FR2515819A1 - Procede et dispositif de mesure d'une pression, en particulier de la pression d'un fluide - Google Patents

Abstract

LES METHODES DE DETERMINATION DE LA QUANTITE DE PRODUIT PETROLIER SE TROUVANT DANS UN RESERVOIR DE STOCKAGE 1 DONNENT GENERALEMENT DES RESULTATS ENTACHES D'ERREURS PRINCIPALEMENT DU FAIT QUE L'ON A RECOURS A LA DETERMINATION VOLUMETRIQUE, AVEC LAQUELLE LES POURCENTAGES D'ERREUR SONT ELEVES EN RAISON DE L'INTERVENTION DE PARAMETRES TELS QUE LA TEMPERATURE, LE COMPORTEMENT MECANIQUE DES RESERVOIRS, ETC. LE PROCEDE PREVU PAR L'INVENTION CONSISTE A EVALUER PAR GRAVIMETRIE LA PRESSION CORRESPONDANT A UNE COLONNE LIQUIDE, L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE N'ENTRANT PLUS EN CONSIDERATION AVEC CETTE TECHNIQUE. L'INVENTION UTILISE A CET EFFET UN PISTON DE MESURE 10 GUIDE DANS UN CYLINDRE 8 ET SOUMIS A UNE PRESSION, ET QUI EST RACCORDE A UN DISPOSITIF DE MESURE DE CHARGE 26, MAIS LA CARACTERISTIQUE ESSENTIELLE DU SYSTEME PREVU EST QUE LE PISTON 10 EST GUIDE SANS CONTACT MECANIQUE, DANS LE CYLINDRE 8, PAR LUBRIFICATION HYDROSTATIQUE OU PNEUMATIQUE AU MOYEN D'UN FLUIDE DE BLOCAGE AMENE SOUS PRESSION. N'AGIT ALORS SUR LA SURFACE DU PISTON 10 QUE LA SEULE PRESSION A MESURER, D'OU POSSIBILITE D'OBTENTION DE RESULTATS DE GRANDE PRECISION.

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif de mesure d'une pression

en particulier de la pression statique ou quasi-statique d'un fluide par l'utilisation d'un piston de mesure guidé dans un cylindre et soumis à une pression, et qui est en liaison avec un dispositif de mesure de charge, L'utilisation d'un piston de mesure guidé dans un cylindre pour mesurer une pression est connue, De tels dispositifs de mesure n'ont toutefois pas trouvé un large emploi dans la pratique, car un frottement

de surface relativement important et nuisant à la préci-

sion se produit entre le piston et le cylindre Les fuites qui en résultent en limitent, par ailleurs, l'utilisation ou rendent celle-ci onéreuse (voir le brevet allemand

DE-AS-1 206 174),

Pourtant, on a grandement besoin, dans la pratique, de systèmes qui permettraient de procéder à des mesures de

pression extrêmement précises, en particulier de la pres-

sion statique ou quasi-statique d'un fluide, par exemple

pour déterminer la masse ou le poids du contenu de réser-

voirs à axe vertical d'un parc de stockage de produits pétroliers Mais il existe aussi d'autres applications requérant des procédés de mesure et des dispositifs de mesure de pression simples et d'une très grande précision, comme les mesures les plus exactes possible, par exemple d'une pression dynamique dans les essais de maquettes en soufflerie et autres problèmes similaires de technique

de mesure.

Dans le cas,choisi comme exemple typique d'utili-

sation, de la détermination gravimétrique de la quantité de produits pétroliers se trouvant dans un réservoir, vertical, cette détermination est jusqu'à présent liée à d'importants problèmes Du fait de la difficulté des

mesures, dues en particulier au recours à la détermina-

tion volumique, on obtient des pourcentages d'erreur d'un ordre de grandeur de + 0,5 % en volume et de 1 % en

poids, ceci en raison notamment des influences de la tem-

pérature sur le pétrole, des influences mécaniques aux-

quelles est soumis le réservoir et des erreurs de lecture.

Pour souligner l'importance des effets de tels écarts dans l'exemple d'un parc de produits pétroliers, mentionnons que les répercussions pécuniaires de telles tolérances de mesure peuvent atteindre une somme de

500 000 DM pour une seule cargaison de pétrolier.

La revue "Schweizer Ingenieur und Architeckt", N 9 5, 1980, de l'Union des Ingénieurs et Architectes suisses, édition des associations académiques, techniques,

Zurich, publie un compte rendu de H LERCH, dipl -Phys.

E.T H, Chef de Section à l'Office Fédéral de Métrologie, compte rendu ayant pour titre: "Méthodes usuelles de détermination des quantités de produits pétroliers

stockées en réservoirs verticaux".

Par exemple, des déterminations volumiques sont réalisées par l'évaluation de la hauteur du niveau du liquide (de la colonne liquide) dans un réservoir Par réservoir vertical, du type dont il est question dans ce

mémoire il faut entendre par exemple un réservoir cylin-

drique en acier, à axe vertical, comme on en construit habituellement dans les parcs de stockage de grosses quantités de produits pétroliers Un tel réservoir peut, par exemple, avoir un diamètre allant jusqu'à 50 m pour

une hauteur de 20 à 25 m.

Dans un tel réservoir, la hauteur du niveau du liquide est obtenue, par exemple, à partir du toit par un mètre à ruban lesté d'un poids que l'on fait descendre jusqu'à ce qu'il touche la plaque dite de référence au fond du réservoir On lit la hauteur de remplissage sur

l'échelle graduée du mètre à ruban A partir de l'inté-

grale de la surface de la section du réservoir et de la

hauteur de remplissage de celui-ci, on calcule le volume.

Du fait que le liquide, comme le réservoir lui-même, présente un coefficient de dilatation thermique non négligeable, le résultat doit être rapporté à une

température de référence.

De plus, il faut tenir compte du fait que le réservoir se dilate en fonction de la pression du liquide (laquelle varie avec la hauteur de remplissage) et, par

conséquent, de ce que la surface de la section trans-

versale du réservoir varie suivant les différents niveaux.

Si l'on veut déterminer, par les méthodes de mesure connues, le poids du contenu du réservoir, on doit partir du volume et du poids spécifique correspondant La précision dans la détermination du poids spécifique est difficile à obtenir et souvent problématique; il faut en effet considérer que les hydrocarbures liquides de la

i O catégorie concernée, comme l'essence par exemple, présen-

tent un coefficient de dilatation volumique ayant pour ordre de grandeur 0,1 % / K Encore faut-il tenir compte des couches de températures différentes s'établissant

dans le réservoir.

Comme il a été dit plus haut, la plupart des procédés et dispositifs de mesure actuellement connus et usuellement utilisés pour la détermination volumique entraînent un pourcentage d'erreur admis de 0,5 % en

volume et de i l % en poids.

Des erreurs de cet ordre se produisent égale-

ment dans le comptage volumétrique par compteurs de débit, l'usure pouvant d'ailleurs introduire des erreurs encore

plus importantes.

Des erreurs de cet ordre sont particulièrement

préjudiciables lorsque, par exemple, lors d'un approvi-

sionnement du réservoir ou d'un soutirage, intervient la différence entre deux mesures et que, dans le cas le plus

défavorable, les erreurs s'additionnent.

On connaît un procédé de détermination du poids spécifique d'un liquide au moyen de la mesure de la poussée d'Archimède s'exerçant sur un corps, cette détermination

s'effectuant avec une balance.

Ce procédé de mesure, comme son dispositif de mise en oeuvre, n'est pas sans poser des problèmes Sur les réservoirs à axe vertical possédant un toit flottant, l'introduction du corps devant servir à la mesure est, comme on le conçoit, difficile, et rendue encore plus difficile par la nécessité d'accéder à l'ouverture du toit flottant Il en est de même pour l'introduction à travers un toit fixe du réservoir, car pour empêcher la sortie de gaz et pour satisfaire aux critères de sécurité contre les incendies, la totalité des équipements de mesure doit être logée dans une enceinte anti-déflagrante et étanche aux

gaz On a déjà tenté, en conséquence, de loger l'équipe-

ment de mesure dans un récipient de mesure à installer à côté du réservoir renfermant le fluide objet de la mesure;

il en est résulté, entre autres inconvénients, une augmen-

tation correspondante des frais et le problème de l'étan-

chéité est demeuré entier (voir le brevet allemand DE-2 747 111) A noter également que la modification, par corrosion par exemple, des corps utilisés à la mesure de

la poussée d'Archimède n'est pas à exclure.

L'objet de l'invention est de fournir un pro-

cédé de mesure d'une pression, en particulier de la

pression statique ou quasi-statique d'un fluide en uti-

lisant un piston de mesure guidé dans un cylindre et

soumis à une pression, et qui est en liaison avec un sys-

tème de mesure de charge, procédé qui, tout en étant d'une

mise en oeuvre simple, assure un degré de précision élevé.

En particulier, la température ne doit avoir aucune influence sur la précision de la pesée et le dispositif de mesure doit pouvoir, indépendamment du lieu o il est installé, et même à une certaine distance du réservoir,

indiquer sans erreur la valeur mesurée.

L'invention résoud ce problème en prévoyant, dans un procédé de mesure de pression du type précité, que le piston soit guidé sans contact mécanique dans le cylindre par lubrification hydrostatique ou pneumatique au moyen d'un fluide de séparation ou de blocage amené sous pression.

Avec un piston ainsi guidé sans contact méca-

nique conformément à l'invention, le frottement entre piston et cylindre, est d'une valeur négligeable, en particulier lorsque le piston de mesure est maintenu immobile dans le cylindre par le dispositif de mesure de charge Dans ce cas, seule la pression à mesurer agit alors sur la surface du piston, et ce dernier prenant

appui sur une cellule de mesure qui n'effectue prati-

quement aucune course et constitue le système de mesure de charge, il devient possible d'obtenir un résultat de la plus haute précision.

Le dispositif de mesure conforme à l'inven-

tion élimine de ce fait presque totalement les actuelles

erreurs de mesure et imprécisions du résultat des pesées.

En particulier, lors de l'évaluation de la pression correspondant à une colonne liquide, comme opération de base d'une détermination quantitative gravimétrique, l'influence de la température est supprimée et demeure

en conséquence hors de considération.

Du fait de l'utilisation, pour le procédé de mesure présenté, d'un appareillage simple, ce résultat

est obtenu avec un coût relativement réduit.

Le système de mesure peut, de plus, être

installé à n'importe quelle distance du réservoir con-

cerné par la mesure, car il s'agit de mesurer une colonne

statique de pression verticale; il n'intervient en consé-

quence dans les tuyauteries de mesure aucun déplacement, donc aucune perte de charge, et aucune modification de la pression. Il est avantageux que dans la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, le fluide de blocage utilisé soit à une pression plus élevée que

celle du fluide objet de la mesure.

L'utilisation du procédé de mesure d'une pression conforme à l'invention devient beaucoup plus souple lorsque comme fluide de blocage, on peut utiliser aussi bien le fluide fournissant la pression que, en variante, n'importe quel liquide, de nature différente

le cas échéant, ou un gaz, de préférence l'air.

Lors de l'utilisation comme fluide de

blocage du fluide fournissant la pression, il est néces-

saire que la pression de ce fluide soit augmentée avant

son introduction dans le cylindre.

On peut aussi utiliser comme fluide de blo-

cage un liquide présentant un poids spécifique plus élevé que celui du liquide sousmis à la mesure, et qui ne se mélange pas à celui-ci, ne soit pas combustible et n'offre aucun danger d'explosion Par exemple pour un réservoir rempli de benzol, de l'eau pourrait être utilisée comme fluide de blocage Lorsque l'on dispose, en particulier, d'un vase séparateur dans lequel se forme un niveau visible de contact des deux différents fluides, la différence des poids spécifiques des fluides peut être

négligée si l'on ne détermine que des différences quan-

titatives du fluide à mesurer.

La valeur absolue de la pression du fluide de blocage dépend d'une série de paramètres et ne peut par conséquent être évaluée de manière chiffrée De plus, le fluide de blocage remplit deux fonctions dans la chambre de mesure du cylindre, à savoir d'empêcher des pertes de charge de se produire dans l'espace compris entre le cylindre et le piston, espace soumis à la pression à mesurer, et d'autre part de maintenir à sa valeur, sous la forme d'une couche de lubrifiant, l'intervalle entre piston et paroi du cylindre, ceci pour éviter un contact mécanique La valeur de la pression du fluide de blocage dépend en premier lieu de sa viscosité cinétique, très différente suivant les gaz et les liquides utilisés Elle dépend de plus, de l'étendue des surfaces séparées par l'intervalle et de l'importance de celui-ci, ainsi que de

la température du système, à un moindre degré.

La loi suivant laquelle la pression du fluide de blocage doit être supérieure à la pression du fluide à mesurer signifie par conséquent que cette pression doit être au moins suffisamment élevée pour que la fonction de blocage puisse s'effectuer par rapport au fluide à mesurer et que soit atteint l'état de non contact mécanique entre

le piston et le cylindre.

Du fait de la haute précision pouvant être

atteinte ayec l'invention par la mise en oeuvre d'un pro-

cédé très simple et de moyens métrologiques peu onéreux,

des avantages particuliers sont obtenus lors de l'applica-

tion de l'invention à la détermination gravimétrique de la quantité de produits pétroliers se trouvant dans un réservoir fixe, de préférence dans un réservoir de grande capacité. Le procédé conforme à l'invention permet notamment de réduire le pourcentage d'erreur actuellement usuel dans le calcul de la quantité gravimétrique de presque 1 %, à moins de 0,1 % En effet, lors de la détermination quantitative effectuée par l'intermédiaire de la pression de la colonne liquide (comme le prévoit l'invention), sont supprimées, en dehors de l'influence de la température, d'autres erreurs intervenant lors de la recherche du poids par l'intermédiaire du volume, par exemple les erreurs de lecture s'attachant à la mesure des niveaux De plus, le pouvoir de résolution d'une balance de haute précision est supérieur à toutes les autres

méthodes de mesure.

Une variante préférée de l'invention prévoit que la pression du fluide concerné par la mesure se

transmette directement au piston Dans ce cas, la tuyau-

terie raccordant, par exemple, le réservoir au piston de mesure est remplie de ce fluide Dans certains cas, en particulier sur les longs trajets de tuyauteries, lorsqu'un réseau de tuyauteries de mesure rempli du fluide est à

éviter pour des raisons de sécurité, il peut être intéres-

sant que, conformément à l'invention la pression du fluide objet de la mesure soit transmise directement au piston

par un gaz, de préférence de l'air.

Un dispositif de mise en oeuvre du procédé est caractérisé par le fait que dans la paroi extérieure du piston et/ou dans la paroi intérieure du cylindre, sont

prévues des poches permettant l'établissement d'une lubri-

fication hydrostatique ou pneumatique par un fluide de blocage, et raccordées à un système d'alimentation en

fluide.

L'avantage du dispositif réside principalement dats sa configuration simple ainsi que dans la précision extrême des résultats de mesure obtenue grâce au guidage

sans contact mécanique du piston, Etant donné que le pis-

ton de mesure, en raison de l'appui qu'il prend sur la cellule de mesure, constitue avec celle-ci un système de pesée n'effectuant aucune course, le frottement éventuel dû aux forces dynamiques du fluide de blocage est négligea-

ble, c'est-à-dire presque nul, pour une exécution appro-

priée du piston et des poches, Tout frottement entre pis-

ton et cylindre est supprimé, au moins dans la plage des

grandeurs mesurables.

Lorsqu'un liquide est utilisé comme fluide de blocage, l'invention prévoit que le cylindre présente un fond ayant la forme d'un carter de réception pour le fluide de blocage, et qui se raccorde à une tuyauterie de retour des fuites du système d'alimentation; il est

également prévu dans ce fond une ouverture centrale des-

tinée au passage sans contact mécanique d'un organe d'appui par lequel le piston de mesure prend appui sur un

capteur de mesure.

Lorsque l'invention est utilisée à la déter-

mination gravimétrique de la quantité de produits pétro-

liers stockée dans un réservoir fixe, de préférence dans un réservoir de grande capacité, il est prévu que le capteur de mesure soit raccordé à un calculateur auquel sont transmis, pour le calcul du contenu gravimétrique du réservoir, d'autres paramètres comme la valeur de la surface active du piston de mesure, l'intégrale de la surface active de la section du réservoir avec, pour calcul et correction, sa variation sous l'effet de la

température et des forces massiques du liquide.

Enfin, il peut être prévu un réseau de tuyau-

teries de mesure raccordé à un parc de stockage compor-

tant plusieurs réservoirs, réseau équipé d'un groupe

d'organes de robinetterie permettant-de commander l'ou-

verture et la fermeture des différents réservoirs.

L'avantage de ce système réside dans le fait que plusieurs réservoirs peuvent par alternance être

raccordés au dispositif de mesure conforme à l'invention.

Ceci est non seulement possible avec des réservoirs con-

tenant le même produit liquide, mais aussi avec des réser-

voirs contenant des produits différents, dans la mesure o, conformément à l'invention, la pression du liquide peut être transmise indirectement par un gaz au piston, ou que pour la transmission directe de la pression du liquide au piston, il est prévu un système supplémentaire

permettant de purger les tuyauteries de mesure par souf-

flage avant un changement de réservoir.

Lors de la mesure de la pression d'un fluide,

en particulier celle de liquides inflammables ou corro-

sifs, il est à prescrire strictement par les services de contrôle, pour des raisons de sécurité, de veiller à la réalisation d'une séparation hermétique entre le fluide objet de la mesure et le fluide de blocage se trouvant dans le circuit du dispositif de mesure et dans

la tuyauterie d'alimentation.

L'invention se propose également d'augmenter la sécurité et, en particulier, de satisfaire aux critères officiels concernant la séparation du fluide objet de la mesure et du fluide de blocage du circuit du dispositif

de mesure, sans mettre en cause la précision de la mesure.

A cet effet, l'invention prévoit que le fluide et le fluide de blocage soient fonctionnellement

associés tout en n'ayant aucun contact l'un avec l'autre.

Il est très avantageux de réaliser une sépa-

ration hermétique entre le fluide et le fluide de blo-

cage sans que laprécision de la mesure soit mise en cause L'utilisation du procédé de mesure conforme à l'invention devient ainsi possible même pour des liquides

classés dangereux.

L'invention prévoit à cet effet que la liai-

son fonctionnelle des deux liquides soit assurée par un

organe séparateur élastique.

Il est alors avantageux que la pression du fluide de blocage soit adaptée à celle du fluide de sorte

que les forces agissant sur l'organe séparateur s'équili-

brent. Un dispositif de mise en oeuvre du procédé de mesure de sécurité comporte une chambre séparatrice à l'intérieur de laquelle est monté un organe séparateur

élastique dont une face est raccordée à une conduite d'a-

limentation pour le fluide à mesurer et dont l'autre face est raccordée à une conduite d'alimentation en fluide de

blocage, l'organe séparateur prenant, pour un état d'équi-

libre des forces fournies par le fluide de blocage et le fluide, une position neutre pour le contrôle de laquelle un système indicateur est prévu, système dont la liaison fonctionnelle avec un dispositif de régulation de la

pression du fluide de blocage dans la conduite d'alimen-

tation est conçue de telle sorte qu'il agisse en s'oppo-

sant à un changement de position de l'organe séparateur

par variation de la pression du fluide de blocage.

Comme organe séparateur, est utilisé un souf-

flet métallique extensible à axe de préférence vertical, dont une extrémité est fixée au couvercle de la chambre séparatrice, l'espace intérieur du soufflet métallique étant en communication avec une conduite d'arrivée pour le fluide, cependant que l'autre extrémité est fermée et

fait saillie de façon extensible dans la chambre sépara-

trice raccordée à la conduite d'arrivée du liquide de blocage, cette autre extrémité étant en liaison avec un

capteur électrique de déplacement dont le signal propor-

tionnel de position est transmis par un câble à un régu-

lateur asservissant la pression du fluide de blocage dans la conduite d'alimentation à la position du soufflet métallique de telle sorte que celui-ci se trouve en

position neutre.

L'invention se caractérise par le fait que l'équipement de régulation comporte comme organe d'entrée le capteur de déplacement, comme élément de réglage

final une servo-valve, ainsi qu'un régulateur dont l'en-

trée est raccordée par un câble au capteur de déplacement et dont la sortie est raccordée à la servo-valve par un câble de commande, et par le fait que la seryo-valve est montée sur une conduite de retour en dérivation par rapport

à la conduite d'alimentation.

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il L'invention se caractérise également par le fait que l'extrémité extensible du soufflet métallique est fermée par une plaque présentant une bordure radiale, dont les déplacements dans la direction verticale sont limités par les butées. Enfin, l'invention se caractérise par le fait que ce dispositif se raccorde par un réseau de conduites de mesure à un parc de stockage comportant plusieurs

réservoirs, réseau équipé d'un groupe d'organes d'arrêt.

permettant d'établir ou de fermer la communication avec les différents réservoirs, et par le fait que plusieurs

chambres séparatrices sont disposées en batterie et peu-

vent être mises en communication individuellement par un

groupe d'organes d'arrêt, avec une conduite d'alimenta-

tion en fluide et en fluide de blocage.

Dans ce qui suit, l'invention et ses avan-

tages sont exposés plus en détail à l'aide d'exemples

d'exécution illustrés par des figures Celles-ci repré-

sentent:

la figure 1, un dispositif conforme à l'in-

vention pour la mesure gravimétrique du contenu d'un réservoir, ce dispositif étant présenté pour partie en

coupe et pour partie sous forme de schéma fonctionnel.

La figure 2 une vue schématique, d'un parc

de réservoirs de stockage de produits pétroliers compor-

tant plusieurs réservoirs à grande capacité raccordés par un réseau de canalisations de mesure à un dispositif conforme à l'invention assurant la mesure de la pression

statique des différentes colonnes liquides.

La figure 3, une vue pour partie en coupe, pour partie sous forme de schéma fonctionnel, d'un poste

de distribution de produits pétroliers équipé du disposi-

tif de mesure gravimétrique du contenu de réservoir con-

forme à l'invention.

La figure 4, un dispositif conforme à l'in-

vention analogue à celui de la figure 1, mais à lubrifi-

cation pneumatique du piston de mesure, représenté en coupe.

La figure 5, un schéma fonctionnel du dispo-

sitif de mesure de pression d'un fluide, avec piston de mesure, circuit de fluide séparateur, chambre séparatrice

et équipement de régulation.

La figure 6 une vue en coupe, d'une chambre séparatrice à l'intérieur de laquelle sont montés un soufflet et un capteur de déplacement, et la figure 7 un schéma fonctionnel et en partie en coupe, d'un montage en batterie de plusieurs chambres

séparatrices équipées d'un groupe d'organes de commande.

L'installation présentée sur la figure 1 mon-

tre le réservoir de stockage 1 et sa charge 2, un produit pétrolier par exemple, dont la hauteur de remplissage H 1 dans le réservoir 1 est à déterminer par un dispositif

de mesure de pression 3 conforme a l'invention Pour pren-

dre un exemple proche de la pratique, le réservoir 1 peut être un réservoir cylindrique à-axe vertical, construit en acier et posé sur le sol, d'un diamètre supposé de 50 m et d'une hauteur de corps cylindrique de 25 m La capacité de stockage de ce réservoir est d'environ 50 000 tonnes de pétrole Pour le stockage et le prélèvement de quantités partielles de son contenu, le réservoir 1 est, par exemple raccordé à un réseau souterrain de conduites d'alimentation, réseau dont la représentation schématique ne montre qu'une branche 4 de la conduite principale, avec l'organe d'arrêt La conduite 4 a'un diamètre nominal de 400 mm A cette conduite, se raccorde une conduite de mesure 6 d'un diamètre de passage de 10 mm qui, par l'intermédiaire d'un filtre 7 conduit au cylindre 8 du dispositif de mesure 3 conforme à l'invention Le dispositif de mesure 3 est, le cas échéant, monté à demeure dans une chambre de mesure non représentée, disposée en sous-sol au-dessous du niveau du fond 9 du réservoir Dans le cylindre 8, est monté le piston de mesure 10 dans la paroi extérieure

duquel sont prévues un certain nombre de poches 11 raccor-

dées par des conduits 13 à un système d'alimentation 12 en

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fluide hydrostatique Comme fluide hydrostatique (ou fluide séparateur), est utilisé dans le cas présent le pétrole du réservoir 1, et le système d'alimentation 12 est à cet effet raccordé par une conduite de dérivation 14 à la conduite 4 du réservoir 1 Le système d'alimentation comporte également la pompe 15, le filtre 16 et la conduite d'alimentation 17 qui amène sous haute pression le pétrole utilisé comme fluide séparateur, par les conduits 13, aux poches il disposées entre le piston 10 et la paroi du cylindre Le liquide de fuite est

1 O évacué, par les conduits 18 prévus dans la cloison du cy-

lindre 8, vers le fond 19 de celui-ci, doté de poches col-

lectrices 20 Le fluide séparateur en retour est ramené dans la conduite principale 4 par un circuit comportant la conduite de retour de fuites 21, la pompe 22, la conduite 23 et le clapet anti-retour 24 Grâce au fluide séparateur introduit sous pression par le système d'alimentation 12 dans les poches

Il du piston 10 (fluide séparateur prélevé dans le cas pré-

sent sur la charge de pétrole à mesurer) le piston 10 "flotte" sans contact mécanique dans le corps du cylindre 8 et se trouve par conséquent, au repos, pratiquement soustrait à

l'influence de toute force extérieure; autrement dit, le pis-

ton 10 est guidé sans contact mécanique, et par conséquent sans frottement, dans le cylindre 8 Le piston 10 prend appui verticalement vers le bas, par l'intermédiaire de l'organe d'appui 25, sur le capteur de mesure 26 fixé au bâti 27 du

dispositif 3 Pour que le dispositif de mesure 3 soit rigou-

reusement vertical, son bâti 27 repose sur la surface 30 d'une fondation 31 par des pieds télescopiques réglables 29 Au capteur de mesure 26, sont raccordés par un câble 32 les unités électroniques nécessaires à la saisie et au traitement des informations de mesure, notamment un amplificateur de signaux 33 et une unité d'entrée 34 permettant d'introduire les paramètres nécessaires à certaines corrections d'erreurs commne par exemple la température et la pression du liquide, en tant que paramètres extérieurs occasionnant une dilatation

du réservoir 1 Toutes les informations introduites dans l'uni-

té 34 sont transmises par les lignes 35 au calculateur 36 qui calcule la valeur corrigée du contenu gravimétrique du réservoi

et la transmet par la ligne 37 à l'unité d'affichage 38.

Celle-ci peut être, si on l'estime utile, équipée d'une im-

primante (non représentée pour éviter de surcharger le schéma).

Le fonctionnement du dispositif de mesure de pres-

Sion 3 représenté sur la figure 1 est simple Par une partie de la conduite 4 et par la conduite 6 partant de celle-ci en dérivation et conduisant directement au montage de mesure 3, la chambre de mesure 39 comprise entre le couvercle 40 du cy-

lindre et la face supérieure 41 du piston 10 est mise directe-

ment à la pression correspondant à la colonne liquide H 1 du

réservoir 1 Le piston 10 transmet cette pression, par l'in-

termédiaire de l'organe d'appui 25 traversant sans contact mécanique une ouverture concentrique 42 prévue dans le fond

19 du cylindre 8, au capteur de mesure 26 qui transmet l'in-

formation reçue, par le câble 32, à l'amplificateur de signaux

33 et, par l'intermédiaire de l'unité d'entrée 34, au calcu-

lateur 36, le poids correspondant à la colonne liquide H 1

plus HN (HN = différence de niveau entre le fond 9 du réser-

* voir et la face supérieure 41 du piston 10) étant finalement déterminé Il est particulièrement important pour la qualité du résultat que la dilatation ou la contraction thermique de la colonne liquide ne joue aucun rôle durant la détermination du poids Cette importance-apparait mieux si l'on prend l'exemple d'un corps solide Considérons un tube d'aluminium

de 20 m, d'un poids de 20 kg Porté à une certaine tempé-

rature, ce tube s'allonge de 10 mm Son poids demeure de kg Soumis à une autre température, le tube se contracte

de 10 mm Son poids demeure encore de 20 kg Il en est exac-

tement de même dans l'estimation du poids de la colonne li-

quide Son volume varie avec la température, mais son poids

demeure le même.

Le procédé de mesure gravimétrique conforme à l'in-

vention et utilisé avec le dispositif représenté sur la figure 1 permet donc d'éliminer totalement l'influence,

jusqu'à présent des plus difficiles à éliminer, de la tempé-

rature, influence dont on connaît les inconvénients lors de la mesure volumétrique usuelle du contenu d'un réservoir et

la recherche de la masse par la détermination du poids spé-

cifique Il faut considérer en particulier que dans les

réservoirs d'une telle taille, il règne, à des niveaux dif-

férents, des températures tout à fait différentes Les poids spécifiques sont donc aussi tout à fait différents Toutes ce sources d'erreurs imputables à l'influence de la température sont, avec l'invention, évitées. Le procédé de mesure prévu par l'invention présente encore un autre avantage du fait même du principe auquel il fait appel Lorsque l'on mesure, comme c'est presque toujours le cas dans la pratique, des quantités différentielles par 1 O deux déterminations volumiques (lors d'un approvisionnement di réservoir, par exemple, ou lors d'un soutirage), la méthode de mesure correspondant à l'état de la technique peut dans certains cas conduire à l'addition des erreurs commises lors des deux mesures Avec le procédé conforme à l'invention,

cette éventualité est exclue.

Prenons, par exemple, le cas d'un soutirage se tra-

duisant par H 1 H 2 =L\H.

A partir du quotient de l'intégrale de surface active F = M D 2 par la surface active du piston de mesure 10,

on calcule le poids en tonnes de la charge de liquide souti-

ré Etant donné que l'énergie primaire que contient le pétrole (prenons le cas de son utilisation comme combustible) est liée au poids, c'est exclusivement le poids du pétrole qui est intéressant au plan commercial Il en est de même pour le commerce des produits pétroliers destinés à des traitements pétrochimiques ultérieurs dans l'industrie chimique. Dans l'exemple choisi de la détermination de la différence de poids / H, la colonne liquide Hl est mesurée avant le soutirage, par le dispositif conforme à l'invention et représenté sur la figure 1, le résultat étant obtenu avec un pourcentage d'erreur inférieur à l % Il en est de même à la fin du soutirage, pour la mesure gravimétrique de la colonne liquide résiduelle H 2, effectuée avec une précision identique, AH étant ensuite obtenu par différence

des deux valeurs trouvées La différence de poids corres-

pondante AG se calcule ensuite à partir de AG = AH K, o K représente le quotient corrigé des surfaces respectives

du réservoir et du piston de mesure.

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L'exemple montre qu'avec le procédé conforme à l'invention et son dispositif de mise en oeuvre, le calcul

d'une différence entre deux états de remplissage peut s'ef-

fectuer sans difficulté, qu'il ne requiert qu'une fraction du travail qu'on lui consacrait jusqu'à présent et qu'en

raison de la suppression des déterminations de poids spéci-

fiques, fastidieuses et susceptibles d'introduire des erreurs, ce calcul peut s'effectuer rapidement et de façon fiable, et de plus avec des pourcentages d'erreur dix fois plus faibles que lors de l'utilisation des méthodes de mesure correspondant

à l'état de la technique.

La figure 2 représente schématiquement un parc de stockage 43 comme il en existe normalement dans les grands centres de transbordement de produits pétroliers Le pétrole brut est pompé et transféré, par un réseau de canalisation 45, du pétrolier 44, dans les réservoirs de stockage 46 Ceuxci sont raccordés par des conduites de mesure 47 équipées d'un groupe d'organes d'arrêt 48 au dispositif de mesure 50

conforme à l'invention, logé dans la chambre de mesure 49.

D'un pupitre de commande et de mesure 51 installé à une distance quelconque, l'ouverture et la fermeture des conduites de mesure 47 sont commandées par les organes d'arrêt 48 et les différents réservoirs 46 mis ainsi en communication avec

le dispositif de mesure 50 par une conduite de mesure 47.

Pour le reste l'installation représentée ne requiert aucune

explication particulière; elle montre un cas d'emploi ty-

pique, particulièrement avantageux, de l'invention.

Sur la figure 3, le dispositif 3 conforme à l'in-

vention et le procédé de mesure pouvant être mis en oeuvre avec ce dispositif sont illustrés dans le cadre du système

de soutirage d'une station distributrice d'un produit pétro-

lier Le réservoir de stockage 1, le plus souvent souterrain,

est raccordé par un circuit comportant une conduite de sou-

tirage 52, un filtre 53 et une pompe de transvasement 54 au réservoir de mesure 55 installé à demeure Celui-ci est rempli jusqu'à une hauteur quelconque H 3 pour laquelle le

compteur 56 du distributeur a été mis sur la position zéro.

Après approvisionnement (flèche 57) du véhicule-citerne 58 et fermeture du robinet 59, le niveau H 4 du réservoir de

mesure 55 est mesuré avec le dispositif 3 conforme à l'in-

vention et la charge de produit pétrolier prélevée calculée en unités de poids par l'unité électronique 60, qui comporte l'amplificateur de signaux 33 et le calculateur 34, cependant que le compteur 56 du distributeur 61 enregistre la charge prélevée Un appareil complémentaire 180 peut le cas échéant, une fois atteinte une valeur de consigne présélectionnée,

commander la fermeture automatique du robinet de prise 59.

Le dispositif de mesure 3 conforme à l'invention est, de la manière qui vient d'être décrite, raccordé à un système d'alimentation en fluide de blocage 12 prélevé sur le produit pétrolier à pomper, une pompe 15 transférant ce fluide de blocage sous haute pression et le liquide de fuite étant

ramené à la bâche par une pompe 22.

Dans l'exemple d'exécution représenté sur la figure

3, supposons que le liquide à soutirer soit un mélange pro-

pane-butane qui, à une température ambiante de 200 C environ,

possède une tension de vapeur de l'ordre de 0,05 à 0,15 M Pa.

Cette tension de vapeur se traduit par une pression s'exer-

çant sur la surface du liquide 80 et 81 dans le réservoir de stockage 1 et dans le réservoir de mesure 55, les deux enceintes occupées par la vapeur saturée s'équilibrant par

la conduite 62 Pour éliminer l'effet de la tension de va-

peur sur le résultat de la mesure, le dispositif de mesure 3 est équipé d'un cylindre de mesure 63 fermé des deux côtés, le piston de mesure 10 étant soumis par le haut à une pression correspondant à la colonne liquide H 3 ou H 4 majorée de la tension de vapeur, et soumis également par le bas, grâce à la conduite 64, à la pression correspondant à la

tension-de vapeur L'action de la tension de vapeur s'équi-

libre ainsi et, grâce à l'invention, aussi bien les effets de la tension de vapeur que ceux de la température sont

éliminés, la mesure désirée de la différence de poids.

H 3 H 4 = A H s'effectue de ce fait sans erreur.

Le distributeur à dispositif de mesure conforme a

l'invention élimine les difficultés et les erreurs gros-

sières lors de la mesure du contenu des réservoirs, erreurs dont il fallait jusqu'à ce jour obligatoirement accepter l'existence pour un réservoir de mesure installé sur un système de pesée du fait de l'effet, impossible à calculer,

des organes montés sur les conduites d'amont et d'aval.

Grâce à l'invention, le réservoir de mesure 55 peut

être installé à demeure et être équipé du dispositif de me-

sure 3, une précision de mesure avec moins de 1 % d'erreur étant atteinte Le but que s'est proposé l'invention est

donc atteint de façon optimale.

Le dispositif représenté sur la figure 3 peut aussi être utilisé dans les stations-service pour le ravitaillement

en carburant des voitures de tourisme et des camions.

On peut aussi concevoir dans le cadre de l'invention

un soutirage direct à partir du réservoir installé horizonta-

lement, en conservant de façon appropriée la configuration

du réservoir.

Dans ce cas, le dispositif de pesée prévu par l'in-

vention est à installer au-dessous du niveau de liquide à mesurer. La figure 4 montre un dispositif de mesure conforme

à l'invention, dispositif qui, bien qu'étant simplifié, uti-

lise le même -principe que les dispositifs décrits ci-dessus.

Le dispositif 3 servant à mesurer la pression dans le ré-

servoir 1, qui comporte égalementun cylindre 8 et un piston de mesure 10, est alimenté, à la différence des formes d'exécution décrites précédemment, par un fluide séparateur pneumostatique, un gaz occupant les poches il prévues sur le piston 10 et assurant comme lubrifiant le guidage sans contact mécanique du piston, gaz pouvant être de l'air amené sous pression L'air est introduit dans le système par la

soufflante volumétrique à piston 66, à partir de l'atmos-

phère, sous un débit et à une pression réglable, par l'in-

termédiaire de la conduite d'alimentation 67 Une poche de détente annulaire 68 prévue sur le piston de mesure 10

et fonctionnant en association avec une tubulure d'éva-

cuation 69 traversant l'enveloppe du cylindre 8 empêche l'air de blocage de pénétrer à partir de la poche il dans l'espace de la chambre de mesure 39 Dans le réservoir 1, est

disposé un tubeab mesure 70 passant au-dessous et à proxi-

mité immédiate du toit 71 et s'orientant ensuite vers le bas en direction du fond 9 Ce tube de mesure 70 se termine dans une petite cloche à plongeur 72 équipée d'une tubulure de sortie 73 Le tube de mesure 70 est en communication avec la conduite de mesure 74, laquelle se raccorde à une soufflante

rotative à piston 75 également réglable en débit et en pres-

sion Le piston de mesure 10 prend appui, conformément à l'invention, sur le capteur de mesure 26 par l'intermédiaire d l'organe d'appui 25 Le signal émis par le capteur de mesure est transmis par l'intermédiaire du câble 32, de la façon déjà décrite, à l'amplificateur d'entrée 33 et à l'unité d'entrée 34 pour introduction de paramètres correcteurs

d'erreurs, puis acheminé vers un calculateur 36 et l'amplifi-

cateur de puissance 65; l'unité d'affichage 38 donne alors sous forme numérique le résultat de la mesure et du calcul

du poids.

Le fonctionnement du dispositif conforme à l'inven-

tion est le suivant La mise en marche de la soufflante 66 annule le contact mécanique entre le piston de mesure 10 et le cylindre 8; le piston est alors guidé sans contact mécanique et sans frottement Intervient ensuite la mise en marche de la soufflante 75, qui envoie de l'air sous un débit et à une pression réglés dans la conduite de mesure 74 et dans le tube de mesure 70 ainsi que dans la cloche à plongeur 72 L'air remplit la totalité du système jusqu'au niveau 76, exactement

défini par la présence de l'ouverture de sortie 73 La souf-

flante 75 est réglée sur une pression qui doit être très légèrement supérieure à la pression de la colonne de liquide repoussée, et sur un débit d'air constant, de façon telle que par l'orifice de sortie 73, quelques petites bulles d'air s'échappent par unité de temps, ceci pour que le niveau de mesure inférieur 76 atteint dans la cloche à plongeur 72 soit maintenu avec une pression d'une fraction de millimètre quelles que soient les hauteurs de remplissage La sortie des petites bulles d'air peut, par exemple, être contrôlées acoustiquement par un microphone installé sur la cloche

à plongeur.

La pression s'établissant dans la conduite de mesure 74 correspond alors exactement à la pression de la colonne liquide mesurée entré le niveau supérieur H O du liquide et le niveau de mesure inférieur constant Hu, qui correspond au niveau de référence 76 atteint par le liquide Si le niveau supérieur Ho du liquide est modifié par un apport de liquide au réservoir 1 ou par un soutirage, la modification de poids intervenant est constatée suivant la même technique de mesure que celle déjà décrite pour les dispositifs objets des figures 1 et 3 Avec le dispositif représenté sur la

figure 4, la seule différence est qu'aucun liquide ne tran-

site par la conduite 74 et que la pression des colonnes liquides H O et Hu à mesurer se transmet par un gaz (de l'air en l'occurence) à la chambre de mesure 39 et par conséquent

à la face supérieure du piston 10 Il en résulte comme avan-

tage une simplicité extraordinaire du dispositif et d'autre part, les conduites de mesure n'ont pas à être remplies du

fluide à mesurer.

Le réservoir 81 représenté sur la figure 5 contient un liquide 81 ', un pétrole léger par exemple, dont la pression hydrostatique Pl doit être mesurée Cette pression agit par l'intermédiaire de la conduite 98 sur le soufflet métallique 82 monté dans la chambre séparatrice 85 de telle sorte qu'il est fixé par son extrémité supérieure ouverte 100 au couvercle

105 de la chambre séparatrice 85, l'espace intérieur du souf-

flet étant en communication directe, par la conduite 98, avec le liquide 81 ' se trouvant dans le réservoir 81 La pression hydrostatique Pl du liquide 81 ' agit sur le côté intérieur du soufflet métallique extensible 82 et exerce sur

la surface de la section intérieure de celui-ci une force K 1.

La chambre séparatrice 85, dans laquelle fait saillie l'ex-

trémité librement extensible du soufflet métallique 82, est raccordée par la conduite de mesure 87 au piston de mesure 89 et remplie de liquide séparateur Grâce à ces dispositions, la pression hydrostatique Pl du liquide 81 ' contenu dans le

réservoir 81 est transmise au piston de mesure 89 par l'in-

termédiaire du soufflet métallique extensible 82, par la pression P 2 du liquide séparateur et par l'intermédiaire de la conduite d'alimentation 87 sans que le liquide 81 ' et

le liquide séparateur (ou le fluide 81 ' et le fluide sépara-

teur) ne viennent au contact l'un de l'autre.

Le fonctionnement est le suivant: La pression P 2 du fluide séparateur (ou du liquide séparateur) dans la chambre séparatrice 85 est transmise directement à la face inférieure librement extensible du soufflet métallique 82 Cette pression exerce sur la surface de la section extérieure une force K 2 Dans sa position neutre, le soufflet métallique 82 se trouve en équilibre,

c'est-à-dire que K 1 = K 2.

Le circuit du liquide séparateur est équipé d'une pompe hydraulique 97 mettant en pression l'espace compris entre le piston de mesure 89 et le cylindre 88, de sorte que se créent entre le piston de mesure 89 et le cylindre 88

une séparation hydrostatique sans frottement et une étan-

chéité Le piston de mesure 89 prend appui sur la cellule de pesée 90 raccordée par le càble 90 " à l'unité électronique de pesée 90 ' Compte tenu des surfaces actives du piston de mesure 89 et du réservoir 8 l ainsi qoed'une caractéristique

d'étalonnage pour la correction des erreurs, l'unité électro-

nique de pesée 90 ' affiche la masse du liquide 81 ' se trouvant dans le réservoir On peut, en particulier, obtenir ainsi

avec une très grande précision la masse d'un apport de li-

quide ou celle d'un soutirage (différence de masses).

Pour éviter les erreurs de mesure pouvant résulter de la caractéristique d'élasticité du soufflet métallique, le couvercle de fermeture 82 ' du soufflet extensible 82 est

maintenu à un niveau constant à l'aide du capteur de dépla-

cement 84, de la servo-valve 92 et du régulateur 94 Le capteur de déplacement 84 est constitué en transformateur différentiel qui, lorsqu'un écart mécanique par rapport à

la position neutre intervient, délivre un signal électrique.

Ce signal proportionnel de position est transmis par le câble 94 ' au régulateur 94, lequel transforme le signal de commande en une impulsion de réglage qui est transmise comme signal de pilotage par le càble 94 " à la servo-valve 92 et règle

celle-ci Le réglage de la servo-valve 92 entraîne l'ouver-

ture plus ou moins grande de la conduite-de retour 99, de sorte que dans la conduite d'alimentation 87, la pression P 2 de l'excédent de fluide séparateur, agissant comme fluide de Mesure se trouve modulée avec maintien du rapport K 1/K 2 constante = 1, même s'il se produit une modification de la

pression Pl du liquide du côté du réservoir.

Du fait de la pression engendrée par la pompe hy-

draulique 97 et régnant dans l'intervalle séparant le piston de mesure 89 et le cylindre 88, du liquide séparateur sort par le haut Grâce à la boucle de régulation comportant le transformateur différentiel 84, la servo-valve 92 et le régulateur 94, le débit du liquide séparateur se détendant

par l'intervalle supérieur du piston de mesure 89 et du cy-

lindre 88 et qui est ramené comme liquide de mesure dans la conduite d'alimentation 87, se trouve régulé avec précision (par régulation inverse); la pression P 2 est par conséquent régulée et l'on obtient qu'en position neutre, la plaque de fermeture 82 ' du soufflet métallique 82 se maintienne

à un niveau constant.

En fermant la vanne principale 91, on peut, à l'aide du vase de tropplein 95 contrôler avec précision le réglage

du point zéro du système de pesée du réservoir et/ou modi-

fier ce réglage Pour augmenter la sécurité, le réservoir 96 à fluide séparateur est équipé d'une commande à flotteur 198 S'il arrive que le liquide séparateur s'élève de façon non admissible dans le réservoir 96, la commande à flotte 198 provoque la fermeture de la vanne principale 91 et de la vanne 93; le système est alors isolé en toute sécurité

du soufflet métallique 82 et du réservoir 81.

La purge d'air de la chambre séparatrice 85 est assurée par la soupape de purge d'air 86 La vanne 93 est

fermée à l'arrêt du système de pesée, de sorte que la servo-

valve 92 peut rester sur sa: positionderéglage.

La figure 6 montre la chambre séparatrice 85 à

l'intérieur de laquelle le soufflet métallique 82 se rac-

corde par son extrémité supérieure ouverte 100 au couvercle de la chambre de séparation 85 Son espace intérieur est en communication directe, par la conduite 98, avec le liquide 81 ' du réservoir 81 Le soufflet métallique 82 est

fermé à son extrémité inférieure libre par la plaque de fer-

meture 82 ' qui présente une bordure radiale en saillie par rapport à lui Cette bordure radiale sert à limiter la course du soufflet entre les butées de sécurité 83 et 83 ' Sur la plaque de fermeture 82 ', est fixé le noyau d'induction 84 '

du transformateur différentiel 84 monté en capteur de dépla-

cement La bobine 84 " de celui-ci, qui comporte selon la technique habituelle trois enroulements, est fixée à la plaque de fond 115 de la chambre séparatrice 85 De la

bobine 84 ", le câble 94 ' posé au moins partiellement-à l'in-

térieur de la conduite de mesure 87, conduit au régulateur 94.

Sur le couvercle 105 de la chambre séparatrice 85, est montée

une soupape de purge d'air 86.

Le fonctionnement de la chambre séparatrice 85 et du soufflet métallique 82 est le suivant

Lorsque la plaque de raccordement 82 ' est en équi-

libre entre une force K 1 agissant sur elle de haut en bas à

l'intérieur du soufflet et une force correspondante K 2 agis-

sant de bas en haut sur la face extérieure de cette plaque, on peut écrire l'égalité

K 1 = K 2

soit K 1/K 2 1 = constante La force K 1 est le produit de la surface intérieure F 1 du soufflet métallique 82 et de la pression fluidique Pl du liquide 81 ' du réservoir, cependant que la force K 2 est

le produit de la surface extérieure F 2 du soufflet métal-

lique et de la pression fluidique P 2 du fluide séparateur se trouvant dans la conduite d'alimentation 87 Dans l'hypothèse o le poids du soufflet métallique suspendu de façon mobile est compensé par sa caractéristique d'élasticité en position

neutre et en supposant également F 1 = F 2, nous avons Pl = P 2.

Il s'ensuit que le fluide et le fluide séparateur

séparés hermétiquement l'un de l'autre par le soufflet métal-

lique 82 agissant en organe séparateur sont en liaison fonctionnelle sans contact entre eux, sans que la précision

de la mesure n'en soit affectée, ce qui représente la so -

lution optimale au problème que l'invention s'était proposée

de résoudre.

Pour qu'une variation de Pl ne perturbe pas l'équi-

libre Ki/K 2 = 1 par un allongement ou un raccourcissement du soufflet métallique extensible selon sa caractéristique d'élasticité, le maintien précis de la position neutre doit être assurée en tant que condition préalable à une mesure sans erreur Ceci est réalisé, selon l'invention par l'équipement

de régulation 84, 92, 94, 94 ', 94 ", un asservissement extra-

sensible positionnement/pression permettant, associé à une

caractéristique élastique extrêmement plate du soufflet mé-

l O tallique 82, de maintenir avec une grande précision la posi-

tion neutre prise par le soufflet dans la plage de mesure.

La figure 7 représente un montage multiple de chambres séparatrices 85, 85 ', 85 ", 130, 130 ' constituant une batterie 201 Les chambres séparatrices 85, 85 ', 85 ", 130, 130 ' sont raccordées

individuellement par leur face supérieure aux conduites flui-

diques 98, 98 ', 98 ", 260 et 260 " Ces conduites fluidiques débouchent, comme il a été montré plus haut, à l'intérieur

de soufflets métalliques correspondants 82 L'espace inté-

rieur de chacune des chambres séparatrices 85, 85 ', 85 ", 130 et 130 ' est par alternance en communication, par un groupe d'organes d'arrêt 101, 101 ', 101 ", 290 et 290 ', avec une conduite de mesure 87 Ce montage présenté à titre d'exemple sert à la commande des pressions Pl à partir, par exemple de cinq réservoirs différents Quand la pression Pl du fluide à l'intérieur du réservoir correspondant à la conduite fluidique 98 doit être utilisée, l'organe d'arrêt 101 est ouvert, cependant que les organes d'arrêt 101 ', 101 ", 290 et 290 ' demeurent fermés La colonne liquide agit alors dans

le réservoir raccordé au système de mesure, par l'intermé-

diaire de la chambre de séparation 85 et selon le processus déjà décrit, sur le liquide de mesure et de séparation se trouvant dans la conduite d'alimentation 87, et l'affichage correspondant apparaît Si la mesure doit ensuite concerner un réservoir correspondant à une autre conduite fluidique 98 ', l'organe d'arrêt 101 est fermé et l'organe 101 ' ouvert, cependant que tous les autres organes demeurent fermés, et

ainsi de suite.

Le dispositif conforme à l'invention n'est pas lié à l'exécution en forme de soufflet métallique de l'organe

2515819 '

séparateur Au lieu d'un tel soufflet, on pourrait également utiliser une membrane sensible calibrée de façon appropriée, en liaison avec un capteur de déplacement dans une chambre de séparation. L'invention permet de répondre de façon optimale et sans mettre en cause la précision de la mesure à la nécessité d'une séparation hermétique entre le fluide soum'is

à la mesure et le fluide séparateur dans le circuit du dis-

positif de mesure.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Procédé de mesure d'une pression, en particu-

lier de la pression statique ou quasi-statique d'un fluide par l'utilisation d'un piston de mesure ( 10) guidé dans un cylindre ( 8) et soumis à une pression, et qui est en liaison avec un dispositif de mesure de charge ( 26), caractérisé

par le fait que le piston ( 10) est guidé sans contact méca-

nique dans le cylindre ( 8) au moyen d'un système de lubrifi-

cation hydrostatique ou pneumatique utilisant un fluide

séparateur ou de blocage amené sous pression.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le fluide de blocage est à une pression plus

élevée que celle du fluide soumis à la mesure.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 et 2, caractérisé par le fait que comme fluide de blocage,

est utilisé le fluide fournissant la pression et que la pres-

sion de ce fluide est augmentée avant son introduction dans

le cylindre ( 8).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 et 2, caractérisé par le fait qu'un liquide est utilisé

comme fluide de blocage.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 et 2, caractérisé par le fait qu'un gaz, de préférence

de l'air, est utilisé comme fluide de blocage.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 à 5, caractérisé par le fait que la pression du liquide

est transmise directement au piston ( 10).

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 à 5, caractérisé par le fait que la pression du liquide est

transmise indirectement au piston ( 10) par un gaz, de pré-

férence de l'air.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 à 7, caractérisé par l'utilisation du procédé à la déter-

mination gravimétrique de la quantité de produit pétrolier

stockée dans un réservoir fixe ( 1), de préférence un réser-

voir de grande capacité.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 à 4, caractérisé par le fait que le fluide et le fluide séparateur sont en liaison fonctionnelle sans être en contact

158 1 9

l'un avec l'autre.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé

par le fait que la liaison fonctionnelle s'effectue par l'in-

termédiaire d'un organe séparateur élastique ( 82).

11 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 9 et 10, caractérisé par le fait que la pression du fluide séparateur est modulée sur celle du fluide de façon telle que les forces agissant sur l'organe séparateur ( 82) s'équilibrent.

12 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé

conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, uti-

lisant un piston de mesure ( 10) guidé dans un cylindre ver-

tical ( 8), carac érisé par le fait que dans la paroi exté-

rieure du piston ( 10) et/ou dans la paroi intérieure du cy-

lindre ( 8), sont prévues des poches ( 11) permettant l'éta-

blissement d'une lubrification hydrostatique ou pneumatique

par un fluide séparateur ou de blocage, et qui sont rac-

cordées à un système d'alimentation en fluide ( 12).

13. Dispositif selon la revendication 12, carac-

térisé par le fait que le cylindre ( 8) présente un fond ( 1-) ayant la forme d'un carter de réception ( 20) pour le fluide de blocage, fond se raccordant à une conduite de retour de fuites ( 21, 22, 23, 24) du système d'alimentation ( 12), et par le fait que dans le fond ( 19) est prévue une ouverture centrale ( 42) destinée au passage sans contact mécanique d'un organe d'appui ( 25) permettant au piston de mesure ( 10) de

prendre appui sur un capteur de mesure ( 26).

14. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 12 et 13, en particulier pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 8, caractérisé par le

fait que le capteur-de mesure ( 26) est raccordé à un calcu-

lateur ( 34, 36) auquel sont transmis pour le calcul du contenu gravimétrique du réservoir d'autres paramètres comme la valeur de la surface active du piston de mesure ( 10), l'intégrale de la surface active de section du réservoir ( 1) avec pour calcul etcorrection, sa variation-sous l'effet

de la température et du poids du liquide.

15. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé

conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 8 à 11,

caractérisé parune chambre séparatrice ( 85) à l'intérieur de laquelle est monté un organe séparateur élastique ( 82) dont une face ( 100) est raccordée à une conduite d'alimen- tation ( 98) pour le fluide à mesurer ( 81 ') et dont l'autre face est raccordée à une conduite d'alimentation ( 87) en fluide de blocage, l'organe séparateur ( 82) prenant, pour Un état d'équilibre des forces fournies par le fluide de blocage et le fluide, une-position neutre pour le contrôle de laquelle un système indicateur ( 84, 84 ', 84 ") est prévu, système dont la liaison fonctionnelle avec un dispositif ( 92, 94) de régulation de la pression du fluide de blocage dans le conduite d'alimentation ( 87) est conçue de telle sorte qu'il agisse en s'opposant à un changement de position de l'organe séparateur ( 82), par variation de la pression

du fluide de blocage.

16. Dispositif selon la revendication 15, carac-

térisé par le fait que comme organe séparateur, est utilisé un soufflet métallique extensible ( 82) à axe de préférence vertical, dont une extrémité ( 100) est fixée au couvercle ( 105) de la chambre séparatrice ( 85), l'espace intérieur du soufflet métallique ( 82) étant en communication avec une conduite d'arrivée ( 98) pour le fluide, cependant que l'autre extrémité ( 82 ') est fermée et fait saillie de-façon extensible dans la chambre séparatrice ( 85) raccordée à la conduite d'arrivée ( 87) du liquide de blocage, cette autre extrémité ( 82 ') étant en liaison avec un capteur électrique de déplacement ( 84, 84 ', 84 ") dontle signal proportionnel de position est transmis par un câble ( 94 ') à un régulateur ( 94) asservissant la pression du fluide de blocage dans la conduite d'alimentation ( 87) à la position du soufflet métallique ( 82, 82 ') de telle sorte que celui-ci se trouve

en position neutre.

17 Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 15 ou 16, caractérisé par le fait que l'équipement de régulation comporte comme organe d'entrée le capteur de déplacement ( 84, 84 ', 84 "), comme élément de réglage final une servo-valve ( 92), ainsi qu'un régulateur ( 94) dont l'entrée est raccordée par un câble de commande ( 94 ') au capteur de déplacement ( 84, 84 ', 84 ") et dont la sortie est raccordée à la servo-valve ( 92) par un câble de commande ( 94 ") et par le fait que Jaservo-valve ( 92) est montée sur une conduite de retour ( 99) en dérivation par rapport à la conduit

d'alimentation ( 87).

18. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 15 à 17, caractérisé par le fait que l'extrémité extensible du soufflet métallique ( 82) est fermée par une plaque ( 82 ') présehtant une bordure radiale, et dont les déplacements en direction verticale sont limités par des

butées ( 83, 83 ').

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 12 à 18, caractérisé par le fait que ce dispositif se raccorde par un réseau de conduites de mesure ( 6, 47) à un parc de stockage ( 43), comportant plusieurs réservoirs ( 1, 46), réseau équipé d'un groupe d'organes d'arrêt ( 48) permettant d'établir ou de fermer la communication avec les différents réservoirs ( 46), et par le fait que plusieurs chambres séparatrices ( 85, 85 ', 85 ", 130, 130 ") sont disposées en batterie ( 101) et peuvent être mises en communication individuellement par un groupe d'organes d'arrêt ( 101, 101 ', 101 ", 290, 290 ') avec une conduite d'alimentation ( 98, 98 ',

98 ", 260, 260 ") en fluide et en fluide de blocage ( 87).