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Dispositif de pesée piézométrique
La présente invention a. pour objet un dispositif de pesée piézométrique dans lequel la force exercée par le poids à mesurer est transmise à un organe de mesure piézométrique par l'intermédiaire d'un fluide.
On connaît: divers dispositifs de pesés piézomérique de ce genre comprenant un plateau supportant le poids à mesurer, au moins une enceinte interposée entre le plateau et un bâti, cette enceinte étant emplie d'un fluide, et un appareil relié à l'enceinte pour la mesure de la pression du fluide qu'elle contient.
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Ces divers dispositifs présentent géné- ralement divers inconvénients* plus particulièrement en ce qui concerne l'imprécision de la mesure résultant de variations do la position du centre de gravité du pla- teau chargé par rapport aux surfaces de portée du pla- teau sur l'enceinte.
La présente invention permet de remédier à cet inconvénient et de réaliser un appareil de pesée piézométique de charges lourdes pouvant dépasser vingt tonnes, aveo une précision remarquable, sans influence des variations de la température ambiante ni de la posi= tion du centre de gravité du plateau chargé dans une large limite, le dispositif, faisant l'objet de la présente invention, comprend un plateau supportant le poid à mesurer, au moine uno enceinte interposée entre le plateau et un bâti, cette enceinte étant emplie d'un fluide et limitée par dos parois on un matériau étanche déformable, et un appareil relié à l'enceinte pour la mesure de la pression du fluide qu'elle contient,
et cet caractérisé en ce que l'enceinte est limitée par une paroi en un matériau pratiquement inextensible et est exclusivement emplie par un volume d'un fluido incom- pressible, intérieur à la capacité maximale de l'enoei- te, et le plateau repose sur la paroi du l'enceinte par au moins deux surfaces do portée, les parties du plateau et de l'enceinte adjacentes aux parties en contact du plateau et de l'enceinte étant conformées de manière à présenter, en section droite, des courbes de courbures de valeurs différentes.
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Selon une caractéristique complémentaire, Selon une caractéristique complémentaire, les enceintes peuvent être au nombre d'au moins deux et au moine une canalisation en un matériau tanche et inex- tesible les fait; communiquer entre elles,
Selon un mode de réalisation, les encein- tes peuvent être constituées par au moins deux tuyaux cy- lindriques fermée à leurs extrémités d'une façon étanohe.
Le dispositif, selon l'invention, sera plus complètement exposé au cours de la description sui- vante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, description faite en référence au dessin annexé, sur lequel:
La Figure 1 est une vue schématique en coupe du dispositif de pesée dans laquelle la charge P se trouve dans le plan médian transversal:
La Figure 2 est une vue schématique en coupe du môme dispositif dans laquelle la charge P est excentrée:
La Figure 3 est une vue on coupe, à échelle agrandie, montrant une forme particulière des surfaces d'appui d'une enceinte respectivement sur le bâti et sur plateau de charge.
La Figure 4 est une vue on perspective avec arrachement, à échelle réduite, du dispositif de pesée appliqué à un silo de farine.
En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 2, on voit un bâti 1 sur lequel reposent deux enceintes 2a et 2b emplies d'un fluide 2 qu'un* cana- lisation 4 met en communication: un appareil 5 de mesure. de la pression de ce fluide est reli à cette canalisation sur ces enceintes repose un plateau 6 sur lequel est placé un podie P,
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Les enceinte% Sa, et 3b présentent don papota constituées par un matériau tanche, dâarmable et pratiquement inextensible pour la. oupaoiti limita de pe- 860 dit dispositif; ces enceintes peuvent 6trc ooneti* tuées par deux tuyaux de toile impensable dont les ex. tremites sont formées de façon étluiche.
Elles contiennent un fluide Incompressible tel que de 1'eau, additionnée par exemple de glycol pour abaisser lo point de congélation: ce liquide a été introduit de telle sorte que les tuyaux
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ne contiennent pas d'air; le taux du remplissage de ces tuyaux est de l'ordre de 50% de leur capacité totale.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté des surfaces d'appui planes pour les plateau 6 et bâti 1
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sur des enceintes 2a et 2b qui auraient, au taux de rem- plissage de 100%. une section cylindrique, Le plateau charge 6 a un poids P qui
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exerce les surfaces de portée sur les enceintes 2a et 2b, respectivement deux forces! si le oertre de gravité du plateau 6 se trouve dans le plan médian transversal (Fi-
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gure 1) les deux forces FUI et F2 sont chacune égales 4 et les surfaces de portée du plateau:sl sur l'on-
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3 ceinte 2a et a2 sur l'enceinte 2b sont égales et telles quoi en appelant p la pression du fluide dans ces encein- tes communiquantes, l'on ait;
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p si et p s2 ou p (si + e2)
Si le poids P varie, le liquide étant incompressible, les surfaces si et s2 restent inchangées et seule varie la pression p qui est proportionnelle à p: la mesure de la. pression p donne la valeur de P et l'on
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peut graduer l'organe do mesure piesometrique en unités, do poids; compte tenu do la tare constituée par le pla-
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teau,
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, Si pour un poids P donné, on déplace non point d'application sur le plateau par rapport au plan mé- dian transversal de ce plateau, les forces F1 et F2 appli- quées sur les surfaces de portée ne sont plus chacune éga- le à :
la force appliquée sur la surface de portée vers laquelle on a déplacé le poids P augmente et devient F'1. tandis que l'autre force devient F'2, la nomme ?Il + F'2 restant .égale à P.
