FR2555742A1 - Capteur inductif de pression effective - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN CAPTEUR INDUCTIF DE PRESSION EFFECTIVE. CE CAPTEUR COMPORTE, A L'INTERIEUR D'UNE CHAMBRE 5 D'UN CORPS D'EPREUVE 1, PARTIELLEMENT DELIMITEE PAR UN DIAPHRAGME 6 FLEXIBLE ELASTIQUEMENT SOUS L'ACTION D'UNE PRESSION FLUIDIQUE EXTERIEURE, DES MOYENS 40 DE MESURE DE LA FLECHE PRISE PAR CE DIAPHRAGME 6 SELON UNE DIRECTION DE REFERENCE 2 PERPENDICULAIRE A UN PLAN MOYEN 7 DE CE DERNIER; CES MOYENS 40 COMPORTENT DEUX MANCHONS MAGNETIQUES 54 ET 55 JUXTAPOSES LE LONG D'UNE COLONNE 43 PARALLELE A LA DIRECTION DE REFERENCE 2 ET SOLIDAIRE PAR UNE EXTREMITE D'UNE ZONE CENTRALE 31 DU DIAPHRAGME 6, ET DEUX INDUCTANCES SIMPLES 76 ET 77 PLACEES AUTOUR DE L'UN RESPECTIF DE CES MANCHONS 54 ET 55 ET SOLIDAIRES D'UN PLATEAU SUPPORT 64 PAR RAPPORT AUQUEL ELLES SONT SYMETRIQUES L'UNE DE L'AUTRE ET QUI EST LUI-MEME PORTE PAR LE CORPS 1; A CET EFFET, DES MOYENS 70, 71 RELIENT LE PLATEAU 64 A UNE ZONE 26 DE LA PAROI 8 DU CORPS IMMEDIATEMENT VOISINE DU DIAPHRAGME 6; CES MOYENS 70, 71 PRESENTENT DES CARACTERISTIQUES DE DILATATION THERMIQUE, SELON LA DIRECTION DE REFERENCE 2, SENSIBLEMENT IDENTIQUES A CELLES DE LA COLONNE 43 POUR ASSURER LA COINCIDENCE DU PLAN MOYEN DU PLATEAU 64, ET DES INDUCTANCES 76 ET 77, ET DE CELUI DE LA COLONNE 43, QUI EST EGALEMENT CELUI DES MANCHONS 54 ET 55, LORSQUE LE DIAPHRAGME 6 EST EN EQUIPRESSION, ET AINSI ASSURER UNE COMPENSATION DES DERIVES THERMIQUES DE ZERO DU CAPTEUR.

Description

La présente invention concerne un capteur de pression effective d'un fluide.

Plus précisément, elle concerne un tel capteur du type général connu en lui-même, par exemple du fait de la demande de brevet français N0 2 266 878, capOrtant
- un corps d'épreuve présentant une paroi rigide et un diaphragme élastiquement flexible de limitant conjointement, de façon étanche, une chambre
- des moyens pour appliquer une pression à mesureur au diadhragme, à l'extérieur de ladite chambre, ce qui provoque dans une zone centrale du diaphragme une flèche représentative de cette pression, selon une direction de référence perpendiculaire à un plan troyen du diaphragme et fixe par rapport au corps,
- des moyens de mesure de cette flèche.

La demande de brevet français précitée décrit une mesure capacitive de la flèche de la zone centrale du diaphragme.

tbe telle mesure présente l'inconvénient de nécessiter l'adjonction, au capteur proprement dit, d'une électronique sophis- tiquée, notamment lorsque le capteur est destiné à travailler dans des conditions de température variant de façon importante, auquel cas il est nécessaire de prévoir une compensation des dérives ther iniques, et notamment de la variation du zéro sous l'effet de la température dont l'influence peut être considérable. Dans la suite du texte, par "dérive thermique du zéro", il faut entendre la variation de la mesure correspondant au zéro sous l'effet des variations de la température.

Le but de la présente invention est de proposer un capteur de pression effective qui, bien que restant lui-meme d'une conception technique simple et économique, puisse s'accommoder d'une électronique beaucoup plus simple.

