FR2511093A1 - Pompe statique a debit etalonne - Google Patents

Abstract

UNE POMPE STATIQUE 10 A DEBIT ETALONNE COMPREND UNE PAIRE DE RESERVOIRS 12, 14, DES SOUPAPES D'ADMISSION 18, 20 ET D'EVACUATION 32, 34 A COMMANDE ELECTRIQUE, DES SONDES 48 DE NIVEAU DU LIQUIDE ET DES DISPOSITIFS 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88 DE COMMANDE AUTOMATIQUE QUI PERMETTENT ALTERNATIVEMENT LE REMPLISSAGE D'UN PREMIER DES RESERVOIRS, TOUT EN PERMETTANT LE DECHARGEMENT DE LIQUIDE A PARTIR D'UN SECOND DES RESERVOIRS, PUIS PERMETTENT LE DECHARGEMENT DE LIQUIDE A PARTIR DU PREMIER RESERVOIR, TOUT EN ASSURANT LE REMPLISSAGE DU SECOND RESERVOIR. LE CYCLE DE REMPLISSAGE ET DE DECHARGEMENT DES RESERVOIRS EST REPETE JUSQU'A CE QU'UN VOLUME PREALABLEMENT FIXE DE LIQUIDE AIT ETE DEBITE DANS DES CONDITIONS PRECISES DE MESURE. EN SERVICE NORMAL, LES DEUX RESERVOIRS SONT AGENCES DE FACON A DEBITER LE MEME VOLUME DE LIQUIDE. LORSQUE LE VOLUME TOTAL DE LIQUIDE DEBITE QUI EST DEMANDE CONTIENT UNE FRACTION DU VOLUME NORMAL D'UN RESERVOIR, L'UN DES RESERVOIRS EST EQUIPE D'UNE SONDE DE NIVEAU FRACTIONNAIRE DE LIQUIDE QUI PEUT ETRE PRE-REGLEE DE SORTE QUE CE RESERVOIR NE SOIT INITIALEMENT REMPLI QU'AU VOLUME FRACTIONNAIRE ET QUE L'OPERATION DE MESURE DEBUTE PAR LE DECHARGEMENT DE CE RESERVOIR.

Description

La présente invention concerne généralement des pompes et, plus précisément, une pompe statique à débit étalonné, destinée à débiter des quantités mesurées de fluide.

I1 existe, dans l'état antérieur de la tecklique relative aux dispositifs conçus pour débiter dea ntités mesurées de fluides, de nombreux exemples de pompes du type volumétrique ou à déplacement positif, pompes dont le volume déplacé par cycle est connu et qui sont utilisées pour mesurer la quantité de fluide qui est pompée. les pompes à déplacement positif sont sujettes à plusieurs défauts inhérents, notamment l'imprécision due à l'usure de pièces constituantes, l'imprécision due à des variations de leur vitesse de fonctionnement résultant de fluctuations de l'énergie d'alimentation et l'rprécision due aux fuites du fluide au niveau des joints de la pompe.Outre que les problèmes de fuites sont à l'origine d'imprécisions de la mesure, les fuites du fluide ou de vapeurs délétères, dans les applica- tions faisant intervenir la mesure de fluides dangereux, peuvent poser des problèmes difficiles de sécurité qui peuvent avoir une influence sur l'exploitation économique du système concerné. Les joints de pompes volumétriques classiques tournant à grande vitesse sont suets à des défauts et détériorations de types variés qui peuvent provoquer l'arrêt de la pompe. Dans des applications critiques, où une interruption de la fonction de mesure peut entrainer un arrêt coûteux de certaines opérations, il est ordinairement nécessaire de prévoir une pompe de réserve pour pallier à une défaillance éventuelle de la pompe.

le volume déplacé par cycle d'une pompe de mesure classique à déplacement positif est ordinairement relativement petit en comparaison du volume de fluide habituellement mesuré pour une simple dose. I1 en résulte la nécessité d'un nombre relativement grand de cycles ou tours de la pompe pour atteindre le volume de la dose. les imprécisions qui interviennent dans un seul cycle d'une pompe classique sont cumulatives tout au long du processus de mesure et m8me si les imprécisions intervenant dans un seul cycle d'une telle pompe sont petites, l'utilisation de la pompe sur un grand nombre de cycles aboutit à une erreur globale appréciable quant au volume de fluide débité.

Une autre source de difficultés dans l'emploi de pompes classiques est le fait que la précision de ces pompes s'altère à l'usage et que ces pompes doivent être réétalonnées périodiquement.

Les pompes volumétriques classiques provoquent également une pulsation dans le courant à la sortie, ce qui est un incon vénient dans certaines applications.

En outre, les pompes volumétriques classiques sont conçues pour opérer avec des fluides qui ont une gamme étroite de viscosité. Par exemple, la mme pompe ne peut pas être utilisée pour mesurer la glycérine et l'alcool éthylique.

