CH632840A5 - Device for monitoring in a pumping installation with low flow rate - Google Patents

Description

  
 

**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.

 



   REVENDICATIONS
 1. Dispositif de surveillance dans une installation de pompage à faible débit comportant une pompe alimentée à partir d'un réservoir principal, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir tampon relié au réservoir principal et à l'entrée de la pompe, une vanne commandant la liaison entre le réservoir principal et le réservoir tampon, un instrument de mesure capable d'émettre un signal correspondant au degré de remplissage du réservoir tampon et un différenciateur produisant un signal de débit qui correspond au débit de la pompe quand la vanne est fermée.



   2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un relais de seuil qui reçoit le signal de remplissage, la vanne étant commandée par le relais de seuil de manière à s'ouvrir quand le niveau dans le réservoir tampon atteint une valeur minimum et à se fermer quand il atteint une valeur maximum.



   3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir tampon est situé plus bas que le réservoir principal, de manière à se remplir par gravité.



   4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un comparateur qui compare un signal de consigne avec le signal de débit et fournit un signal de commande qui règle le fonctionnement de la pompe.



   5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une mémoire qui enregistre la valeur du signal de débit à chaque ouverture de la vanne et transmet la valeur ainsi mémorisée au comparateur pendant toute la durée de l'ouverture de la vanne.



   6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un organe d'alarme capable de signaler un fonctionnement anormal du dispositif.



   7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des circuits de contrôle agencés de façon à arrêter la pompe en cas de détection d'un fonctionnement anormal du dispositif.



   8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir tampon est situé plus haut et à grande distance du réservoir principal et en ce qu'une pompe de remplissage est associée au réservoir tampon.



   La présente invention a pour but de créer un dispositif de surveillance permettant, le cas échéant, de régler et de commander automatiquement le fonctionnement d'une pompe lorsque cette pompe doit refouler un liquide à partir d'un réservoir principal sous un débit très faible.



   La commande de la pompe est effectuée en fonction du débit réel mesuré.



   On connaît déjà divers types de débit-mètres. Dans leur forme de réalisation courante, ces instruments comportent une hélice qu'il convient de monter dans la canalisation dans laquelle le liquide à mesurer circule. Toutefois, ils ne permettent pas de mesurer de façon commode de très faibles débits, le signal de débit qu'ils fournissent ne présentant pas une précision qui suffit à répondre à toutes les exigences de la pratique.



   La présente invention a donc pour objet un dispositif de surveillance dans une installation de pompage à faible débit comportant une pompe alimentée à partir d'un réservoir principal, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir tampon relié au réservoir principal et à l'entrée de la pompe, une vanne commandant la liaison entre le réservoir principal et le réservoir tampon, un instrument de mesure capable d'émettre un signal correspondant au degré de remplissage du réservoir tampon et un différenciateur produisant un signal de débit qui correspond au débit de la pompe quand la vanne est fermée.



   On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'objet de l'invention en se référant au dessin annexé dont:
 la fig. 1 est un schéma d'une installation de pompage équipée du dispositif selon l'invention, et
 la fig. 2 un graphique montrant l'allure de la variation de niveau dans le réservoir tampon.



   L'installation comporte un réservoir principal 1, une tubulure d'aspiration 2 qui part du fond du réservoir principal, une pompe 3 dont l'aspiration est connectée à la tubulure 2 et un moteur 4 d'entraînement de la pompe 3. Cette dernière peut être de différents types, mais on considérera qu'elle est de préférence une pompe rotative dont le débit et la hauteur de refoulement varient en fonction de la vitesse à laquelle l'entraîne le moteur 4. Bien entendu, entre le moteur et la pompe on peut prévoir un engrenage réducteur de vitesse.



