débordant normalement dans la cavité 19, à une certaine distance au-dessous des pales 21, 22, 23 de deux circuits électriques, ces pales étant, eux-mêmes, à des niveaux différents dans la cavité 19.
Sur les figs. 4 et 5, se retrouvent les mêmes organes que sur les figs. I et 3, avec cette différence que le conduit 6 et le conduit 17 sont remplacés par un conduit 24 cintré de manière appropriée ou présentant un enroulement quelconque différent de celui du conduit 17, Sur la fig. 6, le réservoir 25 est relié à trois dispositifs 26, 27, 98, identiques à l'un ou l'autre des dispositifs représentés sur les fige. 1 à 5 et situés à des niveaux différents du réservoir 25; celui. ci est relié respectivement par les conduits 29 et 30 au dispositif 26, 31 et 32 au dispositif 27, et 33 et 34 au dispositif 28.
En traits mixtes, sont représentés deux conduits verticaux 35 et 36, celui 35 entre 26 et 27 et celui 36 entre 27 et 28, ce rui permet de supprimer les conduits horizontaux 30, 31, 32, 33, l'arrivée du liquide provenant du réservoir 25 s'effectuant alors par le conduit 29 et, d'un dispositif au dispositif supérieur, par les conduits verticaux 35, puis 36.
Sur les figs. 7 et 8, un flotteur supplémentaire 37 repose, dans une cavité 38, correspondant aux cavités 8 et 19, sur la surface libre du liquide 39 remplissant les conduits 6, 17 ou 24; ce flotteur est rllé. par une articulation, à un interrupteur à mercure 40 qui,
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en basculant, ouvre ou ferme un circuit électrique, Sur les fige. 9 et 10, une tige 41 d'une flexibilité appropriée est adaptée à l'intérieur du conduit 6 et est fixée en 42 à l'extrémité ou vers l'extrémité mobile de ce conduit, dont elle sort à l'extrémité opposée.
Le fonctionnement de l'indicateur de niveau est le suivant ; Quand, partant de la position de la fig. 1, le niveau du xxrxxxr liquide du réservoir I monte, ce liquide pénètre, en 2, pour emplir la cavité 4 ; il dépasse le niveau inférieur du flotteur 5, en emprisonnant le gaz de la colonne surmontant, dans le réservoir, le liquide, puis celui-ci s'élève au-dessus du flotteur (fig. 2). Par différence de densité, le liquide exerce une pression de bas en haut sur le flotteur 5, qui tend à entraîner l'extrémité, qui en est solidaire, du conduit 6; celui-ci élastique se soulève, à son extrémité gauche, d'une certaine quantité, et le liquide 9 que contient ce conduit monte également.
Il se produit alors un état d'équilibre de niveau entre le bout du conduit 6 sous le flotteur et la cavité 8 au-dessus du niveau'commun antérieur, et le liquide 9 monte en 8, comme l'indique la fig. 2. Les deux pales 10, II se trouvent dans le liquide 9,qui, supposé conducteur, établit le courant entre les pôles; le passage de ce courant peut être utilisé à toutes fins appropriées. Il pourrait y avoir autant de pales et de circuits que cela est nécessaire pour les fins d'application du dispositif.
Inversement, quand le niveau liquide baisse en 1, les différents éléments mobiles de la fige 2 reprennent les positions de la fig. I, grâce à l'action élastique du conduit 6, et le courant entre les pales 10, 'Il est interrompu.
Le fonctionnement est le même pour les dispositifs des fige. 3 à 5, la différence ne portant que sur l'établissement du conduit élastique, conduit en spirale 17 ou conduit 24 à enroulenent différent, Sur la fig. 3, les variations du niveau liquide du réservoir 18 et, par suite du niveau liquide 20 dans la cavité 19 agissent successi- vement sur deux circuits électriques en raison des éloignements différents des pôles 21, 22 et 23 par rapport à la surface libre
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du liquide 20. En multipliant le nombre de pôles. il est possible de prévoir un plus grand nombre de circuits.