La présente invention a pour but de remedier aux inconvénients de l'état antérieur de la technique en fournissant une pompe statique à débit étalonné pour mesurer et débiter des doses de liquides, pompe qui ne comporte pas de parties mobiles.

Un autre but de la présente invention est de fournir une pompe statique à débit étalonné qui soit à l'abri des difficultés accompagnant ordinairement l'emploi des joints à rotation que l'on trouve dans les pompes volumétriques classiques.

Un autre but de la présente invention est de fournir une pompe statique à débit étalonné qui soit capable d'une grande précision.

Un autre but de la présente invention est de fournir une pompe statique à débit étalonné avec laquelle le volume débité au cours d'un seul cycle de fonctionnement puisse être rendu relativement grand en comparaison du volume total de la dose.

Un autre but de la présente invention est de fournir une pompe statique à débit étalonné qui soit à l'abri des fuites de liquide ou de vapeurs délétères.

Un autre but de la présente invention est de fournir une pompe statique à débit étalonné qui puisse être soumise à des chaleurs de stérilisation sans risque d'endommagement.

Un autre but de la présente invention est de fournir une pompe statique à débit étalonné à la sortie de laquelle le courant soit dépourvu de pulsations, par opposition au courant pulsatoire produit par les pompes volumétriques classiques.

Un autre but de la présente invention est de fournir- une pompe statique à débit étalonné qui puisse notre facilement adaptée en vue de son fonctionnement avec des liquides de différentes viscosités.

Un autre but encore de la présente invention est de fournir une pompe statique à débit étalonné qut comprenne kn nombre relativement réduit d'éléments constituants, - relativement sim plies et économiques à la fabrication.

D'après la présente invention, il est proposé une pompe statique à débit étalonné qui comprend une paire de réservoirs reliés par un tuyau qui établit la communication entre les parties supérieures des réservoirs. Chacun des réservoirs est équipé d'une soupape d'admission à commande électrique et d'une soupape d'évacuation à commande électrique. les deux soupapes d'évacuation sont en communication avec une soupape à trois voies à commande électrique qui débouche dans un tuyau d'écoulement.Un tuyau d'admission conduit aux deux soupapes d'admission. I1 est prévu un système de contrôle électrique du niveau de liquide qui comprend des sondes de niveau de liquide dans chacun des réservoirs, un panneau de commande et des connexions électriques entre le panneau de commande, les soupapes d'admission, les soupapes d'évacuation, la soupape à trois voies et les sondes de niveau du liquide.

Lors du fonctionnement de la pompe statique à débit étalonné, le liquide remplit en alternance un premier des deux réservoirs, tout en étant déchargé du second réservoir, puis, lorsque le liquide s1 abaisse au-dessous d'un niveau préalablement choisi dans le premier réservoir, les positions des soupapes d'admission, des soupapes d'évacuation et de la soupape à trois voies sont automatiquement modifiées, de manière à décharger le liquide du premier réservoir, tout en remplissant le second réservoir. Ce cycle de remplissage et de déchargement des réservoirs se déroule automatiquement jusqu'à ce qu'un nombre préalablement choisi de cycles ait été effectué : à ce moment, un volume préalablement choisi de liquide a été mesuré et la pompe statique à débit étalonné est arrêtée.Si le volume à débiter représente une fraction de la capacité totale des réservoirs, une sonde de dosage fractionné intervient pour le remplissage partiel de l'un des réservoirs à la valeur fractionnaire, l'opération de dosage débutant par ce réservoir.

D'après l'invention, l'écoulement du liquide à partirde la pompe statique à débit étalonné peut s'effectuer uniquement par gravité ou, selon une autre disposition possible, de l'air ou un gaz peut être maintenu sous pression au-dessus du niveau du liquide dans les réservoirs, au moyen d'une source extérieure de pression. Le liquide lui-même peut être maintenu sous pression à l'aide d'une pompe à pression extérieure.

Dans une autre forme de réalisation possible de l'inven- tion,- qui est capable de débiter un liquide sous haute pres sion, le tuyau tnyan'à'8coulement est raccordé à un troisième réser- voir qui contient une paire de sondes électriques de niveau du liquide, montées en position réglable. La sortie du troisième réservoir est raccordée à une pompe à haute pression.La pompe à haute pression et les sondes de niveau du liquide sont reliées par des connexions électriques à un dispositif de réglage de vitesse de la pompe à commande électrique. lors du fonctionnement de cette autre forme de réalisation, lorsque. le niveau du liquide dans le troisième réservoir s'élève au-dessus de la sonde de niveau du liquide qui est appelée sonde de niveau supérieur, le dispositif de réglage de vitesse de la pompe augmente la vitesse de la pompe à haute pression. Lorsque le niveau du liquide s'abaisse -au-dessous de la sonde de niveau du liquide qui est appelée sonde de niveau inférieur, le dispositif de réglage de vitesse de la pompe diminue la vitesse de la pompe à haute pression.De la sorte, le dispositif de réglage de vitesse de la pompe peut compenser les variations de la vitesse de la pompe dues à des variations de l'énergie d'alimentation qui Gst prévue pour le fonctionne- ment de la pompe à haute pression. Du fait que les hautes pressions sont créées par la pompe à pression, cette forme de réalisation offre l'avantage qu'elle est en mesure de fournir un écoulement dosé de liquide sous haute pression, alors que les réservoirs de la pompe statique à débit détalonné sont construits pour supporter des pressions relativement faibles.

