FR2545604A1 - Device for measuring the displacement and/or locating the position of a moving member, in particular a float - Google Patents
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Abstract
Description
"Dispositif de mesure de deplacement et/ou de reperage de position d'un organe moabite, en particulier d'un flotteur11
La présente invention concerne un dispositif de mesure de deplacement et/ou de reperage de position d'un organe mobile, à l'aide de moyens de détection comprenant au moins une source lumineuse et un détecteur photoélectrique sensible au rayon emis par cette source lumineuse1 devant lesquels ledit organe mobile peut se déplacer, cet organe mobile présentant des parties succès sives qui alternativement permettent au rayon lumineux émis par ladite source lumineuse dtatteindre ledit détecteur photoélectrique et ne le permettent pas, en vue de fournir à partir des informations founies par le détecteur photoelectriques, des grandeurs correspondants au déplacement et/ou à la position dudit organe mobile."Device for measuring displacement and / or locating position of a Moabite member, in particular a float11
The present invention relates to a device for measuring the displacement and / or location tracking of a mobile member, using detection means comprising at least one light source and a photoelectric detector sensitive to the ray emitted by this light source1 in front which said movable member can move, this movable member having successive parts which alternately allow the light beam emitted by said light source to reach said photoelectric detector and do not allow it, with a view to supplying from information supplied by the photoelectric detector , quantities corresponding to the displacement and / or the position of said movable member.
Des dispositifs de mesure de ce type existent déjà. Measuring devices of this type already exist.
Mais ces dispositifs de mesure ont une structure et un fonctionnement qui engendrent une consommation en énergie électrique relativement importante, due essentiellement à la consommation en énergie électrique de la source lumineuse.However, these measurement devices have a structure and an operation which generate a relatively large consumption of electrical energy, essentially due to the consumption of electrical energy from the light source.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et propose un dispositif de mesure dont la consommation en énergie électrique, par rapport aux dispositifs de mesure connus, est considerablement diminuée
Ce but est atteint grâce au fait que le dispositif de mesure selon la présente invention, du type mentionné ci-dessus, comprend des moyens pour alimenter en énergie électrique ladite source lumineuse périodiquement pour que cette dernière émette des impulsions lumineuses à une fréquence déterminée;; la fréquence de ces impulsions lumineuses étant supérieure à la fréquence des passages des frontières entre lesdites parties successives devant lesdits moyens de détection à la vitesse maximum de déplacement dudit organe mobile. I1 s'ensuit que le dispositif de mesure selon la présente invention permet de n'alimenter la source lumineuse uniquement pour que cette source lumineuse émette des impulsions lumineuses, tout en permettant une mesure correcte grâce à un choix de la fréquence de ces impulsions lumineuses par rapport à la vitesse maximum de déplacement dudit organe mobile.The object of the present invention is to remedy this drawback and provides a measuring device whose consumption of electrical energy, compared with known measuring devices, is considerably reduced.
This object is achieved thanks to the fact that the measuring device according to the present invention, of the type mentioned above, comprises means for supplying electrical energy to said light source periodically so that the latter emits light pulses at a determined frequency; the frequency of these light pulses being greater than the frequency of the border crossings between said successive parts in front of said detection means at the maximum speed of movement of said movable member. It follows that the measuring device according to the present invention makes it possible to supply the light source only so that this light source emits light pulses, while allowing correct measurement thanks to a choice of the frequency of these light pulses by relative to the maximum speed of movement of said movable member.
Le dispositif de mesure selon la présente invention peut avoir bien des applications. En effet, du fait qu'il permet de minimiser considérablement la consommation en énergie électrique, il peut avantageusement être utilisé chaque fois que la source d'énergie électrique est une source d'énergie électrique autonome constituée d'une ou de plusieurs piles ou batteries,
Dans une application particulière, le dispositif de mesure ci-dessus peut constituer un dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau d'un fluide et notamment un dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau d'une étendue d'eau ou d'un cours doleau. En effet, il est particulièrement fréquent que de tels dispositifs de mesure de niveau soient placés en des endroits où ils ne peuvent etre alimentés que par une source d'énergie électrique autonome.The measuring device according to the present invention can have many applications. Indeed, because it makes it possible to considerably minimize the consumption of electrical energy, it can advantageously be used each time that the source of electrical energy is an autonomous electrical energy source consisting of one or more cells or batteries ,
In a particular application, the above measuring device can constitute a device for measuring the level and / or variation of the level of a fluid and in particular a device for measuring the level and / or varying the level of an area. water or a stream of water. In fact, it is particularly common for such level measurement devices to be placed in places where they can only be supplied by an autonomous electrical energy source.