   Le dispositif proprement dit comporte tout d'abord le réservoir tampon 5 de capacité relativement petite, de forme tubulaire, disposé verticalement à un niveau plus bas que le fond du réservoir 1 et connecté par sa base, par un raccord 6, à la tubulure 2. De préférence, le réservoir tampon 5 sera ouvert à sa partie supérieure. Il peut, par exemple, être connecté à un tuyau 7 qui s'élève verticalement au moins jusqu'au niveau de la surface libre dans le réservoir 1. A l'intérieur du réservoir tampon 5 est placée une jauge 8 portant à ses deux extrémités des électrodes 9 et 10 connectées à un circuit de mesure 11. Cette sonde peut être agencée de façon à mesurer, soit le niveau, soit la différence de pression entre les électrodes 9 et 10. Des jauges de ce genre sont connues. Elles sont capables de fonctionner avec divers liquides.

  Le circuit de mesure 1 1 reçoit par les connexions des électrodes 9 et 10 un signal d'entrée qui correspond à une caractéristique électrique de la jauge 8 variant progressivement entre une valeur minimum et une valeur maximum suivant la hauteur du niveau du liquide dans le réservoir tampon.



   D'autre part, la tubulure 2 est équipée d'une vanne à commande électro-magnétique 12. Lorsque cette vanne est ouverte, le liquide passe par gravité du réservoir 1 au réservoir tampon 5, dont le niveu N s'élève rapidement tandis que lorsque la vanne 12 est fermée, le niveau N baisse en fonction du débit aspiré par la pompe 3.



   A la sortie S du circuit 11 de la jauge est connectée une ligne qui envoie le signal de sortie correspondant au niveau N vers un relais de seuil 13. Dans ce relais, le signal de niveau est transformé en un signal de commande transmis à la vanne 12. Ainsi, les variations du niveau N dans le réservoir 5 en fonction du temps prennent approximativement l'allure indiquée à la fig. 2. Le réservoir 5 se remplit rapidement quand la vanne 12 est ouverte et se vide au rythme imposé par la pompe 3 quand la vanne 12 est fermée.

 

   Un circuit temporisateur 14 est également connecté à la sortie du relais 13. Il alimente un instrument d'alarme A de façon - enclencher un signal d'alarme si le relais de seuil continue à être, soit au maximum, soit au minimum après un ordre de commande envoyé à la vanne.



   Le dispositif décrit comporte un instrument indicateur de débit V. Celui-ci est connecté à un circuit différenciateur 15 dont il reçoit le signal de sortie. Le signal d'entrée du différenciateur est fourni par le signal de sortie du circuit 11. Le différenciateur 15 comporte un amplificateur shunté par un condensateur et une résistance. Il élabore un signal qui correspond à la dérivée dans le temps du signal de niveau et il est évident que ce signal correspond au débit de la pompe quand la vanne 12 est fermée.  



   En outre, le signal de débit émis par le différenciateur 15



  est transmis à un comparateur 16 qui reçoit d'autre part un signal de consigne C. La différence entre les deux signaux est intégrée dans un circuit de commande 17 puis le résultat de l'intégration est ajouté au signal de consigne lui-même de façon à former un signal de commande du moteur 4. Ainsi, dans une installation de pompage dans laquelle le débit dépend de la vitesse de la pompe, le signal de consigne C peut être un signal correspondant à une valeur de référence pour la vitesse du moteur 4. Il peut s'agir par exemple d'un réglage de la tension du moteur.

  Si le signal de débit fourni à la sortie du circuit   il    est inférieur à une valeur de consigne prédéterminée à laquelle correspond le signal C dans des conditions normales, le traitement du signal de débit par les circuits 16 et 17 va apporter une correction au signal de consigne C, de sorte que le signal de commande agissant sur le moteur 4 sera dûment adapté au but visé.



