FR2460477A1 - Appareil de controle electronique de pulsations - Google Patents

Abstract

APPAREIL DE CONTROLE DE PULSATIONS POUR MESURER LA DEPRESSION ET SES VARIATIONS DANS UN RESEAU DE TUYAUTERIES AVEC CYCLES DE PRESSION VARIANT DE FACON PULSEE, EQUIPE D'UN CLAPET DE MESURE PLACE DANS LES TUYAUTERIES. IL COMPREND UN CONVERTISSEUR ELECTRONIQUE DE PRESSION, DEUX COMPARATEURS DE VALEURS LIMITES SERVANT A DETERMINER UNE VALEUR MAXIMALE ET UNE VALEUR MINIMALE DE PRESSION DANS CHAQUE CYCLE A PARTIR DE VALEURS LIMITES PREDETERMINEES, ET EN OUTRE UNE UNITE DE MESURE SERVANT A DETERMINER LES TEMPS DE MAINTIEN OU DE SEJOUR DANS LES PHASES DE PRESSIONS SUCCESSIVES, CES TEMPS ETANT DETERMINES EN POURCENTAGES DE DUREE DE CYCLE A PARTIR DES DEPASSEMENTS DE VALEUR LIMITE DANS CHAQUE CYCLE DE PRESSION. APPLICATION AUX INSTALLATIONS DE TRANSPORT DU LAIT DANS LES ETABLES.

Description

La présente invention concerne un appareil de contrôle de pulsations pour mesurer la dépression et ses variations dans un réseau de tuyauteries soumis à des cycles de pression variant de façon pulsée et comportant un clapet de mesure placé dans les tuyauteries. On connait déjà des appareils de contrôle de pulsation de ce genre.

Les appareils de contrôle de pulsations utilisés jusqu'à maintenant sont de conception mécanique et ils utilisent souvent un dispositif mécanique de mesure de pression qui enregistre les écarts de dépression dans les cycles de pression variantde- façon pulsée. Ces dispositifs enregistreurs sont affectés, du fait de leur conception mécanique, par des limitations déterminées, ils nécessitent un entretien fréquent et ils prennent beaucoup de temps pour les mesures.

L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de fournir un appareil de contrôle électronique de pulsation qui permet de réaliser des mesures de grande précision et de façon rapide.

Ce problème est résolu selon l'invention avec un appareil de contrôle de pulsations du type précité, qui est caractérisé en ce qu'il comprend un convertisseur électronique de pression, deux comparateurs de valeur limite servant à déterminer une valeur maximale et une valeur minimale de pression dans chaque cycle à partir de valeurs limites prédéterminées et en outre une unité de mesure servant à déterminer les temps de maintien ou de séjour dans les phases de pressions successives, ces temps étant déterminés en pourcentages de durée de cycle à partir des dépassements de valeur limite dans chaque cycle de pression.

Conformément à un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, l'appareil de contrôle de pulsations est caractérisé en ce que l'unité de mesure, ayant la configuration d'un microprocesseur, reçoit, à son circuit intermédiaire d'entrée, la position correspondante de commande d'un commutateur-sélecteur de mode, en vue du choix des différentes phases de pression, et les données de sortie fournies par les comparateurs de valeur limite, alors que son circuit intermédiaire de sortie permet de représenter le temps de maintien de la phase de pression établie sur l'organe indicateur. L'avantage d'un tel mode de réalisation consiste en ce qu'entre autres, on peut obtenir les résultats sous une forme numérique et en outre, lorsque cela est nécessaire, on peut in diquer également la valeur maximale de pression sous une représentation analogique.

On peut utiliser l'appareil de contrôle de pulsations selon l'invention dans différents types de réseauesoumis à une dépression. Par exemple, cet appareil peut être utilisé pour l'établissement de courbes de vide dans un réseau de tuyauteries utilisé pour transporter le lait dans des étables et aboutissant à une canalisation centrale.

