Dispositif pour déceler le changement de la vitesse d'écoulement d'un fluide.
La présente invention se rapporte à un di, positif pour déceler le changement de la vitesse d'écoulement d'un fluide, notamment d'UIl iluide de refroidissement, passant par un conduit.
Un dispositif de ce genre peut rendre service. par exemple, lorsqu'il est appliqué à une installation de refroidissement, par exemple d'un tube d'ignitron dans lequel on dé- su'e. pour éviter des détériora/tion's. interrom- pre le circuit d'allumage au cas où l'écoule- ment du fluide de refroidissement dans l'ins tallation est interrompu ou même déjà lors d'une réduction de la vitesse d'écoulement de ce fluide de refroidissement. Il est entendu, toutefois, qu'un tel dispositif a une applica- tion plus générale et qu'il peut être appliqué a-joute installation dans laquelle l'écoulement de fluide dans un conduit doit être surveillé.
Le dispositif objet de l'invention est ca ractérisé par un corps métalliquesusceptible de conduire la. chaleur, relié thermiquement à un circuit de chauffage électrique destiné à le chauffer et refroidi par le fluide passant par ledit, conduit, de façon que la tempéra- ture de ce corps métallique dépende de la vi tesse d'écoulement, du fluide. etest caractérisé. en outre, par un organe sensible à la chaleur et relié thermiquement à cedit corps métalli- que.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de linvention applJiquée à une installation de commande électrique.
La. fig. 1 est le schéma de cette installation.
La fig. 2 est une vue de dessus, en partie en coupe, d'un transformateur et d'une portion de conduit conduisant un fluide.
La fig. 3 est une vue latérale de l'ensemble montré à la fig. 2, et
la fig. 4 est une vue en élévation, en par tie en coupe, d'un organesensibleà la température, monté sur la partie de conduit par laquelle passe le fluide.
A la fig. 1 du dessin, 1 désigne deux pièces destinées à être sondées l'une à l'autre par points, en utilisant de l'énergie électri- que fournie par un transformateur 2.-Les conducteurs d'alimentation 3 et 4 représen- tent une source de courant alternatif alimentant ce transformateur et des tubes ignitrons 5 et 6.
La fig. 1 montre un circuit d'ignitron comprenant un dispositif de réglage et fonctionnant comme suit : En supposant que l'in- 'terrupteur de, mise en fonction"7 est abaissé, un circuit sera alors formé qui com- mence au condueteur 3 et passe par les conducteurs 8 et 9, le redresseur 10, le conducteur 11, les contacts thermostatiques 12, le conducteur 13, les contacts 14, le conducteur 15, les contacts supérieurs de l'interrupteur 7, le conducteur 16, le redresseur 17, les électrodes d'alluma. ge du tube ignitron 6, le con ducteur 18, la résistance 19, le conducteur 20, la bobine 21 d'un relais à temps 22, le conducteur 23 jusqu'au conducteur 4.
Etant donné que le court-circuit normalement établi pour la bobine 21 par les contacts inférieurs de l'interrupteur 7 estinterrompu (par suitede l'abaissement de l'interrupteur de"mise en fonction"), la bobine de relais 21 sera com plètement alimentée et attirera l'a. rmature 24, qui est pivotée en 25, de façon à la faire osciller vers le haut jusqu'à ce que son extrémité libre vienne soulever les bras portant les contacts, pivotes en 27, donnant ainsi lieu à l'ouverture des contacts 14 et à la fermeture des contacts 28. Le temps nécessaire pour ce mouvement ascendant de l'armature 24 peut être varié en ajustant la position initiale de
l'armature 24, ce qui peut être effec-
tué au moyen de la came ajustable stationnaire 29.
Aussitôt que les con
tacts 14 sont séparés l'un de l'autre, le
circuit d'allumage indiqué ci-dessus sera in
terrompu. Ce circuit est fermé au moment
où le conducteur d'alimentation 3 est positif
par rapport au conducteur d'alimentation 4,
moment auquel le tube 6 s'allume, tandis que
le tube 5 ne s'allume pas.