D'autres buts et avantages de ltinvention apparaitront au cours de la description qui suit, donnée en référence aux dessins ci-annexés.

La fig. 1 est une vue schématique en élévation latérale d'une pompe statique suivant la présente invention, représentant une paire de réservoirs en communication mutuelle, les soupapes et sondes qui leur sont associées, ainsi qu'un panneau de commande.

La fig. 2 est un schéma fonctionnel de la pompe statique de la fig. 1, montrant la circulation de signaux électriques entre les différents éléments.

La fig. 3 est une représentation schématIque en élévation d'une application de la pompe statique de la fig. 1, lalimen- tation de la pompe statique eteffectuant ici par gravite.

La fig. 4 est une représentation schématique en élévation d'une autre application de la pompe statique de ia tg. 1, la pompe statique étant ici alimentée à partir d'un réservoir de stockage sous pression.

La fig. 5 est une représentation schématique en élévation d'une autre application encore de la pompe statique de la fig.

1, illustrant l'adjonction d'une pompe à pression.

La fig. 6 est une vue schématique en élévation latérale d'une deuxième forme de réalisation de la pompe statique de la fig. 1, illustrant l'adjonction d'un réservoir supplémentaire et d'une pompe à haute pression pour la fourniture de fluides sous des pressions estrêmement élevées.

La fig. 7 enfin est un schéma fonctionnel de la forme de réalisation de la pompe statique représentée sur la fig. 6.

Pour se référer en détail aux dessins, il est représenté sur la fig. 1 une pompe statique à débit étalonné lu suivant la présente invention. La pompe statique à débit étalonné 10 comprend une paire de réservoirs 12, 14 qui sont reliés par un tuyau 16, de telle manière que l'air ou d'autres gaz puissent passer dlun réservoir dans l'autre. La pompe statique à débit étalonné 10 comprend également une paire de soupapes d'admission 18, 20 à commande électrique qui sont alimentées par un tuyau d'admission 22. Les soupapes d'admission 18, 20 sont raccordées à des tuyaux 24, 26 qui se terminent dans les parties inférieures des réservoirs 12, 14 respectivement, ce qui réduit au minimum la création de turbulence pendant le rempli sage des réservoirs 12, 14.

Les réservoirs 12, 14 comportent chacun un raccord de sortie interchangeable 28, 30 qui peut être remplacé par un raccord différent du même modèle présentant un orifice de calibre différent, ce qui permet de doser, avec la pompe statique à débit étalonné 10, des liquides de viscosités différentes.

Les raccords de sortie 28, 30 conduisent à une paire de soupapes d'évacuation 32, 34 à commande électrique par l'intermédiaire de tubes 36, 38. Les- soupapes d'évacuation 32, 34 sont reliées à une soupape à trois voies 40 à commande électrique par des tuyaux 42, 44. La soupape à trois voies 40 décharge le liquide mesuré par un tuyau 46.

Chacun des réservoirs 12, 14 est équipé d'un dispositif de contrôle électrique deniveau du liquide de type connu. Un dispositif de contre de niveau du liquide 48 qui s' est révélé approprié est décrit dans le brevet des Etats-Unis no 3 703 246 intitulé "Contrôle du niveau de liquide" et sa description ne sera ici donnée que dans la mesure nécessaire pour faire comprendre le mode de réalisation de la présente invention. Les dispositifs 48 de contrôle de niveau du liquide adjoints aux deux réservoirs 12, 14 sont identiques et chaque dispositif 48 comprend un flotteur magnétique 50, 52 se composant d'un aimant discoïdal (non représenté) noyé par moulage dans une capsule de matière plastique flottante.Chaque flotteur magnétique 50, 52 repose sur la surface du liquide contenu dans un tube vertical 54, 56, ces tubs verticaux étant en communica- tion avec les réservoirs 12, 14, tant à la partie supérieure qu'à la partie inférieure de ces derniers. A ltextdrieur de chacun des tubes verticaux 54, 56 est placée une paire respective d'interrupteurs à lame vibrante 58, 60 et 62, 64 qui peuvent être montés sur des curseurs (non représentés) permettant de régler la position des interrupteurs à lame vibrante 58, 60, 62, 64 en direction verticale.Lorsque l'un des aimants montésur l'un des flotteurs 50, 52 passe en regard d'un interrupteur à lame vibrante 58, 60, 62, 64, il actionne l'interrupteur à lame vibrante, ce qui a pour effet de fermer un circuit électrique. Les dispositifs 48 de contrôle de niveau du liquide sont reliés aux soupapes d'admission 18, 20 et aux soupapes d'évacuation 32, 34 par des connexions électriques, afin d'actionner ces soupapes pour maintenir les niveaux voulus de liquide dans les réservoirs, de la manière qui va être maintenant décrite.