L'augmentation de la valeur de la. force F1 a pour effet de tendre à faire augmenter la valeur de la.pression p du fluide contenu dans l'enceinte corres- pondante, tandis que la diminution de la valeur de force F2 a pour effet de tendre à faire diminuer la valeur de la pression p du fluide contenu dans l'autre enceinte.
Les enceintes étant communiquantes, une certaine quantité de fluide passera de l'enceinte sur- chargée dans l'enceinte déchargée.
Il en résultera, de par la définition des parties adjacentes aux surfaces de portée, un aoroisse- ment de la valeur de la surface si qui devient s'1 et une diminution de la valeur de la surface s2 qui devient s'2, la pression p restant constante jusqu'à ce que l'on ait; p EU et P F'2 s'1 s'2 avec p (s'1 + s'2) - F'1 + F'2 - P d'où l'on déduit que la somme des valeurs des surfaces s'1 et s'2 reste constante et égale à sl + s2.
C'est la raison pour laquelle la défi- nition des parties adjacentes aux surfaces de portée con- tient l'obligation de courbures de valeurs différentes.
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On peut concevoir, par exemple, une surface plane do portée du plateau sur une enceinte qui, au taux de remplissage de 100%, présenterait une section circulaire - ou une surface cylindrique de portée du plateau sur une môme enoeinte-ou encore toute autre combinaison convenable do ce genre,
Dans la définition de l'invention, il a été indique que les parties adjacent' s aux parties en contact du plateau ot de l'enceinte doivent présenter* en section droite, dos courbes de courbures de valeurs différentes.
Cette indication appelle le commentaire suivantsune surface de portée du plateau d'un rayon de' courbure R peut être appliquée sur la paroi d'une en- ceinte qui, au taux de remplissage de 100%, présenterait une section droite circulaire de rayon R ou supérieure à R.
Si ce dernier rayon est R, l'enceinte emplie de fluide à un taux inférieur à 100% présentera dans lesdites parties adjacentes un rayon de courbure tou- jours inférieur à R, Si ce dernier rayon est supérieur à R, l'enceinte emplie de fluide 4 un taux inférieur à 100% pourra présenter dans lesdites parties adjacentes un rayon de courbure encore supérieur à R;
le déplacement du centre de gravité do la charge vers cette enceinte aura pour effet de réduire le taux de remplissage de cette enceinte et de faire ainsi diminuer la valeur du rayon de courbure des courbes de ces parties adjacentes de l'enceinte; ce rayon pourre alors, pour un déplacement donné du centre de gravité, avenir égal à R, A ce moment
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les deux courbures seront égales Mais de Aorte inviiriey' :
' >\ ce qui convient au fonctionnement du dispositif puisque
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tout* variation du centre de gravita de la chaîne eewµ8* pondra bien une variation des valeurs des surfaces de portée. \" ' .-\Jy%-' .-V Il y a lieu de noter que ce déplacement du centre de gravité ne peut Otre Illimitdi et# par exem-. plat ce déplacement était tel que la charge P venait à l'aplomb d'une des surfaces de portée, cette surface porterait toute la charge et l'autre surface ne porterait plue aucune charge.
On Aurait alors thdoriquemont du côté
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de la surface ent1èromont ,ddCha,t'S;4., une enceinte empli,' '<;{1" , au taux de 100$ et une ligne de tangence entre l'appui .;,;"' du plateau et l'enceinte, la mesure de la charge portée serait alors faussée. t"
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Dans 14 pratique des péages 1n4ltr1.11.., oe qan limite sa trouve doeté, les décentrages des char-' ses étant généralement assez faibles.. ,
On conçoit aisément que l'on puisée
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d ailleurs influer sur le décentrage du centre de gra- ' vite pour un même déplacement de la charge portée par le plateau en utilisant un plateau de poids relativement élevé par rapport celui de la charge.