Lors du prochain
demi-cycle, lorsque le conducteur 4 est posi
tif par rapport au conducteur 3, le circuit
peut être fermé du conducteur 4 à travers le conducteur 23, la bobine 21, le conducteur
20, la résistance 19, le conducteur 18, le re
dresseur 30, le conducteur 16, les contacts supérieurs de l'interrupteur 7, le conducteur
15, les contacts 14, le conducteur 13, les contacts 12, le conducteur 11, le redresseur 31, l'électrode d'allumage et la cathode du tube 5, le conducteur 32 et le conducteur 8 jusqu'au conducteur d'alimentation 3. A ce moment, le tube 5 s'allume, tandis que le tube 6 ne s'allume pas. Ainsi, le changement de polarité de la source de courant alternatif donne lieu à un allumage alternant des tubes
5 et 6.
Si un réglage automatique n'est pas désiré, comme dans certaines opérations de brasage, un interrupteur à commande ma nuelle peut être prévu. Un tel interrupteur
peut être branché entre les conducteurs 13
et 16.
Comme il ressort aussi de la. fig. 1, un
conduit ou tube 33 sert à, la, circulation d'un
fluide de refroidissement, tel que par exem
ple de l'eau, ce fluide passant par des che
mises des tubes 5 et 6 ou peut passer par
tout autre partie désirée de ces tubes. Une
section de la conduite 33, désignée par 34,
est établie en matière présentant une résis
tance électrique ou peut être établie aussi en
une matière conductrice, telle que l'acier ou
même le cuivre, mais avec une très mince
paroi, de façon à présenter une résistance élec
trique appréciable.
La section de tube 34 se
termine aux points 35 et 36. Comme on le
voit plus clairement à la fig. 2, la section de
tube 34 en matière résistante est pourvue
d'une boucle 39 formée d'une matière con
ductrice et soudée, par ses extrémités 37 et
38, en des points espacés longitudinalement,
de cette section de tube, cette boucle étant
enroulée sur un noyau 40 d'un transforma
teur. Un enroulement primaire 41 de ce trans
formateur est branché dans le circuit repré
senté à la fig. 1.
Par conséquent, on compren-
dra que l'enroulement primaire 41 qui est en
série avec les contacts 42 constitue une source
d'énergie pour chauffer la section de tube
34 de la conduit, étant donné que cette sec-
tion 34 forme une partie de la spire unique
de l'enroulement secondaire du transforma
teur, Il est à noter que l'enroulement secon
daire n'est pas nécessairement limité à une
seule spire, mais peut avoir plusieurs spires
si on le désire. Une façon logique de connee
ter les extrémités 37 et 38 de la, boucle serait
de les réunir au moyen de bandes enroulées
autour de la section de tube 34. Ce moyen
présente toutefois l'inconvénient que la cha
leur se développe uniformément le long Op
la surface de la section de tube 34.
Par con
séquent, il est difficile de profiter au maxi-
mum des changements de température de la
section de tube 34. Pour surmonter cette dif
ficulté, les extrémités 37 et 38 de la boucle
39 ne sont rendues solidaires, par exemple par-soudage, que d'une partie sseulement du périmètre de la. section de tube 34, comme le montre plus clairement la fig. 3. Grâce à la liaison à une partie seulement du périmètre de la section de tube 34, la plus grande partie de l'émission de cha : lsur est limitée à un chemin bien défini, indiqué par Les lignes pointillées 43 de la fig. 4.
Cette concentration de la chaleurestpossible,grâceaufait que la section de tube 34 n'a. pas seulement une haute resistance électrique, mais aussi un faible coefficient de conduction de la chaleur. Par conséquent, la chaleur développée aux endroits chauds 43 ne se propagera pas rapidement le long du tube.
Ainsi, une aire
moins chauffée est exposée à l'eau de refroi-
dissement, ce qui permet à l'aire chauffée de devenir plus chaude, de sorte que l'organe sensible à la-chaleur décrit ci-après réagit très rapidement, en fait si rapidement qu'il est capable de détecter, non seulement des interruptions d'écoulement, mais aussi des ra lentissements de cet écoulement se produisant dans une période de temps suffisamment grande pour protéger d'une manière adé-
quaite les tubes d'allumage ou autres diapo sitifs.
