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"Mécanisme de commande par relais sensible à la capacité électrique."
La présente invention concerne les relais sensibles à la capacité électrique et plus particulièrement les interrup- teurs de commande du type à capacité commandant un niveau élevé de liquide dans un récipient et présentant une sécurité totale en cas de panne électrique.
L'invention a pour but de commander un relais, en vue d'actionner une pompe, en réponse à de légères variations d'une capacité électrique de commande.
Elle a aussi pour but d'empêcher un récipient de liquide de déborder dans le cas d'une panne de courant électrique et dans le cas où le filament d'un tube électronique est grillé.
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L'invention se propre sussi d'indiquer un niveau élevé du liquide dans ces deux dernières éventualités.
Pour atteindre les buts indiquas ci-dessus, ainsi que d'autres buts, l'invention réalise un circuit d'oscillateur com- prenant un circuit oscillant de réservoir accouplé à un tube électronique de décharge, avec une source de voltage alternatif pour l'anode de ce tube. Un circuit de travail comprenant un relais est connecté dans le circuit d'anode du tube de décharge; il sert à actionner un interrupteur de pompe et une lampe indi- catrice, suivant les conditions de fonctionnement du dispositif.
Une sonde sensible à la capacité est connectée au circuit oscil- lant de réservoir ; elle sert à recueillir la capacité parasite, qui varie suivant 'le niveau du fluide dans un réservoir, et fait varier ainsi la rétro-action engendrée dans le circuit de réser- voir. Des interrupteurs actionnés par relais sont affectés par le courant engendré dans le circuit d'anode, en vue de fournir une indication d'un niveau élevé du liquide. Avec cette dispo- sition, le fonctionnement de la pompe est empêché dans le cas d'une défaillance du,circuit causée par un manque d'énergie électrique ou par le grillage d'un filament du tube électronique, cette défaillance étant indiquée par la même indication que le niveau élevé du liquide.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre ; cette description se réfère au dessin annexé, dont l'unique figure représente sché- matiquement les éléments essentiels d'un relais conforme à l'in- vention et sensible à la capacité.
Si on se réfère plus en détail au dessin, on voit que le dispositif représenté et conforme à l'invention comprend un circuit d'oscillateur 10 commandant le fonctionnement d'un relais 12, une sonde 14 servant à recueillir la capacité parasite pour le circuit d'oscillateur 10, et enfin une pompe 16 pouvant être actionnée en réponse à l'excitation du relais 12.
Le circuit d'oscillateur 10 comprend un tube de dé-
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charjc ,';ll.O'Ll.'Ol1tqUO 18 COlJlpol'Lal.1.!; uno anode 20, une ouLhodc 2, 'une ;;ai7.le L4 et un réchauCfeur de cathode 26. Un circuit caillant dé réservoir est accouple au tube électronique de décharge ld; il est constitue par une bobine 28 connectée en parallèle avec un condensateur 30 et ayant une extraite reliée à la terre en 32.
Des condensateurs 34,36 connectant les extrémités de la bobine 28 au circuit en parallèle du condensateur 30, complétent le circuit de réservoir. La cathode 22 du tube 18 est connectée à une borne centrale de la bobine 28. L'anode 20 du tube 18 est connectée à une extrémité du circuit de réservoir par l'intermédiaire d'un condensateur de blocage 38. Une résistance 40 de fuite de grille est intercalée entre la grille 24 et les condensateurs 30, 34.
,
L'énergie électrique est fournie au circuit d'oscilla- tour 10 par un transformateur 42, dont l'enroulement primaire est connecté à une source de courant alternatif représentée par les lignes L1, L2. Un enroulement secondaire 44 du transformateur 42 comporte une borne centrale 46 reliée à la terre en 48. Une borne d'extrémité de l'enroulement secondaire 44 est connectée au réchaui four de cathode 26 relié à la terre en 50, tandis que l'autre borne d'extrémité 52 de l'enroulement secondaire 44 est connec- tée au circuit d'oscillateur 10 par un conducteur 54 aboutissant à l'anode 20 et par un conducteur 56 branché sur la borne centrale de la bobine 28. Un condensateur approprié 58 et une petite bobi- ne de réactance 60 sont disposés en série dans ce circuit d'anode.
La borne 52 de l'enroulement secondaire 44 est également connectée à l'anode 20 du tube de décharge électronique 18 par l'intermé- diaire de la bobine excitatrice 62 du relais 12, puis par le ,on- ducteur 64 aboutissant au circuit d'anode, entre le condensateur 58 et la bobina de réactance 60.
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COli.llIlIJ on le voit sur le donsin, le r01aln l...! o" iaiuii d'un oonLaot mobile 66, qui peut; s'appliquer mu- un t:onL\et t'.ï 1c; 68 pour actiol1nür le circuit .núcefJf1ui:t'o de ltarüçyc;, que l'ou dé- crira plu:! loin, y'u,.1l1<l un CÜIE}lgulIl{mt fie prodm L Üans uno ;i,t;<1-
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ne ,=c<zititz, du circuit d'oscillateur 10 Un c1euxième conta:"t rI,.''LJ1;:; 70 est, accouplé mécaniquement au contact mobile 66 ;, il t:;.;:ut s'appliquer sur l'un ou l'autre de deux contacts fixes 7t 7..; el tl111 dispositif indicatt:-'lll', qui comprend une lampE rouge 76 îudiqusnt un niveau élevé du liquide et une lampe verte qu In,J.'j,,:uü.rl1: un ni venu b"s du liquide. Un conducteur approprié 'l''.';.1 le contact Ìxe- 72 à la lampe 76 et un autre conducteur s.ç;>t;'>i>i,1<b relie le contact fixe 74 à la lampe 78.