D'autres avantages et caractéristiques de llinvena tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels
Fig. 1 représente un schéma général d'un appareil de contrôle de pulsations selon l'invention,
Fig. 2 est une représentation graphique donnant la dépression variant de façon pulsée, dans un réseau de tuyauteries où est branché l'appareil de contrôle de pulsations de la fig. 1;;
Fig. 3 est un schéma d'une unité de mesure, réalisée sous la forme d'un microprocesseur et intervenanr dans l'appareil de contrôle de pulsations de la fig. 1, ce microprocesseur comportant des circuits à portes effectuant la commande classique de mémoire et de circuits intermédiaires, et
Fig. 4 représente l'unité de mesure, réalisée sous la forme d'un microprocesseur, de l'appareil de contrôle de pulsations de la fig. 1, cette figure mettant en évidence une mémoire de lecture qui est utilisée pour la commande classique des mémoires et des circuits intermédiaires.

Sur la fig. 1,on a indiqué en haut et à gauche la manière dont les dépressions sont engendrées dans deux voies symétriques du réseau de tuyauteries de façon identique, en opposition de phase et d'une manière pulsée. Chaque voie est reliée à un seul clapet placé dans une unité 1. Les deux clapets de l'unité sort souvent combinés sous la forme d'un clapet de commutation qui, dans la condition de non-excitation, assure la liaison d'une entrée déterminée avec la sortie et, dans la condition d'excitation, la liaison de l'autre entrée avec la sortie.Par une excitation d'un de ces clapets, comme cela sera décrit de façon plus détaillée dans la suite, ou bien par une excitation alternée des deux clapets ou bien par actionnement du clapet de commutation combiné, on peut mesurer la dépression régnant dans l'une ou l'autre voie à l'aide du convertisseur électronique de pression 2, cette pression étant alors convertie en un signal électrique analogique de mesure. Par l'intermédiaire d'un amplificateur-tampon 3 et d'un étage de commande 4, le signal électrique de mesure est appliqué à un dispositif 5 de mesure de vide ou de dépression, qui est réalisé sous la forme d'un dispositif à bobine tournante et à indication de maximum, étalonné en centimères de mercure (Hg). A l'aide de ce dispositif de mesure, il sera possible d'obtenir le niveau maximal de dépression dans l'une ou l'autre voie.

A la sortie de l'amplificateur-tampon, le signal électrique analogique est transmis à deux comparateurs de valeurs limites 6 et 7. Ces comparateurs effectuent la comparaison du si gnal < !d'entrée avec une valeur limite prédéterminée et ils effectuent également une conversion analogique-numérique. Le comparateur 7 détecte le niveau minimal de dépression en référence au dépassement par défaut d'un niveau prédéterminé et fixe de dépression, qui est par exemple de 3cm. Le comparateur 6 détecte le niveau maximal de dépression en référence au dépassement par excès d'un niveau prédéterminé et réglable de dépression. Ce niveau peut être réglé à l'aide de l'organe 8 à une valeur comprise par exemple entre 20 et 40 cm de mercure.Des indicateurs 9 (deux diodes émettrices de lumière), reliés le cas échéant aux sorties des comparateurs de valeurs limites, signalent lorsque les cycles de pression variant de façon pulsée depassent le niveau limite ou le niveau de commande. Lors du dépassement par excès du niveau supérieur ou lors du dépassement par défaut du niveau inférieur, il se produit dans les comparateurs des séries d'impulsions de tension.

Sur la fig. 2, on a représenté de façon schématique l'évolution d'un cycle de pression dans une voie du réseau de tuyauteries en référence à deux valeurs limites prédéterminées. La valeur limite minimale est réglée à 3 cm de mercure tandis que la valeur limite maximale, qui correspond à la condition de marche du reseau de tuyauteries, peut être réglée par exemple entre 20 et 40 de mercure cm/Dans une installation centralisée de récupération de lait, on peut par exemple se rendre compte de la qualité du vide à l'aide des résultats fournis par l'appareil de contrôle de pulsations. La pente des flancs croissants et décroissants, c'est-à-dire le temps de maintien de cette phase de pression, et le temps de maintien de la dépression dans la phase supérieure et dans la phase inférieure ont une influence directe sur le cycle de pression pulsatoire. Les intervalles de temps a,b,c,d peuvent être déterminés séparément, en pourcentages de la durée totale de cycle (a+b+c+d) à l'aide d1.me- unité de mesure de l'appareil de contrôle, qui sera décrite dans la suite, et en fonction des dépassements par excès des valeurs limites. Les séries d'impulsions sortant des comparateurs 6 et 7 et la valeur numérique de la dépression désirée (la valeur limite) sont appliquées à l'unité de mesure précitée.