A cet effet, la présente invention propose un capteur de pression effective du type général connu évoqué plus haut, se caractérisant en ce que les moyens de mesure de la flèche de la zone centrale du diaphragme comportent :
- une colonne amagnétique solidaire de la zone centrale du diaphragme et présentant un axe moyen parallèle à la direction de référence,
- deux manchons magnétiques identiques, portés de façon solidaire par la colonne symétriquement l'un de l'autre par rapport à un plan mayen lié à cette dernière et perpendiculaire à la direction de référence,
- un plateau magnétique porté par le corps et disposé autour de la colonne, suivant un plan moyen perpendiculaire à la direction de référence,
- deux inductances simples, identiques, portées de façon solidaire par le plateau symétriquement l'une de l'autre par rapport au plan mayen de ce dernier, respectivement autour de l'un et l'autre manchons inagnétiques, selon un mSme axe parallèle à la direction de référence,
- des moyens de liaison du plateau avec le corps, lesquels relient le plateau à une zone de la paroi du corps immedia- tement voisine du diaphragme et présentent des caractéristiques de dilatation thermique, selon la direction de référence, sensiblement identique à celle de la colonne pour assurer une coinci- dence permanente des plans moyens respectifs des manchons magnétiques et du plateau, le diaphragme étant supposé en équi pression
- des moyens de liaison électrique des indutances avec des moyens de comparaison de leurs impédances.

L'homme du métier comprendra qu'un tel mode de réalisation des mayens de mesure se traduit par une simplification considérable de l'électronique qu'il est nécessaire d'associer au capteur de pression pour traduire en termes de pression la mesure délivrée par lesdits moyens, sous forme de signal électrique, d'une part du fait du choix de la méthode inductive de mesure, un tel choix se traduisant traditionellement par une simplification de l'électronique associée, et d'autre part du fait du maintien permanent de la coincidence entre le plan moyen du plateau, c'est-adire celui des inductances, et le plan moyen de la colonne, c'est t-dire celui des manchons magnétiques portés par celle-ci lorsque le diaphragme est en équipression, ce qui assure au sein même du capteur une compensation automatique de la dérive thermique de zéro et dispense par conséquent de prévoir une telle compensation dans l'électronique associée.

D'autres caractéristiques et avantages du capteur selon l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative a un mode de mise en oeuvre non limitatif, ainsi que des dessins annexés qui font partie integrante de cette description.

- La figure 1 montre une vue d'un capteur inductif de pression effective conforme à l'invention, en coupe par un plan de syeetrie incluant les axes confondus de la colonne portant les machons magnétiques et des inductances.

- La figure 2 nrntre les moyens de mesurez en une vue analogue mais à une échelle plus importante.

- La figure 3 est un schéma électrique du capteur.

A la figure 1, on a désigné par 1 un corps d'épreuve présentant un axe de symétrie 2 ; ce corps d'épreuve 1 est formé en deux pièces à raison d'un godet 3 et d'un couvercle 4 délimitant de faon étanche une chambre interne 5, qui est sous vide dans le mode de réalisation décrit.

A cet t effet, le godet 3 présente une paroi de fond 6 coupant l'axe 2 et présentant un plan moyen 7 perpendiculaire à cet t axe, et une paroi latérale 8 à laquelle cette paroi de fond 6 se raccorde, en une seule pièce, dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 2 et qui se situe intégraiettent d'un même cEté de la paroi de fond 6.

La paroi latérale 8 du godet 3, comme le couvercle 4, est rigide alors que la paroi de fond 6 du godet 3, bien que réalisée d'une seule pièce avec la paroi latérale 8, est flexible
élastiquement en raison d'une épaisseur moindre, pour constituer un diaphragme de mesure comme il apparaItra plus loin.

Si l'on considère la paroi de fond 6 telle qu'elle est illustrée 3 la figure 1, c'est-à-dire au repos, en équipression, on voit que cette paroi 6 est delimitee par deux faces planes 12 et 13, perpendiculaires à l'axe 2 et situées respectivement à l'in- térieur de la chambre interne 5 et à l'extérieur de celle-ci.

Dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 2, la face 13 se raccorde, par une périphérie extérieure 14 de plan carré et d'axe 2, à une face périphérique extérieure 15 de la paroi latérale 8 du godet 3 ; cette face 15, de génératrice parallèle à l'axe 2, est par ailleurs délimitée par raccordement à la périphérie extérieure 16, également de plan carré et d'axe 2, d'une face annulaire plane 17 de la paroi latérale 8, laquelle face 17 est perpendiculaire à l'axe 2 et tournée en sens inverse de la face 13 de la paroi de fond 6 et se raccorde par ailleurs, dans le sens d'un rapporchement par rapport à l'axe 2, le long d'une arête circulaire 18 d'axe 2, à une face 19 cylindrique de révolution autour de cet axe et délimitant, dans le sens d'un éloignement par rapport à celui-ci, un rebord 20 de ré réception et de fixation étan- che, par une soudure 21, du couvercle 4 ; cette soudure 21 est pratique sur une couronne annulaire, de révolution autour de 1 'axe 2, raccordant la face 19 à la périphérie extérieure 22, circulaire d'axe 2, d'une face annulaire 23, plane, de révolution autour de l'axe 2 auquel elle est perpendiculaire, laquelle face 23 se raccorde par ailleurs, dans le sens d'un rapprochement par rapport à l'axe 2, et par l'interdédiaire d'une arête adoucie 24, à une face 25 cylindrique de révolution autour de l'axe 2, vers lequel elle est tournee ; cette face 25 relie l'arête adoucie 24 à un épaulement 26, de révolution autour de l'axe 2, assurant la liaison avec une autre face 27 également cylindrique de révolution autour de cet t axe vers lequel elle est tournée, laquelle face 27 présente un diamètre inférieur à celui de la face 25 et relie l'épau lement 26 a la face 12 de la paroi de fond 6, dont elle définit la périphérie extérieure 28, circulaire d'axe 2 ; on remarquera que, parallèlement à l'axe 2, la longueur de la face 25 est très nettement supérieure a celle de la face 27, laquelle présente une longueur aussi faible que possible.

La face 12 de la paroi de fond 6, la face 27, l'épaule- ment 26 et la face 25 délimitent la chambre interne 5 en ce qui concerne le godet 3 ; dans le sens d'un éloignement par rapport a la paroi de fond 6 parallèlement à l'axe 2, cette chambre interne 5 est délimitée par une face 29 du couvercle 4, laquelle face 29 présente une orientation générale transversale par rapport à l'axe 2 avec une périphérie extérieure 30 circulaire, d'axe 2, adjacente à la face 25 à proximité immédiate du raccordement de cette dernière avec l'arête adoucie 24 9 la forme de cette face 29, qui n'est pas critique, ne sera pas détaillée davantage.

le matériau constitutif du godet 3 et I 'épaisseur de la paroi de fond 6, mesurée parallèlement a l'axe 2, sont choisis de telle sorte que cette dernière forme un diaphragem élastiquement flexible, c'est-à-dire dont la zone centrale 31 voisine de l'axe 2 soit susceptible de prendre suivant cet axe une flèche représenta- tive d'une différente entre les pressions fluidiques auxquelles peueent être soumises les faces 12 et 13, respectivement, à partir de la position de repos qui vient d'être décrite ; on peut par exemple réaliser le corps 1 et le couvercle 4 en un acier martensi- tique de référence AFNOR Z5CNU17-4, présnetant les avantages d'une faible hystérésis, d'un bon comportement à la fatigue et à la oorrosion, ainsi que d'une faible perméabilité magnétique et d'un amgnétisme satisfaisant, compatible avec l'utilisation des moyens électromagnétiques de masure de la flèche qui sont logés à a l'in- térieur de la chambre 5, comme il sera décrit plus loin ; naturellement, d'autres matériaux peuvent être choisis par l'homme du métier sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.

La face 12 de la paroi de fond 6 étant tournée vers l'intérieur de la chambre interne 5 et par conséquent soumise au vide, c'est la face 13 de cette paroi 6 qui reçoit la pression à mesurer.

le fluide dont on désire mesurer la pression est amené en regard de la face 13, et plus préciséeent en regard de la zone de cette dernière qui correspond à la face 12 de la paroi de fond 6 par projection parallèlement à l'axe 2, par raccordevent à une source de ce fluide au moyen d'une bride 35 fixée à cet effet sur le godet 3, par exemple par boulonnage contre en 36 ; en vue de ce raccordement, la bride 35 présente un trou taraudé 37 la traversant de part en part suivant l'axe 2 pour déboucher en regard de la zone de la face 13 correspondant par projection, parallèlement à l'axe 2, à la face 12 de la paroi de fond 6, et elle ne s'appuie sur la face 13 du godet 3, qu'en dehors de cette zone pour ne pas nuire à la possibilité de flexion de la paroi de fond 6 ; un joint torique d'étanchéité 38, logé dans une gorge appropriée 39 de la bride 35, assure une étanchéité entre cette dernière et la face 13 autour de cette zone ; ces dispositions sont également connues en elles mimes, ne font pas partie de la présente invention, et ne seront de ce fait pas détaillées davantage.

Par contre, les moyens 40 logés à l'intérieur de la chambre interne 5 et utilisés pour mesurer la floche prise par la zone centrale 31 de la paroi de fond 6 sous l'action de cette pression, comparée au vide régnant dans la chambre interne 5, vont être décrits à présent plus en détail non seulement en référence à la figure 1, mais également en référence aux figures 2 et 3.