Pour faciliter la, conduction de la chaleur du point chaud 43 à l'organe sensible à la chaleur, un bloc en cuivre ou autre matière bonne conductrice de la chaleur 44 est soudé on fixé d'une autre manière à une par tic, du. parcours de concentration de chaleur 43. Une boîte 45 ayant une plaque de base en métal 46 renferme un organe sensible à la chaleur ou thermostat 47 qui est directement monté sur ladite plaque de base 46 en contact métallique avec celle-ci. Une cheville isolante 48 est prévue pour effectuer la séparation des contacts 12 et 14, dont le dernier
n'est pas visible, étant donn, qu'il se trouve derrière le contact 13.
Un circuit métallique direct est donc établi entre la section de
tube 34 et l'élément de-thermostat 47, de fa çon à faciliter la conduction de chaleur de l'endroit chaud 43 à l'élément thermostatique 47, grâce à quoi ce dernier réagit rapidement aux changements de température à l'endroit chaud 43. La température de l'élément thermostatique 47 dépend de deux compo santes, à satvoir la. température du fluide de refroidissement dans le conduit 34 et la chaleur développée dans l'élément de résistance 34 par le courant électrique qui le traverse.
Un autre avantage de cette construction est qu'il y aura très peu de chaleur perdue dans le reste de la. surface de lai section de tube 34, en dehors de l'endroit chaud 43.
Cette construction permet de prévoir une distance minimum entre les extrémités 37 et 38 de la boucle secondaire 39, grâce à quoi on peut employer un transformateur relati vement petit pour fournir l'énergie nécessaire en vue de l'obtention d'un chauffage suffisant pour actionner l'élément sensible a la chaleur 47. La, boîte 45 est pressée élastiquement contre la;surfacesupérieure de la section de tube 34 au moyen de ressorts 49 et 50 qui sont comprimés entre les têtes de bou
Ions 51 et 52 et la surface supérieure de la boîte 45. Ainsi, on peut réaliser toute pres- sion de contact prédéterminée et constante entre les éléments 44 et 46 en vissant plus ou moins les boulons 51 et 52.
En plus, cette construction permet d'enlever facilement la boîte 45 au cas où l'élément thermique serait défectueux ou devrait être ajusté.
Bien que pour des raisons de simplicité, les contacts 12 sont destinés ici à interrompre directement le circuit, il est évident qu'on pourrait prévoir encore un relais avec un interrupteur auxiliaire de capacité de coupure plus grande, si on le désire.
Le dispositif objet de l'invention a été décrit, dans ce qui précède, appliqué à une installation de soudage par point, mais il est évident qu'il peut être appliqué, d'une manière générale, à toute instas a. tion da-ns laquelle un écoulement d'un fluide a lieu à tra. vers une conduite eb dont le fonctionnement dépend de cet écoulement. Le dispositif est applicable à toute installation de refroidissement dans laquelle une opération prédéterminée doit être effectuée en dépen- dance de l'interruption ou du ralentissement de l'écoulement d'un fluide à travers l'instal- lation, ou par suite de l'augmenta. tion de la., température au-dessus d'un niveau prédéber- miné du fluide.
Le terme,, fluide" comprend aussi bien les liquides que les gaz, agissant soit comme agent réfrigérant, soit comme agent de chauf fage dans certains caqs. Autrement dit, l'or gane sensible à la chaleur fonctionne en gé- néral en dépendance de tout changement de chaleur provoqué par le changement du degré d'écoulement d'un fluide traversant une conduite.
Il est évident que les déflections des éléments thermosta. tiques peuvent constituer un moyen de détection ou d'indication visuelle qui indiquera le degré d'écoulement du fluide. Tous moyens appropriés (non repré- sentés) peuvent être prévus pour amplifier le mouvement de déviation de l'organe thermostatique, de façon que ce mouvement soit rendu facilement visible. Par exemple, la cheville 48 peut être prolongée à travers la partie supérieure de la boîte et être calibrée de façon à indiquer le degré d'écoulement ou la température du fluide.
Il est entendu qu'on pourrait aussi prévoir des lampes de signa : lisa. tion ou d'autres dispositifs remplis sant le même but qui seraient alimentés lorsqu'un degré prédéterminé d'écoulement serait atteint.