Les interrupteurs à lame vibrante 58, 60, 62, 64 sont montés à proximité immédiate d'échelles 66, 68 qui sont graduées en unités de volume. Sur chacune des échelles 66, 68 peuvent être gravées plusieurs graduations, afin d'admettre des liquides de densités différentes ou les variations de densité d'un même fluide, dues à des variations de la température opératoire.

le dispositif 48 de contrôle de niveau du liquide suivant le brevet des Etats-Unis n2 3 703 246 n'a été décrit qu'à titre d'exemple et il est bien entendu que l'un quelconque parmi un grand nombre de dispositifs de contre du niveau de liquides, qui produisent ou modifient un signal électrique en réponse à une variation du niveau du liquide dans un réservoir, peut être incorporé dans la pompe statique à débit étalonné 10.

Chacun des réservoirs 12, 14 est également équipé d'un interrupteur à sonde de sécurité 70, 72, placé au-dessus de la position la plus haute des interrupteurs à lame vibrante 58, 62, afin d'émettre un signal d'alarme en cas de défaut de fonctionnement des interrupteurs à lame vibrante 58, 62 dans le but d'éviter un surremplissage non voulu des réservoirs 12, 14.

La pompe statique à débit étalonné 10 comprend un panneau de commande 74 qui présente les interrupteurs et appareils de commande suivants : pré-réglage et commande du compteur 76, interrupteur marche-arrêt-78, interrupteur de premier remplissage 80, interrupteur de mise en marche 82, premier interrupteur de sécurité 84 et second interrupteur de sécurité 86. le panneau de commande 74 et les différents éléments de la pompe statique à débit étalonné 10 sont interconnectés par plusieurs conducteurs électriques 88 qui seront individuellement ciaprès dans la description du fonctionnement.

L'opération de mesure s'effectue par vidage alterné et successif des réservoirs 12 et 14, l'un des réservoirs se remplissant pendant que l'autre se vide. Par les positions pré-réglées des interrupteurs à lame vibrante supérieurs 58, 62 et des interrupteurs à lame vibrante inférieurs 60, 64, chaque réservoir est en mesure de débiter un volume exact de fluide, par exemple 40 litres. les interrupteurs à lame vibrante supérieurs 58 et 62 servent de sondes de niveau plein de liquide dans les réservoirs 12 et 14 respectifs, tandis que les interrupteurs à lame vibrante inférieurs 6t et 64 servent de sondes de niveau vide de liquide dans les réservoirs, c'est à-dire le niveau à la fin du déchargement du réservoir.Entre les sondes de niveau plein 58, 62 et les sondes de niveau vide 60, 64 sont compris les volumes réglés de liquide à débiter, par exemple 40 litres. Ainsi, à chaque cycle de déchargement de chacun des réservoirs 12 et 14, un volume précis de 40 litres est débité.

Le volume total de liquide à débiter est réglé par ltopé- rateur sur l'appareil de pré-réglage et de commande de comp- teur 76 sur le panneau de commande 74 : par exemple, un volume total de 240 litres peut être rCglé. Ta pompe statique à débit étalonné 10 va alors fonctionner automatiquement en effectuant à six reprises le vidage alterné dos réservoirs 12 et 14. ce qui fait qu'un volume exact ae 240 litres de liquide est mesuré
Afin de pouvoir mesurer un volume total de liquide qui n'est pas un multiple exact des volumes pré-réglés délivrés par les réservoirs 12 et 14, par exemple 256 litres, la pompe statique à débit étalonné est équipée d'une eonde de dosage fractionné 85, représentée sur la çig. 2, S0l3S la Forme d'un interrupteur magnétique à lame vibrante 87 adjoint au réservoir 14.L'interrupteur à lame vibrante 87 est monté coulissant le long d'une échelle 89 qui est g;adude en fractions da volume délivrd par le réservoir ;4.La sonde 85 peut être réglée à la main pour un volume fraetiornaire voulu et au moment où le dispositif de mesure est mis en service, de la manière décrite ci-après, le réservoir 14 est rempli partiellement, jusqu'au niveau de la sonde de dosage fractionné 85, puis délivre tout d'abord son contenu partiel. ?ar la swite; les réservoir 12 et 14 délivreront en alternance leurs volumes complets, jusqu'à ce que le volume total voulu de liquide ait été mesuré.