En particulier, lorsqu'il s'agit de pe- ser des camions sur une bascule utilisant le dispositif de l'invention, on aura intérêt à employer un plateau relativement très lourd, de telle sorte que l'apparu
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pourra admettre sans erreur de mesure un décentrage du -v,. camion par rapport au plateau de pesée, #:
:':','*
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Par ailleurs j il y a lieu de noter ilin. tluenoe des formée et de la valeur des eurfacas 44 portée ainsi que celle du taux de remplissage des enceintes sur la capacité limite du dispositif de pos6et Oett. capacité 1m1t.e est notamment atteinte lorsque l'une des surface. de pop* tée du plateau vient en buté Inférieure ou supérieures la butée inférieure correspond à l'absence de fluide en- tre les parois de l'enceinte comprises entre le bâti et
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la surface de portée du plateau; la butée BUp<!r'ieup9 oor* resporid L un remplissage au taux do ion d'une enceinte pour laquelle la section droits de cette enceinte montre un point de tangence des surfaces de portéo.
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En ce qui uonoerno los fermas, il est bien évident qu'une turtaoo de portée du plateau poosé- dant une courbure trop prononcée aura pour effet d'QboU , tir trop rapidement à la butée inférieure o1avant dé- finie.
En ce qui ooneprn 1& valeur dos 0'urtAose, de portée, il est non moins évident que, la valeur de la surface si d'une enceinte allant en augmentant avec le ' déplacement du centre de gravité du plateau charge la capacité limite du dispositif de posée sera atteinte lorsque la valeur de la surface de portée si ne pourra plus augmenter, par exemple si la surface de portée du plateau présentait une largeur insuffisante j à titre d' exemple, en considérant en section droite une portée plana du plateau sur une enceinte qui, au taux do rem-
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plissage de 100%. présenterait une section cylindrique de rayon R' la capacité maximale du dispositif sera ob- tenue avec une surface de portée du plateau d'une lar- gue au moins égale R.
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"''*:#'.,',' En ce qui .concerne enfin l'influence y, "¯,, ¯.# du taux de remplissage sur la limite de capacité du 111,:::'{.,..
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positif de pesée, cette influence ressort .nettement des
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indications qui procèdent sur lon positions de bue4o in- rdreure et supérieure! en effet un taux de remplissage r 4
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insuffisant aurait pour effet de provoquer une butée
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inférieure pour une valeur du déplacement du oontro de \ >*' J..t,,"Î> rv1t' de la charlo qui pourrait etro nt'rtoura .. ",1.', Io qui pourrait ne produire en pratique - et un taux de
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remplissage trop important aurait pour effet de provoquer
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une butée supérieure paup ans telle valeur 4# ddplaoemon < 4o ce contre de gravité , En pratiqua, le taux d'.¯romp1.'4Io 1" " plus favorable est généralement un peu aupértour à 50%.
On a représenté sur la tistwe 3 ne ferme' avantageuse des surfaces de portée sur Itôneelnte du pla- tenu et du bâti, Entre le bâti 1 et l'enceinte 2A est ' - . intercalée une pièce support la de.forme légèrement oon-
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vexe, De même, entro cette enceinte et le plateau 6. est
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intercalée une piboe support 6a de m$me forme, ' .
Sur la figure 4 on a représenté une ap.... #" -
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plioation du dispositif de pesée à un silo, par exemple
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de farine. On voit, reposant sur un bâti 10,. deux fers en*' I référencés lia et Ilb, sur lesquels reposent deux en- ceintes 12a et 12b incomplètement emplies d'un fluide
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incompressible 13,
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Une canalisation 14 fait communiquer 9n<*">' '
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, tre elles les enceintes 12A et 12t et un organe 15 de menu-4 re pi4zomdtrique est relié à cette canalisation,
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Un allô 16 prend appui aur le a enoeintea , 12! et 13b par des blocs 16a et 16h eolid!\1(HS du silo, r.l- Celui-ci comporta une manche de rompl1l'5BI.\SO" 17 et cane" da vidange 18 muni d'une manche 19.
On a repr610nté la manac do farine Noue la. forme d'une pyramide exoontrdo 20. Cette masse dt fa- rinek elaccumulant ou ' I!ottet du ohargemtiaç aupdrieur Par la manche 17, ne 00 trouve pas généralement; papfai- temant contres, mats on A vu par la dQr1pt'cn qui pré* oèda, ue le décentrage relativement faible n'a aucune influence sur la lecture* du poids ettoctude au moyen de ,w, l'organa de mesure p16zom4tr1quet