   Les circuits 15 et 17 comportent chacun, comme on le voit à la fig. I un contact d. Ces contacts peuvent faire partie d'un relais (non représenté) qui sera commandé en même temps que la vanne 12. En effet, le fonctionnement du circuit de commande décrit ci-dessus se conçoit lorsque la vanne 12 est fermée. Il est toutefois évident que pendant les périodes de remplissage du réservoir 5, le fonctionnement du circuit est perturbé. L'ouverture des contacts d évite que ces perturbations se transmettent à l'indicateur V ou à la commande du moteur 4. On peut prévoir une mémoire qui enregistre la valeur du signal de débit à la sortie du circuit 15 à chaque ouverture de la vanne 12 et continue à alimenter l'instrument
V et les circuits 16 et 17 avec cette valeur pendant la durée du remplissage.



   Enfin, il convient de mentionner que des circuits de contrôle tels que 18 et 19 peuvent également être prévus pour actionner des signaux d'alarme et, le cas échéant, arrêter la pompe 3 en cas de fonctionnement anormal, par exemple si la valeur du signal de débit descend intempestivement au dessous d'un minimum ou au contraire, si la correction imposée au signal de consigne prend une valeur anormalement élevée.

 

   Les moyens décrits ci-dessus permettent donc de réaliser, soit une mesure du débit, soit une commande d'une pompe par une réalisation très simple et ayant un prix de revient minimum et qui permet de contrôler avec une précision supérieure à ce que permettaient les moyens d'un coût analogue connus jusqu'à maintenant une pompe qui doit débiter de façon continue un liquide sous des débits très faibles.



   Le réservoir principal peut être situé plus bas ou à grande distance du réservoir tampon et comprend une pompe pour le remplissage du réservoir tampon. 

Claims (8)

1. REVENDICATIONS 1. Dispositif de surveillance dans une installation de pompage à faible débit comportant une pompe alimentée à partir d'un réservoir principal, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir tampon relié au réservoir principal et à l'entrée de la pompe, une vanne commandant la liaison entre le réservoir principal et le réservoir tampon, un instrument de mesure capable d'émettre un signal correspondant au degré de remplissage du réservoir tampon et un différenciateur produisant un signal de débit qui correspond au débit de la pompe quand la vanne est fermée.
2. 2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un relais de seuil qui reçoit le signal de remplissage, la vanne étant commandée par le relais de seuil de manière à s'ouvrir quand le niveau dans le réservoir tampon atteint une valeur minimum et à se fermer quand il atteint une valeur maximum.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir tampon est situé plus bas que le réservoir principal, de manière à se remplir par gravité.
4. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un comparateur qui compare un signal de consigne avec le signal de débit et fournit un signal de commande qui règle le fonctionnement de la pompe.
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une mémoire qui enregistre la valeur du signal de débit à chaque ouverture de la vanne et transmet la valeur ainsi mémorisée au comparateur pendant toute la durée de l'ouverture de la vanne.
6. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un organe d'alarme capable de signaler un fonctionnement anormal du dispositif.
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des circuits de contrôle agencés de façon à arrêter la pompe en cas de détection d'un fonctionnement anormal du dispositif.
8. 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir tampon est situé plus haut et à grande distance du réservoir principal et en ce qu'une pompe de remplissage est associée au réservoir tampon.

   La présente invention a pour but de créer un dispositif de surveillance permettant, le cas échéant, de régler et de commander automatiquement le fonctionnement d'une pompe lorsque cette pompe doit refouler un liquide à partir d'un réservoir principal sous un débit très faible.

   La commande de la pompe est effectuée en fonction du débit réel mesuré.

   On connaît déjà divers types de débit-mètres. Dans leur forme de réalisation courante, ces instruments comportent une hélice qu'il convient de monter dans la canalisation dans laquelle le liquide à mesurer circule. Toutefois, ils ne permettent pas de mesurer de façon commode de très faibles débits, le signal de débit qu'ils fournissent ne présentant pas une précision qui suffit à répondre à toutes les exigences de la pratique.