Ces moyens 40 comportent d'une part des moyens 41 portés de façon solidaire par la zone centrale 31 de la paroi de fond du diaphragme 6 et d'autre part des moyens 42 liés au corps de mesure 40, et plus précisément au godet 3, la mesure de la flèche s'effectuant par mesure du déplacement des premiers 41 par rapport aux seconds 42 suivant l'axe 2.

les moyens 41 solidaires de la zone centrale 31 du diaphragme cctpOrtent une colonne tubulaire 43, réalisée en un matériau amagnétique, présentant des faces périphériques int6- rieure 44 et extérieure 45 cylindriques de révolution autour de l'axe 2, raccordées mutuellement par des faces annulaires d'extrémité 46, 47 , planes, de révolution autour de l'axe 2 auquel elles sont perpendiculaires, tournes respectivement vers la paroi de fond 6 et versle couvercle 4 ; on remarquera qu'il subsiste entre ce dernier et la face d'extrémité 47 de la colonne 43 un jeu compatible avec le déplacement conjoint de la colonne et de la partie centrale 31 de la paroi de fond 6 lors du fléchissemant de cette dernière.

Par sa face d'extrémité 46, pourvue à cet effet d'un rebord périphérique 48 facilitant une soudure par décharge électrique, la colonne 43 est soudée sur un pion 49 de liaison avec la face 12 de la paroi de fond 6 du godet 3 ; ce pion 49, dont la forme est de révolution autour de l'axe 2, présente à cet effet en regard de la face d'extrémité 48 de la colonne 43 une face 50 en forme de disque plan perpendiculaire à l'axe 2, et vers la face 12 de la paroi de fond 6 une face convexe 51 propre à assurer avec cette face 12 un contact réduit, par exemple correspondant à un oercle de 2 mm de diamètre, et suivant l'axe 2, dans une zone 52 dans laquelle on effectue une solidarisation mutuelle par soudure ; le pion 49 est amagnétique.

Cette solution présente un double avantage. le pion 49 peut être d'abord soudé sur la membrane avant que la colonne 43 ne soit elle-mame soudée par le pion 49. En conséquence, lors du soudage du pion 49, les éléments magnétiques ne sont pas encore mis en place. On peut donc procéder sans danger aux traitements requis pour obtenir un bon soudage. De plus, la surface de contact étant réduite la partie du diaphragme susceptible d'être affectée par le soudage est également réduite.

On notera que, par raison de symétrie, la paroi 6 et la colonne 43 qu'elle porte restent coaxiales à l'axe 2 lorsque la paroi 6 fléchit.

On a désigné par 53 un plan perpendiculaire à l'axe 2 et qui est situé, par exemple, approximativement à mi-distance entre les faces d'extrémités 46 et 47 de la colonne 43.

Dans des positions symétriques l'une de l'autre par rapport à ce plan 53, la face périphérique extérieure 45 de la colonne 43 est revêtue de façon solidaire de deux manchons magnétiques identiques 54, 55 écartés l'un de l'autre suivant la direction de l'axe 2, le premier 54 de ces manchons étant situé entre le plan 53 et la face d'extrémité 47 de la colonne 43 alors que le second 55 est situé entre le plan 53 et la face d'extrémité 48.

A cet effet, chacun des manchons 54, 55 présente une face périphérique intérieure 56, 57 cylindrique de révolution autour de l'axe 2 avec un diamtre sensiblement identique a celui de la face périphérique extérieure 45 de la colonne 43, et une face périphérique extérieure 58, 59 coaxiale a la précédente, a laquelle elle est reliée par deux faces annulaires d'extrémité, planes et perpendiculaires a l'axe 2 ; la solidarisation des deux manchons 54 et 55 avec la colonne 43 est avantageusement assurée par une soudure ponctuelle respective 60, 61 ; les deux zones de soudure 60 et 61 sont avantageusement situées selon des
plans moyens 62 et 63 liés à la colonne 43 et perpendiculaires
à l'axe 2, symétriques l'un de l'autre par rapport au plan 53 de telle
sorte qu'une dilatation thermique éventuelle des manchons 54 et 55 n'al
tère pas leur symêtrie mutuelle par rapport au plan 56 ; par exemple, les
zones de soudure 60 et 61 sont situées à mi-hauteur des manchons 54 et 55 cependant, on peut également décaler les soudures 60 et 61 par rapport à la mi-longueur des mandions 54 et 55, ou de l'un deux, c' est-à-dire s'écarter d'une symétrie des niveaux 62 et 63 par rapport au plan 53, d'une quantité, mesurée parallèlement à l'axe 2, telle qu'elle établisse une correction automatique de la variation d'épaisseur oue la paroi de fond 6 peut connaître, selon l'axe 2, du fait des dilatations thenniques, lesquelles se traduiraient par une variation de zéro des moyens de mesure 40, due aux effets thermiques ; de façon générale, toute variation d'origine thermique systématique,
linéaire et répétitive de zéro pourra être canpensée par un tel décalage des niveaux 62 et 63 vis-à-vis d'une symétrie relative par rapport au plan 53 et vis-a-vis d'une symétrie respective par rapport au manchon 54 et par rapport au manchon 55, la valeur du décalage pouvant être aisément déterminée par l'homme du métier, par calcul ou empiriquement.