C'est pourquoi la présente invention concerne égale ment-un dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau d'un fluide Ce dispositif de mesure selon la présente invention comprend un flotteur et un organe mobile susceptible d'être entraîné par le mouvement vertical dudit flotteur et est tel qu'il comprend des moyens de détection comprenant au moins une source lumineuse et un détecteur photoélectrique sensible au rayon émis par cette source lumineuse, devant lesquels ledit organe mobile peut se déplacer, cet organe mobile présentant des parties successives qui alternativement permettent au rayon lumineux émis par ladite source lumineuse d'atteindre ledit détecteur photoélectrique et ne le permet -tent ; des moyens pour alimenter en énergie électrique ladite source lumineuse périodiquement pour que cette dernière émette des impulsions lumineuses à une fréquence déterminée, la fréquence de ces impulsions lumineuses étant supérieure à la fréquence des passages des frontières entre lesdites parties successives dudit organe mobile devant lesdits moyens de détection à la vitesse maximum de déplacement dudit organe mobile ; et des moyens pour fournir à partir des informations fournies par le détecteur photoélectrique des grandeurs correspondant au niveau et/ou à la variation de niveau dudit fluide. This is why the present invention also relates to a device for measuring the level and / or varying the level of a fluid. This measuring device according to the present invention comprises a float and a movable member capable of being driven by the vertical movement of said float and is such that it comprises detection means comprising at least one light source and a photoelectric detector sensitive to the ray emitted by this light source, in front of which said mobile member can move, this mobile member having successive parts which in turn allow the light beam emitted by said light source to reach said photoelectric detector and does not allow it; means for supplying electric power to said light source periodically so that the latter emits light pulses at a determined frequency, the frequency of these light pulses being greater than the frequency of border crossings between said successive parts of said movable member in front of said means of detection at the maximum speed of movement of said movable member; and means for supplying, from information supplied by the photoelectric detector, quantities corresponding to the level and / or the level variation of said fluid.
Selon la présente invention, le dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau ci-dessus peut également comprendre des moyens pour enregistrer lesdites grandeurs. According to the present invention, the above level measurement and / or level variation device can also include means for recording said quantities.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un dispositif de mesure de niveau et de variation de niveau d'une étendue dteau ou d'un cours d'eau décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel
la figure 1 représente schématiquement sa partie mécanique munie d'un disque ;
- la figure 2 represente une we en plan du disque visible sur la figure 1 ,'
- et la figure 3 représente le schéma électronique du dispositif de mesure.The present invention will be better understood from the study of a device for measuring the level and varying the level of a stretch of water or a watercourse described by way of non-limiting example and illustrated by the drawing on which
Figure 1 shows schematically its mechanical part provided with a disc;
- Figure 2 represents a we in plan of the disc visible in Figure 1, '
- And Figure 3 shows the electronic diagram of the measuring device.
Comme on peut le voir sur la figure I; le dispositif de mesure représenté comprend un flotteur 2 porté par une étendue d'eau 3 constituée par exemple par un cours d'eau Ce flotteur 2 est susceptible de transmettre son mouvement vertical provoqué par la variation du niveau d'eau à une poulie 4 dont l'axe 5 porté par un palier 6 porte également un disque 7. As can be seen in Figure I; the measuring device shown comprises a float 2 carried by a body of water 3 constituted for example by a watercourse This float 2 is capable of transmitting its vertical movement caused by the variation of the water level to a pulley 4 whose the axis 5 carried by a bearing 6 also carries a disc 7.