   La présente invention a donc pour objet un dispositif de surveillance dans une installation de pompage à faible débit comportant une pompe alimentée à partir d'un réservoir principal, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir tampon relié au réservoir principal et à l'entrée de la pompe, une vanne commandant la liaison entre le réservoir principal et le réservoir tampon, un instrument de mesure capable d'émettre un signal correspondant au degré de remplissage du réservoir tampon et un différenciateur produisant un signal de débit qui correspond au débit de la pompe quand la vanne est fermée.

   On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'objet de l'invention en se référant au dessin annexé dont: la fig. 1 est un schéma d'une installation de pompage équipée du dispositif selon l'invention, et la fig. 2 un graphique montrant l'allure de la variation de niveau dans le réservoir tampon.

   L'installation comporte un réservoir principal 1, une tubulure d'aspiration 2 qui part du fond du réservoir principal, une pompe 3 dont l'aspiration est connectée à la tubulure 2 et un moteur 4 d'entraînement de la pompe 3. Cette dernière peut être de différents types, mais on considérera qu'elle est de préférence une pompe rotative dont le débit et la hauteur de refoulement varient en fonction de la vitesse à laquelle l'entraîne le moteur 4. Bien entendu, entre le moteur et la pompe on peut prévoir un engrenage réducteur de vitesse.

   Le dispositif proprement dit comporte tout d'abord le réservoir tampon 5 de capacité relativement petite, de forme tubulaire, disposé verticalement à un niveau plus bas que le fond du réservoir 1 et connecté par sa base, par un raccord 6, à la tubulure 2. De préférence, le réservoir tampon 5 sera ouvert à sa partie supérieure. Il peut, par exemple, être connecté à un tuyau 7 qui s'élève verticalement au moins jusqu'au niveau de la surface libre dans le réservoir 1. A l'intérieur du réservoir tampon 5 est placée une jauge 8 portant à ses deux extrémités des électrodes 9 et 10 connectées à un circuit de mesure 11. Cette sonde peut être agencée de façon à mesurer, soit le niveau, soit la différence de pression entre les électrodes 9 et 10. Des jauges de ce genre sont connues. Elles sont capables de fonctionner avec divers liquides.

   Le circuit de mesure 1 1 reçoit par les connexions des électrodes 9 et 10 un signal d'entrée qui correspond à une caractéristique électrique de la jauge 8 variant progressivement entre une valeur minimum et une valeur maximum suivant la hauteur du niveau du liquide dans le réservoir tampon.

   D'autre part, la tubulure 2 est équipée d'une vanne à commande électro-magnétique 12. Lorsque cette vanne est ouverte, le liquide passe par gravité du réservoir 1 au réservoir tampon 5, dont le niveu N s'élève rapidement tandis que lorsque la vanne 12 est fermée, le niveau N baisse en fonction du débit aspiré par la pompe 3.

   A la sortie S du circuit 11 de la jauge est connectée une ligne qui envoie le signal de sortie correspondant au niveau N vers un relais de seuil 13. Dans ce relais, le signal de niveau est transformé en un signal de commande transmis à la vanne 12. Ainsi, les variations du niveau N dans le réservoir 5 en fonction du temps prennent approximativement l'allure indiquée à la fig. 2. Le réservoir 5 se remplit rapidement quand la vanne 12 est ouverte et se vide au rythme imposé par la pompe 3 quand la vanne 12 est fermée.

   Un circuit temporisateur 14 est également connecté à la sortie du relais 13. Il alimente un instrument d'alarme A de façon - enclencher un signal d'alarme si le relais de seuil continue à être, soit au maximum, soit au minimum après un ordre de commande envoyé à la vanne.

   Le dispositif décrit comporte un instrument indicateur de débit V. Celui-ci est connecté à un circuit différenciateur 15 dont il reçoit le signal de sortie. Le signal d'entrée du différenciateur est fourni par le signal de sortie du circuit 11. Le différenciateur 15 comporte un amplificateur shunté par un condensateur et une résistance. Il élabore un signal qui correspond à la dérivée dans le temps du signal de niveau et il est évident que ce signal correspond au débit de la pompe quand la vanne 12 est fermée. **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.