On se réfèrera maintenant à la fig. 2 pour décrire le fonctionnement de la pompe statique à débit étalonné 70. vivant le lancement de l'opération de mesure, l'opérateur règle le volume total voulu à l'aide de l'appareil de pré-réglage et de commande de compteur 76 sur le panneau de commande 74, Ce volume total peut être un multiple entier de la charge de 40 litres débitée par chaque réservoir 12 et 14, par exemple 240 litres.Par contre, Si le volume total voulu n1 est pas un tel multiple entier, par exemple 256 litres, I'opérateur règle également la quantité fractionnaire, à savoir 16 litres, au moyen de l'appareil de pré-réglage et de commande du compteur 76. En outre, il règle manuellement lI interrupteur à lame vibrante coulissant 87 de la sonde de dosage fractionné 85 sur la graduation de 1' échelle 88 qui indique les deuxcinquièmes du volume du réservoir 14, ctest-à-dire 16 litres.

L'opérateur presse alors l'interrupteur marche-arr & 78 pour mettre le dispositif sous tension, puis il presse l'interrupteur de premier remplissage 80 sur le panneau de commande 74, ce qui déclenche l'une de deux opérations de remplissage possibles. 'il nra pas été réglé de quantité fractionnaire au moyen de l'appareil de pré-réglage et de commande du compteur 76 et au moyen de la sonde de dosage fractionné 85, l'interrupteur de premier remplissage 80 envoie un signal électrique sur le conducteur 90 pour ouvrir les soupapes d'admission 18 et 20, et il envoie également sur le conducteur 92 un signal électrique qui place la soupape à trois voies 40 dans la position permettant l'écoulement à partir du réservoir 12 et empochant l'écoulement à partir du réservoir 14. le liquide provenant d'une source (non représentée) coule le long du tuyau 22 dans le sens de la flèche 94 (fig. 2), pour remplir les réservoirs 12 et 14. Lorsque le niveau du liquide dans les réservoirs 12 et 14 atteint la hauteur des interrupteurs à lame vibrante 58, 62, des- signaux sont envoyés sur les conducteurs 96, 98 pour fermer les soupapes d'admission 18, 20. La pompe statique à débit étalonné 10 est alors prête pour l'opération de mesure qui va débuter par le vidage du réservoir 12, puis se poursuivre par le vidage alterné des réservoirs 12 et 14 jusqu'à ce que le volume total voulu soit atteint. Ainsi, s'il est prévu un volume total mesuré de 240 litres, six déchargements des deux réservoirs seront effectués.

Par contre, Si le volume total de liquide à débiter comprend une fraction de la capacité des réservoirs et si cette quantité fractionnaire a été réglée au moyen de l'appareil de pré-réglage et de commande du compteur 76, au moment où l'opé- rateur presse l'interrupteur de premier remplissage 80, les soupapes d'admission 18 et 20 sont ouvertes par un signal sur le conducteur 90 et un signal électrique est envoyé sur le conducteur 92 pour placer la soupape à trois voies 40 dans la position permettant l'écoulement à partir du réservoir 14 et empêchant l'écoulement à partir du réservoir 12. Le liquide coule donc le long du tuyau 22 et traverse les soupapes d'admission 18 et 20 ouvertes pour pénétrer dans les réservoirs 12 et 14.Le réservoir 12 est rempli à sa pleine capacité de 40 litres, c'est-à-dire jusqu'à ce que le niveau du liquide atteint gne la sonde à interrupteur à lame vibrante 58, et la soupape 18 est alors fermée. Par contre, le réservoir l4 ntest rempli qu'au volume fractionnaire choisi, ce qui est déterminé par le moment ot le niveau de liquide atteint 11 interrupteur à lame vibrante 87 de la sonde de dosage fractionné 85, cette dernière fermant alors la soupape 20 par un signal sur le conducteur 91.

I1 est donc visible que le pressage de l'interrupteur de premier remplissage 80 provoque en fait 1"'amorçage" de la pompe statique à débit étalonné, de telle manière que les deux réservoirs 12 et 14 soient remplis aux capacités voulues. Si un volume total fractionnaire a été réglé, le réservoir 14 est rempli à ce volume fractionnaire, par exemple 16 litres, et c' est lui qui sera déchargé le premier lors du cycle de mesure.

Si par contre le volume total n'est pas fractionnaire, le réservoir 14 sera rempli à sa pleine capacité de 40 litres et le réservoir 12 sera le premier à entre déchargé lors du cycle de mesure.

lorsque la pompe statique à débit étalonné 10 a' été convenablement amorcée, une lampe-témoin (non représentée) esallu- me sur le panneau de commande pour signaler à 1' opérateur que l'amorçage est achevé. L'opérateur presse alors le bouton de 11 interrupteur de mise en marche 82 pour lancer l'opération de mesure. S'il n'a pas été réglé de volume total fractionnaire sur le panneau de commande 74, l'interrupteur de mise en marche 82 envoie un signal électrique vers la soupape d'évacuation 92 sur le conducteur 100, signal qui ouvre la soupape d'évacuation 32. Le liquide commence à s'écouler du réservoir 12 le long du tuyau 42, à travers la soupape à trois voies 40 et le long du tuyau 46.Lorsque le niveau de liquide dans le réservoir 12 atteint la hauteur de l'interrupteur à lame vibrante 60, un signal est envoyé sur le conducteur 102 pour fermer la soupape 32, un signal est envoyé sur le-conducteur 104 pour ouvrir la soupape 34, un signal est envoyé sur le conducteur 106 pour provoquer un changement de position de la soupape à trois voies 40 afin de permettre l'écoulement à partir du réservoir 14 et l'empocher à partir du réservoir 12, et un signal est envoyé sur le conducteur 108 pour ouvrir la soupape d'admission 18.