Des conduc- :t:cÇ approprias complètent le circuit indicateur en aboutissant à Î i; 1..:(...rn12- Ct':Ti.tr.<;,l de l'enroulement secondaire 44' Le dispositif de commande conforme à la présente à niiea- tion rz-ut rfi'tZû du type industriel ordinaire comprenant un J:'5er... cj.s; i"?t'2" 80, di-'...rï.3 lequel les nombres de référence 82,84.t re- p é û:rf=n: des niveaux différents du fluide ; le. condvà.1-e 86 ali&-)#-tc le xv ez vcir 80 à partir.d'une source appropriée quel- Cv, I..= (:1c;lÎ. représentée)'. La pompe 16 est intercalée dans la :x::ï:. 86 =t sert à refouler le fluide dans le réservoir, dans dcc 'Î'..'"'àil 1,?nS prédéterminées que l'on exposera plus loin.
La pome 16 peut être d'un type bien connu quelconque comportant
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un c ::.c,=a c e ..;.r 88 connecté à la ligne d'alimentation Li et un autre conducteur'90 connecté au contact mobile 66 du relais 12.
Le conducteur 92 complète le circuit du relais et de la pompe en aboutissant à la source d'énergie électrique.
On va décrire maintenant cette partie du mécanisme con- for:ne à l'invention, qui constitue le mécanisme de commande proprement dit et qui peut être disposée en un point voisin de la partie supérieure du réservoir fermé 80. Sur ce réservoir est montée la sonde 14, dent l'électrode 94 est fixée sur le réservoir par un organe de montage isolé quelconque 96.
Cette électrode 94 peut comporter une extrémité dénudée et
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oxpos6e à l' a.tIr,osphre se trouvant au-dessus du niveau du fluide; elle peut être d'une construction désirée quiconque. Un conclue..
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teur 98 connecte 1'électrode 94 au circuit d'oscillateur 10 ; il est protégé par un écran 100 relié à la terre en 102. La capacité entre l'électrode 94 et la terre se trouve effecti- vement en parallèle avec le condensateur 36 ; elle constitue l'élément variable d'un circuit-pont, à inductance et capacité, formé par les condensateurs 34 et 36 et par les deux parties de la bobine 28.
On va expliquer maintenant le fonctionnement du méca- nisme de commande. On suppose que le niveau du fluide dans le réservoir fermé 80 se trouve en 84 et que la lampe verte 76 est allumée pour indiquer un circuit de pompe fermé et un niveau bas du fluide. Le rapport d'impédance des condensateurs 34,36 est plus grand que le rapport d'impédance des deux moitiés de la bobine 28 et la rétroaction positive vers le circuit de ré- servoir est insuffisante pour entretenir des oscillations.
Puisque le tube de décharge 18 n'oscille pas, il conduit le courant avec son intensité maxima et excite ainsi le relais 12, de sorte que le contact mobile 66 s'applique contre le contact fixe 68. Ceci permet à une source de courant électrique d'exciter la pompe 16 et le fluide continue par conséquent à s'écouler dans le réservoir 80.' Quand le niveau du fluide s'élève vers l'électrode 94,la capacité entre cette électrode et la terre augmente, parce que l'air environnant, dont la cens. tante diélectrique est égale à 1, est remplacé par une matière ayant une constante diélectrique légèrement plus grande.
L'augmentation de capacité entre l'électrode 94 et la terre s'ajoutant effectivement à la capacité du condensateur 36 diminue le rapport d'impédance des condensateurs '34,36. Quand le niveau du fluide atteint la ligne 82 et quand le fluide est ,en contact avec l'électrode 94,.on se trouve presque en contact avec celle-ci, le rapport d'impédance entre les deux moitiés de la bobine 28 devient supérieur au rapport d'impédance des
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est t.'r ;-drd& ùat que 1 r. ±.,L'l.il.e 24 est alimentée pai' l.lil xW0i'"?Ji.I "1 alternatif d'une pl!:1 qe appropriée purmettant 1. ' amor ç<ig ,a et< l'ntr'.?tJ<::n d t oscjl1atiullSo Les oscillations engendrent sur ie résistance 40 une polarisation de fuite de grille qui ridait considérablement le courant d'anode du tube de décharge 18 et supprime l'excitation du relais 12 ; il en résulte que le con- tact mobile 66 s'éloigne du contact fixe 68 'et que le contact mobile 70 accouplé au contact 66 tourne de manière à quitter le contact fixe 72 pour venir sur le contact fixe 74.
Il. est évident d'après ceci que le circuit de la pomre 16 est ouvert et que la lampe indicatrice rouge est allumée, tandis que la lampe indicatrice verte 76 est éteinte*
Le dispositif de commande conforme à l'invention fonc- tionne cornue un interrupteur de' commande du type à capacité
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coi)l,--andant un niveau élevé de liquide et pré seyant toute sécurité en cas de panne, puisque le relais 12 perd son excita- tion ou reste dans sa position de non excitation dans le cas d'un manque d'énergie d'alimentation ou du grillage d'un fila- ment du tube électronique.
Le niveau du fluide dans le réservoir 80 parait être dans ce cas sur la ligne 82, quelle que soit sa hauteur réelle dans le réservoir, cette apparence étant indiquée par la lampe rouge 78 allumée. Dans l'un et dans l'auto cas, c'est-à-dire si le niveau du fluide est réellement en 82 ou s'il se produit une panne dans le circuit, l'opérateur du dis- positif ,le commande est averti que le réservoir est rempli ou que le dispositif est inopérant, et cela sans risque de débor- dement du réservoir. est évident pour les. techniciens que de nombreuses
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