Sur la, fige 6, les dispositifs 26 à 28 agissent de la même façon que l'Un ou l'autre des dispositifsdes figs. I à 5, mais sont situés à des niveaux différents du réservoir 25, ce qui permet des actions, à des hauteurs différentes du liquide intérieur au réservoir, par exemple dans le cas d'accumulateurs de liquide ou de gaz.
Lorsque, pour des raisons particulières, le courant dans les cavités 8 et 19 ne doit pas se propager au reste du dispositif, les liquides 9 et 20 peuvent ne pas être conducteurs, ou être conducteurs, mais ne pas recevoir le courant électrique.
Les figs. 7 et 8 correspondent à cette éventualité: lorsque, sous l'impulsion du flotteur creux, le liquide 39 monte dans la cavité 38, il soulève le flotteur 37, qui fait basculer l'interrupteur 40, amenant celui-ci à une position qui établit le circuit (fig.8).
Qaand le niveau du liquide 39 baisse, l'interrupteur 40 bascule en sens inverse, étant entraîné par le poids du flotteur 37, et rend la position inclinée de la fig. 7, ce qui coupe le circuit.
Sur les fige, 9 et 10, la tige 41 est entraînée dans le mouvement de déformation du conduit 6 et vient buter en 43 sur la paroi de ce conduitCe point 43 devient un axe de rotation de 41, dont l'extrémité libre 44 subit un certain déplacement, lequel peut être utilisé pour entraîner un dispositif approprié agissant sur des organes de commande, par exemple des interrupteurs électriques agissant eux-mêmes sur des appareils auxquels est destiné l'indicateur.
Dans le cas des figs. I et 2, la pression atmosphérique peut agir, dans la cavité 8, pour s'opposer à l'écoulement, par son propre poids, du liquide dans le conduit incliné 6 et à la montée immédiate du liquide 9 dans la cavité 8, Pour éviter cet inconvénient, il est avantageux de créer, dans cette cavité 8, un vide obtenue de toute manière appropriée, de telle façon que le liquide dans le conduit 6 puisse s'écouler, sous la seule action de son poids, lorsque l'extrémité du conduit est soulevée par le flotteur 5. ce vide est particulièrement avantageux lorsque le liquide du conduit 6 présente une viscomité qui s'oppose à son écoulement immédiat.
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On peut prévoir un tube élastique logé à l'intérieur du conduit 6 et faisant communiquer le fond de ce conduit avec l'extérieur dans la cavité 8, de manière à avoir une égalité de pression aux deux extrémités de la colonne liquide 9.
Au lieu de contenir un liquide, le conduit 6 peut comporter, à son extrémité mobile solidaire du flotteur, un interrupteur à mercure d'un type usuel et dont les fils souples d'entrée et de sortie tra- versent le. reste, du conduit 6. L'inclinaison de ce dernier dé- termine le déplacement du mercure à l'intérieur de l'interrupteur et, par suite, la fermeture ou l'ouverture d'un circuit.
Il est encore possible de prévoir, à l'intérieur du conduit 6, un seul fil, l'autre fil étant relié directement à la masse, qui peut être constituée par.le conduit lui-même.
@ Les conduits élastiques peuvent être établis de toute manière appropriée présentant une grande élasticité, en assurant, après déformation sous l'action des flotteurs intérieurs, leur retour à la position du départ; on peut prévoir, par exemple, pour ces con- duits, destubes de cuivre- ou des tubes employés dans la fabrica- tion des manomètres.
Les dispositifs décrits s'appliquent, seuls ou en combinaison, en particulier aux réservoirs ou accumulateurs de liquide, avec ou sans pression de gaz, ou aux réservoirs ou accumulateurs contenant des gaz surmontés d'un autre gaz de densité différente, avec ou sans pression, ,en vue de limiter le remplissage ou/la vidange de ces réservoirs. Mais les dipositif s décrits peuvent avoir toutes autres applications dans lesquelles un niveau non visible doit être indiqué en vue d'une utilisation appropriée.
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