Comme on le voit bien sur la figure 2, ce disque 7 présente, à sa périphérie, une succession de dents 8 séparées par des évidements 9 régulièrement répartis et de dimension circonfé rentielle identique,
Au disque 7 sont associés deux dispositifs de détection repérés d'une manière générale par les références 10 et 11 qui comprennent chacun deux parties qui, dans l'exemple, sont placées de part et d'autre du disque 7 et au voisinage de sa périphériet L'une de ces parties est une source lumineuse susceptible d'émettre en direction de l'autre partie constituée par un détecteur photoclectrique; le rayon émis atteignant le détecteur lorsqu'un évidement 9 du disque 7 s 'étend entre elles tandis que le rayon émis n'atteint pas le détecteur lorsqu'une dent 8 du disque 7 s'étend entre elles.As can be clearly seen in FIG. 2, this disc 7 has, at its periphery, a succession of teeth 8 separated by recesses 9 regularly distributed and of identical circumferential dimension,
The disc 7 is associated with two detection devices generally identified by the references 10 and 11 which each comprise two parts which, in the example, are placed on either side of the disc 7 and in the vicinity of its periphery. One of these parts is a light source capable of emitting towards the other part constituted by a photoclectric detector; the emitted ray reaching the detector when a recess 9 of the disc 7 extends between them while the emitted ray does not reach the detector when a tooth 8 of the disc 7 extends between them.
En se repprtant à la figure 3, on voit que; dans l'exemple, les détecteurs 10 et 11 comprennent comme sources lumineuses respectivement des diodes électroluminescentes 12 et 13 et comme détecteurs photoélectriques des phototransistors 14 et 15. Referring to Figure 3, we see that; in the example, the detectors 10 and 11 comprise as light sources respectively light-emitting diodes 12 and 13 and as photoelectric detectors phototransistors 14 and 15.
Comme on peut le voir sur la figure 2, les dispositifs de détection 10 et 11 sont décalés, dans le sens circonférentiel du disque 7 de la-moitié du pas des dents 8. As can be seen in FIG. 2, the detection devices 10 and 11 are offset, in the circumferential direction of the disc 7 by half the pitch of the teeth 8.
En se reportant à la figure 3, on voit que- les sources lumineuses constituées par les diodes 12 et 13 sont susceptibles d'être alimentées par une source d'énergie électrique autonome 16 constituée par exemple par une batterie par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique 17 Cet interrupteur électronique 17 est commandé grâce à un diviseur de fréquence 18 soumis à un oscillateur 19 de telle sorte qu',il ferme le circuit d'alimentation des diodes électroluminescentes 12 et 13 périodiquement si bien que ces diodes électroluminescentes 12 et 13 sont capables d'émettre des impulsions lumineuses simultanées en direction des détecteurs photosensibles constitués par les phototransistors 14 et 15
En vue de détecter de manière convenable la rotation du disque 7 entraîné par le flotteur 2, il convient que la fréquence des impulsions lumineuses émises par les diodes électroluminescentes 12 et 13 soit supérieure à la fréquence des passages des frontières entre les dents 8 et les évidements 9 devant les dispositifs de détection 10 et 11 à la vitesse maximum de rotation du disque 7 qui correspond à une vitesse maximum de déplacement vertical du flotteur 2 et en conséquence à une vitesse maximum de variation du niveau d'eau.Referring to FIG. 3, it can be seen that the light sources constituted by the diodes 12 and 13 are capable of being supplied by an autonomous electrical energy source 16 constituted for example by a battery via a electronic switch 17 This electronic switch 17 is controlled by a frequency divider 18 subjected to an oscillator 19 so that it closes the power supply circuit for light emitting diodes 12 and 13 periodically so that these light emitting diodes 12 and 13 are capable of emitting simultaneous light pulses towards the photosensitive detectors constituted by the phototransistors 14 and 15
In order to suitably detect the rotation of the disc 7 driven by the float 2, the frequency of the light pulses emitted by the light-emitting diodes 12 and 13 should be greater than the frequency of the border crossings between the teeth 8 and the recesses 9 in front of the detection devices 10 and 11 at the maximum speed of rotation of the disc 7 which corresponds to a maximum speed of vertical movement of the float 2 and consequently to a maximum speed of variation of the water level.
