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Procédé et dispositif pour l'indication du niveau de liquides dans des réservoirs au moyen d'un enduit de peinture.
La présente invention vise à résoudre le problème de rendre visible le niveau de liquides dans des réservoirs, sans re- courir à des regards vitrés ou à d'autres organes indicateurs qui traversent la paroi latérale du réservoir.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, un en- duit de peinture appliqué à l'extérieur de la paroi du réservoir avec un colorant dont la couleur change, de préférence de façon réversible, à une température déterminée, est chauffé passagère- ment à une température au-dessus du point d'inversion, puis abandon- né au refroidissement naturel. La peinture qui couvre la partie de la paroi en contact avec le liquide dans le réservoir, se re- froidit plus vite, de sorte que pendant un temps suffisamment long @
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pour indiquer avec certitude le niveau de liquide, la zone de changement de couleur apparait nettement délimitée à hauteur du niveau de liquide.
Dans certains cas, on peut aussi employer une peinture dont le changement de couleur n'est pas réversible, notamment quand on peut se contenter d'une seule lecture du niveau de liquide.
Dans ce cas, la peinture convenablement chauffée change de couleur plus rapidement au-dessus du niveau de liquide qu'en-dessous, de sorte qu'ici encore la zone de changement de couleur est déterminée par le niveau du liquide.
L'opération est particulièrement simple si l'on procède au chauffage en appliquant directement sur la peinture un gaz ou un liquide chauds, par exemple de l'eau.
Selon une forme d'exécution appropriée, la peinture sen- sible à la température est appliquée de préférence sous forme d'une bande verticale, à la manière d'une échelle graduée, et éventuelle- ment recouverte d'un enduit protecteur transparent résistant à l'eau, et il est utile que tant le liant de la peinture que l'en- duit protecteur transparent soient préparés à base d'une résine artificielle très résistante à la corrosion, surtout d'une résine polyvinylique, par exemple d'acide polyméthacryliojue ou de ses dérivés. La graduation de l'échelle peut se faire de manière usuel- le, par le calcul ou par étalonnage.
L'invention est' applicable à des réservoirs ayant des parois d'épaisseur quelconque et contenant n'importe quel liquide, et elle est particulièrement utile dans le cas de réservoirs hermétiquement fermés, par exemple de récipients servant à la conservation ou au transport de liquides. Les réci- pients les plus appropriés sont les récipients métalliques, à cause de la bonne conductibilité de chaleur du métal. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à ces récipients et s'applique avec succès aussi dans le cas de récipients en verre, porcelaine et en matières synthétiques.
Si l'on emploie comme peinture avec change-
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ment de couleur réversible, l'iodure d'argent et de mercure connu en soi, dont le point d'inversion de couleur se trouve à 51 C, il suffit d'arroser la paroi du récipient portant l'enduit, d'eau à environ 70 C, jusqu'à ce que tout l'enduit prenne la couleur rouge Au refroidissement, la partie de l'enduit située en-dessous du niveau de liquide reprend rapidement sa couleur normale jaune, car ici, par suite de la transmission.de chaleur plus rapide à travers la partie de la paroi en contact avec le liquide, le point d'inver- sion (51 C) est atteint plus tôt qu'à la partie supérieure de la paroi qui, étant en contact avec le gaz, se refroidit plus lente- ment et maintient la. couleur rouge pendant plusieurs minutes encore.
Entre les deux zones de couleur, il se forme une zone mixte qui n'est large que de quelques millimètres et dont le niveau indique celui du liquide. Ainsi par exemple, il est possible d'évaluer à environ 100 litres près le contenu d'un réservoir normal d'une capacité de 20. 000 litres, et d'en lire directement le contenu après avoir appliqué la peinture sous la forme d'une échelle gra- duée.
On a constaté le fait surprenant que le procédé décrit est applicable aussi pour déterminer le niveau de séparation entre deux liquides non miscibles, à condition d'effectuer de façon ap- propriée, quant à la température et à la durée, l'échauffement préalable de la peinture. La partie de l'enduit qui couvre la paroi en contact avec le liquide plus léger, prend une couleur intermédiaire nettement délimitée vers le haut par la couleur changée au-dessus du niveau de liquide, et vers le bas par la couleur normale à hauteur de la limite entre les deux liquides.
Ainsi par exemple, on pourrait déterminer sans peine la hauteur du niveau d'eau sous une couche de benzine ou au-dessus d'une couche de tétrachlorure de carbone, ou bien la hauteur du niveau de goudron de houille en-dessous d'une couche d'eau. Le procédé est applicable aussi, quand le nombre de liquides non miscibles est
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supérieur à deux, et dans ce cas plusieurs zones de couleurs inter- médiaires se forment.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, on emploie comme support de la peinture une bande flexible ou une tige que l'on échauffe en-dehors du réservoir et que l'on applique, pour peu de temps, étroitement sur la paroi du réservoir ou que l'on plonge passagèrement dans le contenu de celui-ci.