les mayens 42 liés au corps 1 comportent quant a eux un plateau support 64 en matériau magnétique, lequel plateau 64 présente une forme annulaire de révolution autour de 1 'axe 2, fixe par rapport au corps 1.

Plus précisément, le plateau support 64 est délimité par deux faces annulaires planes 65 et 66, de révolution autour de l'axe 2 auquel elles sont perpendiculaires, et par des faces périphériques respectivement intérieure 67 et extérieure 68, cylindriques de révolution autour de l'axe 2 et reliant entre elles les faces 65 et 66 ; on remarquera que le diamètre de la face périphérique intérieure 67 est supérieur à celui des faces périphériques extérieures 58 et 59 des manchons 54 et 55, pour autoriser un libre coulissement relatif parallèlement à l'axe 2 ; le diamètre de la face périphérique extérieure 68 du plateau 64 est quant à lui inférieur à celui de la face périphérique intérieure 25 de la paroi latérale 8 du godet 3, et par exemple voisin de celui de la face 27.

Le plateau support 64 définit ainsi, à mi-distan entre les faces 65 et 66, un plan moyen 69 perpendiculaire à l'axe 2, et que des moyens appropriée de liaison du plateau 64 avec le corps 1 maintiennent en coplanéarité avec la position qu'occupe le plan moyen 53 de la colonne 43 lorsque la paroi de fond 6 est au repos, c'est-à-dire lorsque la pression à mesureur qui s'applique sur la mem- brane 32 équilibre le vide régnant dans la chambre 5 et s'exerçant sur la face 12 de la paroi de fond 6.

Conformément à la présente invention, ces moyens de liaison sont tels qu'ils assurent une telle coplanéarité,
Conformément à la présente invention, ces moyens de liaison sont tels qu'ils assurent une telle coplanéarité, la paroi de fond 6 étant supposée en équipression, quelles que soient les dilatations thermiques que peut subir la colonne 43 pourvue que ces dilatations soient homogènes, ainsi d'ailleurs que la coaxialité du plateau 64 et de la colonne 43 en référence à l'axe 2.

Dans l'exemple de mise en oeuvre préféré illustré, ces moyens de liaison sont constitués par une pluralité de pattes identiques telles que 70 et 71, réguIièrement réparties angulaire nuent autour de l'axe 2 par rapport auquel chacune d'entre elles présente un positionnement identique, et chacune de ces pattes telles que 70 et 71 présente une première extrémité, respectivement 72 ou 73, solidarisée avec la face 66 du plateau 64 tournee vers la face 12 de la paroi de fond 6, et une deuxième extrémité, respectivement 74 ou 75, fixée sur l'épaulement 26, c'est-a-dire à proximité de la périphérie extérieure 28 de la face 12 de la paroi de fond 6 ; la fixation de chacune des pattes telles que 70 et 71 sur la face 66 du plateau 64, à proximité de la face périphérique extérieure 68 de celui-ci, d'une part, et sur l'épaulement 26, d'autre part, peut avantageusement être assurée par soudure.

les pattes telles que 70 et 71 peuvent avantageusement etre au nombre de trois, comme c'est le cas dans l'exemple préféré illustré, mais leur nombre pourrait également être différent.

Pour assurer la coinoidence des plans 69 et 53, lorsque l'ensemble formé par la paroi de fond 6, la pellicule de colle 33 et la membrane 32 est en équipression, chacune des pattes telles que 70 et 71 présente des caractéristiques de dilatation thermique, selon la direction de l'axe 2, sensiblement identiques à celles de la colonne 43.