le liquide commence alors à s'écouler du réservoir 14, tandis que le réservoir 12 est rempli de nouveau. Lorsque le niveau de liquide dans le réservoir 14 atteint la hauteur de la sonde à interrupteur à lame vibrante 64, un signal est envoyé sur le conducteur 110 pour fermer la soupape 34, un signal est envoyé sur un conducteur 112 pour ouvrir la soupape 32, un signal est envoyé sur les conducteurs 104 et 106 pour provoquer un changement de position de la soupape à trois voies 40 afin de permettre l'écoulement à partir du réservoir 12 et l'empêcher à partir du réservoir 14, et un signal est envoyé sur un conducteur 114 pour ouvrir la soupape d'admission 20.

le liquide commence alors à s' écouler du réservoir 12, tandis que le réservoir 14 est rempli de nouveau. Ce cycle d'opération est répété automatiquement jusqu'à ce que le nombre de cycles qui a été préalablement choisi sur le panneau de commande 74 ait été atteint : à ce moment, le volume voulu de liquide a été débité et l'appareil de pré-réglage et de commande du compteur 76 arrête le fonctionnement de la pompe statique à débit étalonné 10.

Si un volume total fractionnaire a été réglé sur le panneau de commande 74, l'enfoncement du bouton 82 de l'interrupteur de mise en marche provoque l'envoi d'un signal électrique vers la soupape d'évacuation 34 du réservoir 14 sur le conducteur 93, signal qui ouvre la soupape d'évacuation 34. Le liquide s'écoule alors à partir du réservoir 14 par le tuyau 44, la soupape à trois voies 40 et le tuyau 46.Lorsque le niveau de liquide dans le réservoir 14 atteint la hauteur de l'inter- rupteur à lame vibrante 64, ce qui signifie que le débit du volume fractionnaire de 16 litree est achevez un signal émis sur le conducteur 110 ferme ia soupape 34., un signal émis sur le conducteur 112 ouvre la soupape 32, un signal envoyé sur un conducteur (non représenté) provoque n changement de position de la soupape à trois voies 40 aiin de permettre l'écoulement à partir du réservoir 12 et l'empêcher à partir du réservoir 14, et un signal est envoyé sur le conducteur 114 pour ouvrir la soupape d'admission 20. Le liquide s'écoule alors du réservoir 12, tandis que le réservoir 14 se remplit jusqu'à sa pleine capacité de 40 litres. A ce moment, les réservoirs 12 et 14 se remplissent et se vident en alternance, Jusqatd ce que le volume fractionnaire total de liquide dosé nécessaire ait été débité.

On notera donc qu'il suffit de fixer le volume voulu à débiter (y compris une éventuelle quantité fractionnairei à laide de l'appareil de pré-réglage et de commande du compteur 76 pour qu'un volume de liquide, mesuré avec précision, soit débité par la pompe statique à débit étalonné 0. Le dispositif mesurera automatiquement le volume moulu -par remplissage et vidage alternés des réservoirs 12 et 14. L'efficacité de la pompe statique à débit étalonné est toujours constante, aselle que soit la vitesse d'écoulement du liquide, tiue ton peut faire varier en remplaçant sélectivement les raccords de sortie interchangeables 28 et 30. Ce dosage précis d'un volume voulu quelle que soit la vitesse d'écoulement choisie, ne peut pas être obtenu avec des pompes volumétriques classique du type rotatif ou à piston qui font appel à un mouvement mécanique interne.

Des applications de la pompe statique 10 sont représentées sur les fig. 3 à 5. Sur la fig. 3, la pompe statique 10 est alimentée par gravité à partir d'un réservoir de stockage surélevé 116 par un tuyau 118 et elle délivre le liquide par gravité, par un tuyau 120, à un dispositif d'utilisation qui est indiqué sur la fig. S par le réservoir 122. Sur la fig. 4, la pompe statique 10 est alimentée à partir d'un réservoir de stockage 124 maintenu sous pression interne, par un tuyau 126, et elle délivre du liquide sous pression, par un tuyau 128, à un dispositif d'utilisation qui est indiqué par le réservoir 150.La pompe statique 10 représentée sur la fig. 5 est alimentée par un tuyau 134 à partir d'un réservoir de stockage 132 et elle délivre le liquide à un dispositif d'utilisation sous haute pression qui est indiqué sur la fig. 5 par le réservoir 136. Une pompe à pression 138 est intercalée dans le tuyau140 entre la pompe statique 10 et le réservoir 136 et elle pompe le liquide à travers le système vers le réservoir 136.