Dans un mode d'exécution préféré, la bande ou la tige est faite d'une matière mauvaise conductrice de la chaleur, au besoin flexible, et elle porte, le cas échéant, une échelle graduée. Une bande particulièrement commode, destinée à être appliquée sur la paroi du réservoir, consiste en une matière transparente, par exem- ple en résine artificielle, et porte la peinture sur le côté face à la paroi du réservoir, et l'échelle graduée sur le côté face à l'observateur. Une bonne tige à immerger est formée par un tube transparent fermé en bas, qui porte la peinture à la surface inté- rieure et, éventuellement, l'échelle graduée à la surface extérieu- re. La masse de peinture à chauffer étant petite, le chauffage ne requiert qu'une faible consommation de chaleur.
On réalise facile- ment le chauffage au moyen d'un fourreau chauffé de façon quelconqm dans lequel on introduit la bande ou la tige. Dans un autre mode d'exécution, la bande ou la tige comporte, sur toute sa longueur, une résistance de chauffage électrique. Bien entendu, on peut aussi exécuter l'invention en refroidissant le support de la peinture en- dessous de la température à laquelle celle-ci change de couleur, cette température étant naturellement inférieure à celle qui règne dans le réservoir, et en laissant ensuite le support ou la bande s'échauffer.
EXEMPLES D'EXECUTION.
--------------------- EXEMPLE 1.
Un réservoir métallique cylindrique, dont la paroi a une épaisseur de 3 mm. et porte une couche de peinture à l'iodure d'ar- @
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gent et de mercure, est rempli d'eau jusqu'à une hauteur d'environ 50 mm, une colonne de benzine de la même hauteur à peu près se trou- vant au-dessus de la colonne d'eau. La bande de peinture est arro- sée d'eau à environ 80 C, jusqu'à ce que sa couleur soit nettement rouge. Après environ 10 secondes apparait d'abord, à environ 50 mm. au-dessus du fond du récipient, une zone de séparation qui sépare la partie inférieure jaune de la bande de la partie orangée qui la surmonte.
La couleur orangée qui devient rapidement plus claire est nettement limitée vers le haut, à une hauteur d'environ 100 mm. au-dessus du fond; la partie de la bande au-dessus de cette zone est de couleur invariablement rouge.
Au bout de quelque 10 secondes encore, la zone médiane, précédemment orangée, devient jaune aussi, de sorte qu'à ce moment on ne constate plus qu'une zone de séparation à environ 100 mm. au- dessus du fond.
EXEMPLE 2.
Une tige massive, par exemple de verre (bien que d'autres matières soient également utilisables), d'un diamètre extérieur de 10 mm. est recouverte d'une couche de peinture indicatrice de tem- pérature. Après chauffage de la tige, par exemple par immersion dans de l'eau à 90 C (pendant 15 secondes environ), on la plonge pour environ 10 secondes jusqu'au fond du réservoir qui contient le liquide à explorer, soit par exemple une couche de 50 mm. d'eau surmontée d'une couche de benzine de même hauteur.
Retirée du liquide, la peinture recouvrant la tige accuse trois zones de couleurs différentes: une zone inférieure rouge,une zone intermédiaire orangée et, enfin, à la partie supérieure qui n'a pas été dans le liquide, une zone rouge. Les deux zones infé- rieures ont chacune une hauteur d'environ 50 mm. Les couleurs ne s'uniformisent que plusieurs minutes après.
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Method and device for indicating the level of liquids in tanks by means of a paint coating.
The present invention aims to solve the problem of making visible the level of liquids in reservoirs, without resorting to sight glasses or other indicating members which pass through the side wall of the reservoir.
According to one embodiment of the invention, a paint coating applied to the outside of the wall of the tank with a dye the color of which changes, preferably reversibly, at a determined temperature, is temporarily heated. at a temperature above the inversion point, then left to natural cooling. The paint which covers the part of the wall in contact with the liquid in the tank cools more quickly, so that for a sufficiently long time @
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to indicate with certainty the level of liquid, the zone of change of color appears clearly delimited at the height of the level of liquid.
In certain cases, it is also possible to use a paint whose color change is not reversible, in particular when it is possible to be satisfied with a single reading of the liquid level.
In this case, the properly heated paint changes color more quickly above the liquid level than below, so that again the area of color change is determined by the liquid level.
The operation is particularly simple if the heating is carried out by directly applying a hot gas or liquid, for example water, to the paint.
According to a suitable embodiment, the temperature-sensitive paint is preferably applied in the form of a vertical strip, in the manner of a graduated scale, and optionally covered with a transparent protective coating resistant to temperature. water, and it is useful that both the paint binder and the transparent protective coating are prepared on the basis of an artificial resin which is very resistant to corrosion, especially a polyvinyl resin, for example acid polymethacryliojue or its derivatives. The scale can be graded in the usual way, by calculation or by calibration.
The invention is applicable to reservoirs having walls of any thickness and containing any liquid, and it is particularly useful in the case of hermetically sealed reservoirs, for example of vessels used for the preservation or transport of liquids. . The most suitable containers are metal containers, because of the good heat conductivity of the metal. However, the invention is not limited to these containers and is also successfully applied in the case of containers made of glass, porcelain and plastics.
If one uses as paint with change-
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ment of reversible color, the iodide of silver and mercury known per se, whose color inversion point is at 51 C, it suffices to sprinkle the wall of the container carrying the coating with water at approximately 70 C, until all the coating turns red. On cooling, the part of the coating below the liquid level quickly returns to its normal yellow color, because here as a result of the transmission. heat faster through the part of the wall in contact with the liquid, the point of inversion (51 C) is reached earlier than at the upper part of the wall which, being in contact with the gas, cools more slowly and maintains it. red color for several more minutes.
Between the two colored zones, a mixed zone forms which is only a few millimeters wide and whose level indicates that of the liquid. Thus, for example, it is possible to assess the content of a normal tank with a capacity of 20,000 liters to around 100 liters, and to read the content directly after having applied the paint in the form of a graduated scale.
It has been found surprisingly that the method described is also applicable to determine the level of separation between two immiscible liquids, on condition that the preheating of the liquid is carried out in an appropriate manner, with regard to temperature and duration. the painting. The part of the plaster which covers the wall in contact with the lighter liquid takes an intermediate color clearly delimited upwards by the color changed above the liquid level, and downwards by the normal color at the height of the boundary between the two liquids.
Thus, for example, one could easily determine the height of the water level under a layer of benzine or above a layer of carbon tetrachloride, or the height of the level of coal tar below a layer of water. The method is also applicable when the number of immiscible liquids is
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greater than two, and in this case several areas of intermediate colors are formed.
According to another embodiment of the invention, a flexible strip or rod is used as the support for the paint, which is heated outside the tank and which is applied, for a short time, tightly to the wall. of the tank or that is temporarily immersed in the contents thereof.
In a preferred embodiment, the strip or rod is made of a poor heat conductor material, flexible if necessary, and it carries, where appropriate, a graduated scale. A particularly convenient strip, intended to be applied to the wall of the tank, consists of a transparent material, for example artificial resin, and bears the paint on the side facing the wall of the tank, and the graduated scale on the side. side facing the viewer. A good immersion rod is formed by a transparent tube closed at the bottom, which carries the paint to the inner surface and, possibly, the graduated scale to the outer surface. Since the paint mass to be heated is small, heating requires only low heat consumption.
Heating is easily accomplished by means of an arbitrary heated sleeve into which the strip or rod is introduced. In another embodiment, the strip or the rod comprises, over its entire length, an electric heating resistor. Of course, the invention can also be carried out by cooling the support for the paint below the temperature at which the latter changes color, this temperature being naturally lower than that which prevails in the tank, and then leaving the media or tape heat up.
EXAMPLES OF EXECUTION.
--------------------- EXAMPLE 1.
A cylindrical metal tank, the wall of which is 3 mm thick. and wears a coat of ar- iodide paint.
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gent and mercury, is filled with water to a height of about 50 mm, with a column of benzine of about the same height above the water column. The paint strip is sprayed with water at approx. 80 ° C until its color is distinctly red. After about 10 seconds appears first, at about 50 mm. above the bottom of the container, a separation zone which separates the lower yellow part of the strip from the orange part which surmounts it.
The orange color which quickly becomes lighter is markedly limited towards the top, at a height of about 100 mm. above the bottom; the part of the band above this area is invariably red in color.
After another 10 seconds or so, the middle zone, previously orange, also turns yellow, so that at this point there is only a zone of separation at approximately 100 mm. above the bottom.
EXAMPLE 2.
A solid rod, for example of glass (although other materials can also be used), with an outside diameter of 10 mm. is covered with a layer of temperature indicating paint. After heating the rod, for example by immersion in water at 90 ° C. (for approximately 15 seconds), it is immersed for approximately 10 seconds to the bottom of the tank which contains the liquid to be explored, for example a layer 50 mm. of water surmounted by a layer of benzine of the same height.
Removed from the liquid, the paint covering the rod shows three zones of different colors: a red lower zone, an orange intermediate zone and, finally, at the upper part which was not in the liquid, a red zone. The two lower zones are each about 50 mm high. The colors do not become uniform until several minutes later.