A cet effet, elles sont avantageusement réalisées dans le même matériau que la colonne 43, lequel matériau présente l'avan- tage supplémentaire d'être amagnétique, et leur longueur, mesurée parallèlement à l'axe 2 entre leurs deux extrémités respectives, à une température donnée, est sensiblement identique à la distance séparant suivant cet axe la face d'extrémité 48 de la colonne 43 et le plan moyen 53 de celle-ci, à la m8me température, ou suffisamment voisine de cette distance pour qu'une différence éventuelle se traduise par des différences de dilatation négligeables ; à cet effet, également, la distance séparant suivant l'axe 2 la zone 52 de solidarisation du pion 49 avec la face 12 de la paroi de fond 6 et la face 50 de ce pion est sensiblement voisine de la longueur de la face périphérique 27 parallèlement à l'axe 2, c'est-à-dire de la distance séparant de la périphérie 28 de la face 12, suivant cet t axe, l'épaulement 26 de solidarisation des pattes telles que 70 et 71 sur le godet 3.

On remarquera qu'à l'avantage d'assurer une compensation automatique de l'influence de la dilatation thermique de la colonne 43 sur la position du plan moyen 53 de celle-ci par rapport au plan ncyen 69 du plateau support 64 s'ajoute l'avantage d'une mise à l'abri de ce dernier vis-à-vis de contrainte pouvant résulter du boulonnage de la bride 35 sur le godet 3 du corps 1, grâce à la fixation des pattes telles que 70 et 71 sur le godet 3 à proximité immédiate de la paroi de fond 6 ; en effet, on comprend que dans cette zone du corps 1, le serrage des boulons n'entraîne qu'une déformation extrêmement réduite ; la flexibilité des pattes telles que 70 et 71 permet également d'éviter l'application au plateau support 64 de contrainte consécutive à leur dilatation thermique lorsqu'elles sont inclinées par rapport à l'axe 2, comme c'est le cas dans l'exemple illustré ; en effet, les composants de la dilatation thermique des pattes selon des directions parallèles au plan du plateau 64 sont absorbées par la flexion des pattes ; cette mise du plateau 64 à l'abri des contraintes mécaniques est parti culièrettent ittportante, si l'on considère l'influence que de telles contraintes peuvent avoir sur les caractéristiques magnétiques de ce plateau par magnétostriction.

le plateau 64 constitue en fait une partie de l'armature de deux inductances simples 76 et 77 situées respectivement sur sa face 65 et sur sa face 66, dans des positions symétriques l'une de l'autre par rapport au plan moyen 69 de ce plateau 64.

Deux inductances simples 76 et 77, solidaires du plateau support 64, sont placées respectivement autour du manchon 54 et autour du manchon 55, coaxialement, pour détecter les déplacements respectifs de ces deux manchons par rapport à elles, parallèlement a l'axe 2, et les tradulre par l'6mission d'un signal électrique représentatif de ces déplacements, et par conséquent de la pression qui, appliquée a la paroi de fond 6, les a provoqués par l'intermédiaire de cette dernière, du pion 49 et de ia colonne 43.

A cet effet, l'armature de chacune des inductances si ples 76 et 77 est ccttplétée par une pièce, respectivement 78 ou 79, en matériau magnétique, laquelle pièce 78 78 ou 79 présente la forme d'un godet avec une paroi de fond, respectivement 80 ou eî, annulaire, plate, de révolution autour de l'axe 2 auquel elle est de façon générale perpendiculaire, cette paroi de fond 80 ou 81 présentant une face péripnérique intérieure, respectivement 82 ou 83, cylindrique de révolution autour de l'axe 2 avec diamètre supérieur à celui des faces périphériques extérieures respectives 58 et 59 des mandions magnétiques 54 et 55, et une périphérie extérieure, respectivement 86 ou 87, qu'une paroi latérale, respectivement 84 ou 85, essentiellement delimitée par deux faces cylindriques de révolution autour de l'axe 2 avec des diamètres inférieurs au diamètre d'un cylindre virtuel Inscrit entre les extrémités telles que 72 et 73 de fixation des pattes telles que 70 et til sur la face 66 du plateau 64, relie à la face correspondante, respectivement 65 ou 66, de ce dernier à laquelle cette paroi latérale est fixee avantageusement par soudure.

les parois de fond 80 et 81 des pièces d'armature 78 et 79 sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan 69, de même d'ailleurs que les parois latérales 84 et 85 de ces pièces 78 et 79,et emprisonnent contre le plateau 64 deux bobines simples identiques, respectivement 88 entre la pièce d'armature 78 et la face 65 du plateau 64, et 89 entre la pièce d'armature 79 et ce plateau ; on remarquera que chacune de oes bobines 88 et 89, isolée électriquement de la face corspondante, respectivement 65 ou 66, du plateau 64 par une rondelle appropriée, respectivement 90 ou 91, de irfr,e qu'elle est isolée électriquement vis-à-vis du manchon magnétique associé 54 ou 55 par un manchon, respectivement 92 ou 93, et vis-a-vis de la paroi de fond, 80 ou 81, de la pièce d'armature associée, respectivement 78 ou 79, par une autre rondelle, respectivement 94 ou 95 avantageusement réalisée en une seule pièce avec le manchon précité, respectivement 92 ou 93, est plaquée vers le plateau 64, à l'intérieur de la pièce d'armature associée, par une rondelle élastique , respectivement 96 ou 97, si bien que les deux bobines 88 et 89 sont maintenues dans des positions géométriques aussi rigoureusement suymétriques l'une de l'autre par rapport au plan 69 qu'il est possible.