Dans un second mode de réalisation de l'invention, illustré par les fig. 6 et 7, la pompe statique à débit étalonné 10 a été adaptée pour débiter le liquide sous de hautes pressions, qui peuvent autre de l'ordre de quelques dizaines de kg/cm2.

Cette forme de réalisation est caractérisée par l'utilisation d'une pompe à haute pression 142 qui met le liquide sous pression et permet néanmoins d'abaisser relativement au proJetage le niveau des pressions auxquelles la pompe statique 10 doit résister, ce qui se traduit par une économie à la construction. Comme on le voit sur la fig. 6, le tuyau 46 qui part de la soupape à trois voies 40 est raccordé à l'admission 144 d'un réservoir sous pression 146. Le réservoir 146 est relié à la pompe à haute pression 142 par un tuyau 148 et la pompe à haute pression 142 refoule le liquide sous haute pression dans un tuyau 150.Le réservoir 146 contient une paire de sondes de niveau du liquide 152, 154 qui sont montées réglables sur le réservoir 146 et qui produisent des signaux électriques en réponse au niveau du liquide à l'intérieur du réservoir 146, en coopération avec un flotteur magnétique du type représenté sur les fig. 1 et 6.

Un dispositif de réglage de la vitesse de la pompe 156 est relié aux sondes de niveau du liquide 152, 154 par des conducteurs 158, 160 et à la pompe à haute pression 142 par un conducteur 162. Si la pompe à haute pression 142 ralentit pour une raison quelconque, par exemple en conséquence d'une chute de tension se produisant couramment sur le réseau ext4- rieur sur lequel est branchée la ligne d'alimentation 162- de la pompe, le niveau du liquide s'élève dans le réservoir 146.

Au moment où le niveau du liquide atteint la hauteur de la sonde de niveau du liquide 152, un signal est envoyé au dispo sitit de réglage de vitesse de la pompe sur le conducteur 158 pour'augmenter la vitesse de la pompe 142, d'où il résulte que la pompe 142 aspire du liquide du réservoir 146 à un débit accru. lorsque le niveau du liquide atteint la hauteur de la sonde de niveau du liquide 154, un signal est envoyé au dispositif 156 de réglage de vitesse de la pompe sur le conducteur 160 pour réduire la vitesse de la pompe 142. Les positions des sondes de niveau du liquide sont réglables et elles peuvent être choisies sélectivement, de telle manière que les variations de la vitesse d'écoulement du liquide débité dans le tuyau 150 eoient négligeables.Grâce à ce système de réglage automatique de vitesse de la pompe 142, les fluctuations de la tension d'alimentation appliquée à la pompe à pression ne riquent pas de provoquer des difficultés telles qu'un emballement temporaire de la pompe à pression 142, ayant pour effet que la pompe à pression 142 pomperait plus vite que ne pourrait débiter la pompe statique 10, ce qui provoquerait un désamorçage de la pompe à pression 142.

Le réglage automatique de vitesse décrit ci-dessus compense aussi le ralentissement excessif temporaire de la pompe à pression 142, ayant ordinairement pour effet que la pompe à pression devient incapable de prendre en charge la totalité du liquide débité par la pompe statique 10, ce qui est à l'origine d'imprécisions dans le processus de mesure.

Des formes de réalisation préférées de l'invention ont été décrites et représentées dans le présent mémoire, mais il est évident que de nombreuses omissions, modifications et additions peuvent y être faites sans que l'on s'écarte pour autant de l'esprit et de la portée de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Pompe statique (10) a débit étalonne, aractérisée en ce qu'elle comprend une paire de réservoirs (12, 14), une tuyauterie (22) reliant ces réservoirs leur partie supérieure pour égaliser la pression à l'intérieur des 1ser'!oirs, une paire de soupapes d'admission (18, 20) à coinmande électrique disposées chacune à la partie supérieure d'un réservoir, une paire de soupapes d'évacuation (32, 34) à commande électrique disposées chacune à la partie inférieure d'un réservoir, des tuyaux d'écoulement respectifs (42, 44) en communication avec les soupapes d'évacuation des réservoirs et en communication avec un tuyau (46) de déchargement commun, des sondes (48) de liquide supérieure et inférieure disposées sur chacun des réservoirs pour détecter respectivement des niveaux pre-réglés sélectivement de plein et de vide dans les réservoirs et délimitant entre elles un espace pré-réglé normal correspondant à un volume égal de liquide dans les deux réservoirs, des moyens de connexion électrique reliant les soupapes d'admlissionD les soupapes d'évacuation et les sondes de niveaux supérieur et inférieur du liquide, les sondes de niveaux supérieur et enfer rieur du liquide et les moyens de connexion électrique étant agencés de façon à ouvrir et à ternir les soupapes afin de permettre un remplissage du premier réservoir à partir d'une source extérieure de liquide tout en déchargeant le liquide du second réservoir, puis de permettre le déchargement du liquide du premier réservoir pendant que s'effectue le remplissage du second réservoir, un dispositif de commande électrique (74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88) permettant qu'un nombre préalablement choisi de cycles de remplissage et de déchargement des réservoirs soit effectué automatiquement jusqu'a ce qu'un volume total choisi de liquide ait été débité à partir des deux réservoirs, ce volume représentant un multiple desdits volumes préréglés normaux, après quoi le fonctionnement de la pompe statique å débit étalonné est interrompu, ce qui assure la fourniture d'un volume préalablement choisi de liquide, et une sonde réglable (85) de-niveau de liquide fractionnaire, disposée sur alun des réservoirs en position intermédiaire entre les sondes de niveaux supérieur et inférieur de liquide pour détecter un niveau de remplissage fractionnaire choisi du réservoir en question au début de l'opération de mesure, le dispositif de commande étant conçu de façon à commencer les cycles de mesure par le déchargement du réservoir en question.

2. Pompe statique à débit étalonné selon la revendication 1, caractérisée en ce que la sonde réglable de niveau de liquide est montée de façon à pouvoir être déplacée sélectivement- en direction verticale par rapport au réservoir en question, et en ce qu'il lui est associé une échelle (89) graduée en fractions de la pleine capacité du réservoir en question,de telle manière que la sonde réglable de niveau de liquide puisse être réglée à une fraction choisie Se cette pleine capacité du réservoir.

3. Pompe statique à débit étalonné selon la revendication 1, caractérisée en ce que les sondes de niveau du liquide comprennent une sonde de niveau supérieur (58, 62) et une sonde de niveau inférieur (60, 64), montées sur chacun des réservoirs.

4. Pompe statique à débit étalonné selon la revendication 1, caractérisée en ce que les sondes de niveau du liquide comprennent un flotteur magnétique (50, 52) associé à chacun des réservoirs, chaque flotteur étant agencé de façon à suivre le niveau de liquide dans le réservoir respectif, et une paire d'interrupteurs à lame vibrante (58, 60, 62, 64) montés à proximité immédiate de chacun des réservoirs, un interrupteur à lame vibrante de chaque paire étant monté à la hauteur du niveau choisi de plein du réservoir respectif et l'autre interrupteur à lame vibrante de chaque paire étant monté à la hauteur du niveau choisi de vide du réservoir en question.

5. Pompe statique à débit étalonné selon la revendication 4, caractérisée en ce que les interrupteurs à lame vibrante sont montés de manière à pouvoir effectuer un mouvement vertical réglable par rapport aux réservoirs, ce qui permet de faire varier sélectivement les niveaux choisis de plein et de vide de chaque réservoir.

6. Pompe statique à débit étalonné selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'il est adjoint, à chacun des réservoirs, un tube vertical extérieur (66, 68) qui est en communication avec les parties supérieure et inférieureSdu réservoir, ce qui fait que le liquide contenu dans ce tube vertical est au même niveau que le liquide contenu dans le réservoir respectif, chacun des flotteurs magnétiques étant contenu dans un tube vertical et reposant sur la surface du liquide qui s'y trouve, les interrupteurs à lame vibrante étant montés au voisinage immédiat de ce tube vertical.

7. Pompe statique à débit étalonné selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une admission de gaz montée à la partie supérieure du premier réservoir, permettant d'introduire du gaz sous pression audessus du niveau du liquide contenu dans ce réservoir.

8. Pompe statique à débit étalonné selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un troisième réservoir (146) en communication avec le tuyau de déchargement, une sonde de niveau supérieur (152) du liquide et une sonde de niveau inférieur (154) du liquide montées sur ce troisième réservoir, et un tuyau de déchargement (148) partant du troisième réservoir, une pompe à pression (142) intercalée dans ce tuyau de déchargement, ainsi qu'un dispositif (156) de réglage automatique de vitesse de la pompe relié à la pompe à pression et aux sondes de niveau supérieur et de niveau inférieur du liquide, ce dispositif de réglage automatique de vitesse de la pompe étant agencé de manière à augmenter la vitesse de la pompe lorsque le niveau de liquide dans le troisième réservoir s'élève au-dessus de la sonde de niveau supérieur et à réduire la vitesse de la pompe lorsque le niveau de liquide dans le troisième réservoir s'abaisse au-dessous de la sonde de niveau inférieur.

9. Pompe statique à débit étalonné selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des réservoirs comporte un raccord de sortie interchangeable en communication avec la soupape d > évacuation.

10. Pompe statique à débit étalonné selon la revendïca- tion 3, caractérisée en ce qu'une sonde de sécurité (70, 72) à interrupteur est adjointe à chacun des réservoirs et placée au-dessus de la sonde de niveau supérieur, cette sonde de sécurité étant destinée à produire un signal avertisseur d'urgence en cas de défaut de fonctionnement de la sonde de niveau supérieur, de manière à éliminer tout risque de remplissage excessif du réservoir.