Comme on le voit sur la figure 3, les phototransis- tors 14 et 15 sont reliés respectivement par l'intermédiaire d'amplificateurs 22 et 23 à des mémoires 20 et 21 auxquelles ils sont suscep-. As can be seen in FIG. 3, the phototransistors 14 and 15 are connected respectively via amplifiers 22 and 23 to memories 20 and 21 to which they are suscep-.
tibles de fournir leur état lorsque les diodes électroluminescentes 12 et 13 émettent,en fonction du fait que soit une dent 8 soit un évidement 9 du disque 7 s'étend entre les diodes électroluminescentes 12 et 13 et les phototransistors 14 et 15, leur état changeant lors du passage de la frontière séparant une dent 8 et un évidement 9.tibles to provide their state when the light emitting diodes 12 and 13 emit, depending on whether either a tooth 8 or a recess 9 of the disc 7 extends between the light emitting diodes 12 and 13 and the phototransistors 14 and 15, their state changing when crossing the border between a tooth 8 and a recess 9.
Comme on peut le voir sur la figure 3, l'ordre simultané de chargement de l'état des phototransistors 14 et 15 dans les mémoires 20 et 21 est donné par le front de descente de l'impulsion fournie aux diodes électroluminescentes 12 et 13 par l'intermédiaire de l'interrupteur électronique 17 pour qu'elles émettent. As can be seen in FIG. 3, the simultaneous order of loading the state of the phototransistors 14 and 15 in the memories 20 and 21 is given by the falling edge of the pulse supplied to the light-emitting diodes 12 and 13 by through the electronic switch 17 so that they transmit.
En vue de compter le nombre de passages des frontières entre les dents 8 et les évidements 9 du disque 7 pour fournir des grandeurs correspond à la variation de position angulaire du disque 7 et en conséquence au déplacement vertical du flotteur 2, aussi bien dans un sens que dans l'autre, les mémoires 20 et 21 sont reliées à un compteur-décompteur 24 par l'intermédiaire d'un détecteur de sens de rotation 25. In order to count the number of border crossings between the teeth 8 and the recesses 9 of the disc 7 to provide quantities corresponds to the variation in angular position of the disc 7 and consequently to the vertical movement of the float 2, both in one direction that in the other, memories 20 and 21 are connected to an up-down counter 24 by means of a direction of rotation detector 25.
Les grandeurs contenues dans le compteur-décompteur 24 peuvent être transmises à un dispositif d'acquisition 25 capable de fournir par exemple des grandeurs correspond au déplacement vertical du flotteur 2 et/ou à sa position. Ce dispositif d'acquisition 25 peut comprendre par exemple un enregistreur à bande magnétique ou à mémoires, un dispositif de visualisation, un dispositif de prépositionnement du compteur-décompteur 24 à un état de référence ou tout autre moyen auxiliaire usuel. The quantities contained in the up-down counter 24 can be transmitted to an acquisition device 25 capable of supplying, for example, quantities corresponding to the vertical displacement of the float 2 and / or to its position. This acquisition device 25 can comprise for example a magnetic tape or memory recorder, a display device, a device for prepositioning the up-down counter 24 to a reference state or any other usual auxiliary means.
La présente invention ne se limite évidemment pas à l'exemple ci-dessus décrit En effet, le disque pourrait être remplacé par une règle entraînée dans sa direction par le flotteur
Le disque pourrait porter plusieurs séries concentriques de parties successives alternées associées chacune à des moyens de détection comprenant des sources lumineuses alimentées en énergie électrique périodiquement conformément à la présente invention pour fournir par exemple directement des informations relatives à la position du disque
En outre plusieurs disques pourraient etre prévus. Bien d'autres variantes du dispositif de mesure selon la présente invention sont encore possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. The present invention is obviously not limited to the example described above. Indeed, the disc could be replaced by a rule driven in its direction by the float.