L'influence de la position des manchons magnétiques 54 et 55, suivant l'axe 2, par rapport aux armatures que constitusnt pour les bobines 88 et 89 le plateau 64 et, respectivement la pièce d'armature 78 et la pièce d'armature 79, sur les ippedances respectives des bobines 88 et 89 est connue en elle-même et ne sera pas expliquée ; pour permettre à cette influence de sera ps expliquée ; pour permettre à cette influence de s'exercer s'exercer dans de bonnes conditions on a dimensionné et positionné dans l'exemple illustré les manchons 54 et 55, le plateau 64
et les pièces d'armature 78 et 79 de telle sorte
qu'au repos, c'est-à-dire losque la paroi 6
est en équipression (état lustré aux figures), les manchons 54 et 55 soient aprroximativement coplanaires respectivement de la face 65 du plateau support 64 et de la face 66 de celui-ci par leur face d'extrémité tournée vers le plan moyen 53, et que leur autre face d'extrémité forme alors au-delà de la paroi de fond, respectivement 80 ou 81, de la pièce d'armature associée, respectivement 78 ou 79, une saillie, paralldlement a l'axe 2, du même ordre que 1a flèche maximale admissible de la paroi de fond 6 suivant cet t axe ; le déplacetent de la colonne 43 suivant l'axe 2 par rapport au plateau support 64 du fait d'une flexion de la paroi .6 se traduit alors par une variation d'entrefer entre le manchon 54 et le manchon 55, d'une part, et le plateau support 64, d'autre part.

Ainsi, lorsque la paroi 6 est au repos, les ieeédceces des deux inductances 76 et 77 sont identiques, et tout déplace- rarnt de la colonne 43 par rapport au plateau support 64 parallèlement a l'axe 2 se traduit par l'augmentation de l'une et la réduction de l'autre.

De ce fait, la mesure d'un tel deplacement et la déter- mination de son sens, c'est-dire la comparaison entre la pression appliquée à la face 13 de la paroi 6 qui lui a donné naissance et le vide régnant dans la chambre interne 5, peuvent etre avantageusement effectuées grâce au montage électrique illustré à la figure 3, où l'on voit que chacune des bobines 81 et 89 présente une première borne de raccordement électrique, respectivement 98 ou 99 qui, reliée à l'extérieur du capteur par un conducteur elec- trique respectif 100 ou 101 traversant de façon étanche le couvercle 4, est raccordée à une borne respective 102 ou 103 d'une source de tension 104 qui lui injecte une tension respective, ici -V ou +V, et une deuxième borne 105 qui est commune aux deux bobines 88 et 89 et reliée à l'extérieur du capteur, par un conducteur électrique 106 traversant également de façon étanche le couvercle 4, à des moyens 107 de mesure de tension ; lorsque les plans 53 et 69 coîncident, les impédances respectives des bcbines 88 et 89 étant identiques, les moyens de mesure 107 détectent à la borne 105 une tension nulle ; si par contre il y a décalage entre les plans 53 et 69 parallèlement à l'axe 2, il apparaît à la borne 105 une tension, détectée par les moyens de mesure 107, dont la phase est représentative du sens du décalage, et dont l'amplitude est représentative de la mesure de ce décalage la réalisation des moyens 107 est du domaine des aptitudes normales d'un bomme du métier, et peut varier dans une large mesure ; avantageusement, ces moyens donnent directenent une mesure de la pression qui, appliquée à la face 13 de la paroi 6, a donné naissance au déplacement détecté par les moyens 40.

le mode de mise en oeuvre de l'invention qui vient d'être décrit ne constitue qu'un exemple non limitatif, cependant actuellement préféré.

Dans l'exemple de réalisation précédemment décrit, la chambre interne 5 est sous vide. le déplacement du centre du diaphragme 6 est donc représentatif de la pression absolue du fluide appliqué sur la face 13 du diaphragme. On comprend aisément qu'il n'est pas nécessaire que la chambre 5 soit sous vide. Il suffit en fait que la pression dans la chambre 5 soit rigoureusement constante, le déplacement du diaphragme étant alors représentatif de la différence entre cette pression fixe de référence et la pression du fluide à mesurer. Cependant, la mise sous vide de la chambre 5 présente au moins un avantage. Ta pression dans cette chambre est indépendante de la température, ce qui ne serait pas le cas si la chambre était remplie par un gaz.

les matériaux utilisés pour les différents constituants du capteur doivent être choisis de la fanon la plus appropriée par l'homme du métier sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention ; on pourra utiliser par exemple pour les pattes telles que 70 et 71 et la colonne 43 des aciers de type 304L ou 316L (norme AISI), ou des alliages du type diffusé sous les marques Inconel 601 ou Arcap, qui présentent à la fois le caractère amagnétique souhaitable pour éviter les fuites magnétiques et une possibilité de solidarisation par soudure avec le matériau magnétique, tel qu'un alliage ferro-nickel, constituant le plateau support 64 et les manchons 54 et 55, et avec le matériau tel qu'un acier martensitique constituant le godet 3 et le pion 49 ; d'autres matériaux pourront naturellement être choisis sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Capteur de pression effective, du type comportant

- un corps d'épreuve (1) présentant une paroi rigide (8, 4) et un diaphragme (6) élastiquement flexible délimitant oonjointement, de façon étanche, une chambre (5),

- des moyens (35) pour appliquer une pression a au diaphragme (6), à l'extérieur de ladite chambre (5), ce qui provo- que dans une zone centrale (31) du diaphragme (6) une flèche représentative de cette pression selon une direction de référence (2) perpendiculaire à un plan moyen (7) du diaphragme et fixe par rapport au corps (1),

- des moyens (40, 104) de mesure de cette flèche, caractérisé en ce que les moyens de mesure (40, 104) comportent ::

- une colonne amagnétique (43) solidaire de la zone centrale (31) du diaphragme (6) et présentant un axe moyen (2) parallèle à la direction de référence,

- deux manchons magnétiques (54, 55) identiques, portés de façon solidaire par la colonne (43), symétriquement l'un de l'autre par rapport a un plan noyen (53) lié à la colonne (43) et perpendiculaire à la direction de référence (2),

- un plateau magnétique (64) porté par le corps (1) et disposé autour de la colonne (43), suivant plan moyen (69) perpendiculaire à la direction de référence (2),

- deux inductances simples (76, 77) identiques, portées de façon solidaire par le plateau (64) symétriquement l'une de l'autre par rapport au plan moyen (69) de celui-ci, respectivement autour de l'un et l'autre manchons magnétiques (54, 55) selon un même axe (2) parallèle à la direction de référence,

- des moyens (70, 71) de liaison du plateau (64) avec le corps (1), lesquels relient le plateau (64) à une zone (26) de la paroi (8) du corps (1) immediatement voisine du diaphragme (6) et présentent des caractéristiques de dilatation thermique, selon la direction de référence (2), sensiblement identiques à celles de la colonne (43) pour assurer une coîncidence permanente des plans moyens respectifs (53,69) de la colonne (53) et du plateau (64), le diaphragme (6) étant supposé en équipression,

- des moyens (109, 101) de liaison électrique des inductances (76, 77) auec des moyens (104) de comparaison de leurs impédances.

2. - Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque manchon (54, 55), est fixé à la colonne (43) par une soudure ponctuelle (60, 61), les soudures ponctuelles (60, 61) étant situées à des niveaux (62, 63) de la colcnne (43) symétriques par rapport au plan moyen (53) de celle-ci

3. - Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque manchon (54, 55) est f' à la colonne (43) par une soudure ponctuelle (60,61), les soudures (60, 61) étant situées à des niveaux de la colonne (43) dissymétriques par rapport au plan moyen (53) de celle-ci, la dissymétrie étant telle qu'elle entraine une compensation d'une dérive thermique systématique, linéaire et répétitive de zéro du capteur.

4. - Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de liaison (70, 71) du plateau (64) avec le corps (1) comportent une pluralité de pattes (70, 71) identiques, flexibles, régulièrement réparties angulaire mant en référence aux axes confondus (2) de la colonne (43) et des inductances (76, 77), et dont chacune présente une première extrémité (72, 73) solidaire du plateau (64) et une deuxième extrémité (74, 75) solidaire de la paroi rigide (8) da corps (1) à proximté immédiate du diaphragme (6).

5. - Capteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pattes (70, 71) sont amagnétiques.

6. - Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, en combinaison avec des moyens (104) de comparaison des impédances, des inductances (76, 77).