La fig. 1 montre qu'il est prévu un commutateursélecteur de mode 10 comportant par exemple 10 positions, ce qui permet de choisir pour chaque voie du réseau de tuyauteries, en vue d'un traitement complémentaire, le temps de montée, le temps de maintien au niveau maximal, le temps de descente et le temps de maintien au niveau minimal. Egalement,le commutateur-sélecteur de mode peut comporter une position permettant de déterminer le nombre de cycles de pression par minute ainsi qu'une position permettant de déterminer l'écart en pourcentage entre une voie et l'autre.

Les données de sortie des comparateurs 6 et 7 du commutateur-sélecteur de mode 10 sont appliquées à un circuit intermédiaire 13 de l'unité de mesure 16.

Dans ce circuit intermédiaire d'entrée 13, la position du commutateur est convertie en une instruction:destinée à l'unité de mesure. Cette unité de mesure 16 est également reliée à la sortie d'un organe d'enclenchement et de rappel 17.

La sortie du commutateur-sélecteur de mode 10 est également reliée par l'intermédiaire d'un circuit de décodage 11 à un certain nombre d'indicateurs 12. Ces indicateurs comportent par exemple neuf diodes émettrices de lumière dont huit sont destinées à représenter la position correspondante du commutateur pour les flancs croissants, les niveaux sùpérieurs, les flancs décroissants et les niveaux inférieurs de deux lignes de cycle de pression qu'on peut prévoir sur le côté frontal du carter de l'appareil de contrôle de pulsations. Le neuvième indicateur peut être disposé séparément de la position correspondante du commutateur 10 et, lors de son allumage, il indique qu'une mesure du nombre de cycles de pression par minute est réalisée.

Les sorties de l'unité de mesure 16 sont reliées par l'intermédiaire d'un circuit intermédiaire de sortie 14 à un organe de reproduction 15 et à l'unité clapet 1. Sur l'organe de reproduction 15, qui fournit une lecture numérique, on peut lire le ré sultat numérique d'une mesure correspondant à une des dix positions du commutateur-sélecteur de mode, par exemple position 1 : nombre de cycles de pression par minute position 2 : écart en pourcent entre la voie 1 et la voie 2 position 3 : temps de montée dans la voie 1, en % position 4 : temps de montée dans la voie 2, en position 5 : période de vide au dessus de la valeur limite maximale dans la voie 1, en ss position 6 : période de vide au dessus de la valeur limite maximale dans la voie 2, en ss position 7 : temps de descente dans la voie 1, en position 8 : temps de descente dans la voie 2, en % position 9 : période de vide en dessous de la valeur limite minimale de 3 cm Hg dans la voie 1, en % position 10: période de vide en dessous de la valeur limite minimale de 3 cm Hg dans la voie 2, en %.

En fonction de la position de réglage du commutateursélecteur de mode 10, l'unité de mesure 16 fait passer alternat vement l'unité à clapet 1 se trouvant dans l'une ou l'autre voie dans la position d'ouverture ou dans la position de fermeture.

L'unité de mesure 16,y compris le circuit intermédiaire d'entrée 13 et le circuit intermédiaire de sortie 14, est de préférence agencée sous la forme dTune unité à microprocesseur (MPU).

Sur la fig .3, on a représenté la structure d'une telle unité à microprocesseur. D'une minière classique1l'organe central 20 de calcul et de commande est relié non seulement par l'intermédia ire d'un conducteur d'adresse 24 (niveau bas) et d'un conducteur de données 25 mais également par l'intermédiaire d'un conducteur d'adresse 26 (niveau haut) à des circuits associés à portes 21, à des mémoires de lecture (ROM) et de lecture/ écriture (M) 22 et 23 et également ux circuits intermédiaires d'entrée et de sortie 13 et 14.

L'organe central 20 de calcul et de commande transmet par l'intermédiaire du conducteur 24 les adresses de niveau b s à 1; mémoire de lecture (ROM) 22, à la mémoire de lecture/ écriture (R*M) 23 et aux circuits interrnédivires d'entrée et de sortie 13 et 14. Ces dresses de niveau bas peuvent titre répar ties en quatre groupes. Les signaux sont transmis par l'intermédia ire d'un conducteur 26 à l'unité correspondant à une dresse moment née Les quatre signaux transmis par le conducteur 26 doivent être décodés en vue d'obtenir le signal de validation nécessaire pour chaque unité.Cela est réalisé sur la fig.3 à l'aide des circuits à portes ou des comparateurs 21 qui fournissent un signal quand l'adresse du conducteur 26 correspond à l'adressage défini au départ. En ce qui concerne la mémoire de lecture/écriture (RAM) 23, on doit obligatoirement faire la différence entre une opération de lecture et une opération d'écriture.

Comme indiqué sur la fig.4, pour éviter d'utiliser un grand nombre de circuits 21 spéciaux à portes, on adopte avantageusement une configuration plus simple dans laquelle il est pré vu, entre l'organe central 20 de calcul et de commande d'une part, et les mémoires et circuits intermédiaires 22, 23, 13, 14 d'autre part, une mémoire de lecture 28 agissant d'une manière simple pour commander l'entrée de validation des mémoires et des circuits intermédiaires. L'utilisation particulièrement avantageuse d'une telle mémoire de lecture (mémoire ROM de validation de mémoires et de circuits intermédiaires) permet d'obtenir un système rapide qui se prête à des possibilités d'extension d'une manière très simple. Il suffit d'utiliser un circuit intégré dont les entrées et les sorties peuvent être connectées à volonté. L'agencement correct de la mémoire de lecture permet d'assurer la transmission désirée des informations.

Pour des extensions éventuelles, les'sorties encore libres de la mémoire de lecture peuvent le cas échéant être utilisées en coopération avec une autre mémoire de lecture qui doit alors être programmée en conséquence.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Appareil de contrôle de pulsations pour mesurer la dépression et ses variations dans un réseau de tuyauteries avec cycles de pression variant de façon pulsée, équipé d'un clapet de mesure placé dans les tuyauteries, caractérisé en ce qu'il comprend un convertisseur électronique de pression, deux comparateurs de valeurs limites servant à déterminer une valeur maximale et une valeur minimale de pression dans chaque cycle à partu de valeurs limites prédéterminées et en outre une unité de mesure servant à déterminer les temps de maintien ou de séjour dans les phases de pressions successives, ces temps étant déterminés en pourcentages de durée de cycle à partir des dépassements de valeur limite dans chaque cycle de pression.

2. Appareil de contrôle de pulsations selon la revendication 1, équipé d'au moins un organe indicateur, caractérisé en ce que l'unité de mesure, ayant la configuration d'un microprocesseur,reçoit à son circuit intermédiaire d'entrée la position correspondante de commande d'un commutateur sélecteur de mode en vue du choix des différentes phases de pression et les données de sortie fournies par les comparateurs de valeur limite, alors que son circuit intermédiaire de sortie permet de représenter le temps de maintien de la phase de pression établie sur l'organe indicateur.

3. Appareil de contrôle de pulsations selon l'une des revendications 1 ou 2, utilisé avec un réseau de tuyauteries divise en deux voies symétriques dans lesquelles les cycles de pression sont identiques et se déroulent en sens opposés, lesdites voies comportant chacune un seul clapet de mesure ou bien un clapet de commutation combiné, caractérisé en ce que l'unité de mesure est agencée de manière k assurer, en fonction de la position du commutateur-sélecteur de mode et en vue d'obtenir le temps de maintien correspondant, la liaison de l'une ou l'autre voie, par l'intermédiaire du clapet de mesure oorrespon- dant ou du clapet de commutation placé dans la position correspondante, au convertisseur de pression ou bien, en vue de déterminer la différence de pression entre les deux voies, la liaison desdites voies, par l'intermédiaire des différents clapets ou du clapet de commutation, alternativement avec le convertisseur de pression.

4. Appareil de contrôle de pulsations selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lorsque l'unité de mesure est agencée en microprocesseur, il est prévu une mémoire de lecture pour la commande des mémoires et des circuits intermédiaires entrehtorgane central de calcul et de commande d'une part et les circuits intermédiaires entrée et de sortie d'autre part.

5. Appareil de contrôle de pulsations selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'unité de mesure et le commutateur-sélecteur de mode sont agencés de manière à pouvoir afficher sur l'organe indicateur le nombre de cycles de pression par minute à l'aide de l'unité de mesure.