The disc could carry several concentric series of successive alternating parts each associated with detection means comprising light sources supplied with electrical energy periodically in accordance with the present invention to provide, for example directly information relating to the position of the disc
In addition, several discs could be provided. Many other variants of the measuring device according to the present invention are still possible without departing from the scope defined by the appended claims.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de mesure de déplacement et/ou de repérage de position d'un organe mobile (7) à l'aide de moyens de détection (10) comprenant au moins une source lumineuse (12) et un détecteur photoélectrique (14) sensible au rayon émis par cette source alumineuse, devant lesquels ledit organe mobile (7) peut se déplacer, cet organe mobile présentant des parties successives (8, 9) qui alternativement permettent au rayon lumineux émis par ladite source lumineuse d'atteindre ledit détecteur photoélectrique et ne le permettent pas en vue de fournir, à partir des informations fournies par le détecteur photo électrique, des grandeurs correspondants au déplacement et/ou à la position dudit organe mobile, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (16-19) pour alimenter en énergie électrique ladite source lumineuse (12) périodiquement pour que cette dernière emette des impulsions lumineuses à une fréquence déterminée, la fréquence de ces impulsions étant supérieure à la fréquence des passages des frontières entre. lesdites parties successives (8, 9) devant lesdits moyens de détection (10) à la vitesse maximum dudit organe mobile
2 Dispositif de mesure de niveau et/ou de variation de niveau d'un fluide, comprenant un flotteur (2) susceptible d'être porté par ce fluide et un organe mobile (7) susceptible d'etre entraîné par le mouvement vertical dudit flotteur (2) caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de détection (10 ; 11) comprenant au moins une source lumineuse (12 ; 13) et un détecteur photoélectrique (14 ; 15) sensible au rayon émis par cette source lumineuse, devant lesquels ledit organe mobile (7) peut se déplacer, cet organe mobile (7) présentant des parties successives (8, 9) qui alternativement permettent au rayon lumineux émis par ladite source lumineuse d'atteindre ledit détecteur photoélectrique et ne permettent pas ; des moyens (16-19) pour alimenter en énergie électrique ladite source lumineuse (12 ; 13) périodiquement pour que cette dernière émette des impulsions lumineuses à une fréquence déterminée, la fréquence de ces impulsions lumineuses étant supérieure à la fréquence des passages des frontières entre lesdites parties successives (8; 9) devant lesdits moyens de détection (10 ; 14) à la vitesse maximum de déplacement dudit organe mobile (7) ; et des moyens (20 > -25) pour fournir, à partir des informations fournies par ledit détecteur photo 1. Device for measuring the displacement and / or locating the position of a movable member (7) using detection means (10) comprising at least one light source (12) and a sensitive photoelectric detector (14) to the ray emitted by this aluminous source, in front of which said movable member (7) can move, this movable member having successive parts (8, 9) which in turn allow the light ray emitted by said light source to reach said photoelectric detector and do not allow it in order to provide, from the information provided by the photoelectric detector, quantities corresponding to the displacement and / or the position of said movable member, characterized in that it comprises means (16-19) for supplying electric power to said light source (12) periodically so that the latter emits light pulses at a determined frequency, the frequency of these pulses being greater than the step frequency wise men between borders. said successive parts (8, 9) in front of said detection means (10) at the maximum speed of said movable member
2 Device for measuring the level and / or varying the level of a fluid, comprising a float (2) capable of being carried by this fluid and a movable member (7) capable of being driven by the vertical movement of said float (2) characterized by the fact that it comprises detection means (10; 11) comprising at least one light source (12; 13) and a photoelectric detector (14; 15) sensitive to the ray emitted by this light source, in front which said movable member (7) can move, this movable member (7) having successive parts (8, 9) which in turn allow the light ray emitted by said light source to reach said photoelectric detector and do not allow; means (16-19) for supplying electric power to said light source (12; 13) periodically so that the latter emits light pulses at a determined frequency, the frequency of these light pulses being greater than the frequency of the border crossings between said successive parts (8; 9) in front of said detection means (10; 14) at the maximum speed of movement of said movable member (7); and means (20> -25) for providing, from information provided by said photo detector
Claims (1)
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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- 1983-05-06 FR FR8307615A patent/FR2545604B1/en not_active Expired
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |