FR2580398A1 - Procede et dispositif pour executer des essais de pression et des mesures de fuites - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF POUR EXECUTER DES ESSAIS DE PRESSION ET DES MESURES DE FUITES. LE DISPOSITIF COMPORTE UN ESPACE DE REFERENCE 3 RACCORDE A UN ESPACE DE CONTROLE 2 REMPLI PAR UN FLUIDE DE CONTROLE PLACE SOUS PRESSION, LES ESPACES 2, 3 ETANT SEPARES PAR UN ETRANGLEMENT 1 SE TERMINANT SOUS LA FORME D'UNE ARETE VIVE ET DANS LEQUEL SE TROUVE DISPOSEE UNE GOUTTE DE LIQUIDE 5 FORMEE A PARTIR D'UNE COUCHE DE LIQUIDE DE MESURE9. APPLICATION NOTAMMENT AU CONTROLE DE LA RESISTANCE A LA PRESSION ET DE L'ETANCHEITE D'ENCEINTE SOUS PRESSION.

Description

i L'invention concerne un procédé et un-dispositif

pour l'exécution d'essais de pression ou de mesuresde fuites.

Pour la fabrication, le transport et le stockage de milieux

ou fluides de travail, on réalise des enceintes sous pres-

sion que l'on contrôle au moyen d'essais ra]iÉsaescu-epeson

de référence.

La résistance à la pression et l'étanchéité (ab-

sence de fuite) sont des conditions de base de fonctionne-

ment prescrites spécialement pour tous les systèmes indus-

triels.

Les contrôles sont réalisés avec un liquide in-

compressible ou avec un fluide gazeux élastique.

L'utilisation du milieu gazeux est inévitable dans

de nombreux cas. Les gaz traversent en effet de faibles fen-

tes en un volume plus important que les liquides, et leur utilisation n'entraIne aucune corrosion ou ne pose, au cours du remplissage, aucun problème d'aération ni aucun problème ultérieur de formation de bulles et de séchage. La pression

intérieure régnant dans l'espace sous pression, qui est con-

trôlé à l'aide du liquide, varie brusquement lorsqu'un dé-

faut d'étanchéité ou un accroissement du volume se produit.

Avant le remplissage au moyen de fluides de travail onéreux et souvent toxiques, inflammables et présentant des risques d'explosion, on exécute en général des essais de pression

avec de l'eau ou de l'air comprimé.

Au cours des contrôles, on forme tout d'abord des espaces de pression fermés présentant des volumes différents et on contrôle ensuite, après le remplissage avec le fluide

de contrôle, le comportement de l'espace de pression. On éva-

lue de façon indirecte, au moyen de longs calculs, les va-

riations, qui apparaissent dans les enceintes sous pression

réalisées de cette manière, sur la base des données de me-

sure, mesurées et/ou enregistrées simultanément, des gran-

deurs d'état (température, pression, volume), moyennant

l'utilisation des équations d'état. Les valeurs de la pres-

sion de contrôle, la durée et les moyens pour effectuer les mesures ainsi que la valeur ou l'ampleur des défauts

d'étanchéité (fuites) admissibles sont prescrits conformé-

ment à des spécifications strictes (voir par exemple la nor-

me hongroise MSZ 11413/1-6. Le but des essais de pression est de déterminer des déformations résiduelles nuisibles, se produisant avec une ampleur inadmissible, des enceintes de pression dans

leur ensemble ou de leurs composants (surfaces, profils, or-

ganes de raccordement, organes d'étanchéité et autres sys-

tèmes automatiques) et des écoulements de fluide (fuites) s'échappant à travers d'anciennes discontinuitésdu matériau ou de nouvelles discontinuités du matériau, qui se forment

(fissures, défauts dans la fonte), c'est-à-dire la détec-

tion de défauts d'étanchéité internes et externes. Les dé-

formations ne peuvent être déterminées la plupart du temps qu'au moyen d'une inspection visuelle et à l'aide de mesures

complexesd'allongements locaux.

La valeur caractéristique, qui peut être contr8-

lée globalementselement au moyen d'une mesure unique, des es-

sais de pression exécutés avec des valeurs de pression quel-

conques est l'étanchéité permanente au gaz (absence de fui-

te) et la constance de volume. Les valeurs caractéristiques admissibles sont très faibles et c'est pourquoi leur mesure est difficile étant donné que leur valeur est comparable aux

influences perturbatrices (par exemple influences de la tem-

pérature). Une mise en oeuvre rapide des essais de pression

est également avantageuse du point de vue technico-économi-

que. Actuellement la durée de mesure est assez longue d'une

part en raison des faibles variations admissibles, confor-

mément aux prescriptions et d'autre part en raison de la pré-

cision, qui n'est pas très élevée, des procédés et moyens utilisés pour ces mesures. La résistance à la pression des composants fabriqués en grande série doit être déterminée en un bref intervalle de temps. Les contrôles réalisés par immersion dans l'eau ou avec des agents moussants formant des bulles ne peuvent pas être automatisés, dépendent de

l'appréciation subjective de la tension apportée par les opé-

rateurs, etc et ne sont par conséquent pas fiables. Au con-

traire, dans d'autres cas, il faut mesurer de nombreuses ac-

tions perturbatrices dues & l'environnement, dans le cas de conditions sur le terrain difficiles et défavorables et les

prendre en compte lors des calculs.

Actuellement on réalise cependant les contrôles d'imperméabilité au gaz (contrôle des fuites de gaz) à de

faibles pressions, bien que les défauts maximum d'étanchéi-

té doivent être déterminés pour les pressions de contrôle des essais de résistance. La cause évidente de cet état de choses réside dans le fait que la sensibilité des appareils de mesure possédant des plages de mesure assez étendues est

insuffisante. En raison de leur dimensionnément pour des con-

traintes plus élevées, ils réagissent d'une manière moins

sensible aux variations.

Les variations, qui apparaissent dans des encein-

tes sous pression, ne peuvent absolument pas être décelées ou bien peuvent être seulement décelées pendant une durée

de mesure d'une longueur inappropriée.

On n'utilise pas en général les appareils élec-

troniques de mesure, de calcul et d'enregistrement, qui tra-

vaillent avec une grande précision, en raison de leur com-

plexité. Pour effectuer des mesures sur le terrain et pour

effectuer des mesures en fonctionnement avec risque d'incen-

die et d'explosion, on ne peut pas utiliser de tels appa-

reils en raison des exigences requises particulières.

Actuellement on ne dispose pas d'un dispositif utilisable de façon universelle pour exécuter des essais de pression. Dans les salles d'essais qui sont reliées à l'environnement qui varie en permanence, il se produit des

variations d'état qui perturbent la mesure. Le problème ma-

jeur de l'évaluation de la mesure réside dans l'élimination simple des influences perturbatrices qui s'interpénètrent avec les effets à mesurer. La mesure précise des variations de température, de volume et de pression dans les espaces

contenant un gaz, avec des appareils usuels, et la correc-

tion des influences perturbatrices à l'aide de calculs indi-

rects pose un problème technique difficile.

En vue de réduire le nombre des variables,qu'ilfaut

prendre en compte lors des essais de pression, il faut pren-

dre des dispositions du point de vue technique. Ainsi il est

intéressant de maintenir différentes variables (volume, tem-

f pérature) à une valeur constante ou variable d'une manière

connue (par exemple au moyen de thermostats dans des labo-

ratoires) ou bien de rendre par avance impossible leur va-

riation, grâce à des solutions techniques connues (calori-

fugeage, utilisation d'un liquide non élastique, bien aé-

ré en tant que fluidede travail, ou compensation thermique par exemple conformément au brevet hongrois enregistré sous

le n" 184 165).

La pluspart des procédés de mesure réalisent une mesure et/ou un enregistrement de la réduction de pression

dans l'espace de contrôle. La valeur caractéristique mesu-

rée dépend du volume, que l'on ne peut pas mesurer de façon précise, de l'espace de contrôle et de la température, qui

varie au cours de la mesure, et de la pression atmosphéri-

que. Les procédés de mesure, qui sont basés sur l'utilisa-

tion des pertes déterminés au cours des essais de pression

et les dispositifs de mesure utilisés (compresseurs à do-

sage avec une mesure quantitative réalisée sous une diffé-

rence de pression élevée)sont d'une réalisation complexe, sont imprécis et travaillent dans des conditions de mesure limitées. L'invention a pour but de résoudre les problèmes

expliqués et de trouver une solution qui permette la déter-

mination simple, rapide et précise de la résistance à la pression ou de l'étanchéité d'enceintes sous pression et de

leurs éléments constitutifs individuels.

Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un procédé pour exécuter des essais de pression ou des mesures de fuites, selon lequel on remplit l'espace

de contrôle avec un fluidede contrôle qui est mis en pres-

sion et on mesure les variations d'état de cefluide, carac-

térisé en ce qu'on relie l'espace de contrôle à un espace de référence et qu'on réalise une compensation de pression entre les deux espaces, à des instants successifs, auquel cas on mesure la quantité du fluide qui est transféré entre les deux espaces et on détermine, à partir de là, la valeur

de la fuite.

Le dispositif conforme à l'invention contient un espace de référence raccordé à l'espace de contrôle et entre

les deux espaces se trouve formé un étranglement se ter-

minant par une arêteet danslequel se trouve disposée une pellicule, dont la surface est mise en contrainte, ou une

goutte de liquide.

De façon appropriée l'espace de référence est pla-

cé à une pression constante.

La pellicule est en général une pellicule de li-

quide qui est située dans une position limite de rupture sous tension, tandis que la goutte de liquide utilisée doit, de façon analogue, se trouver dans une position limite d'égouttage. La position limite est maintenue au moyen d'un

champ de force potentiel, par exemple un champ gravitation-

nel.

Dans une forme de réalisation appropriée du dis-

positif conforme à l'invention, une couche de liquide de me-

sure, qui possède une surface placée sous contrainte et est placée sous une pression hydrostatique accrue au point que la pellicule se trouve dans sa position limite de rupture

ou au point qu'il se forme une goutte de liquide, et est si-

tuée au-dessus du rétrécissement.

Le dispositif conforme à l'invention est égale-

ment relié à un autre dispositif identique de telle sorte que la tubulure d'entrée d'un dispositif est raccordée à la

tubulure de sortie de l'autre dispositif.

I1 peut être également approprié de disposer dans le rétrécissement, deux bagues de guidage coniques isolées l'une par rapport à l'autre, se terminant par une arête et

branchées dans le circuit de mesure.

Par conséquent, conformément à l'invention, le

problèmedeea mesure lors de l'exécution des essais de pres-

sion est ramené de façon simple à la mesure des variations

d'état, qui peuvent être mesurées entre deux espaces (espa-

ce sousmis à la pression de contrôle et l'espace soumis à

la pression de référence) de telle sorte qu'un étrangle-

ment défini de façon précise se trouve formé et que, même sans organes de fermeture commandés de façon particulière, on peut libérer, grâce à cet étranglement, des écoulements d'un volume connu, pouvant être formésavec une très faible

énergie et se compensant périodiquement, de manière à obte-

nir également plusieurs états d'équilibre pouvant être ob-

tenus de façon répétée.

Pour atteindre cet objectif, l'invention utilise

un phénomène physique connu. Dans l'étranglement on for-

me de façon artificielle une surface limite d'équilibre (une

pellicule de liquide ou de substance solide pouvant être rom-

pue), qui prend une forme cintrée sous l'action d'une fai-

ble charge et se rompt (crève) ensuite et fixe de ce fait

en permanence la variation entre les deux espaces.

Le nouveau procédé diffère des contrôles usuels

qui sont évalués par calcul indirect sur la base des varia-

tions de pression et de température. Le problème est ramené directement à la mesure quantitative lue pour la pression

de contrôle. La fuite est compensée par une quantité intro-

duite et est mesurée à partir d'un réseau (bouteille, réci-

pient) à pression constante. On peut considérer le présent système essentiellementcame un manomètre différentiel dans lequel on réalise des compensations périodiques de pression entre l'espace soumis à la pression de mesure et l'espace soumis à la pression de référence - en vue d'étendre la

limite de mesure.

Ce fait ne conduit naturellement à une solution technique pouvant être également bien utilisée du point de vue industriel que dans le cas o, avec ce dispositif, on

est certain d'avoir la répétabilité permanente, la sensibi-

lité et l'appréciation nécessaires et également la percep-

tion et la mesure de l'effet proportionnel aux variations.

Dansune forme de réalisation possible du dispositif

de mesure conforme à l'invention cnforrme la surface de liqui-

de placée sous contrainte c'est-à-dire la pellicule de liqui-

de au-dessus de l'étranglement. Cette pellicule est suffi-

samment mince au-dessus de l'étranglement et forme automa-

tiquement, avec un effet de recouvrement, une pellicule qui, en étant précontrainte par un champ de force potentiel (par

exemple un champ gravitationnel), se rompt (crève) immédia-

tement sous l'action de la charge devant être mesurée et per-

met de réaliser un équilibrage des états de pression dans les deux espaces, au moyen d'un transfert d'écoulement et

par conséquent au moyen d'une nouvelle formation de la sur-

face du liquide. Grâce à la détection, par exemple optique, et à l'addition du nombre des phénomènes de rupture, on peut

considérer le système de mesure conforme à l'invention com-

me une solution utilisable industriellement.

Dans le cas d'une autre forme de réalisation du dispositif de mesure conforme à l'invention, on obtient, avec une goutte de liquide, un résultat de mesure pouvant

être exploité directement. Sur l'arête vive de l'étrangle-

ment, on dispose une goutte de liquide qui est d'un poids proportionnel à la puissance trois de son diamètre et qui

est empêchée de tomber par une force superficielle propor-

tionnelle à une circonférence méridienne de la goutte, et

qui est placée en état d'équilibre.

Au-dessus d'un étranglement, qui est inférieur a l'étranglement d'un détecteur de gouttes de liquide pos- sédant un diamètre optimal, on peut également prévoir une couche de liquide, dont l'épaisseur est plus importante que la pellicule de liquide placée sous contrainte et dont la

pression hydrostatique place la goutte, qui se forme par ail-

leurs automatiquement dans l'étranglement, précisément dans l'état limite de rupture ou séparation. La variation, qui apparaît entre les deux espaces de pression, peut être

mesurée au moyen d'une taille de goutte qui possède un vo-

lume-dose et qui dépend du choix du diamètre de l'étrangle-

ment.

Sous l'effet des plus faibles variations relati-

ves, les gouttes parviennent toujours dans l'espace non étan-

che, dans lequel règne la pression la plus faible et/ou dans l'espace présentant un volume augmentant, auquel cas on peut mesurer directement le nombre des séparations périodiques des gouttes et/ou le volume, dans la mesure o on collecte

les gouttes. On obtient comme résultat de mesure la varia-

tion relative de volume, rapportée à la pression d'essai,

pendant la durée de la mesure.

Le dispositif de mesure volumique conforme à l'in-

vention, qui est actionné périodiquement et ce avec une éner-

gie extrêmement faible, peut être utilisé d'une manière ex-

traordinairement avantageuse pour l'exécution de contrôles instantanés de résistance à la pression (qui servent à l'échantillonnage) ou de contrôles continus de résistance

à la pression.

A l'aide de ce dispositif, on peut déterminer dans

l'espace de pression de nombreux essais résultants (par exem-

ple la porosité), qui ne peuvent absolument pas être déce-

lés de façon automatique d'une autre manière.

La constitution et le fonctionnement du disposi-

tif peuvent être bien automatisés et ce d'une manière extra-

ordinairement simple. Le dispositif n'est pas sensible vis-

à-vis d'une surcharge et ne fait pas l'objet de pannes. Con-

trairement aux dispositifs de mesure travaillant sur la ba- se d'une réduction (variation) de pression, il convient

de façon universelle pour contrôler des enceintes sous pression pos-

sédant des volumes quelconques et placés à des pressions quelconques. Le résultat étalonné de la mesure peut être lu directement de façon simple, indépendamment du volume de

l'espace contrôlé.

Les dispositifs à usages multiples, qui sont réa-

lisés conformément à l'invention, sont protégés contre les risques d'explosion et peuvent être également utilisés pour

exécuter des contrôles pendant le fonctionnement, pour n'im-

porte quelle pression et avec des fluides de travail possé-

dant n'importe quel état d'agrégation. Les réalisations dé-

crites conviennent en premier lieu pour l'exécution d'essais

de pression, mais peuvent naturellement être utilisées par-

faitement bien, en tout endroit, pour détecter et mesurer

tous les phénomènes se produisant entre des espaces de pres-

sion, ainsi que dans des appareils de mesure quantitative.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-

après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - les figures 1-3 illustrent, selon des vues en

coupe, le principe de la mesure qui est exécutée dans l'é-

tranglement (avec une surface de liquide placée sous con-

trainte, dans deux variantes);

- la figure 4 représente sous une forme schéma-

tique, la variation relative d'état dans les deux direc-

tions; - la figure 5 représente, selon une vue en coupe développée dans un plan, un type de réalisation possible d'un dispositif alimenté avec une pression constante par un

régulateur de pression et enregistrant le résultat de l'es-

sai de pression même pendant une longue durée de mesure;

- la figure 6 représente une autre forme de réa-

lisation plus simple du dispositif conforme à l'invention; - la figure 7 représente une forme de réalisation

possible du capteur utilisé pour effectuer un échantillon-

nage rapide et automatique; et - la figure 8 illustre l'exécution de l'essai de

pression automatique rapide de composants (robinets, soupa-

pes, raccords tubulaires, systèmes automatiques, etc), et ce a) pendant la phase de remplissage, b) dans la position

de mesure et c) dans la phase de travail complémentaire ga-

rantissant la continuité de la mesure.

La figure 1 représente la pellicule 4, qui est constituée par un liquide ou par une substance solide, dans

sa position fondamentale d'équilibre et/ou dans un état pré-

contraint par un champ de force équipotentiel 6, ( par

exemple un champ gravitationnel, un champ électrique) jus-

que dans sa limite de rupture sous tension 4', cette pelli-

cule étant située entre l'espace sous pression testé (espa-

ce de contrôle) 2 et l'espace 3 placé à la pression de réfé-

rence et permettant la comparaison; ces espaces 2, 3, qui

sont séparés par l'étranglement 1,formentl'objet de la me-

sure et sont remplis par un liquide ou un gaz sous une pres-

sion identique. La forme de l'étranglement 1 est celle d'un plan se terminant par une arête ou ceaed'une forme cintrée tournant sa concavité vers le haut de manière a former une

pellicule de liquide.

La figure 2 représente le système de force qui

agit sur la goutte unique de liquide 5 (par exemple de mer-

cure) qui augmente proportionnellement à sa masse et qui est disposée dans un étranglement 1 de diamètre optimal do, et qui est constitué par le champ de force potentiel 6 et par les forces superficielles réparties qui apparaissent d'une manière proportionnelle à la périphérie de l'êtrangelement 1. De préférence la forme de l'étranglement 1 est celle

* d'une surface conique double se terminant par une arête.

Le diamètre optimal d peut être calculé, de la o manière indiquée ciaprès, à partir de la relation exprimant l'état d'équilibre de la goutte de liquide 5: dkw 6 =d d 6 o dans laquelle (est la tension superficielle du liquide utilisé et [est le poids spécifique de ce liquide, d'o il résulte que l'on a._ do = V6 t La figure 3 illustre le principe de mesure pour

une réalisation du dispositif conforme à l'invention, appro-

prié pour l'exécution d'essais de pression continue. Le

diamètre de l'étranglement 1, qui est inférieur au diamè-

tre optimal do, mais peut être utilisé pour des mesures pé-

riodiques de volume, peut être choisi d'avance, de manière

à correspondre à la valeur du volume de la goutte. Cepen-

dant, au-dessus de l'étranglement 1, il est prévu une cou-

che de liquide de mesure 9 qui possède une épaisseur accrue, jusqu'à ce que se forme la goutte possédant la taille (le

volume) désirée, cette couche de liquide de mesure étant tel-

le qu'elle réagit sans retard aux variations relatives

les plus faibles, garantit la formation continue d'une gout-

te et sépare de façon sûre et hermétique l'espace de contrô-

le 2 et l'espace de référence 3, qui ne contiennent pas ab-

solument le même fluide de contrôle. Naturellement la cou-

che 9 du liquide de mesure est créée, en rapport avec ses propriétés, de manière qu'elle puisse être séparée dans tous

les cas aussi bien du fluide situé dans l'espace de contrô-

le 2 que du fluide situé dans l'espace de référence 3.

L'étranglement 1 de la figure 3 possède une forme appropriée en étant réalisé de telle sorte qu'il se

termine par une arête au niveau de sa face inférieure et pos-

sède une forme conique sur sa face supérieure.

La figure 4 représente une forme de réalisation possible du dispositif conforme à l'invention qui convient pour mesurer, en les enregistrant, d'une façon séparée du point de vue de la direction et de la grandeur, les varia- tions relatives entre deux espaces - pouvant être raccordés à volonté par suite de la symétrie du dispositif. Dans ce cas il est prévu deux étranglements formant des gouttes

de liquide 5 et branchés en parallèle avec une tubulure d'en-

trée 37 et une tubulure de sortie 38. Le fluide de contrôle liquide et/ou gazeux, qui ne se mélange pas avec la substance de la couche 9 du liquide de mesure, est introduit au moyen d'un robinet 11 lorsqu'un robinet de sectionnement 12 est dans sa position ouverte. Le remplissage précédent tend à former la couche 9 du liquide de mesure et l'évacuation du

fluide de contrôle s'effectue au moyen de l'ouverture du ro-

binet 13, réalisée conformément aux besoins respectifs. Au

début de la mesure, on ferme les robinets 11 et 12. S'il ap-

parait une chute de pression (due à un défaut d'étanchéité, un refroidissement, une dilatation de volume) par exemple dans l'espace de contrôle 1, la pression dans cett--chambre diminue par rapport à celle d'une chambre 14 placée à la pression initiale. On peut alors déceler la formation de gouttes dans un espace de collecte 16 situé du côté droit

et relié à une canalisation 15.

La variation, qui apparaît proportionnellement au nombre des gouttes de liquide 5, peut être déterminée de façon connue en soi par comptage des gouttes ou par lecture de la variation du volume (niveau du liquide) dans l'espace

de collecte 16.

Le résultat de la variation d'état 17, qui est

apparu pendant la durée de mesure, peut être mémorisé jus-

qu'à l'évaluation dans l'espace de collecte 16. Un robinet

de purge 18 convient pour l'étalonnage et pour la récupéra-

tion du liquide de mesure.

A l'aide du dispositif de la figure 4, on peut mesurer par exemple les transferts thermiques relatifs (échauffements et refroidissements), qui ont lieu entre deux

espaces, et ce d'une manière correcte du point de vue du si-

gne. La figure 5 représente une réalisation possible

du dispositif conforme à l'invention, dans lequel l'alimen-

tation, qui est désignée par la flèche et s'effectue à par-

tir de l'espace de référence 3, est réalisée par un régula-

teur de pression, avec un signal de consigne constant pour la mesure. Pour exécuter des essais de pression en continu avec de longs temps de mesure, il faut que soit garantie une régulation du niveau du liquide, résolue de façon connue,

garantissant par exemple l'application d'une pression hydro-

statique constante à partir de l'espace de stockage 19 et

commandée par un flotteur 20. Le remplissage s'effectue lors-

que le robinet de sectionnement 12 est à l'état ouvert. La couche 9 du liquide de mesure peut être réglée jusque dans la position limite d'égouttage, à l'aide d'un écrou 21 et d'un siège de soupape 23 soulevé par l'intermédiaire d'une tige 22, cette dernière étant bloquée contre toute rotation par un goujon 25. Lors de la mesure, la couche de liquide

de mesure 9 est complétée par du liquide provenant de l'es-

pace de stockage 19 par l'intermédiaire d'un tube 24.

Le robinet 26 est réalisé sous la forme d'un dis-

positif de trop-plein et empêche une obstruction de l'ouver-

ture 27 lors du remplissage du liquide de mesure par l'in-

termédiaire du robinet 13.

La forme de réalisation, qui est représentée sur la figure 6, est nettement plus simple que le dispositif de la figure 5 et convient pour réaliser ce qu'on appelle un

essai de pression accéléré. La valeur des fuites est déter-

minée sous la forme d'un volume directement lisible, enre-

gistré et étalonné.

Le flotteur 20, qui est équipé d'un réservoir d'air, de ce dispositif suit automatiquement la variation

du niveau du liquide pendant la mesure, auquel cas la cou-

che 9 du liquide de mesure de hauteur Chi garantit en per-

manence la 'précontrainte' qui assure la sensibilité maxi-

male. La figure représente l'état obtenu lorsque le remplis- sage complémentaire-du liquide de mesure s'effectue & partir de l'espace de stockage 19 alors que les robinets 12 et 13

sont dans la position ouverte. Lors de la fermeture du robi-

net 13 et de la rotation de la soupape de remplissage 39 de

900, l'espace de stockage 19 peut être rempli par l'inter-

médiaire d'une trémie 40. Lors des remplissages périodiques ainsi réalisés, le résultat de mesure 17 peut être lu lors

de l'ouverture des robinets 12 et 18, sans qu'il faille in-

terrompre le contrôle,et par conséquent la limite de mesure

est rejetée à l'infini. Lors de chaque opération il faut ou-

vrir le robinet 12 et le maintenir fermé pendant la mesure.

Cette branche de dérivation joue un rôle de décharge. La figure 7 représente une forme de réalisation

possible du capteur, convenant pour réaliser un échantil-

lonnage rapide et automatique du dispositif conforme à l'in-

vention. La goutte de liquide 5 (par exemple de mercure), qui est représentée dans sa position fondamentale initiale dans l'étrangle 1tl et qui possède le diamètre optimal do, est disposée dans un tube isolant 28 (de façon appropriée en verre transparent) dans l'étranglement, réalisé avec une arête vive, de bagues conductrices coniques 29 isolées

l'une de l'autre et garantit la fermeture du circuit de me-

sure 30. La variation, qui apparait entre l'espace de con-

trôle 2 raccordé au bouchon 31 et l'espace de référence 3

provoque une séparation de la goutte de liquide 5. La direc-

tion de contrôle doit être choisie de manière que l'égout-

tage s'effectue dans la position inférieure 5', auquel cas

on peut détecter une interruption du circuit de mesure 30.

La goutte de liquide 5 ne disparaît pas même dans le cas

d'une surchargede l'étranglement (par exemple défaut d'étan-

chéité grossier) étant donné qu'un perçage transversal 33 évacue l'écoulement brusque dans un espace de chute 32 et

retient la goutte.

La figure 8 illustre les différentes phases de l'exécution de l'essai de pression automatique des compo-

sants ainsi que de l'espace de contrôle 2, dans une varian-

te du dispositif conforme à l'invention, réalisée sous le

robinet de sectionnement 12 décrit sur les figures 4 et 5.

La figure 8a représente le remplissage réalisé

lorsque le fluide de contrôle pénètre librement dans l'étran-

glement 1 en provenance de l'espace de référence 3 qui est alimenté par le régulateur de pression repéré par la flèche, à l'intérieur du capteur réalisé conformément à la figure

7 et incliné de l'angle (i).

La figure 8b représente la position de mesure ob-

tenue lorsque la goutte de liquide 5, qui possède le diamè-

tre optimal sélectionné do, sépare automatiquement les deux espaces sous l'effet de la fermeture de l'étranglement 1, réalisé avec une arête vive, des deux bagues conductrices coniques 29 disposées réciproquement en visà-vis suivant l'axe vertical. La goutte de liquide 5, qui se détache des bagues conductrices coniques 29 sous l'effet du défaut

d'étanchéité (fuite),interrompt le circuit de messure 30.

La figure 8c représente le basculement vers le bas, qui s'effectue de façon connue sous un angle (j) lors

de l'arrêt de la mesure ou directement après la détermina-

tion du défaut d'étanchéité (fuite), et le vidage du flui-

de de contrôle dans la direction 36. La goutte de liquide , qui garantit la séparation et également simultanément la

détection, parvient, lors de son écoulement suivant la di-

rection 36,, sur le côté de l'étranglement 1, tourné vers

l'espace de référence 3.

L'invention permet de réaliser et de fabriquer

des dispositifs dont la construction est simple, qui peu-

vent être bien automatisés, ne peuvent pas être soumis à une

surcharge, réalisent un échantillonnage très rapide et pré-

cis, exécutent une mesure avec un enregistement étalonné

et peuvent être utilisés de façon industrielle dans une gam-

me étendue d'applications.

La solution conforme à l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux procédés et dispositifs connus Le procédé est établi sur des principes de base corrects du point de vue physique et permet une mesure de résistance - le cas échéant également avec un enregistrement

étalonné - et le contrôle d'étanchéité, pour n'importe quel-

le pression. Ces deux contrôles peuvent être exécutés en une

seule mesure et la durée de l'exécution d'essais de pres-

sion est fortement réduite. La solution conforme à l'inven-

tion supprime l'action perturbatrice de la variation de pres-

sion, ce qui a pour effet que la mesure d'une telle varia-

tion est inutile et que l'évaluation ne s'en trouve pas af-

fectée. Le dispositif conforme à l'invention est d'une constitution simple et représente, même pour des pressions élevées, un dispositif précis protégé contre les risques

d'explosion, qui peut être utilisé de façon universelle.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour exécuter des essais de pression ou des mesures de fuites, selon lequel on remplit l'espace de contrôle (2) avec un fluide de contrôle qui est mis en pression et on mesure les variations d'état de ce fluide, caractérisé en ce qu'on relie l'espace de contrôle (2) à un espace de référence (3) et qu'on réalise une compensation

de pression entre les deux espaces, à des instants succes-

sifs, auquel cas on mesure la quantité du fluide qui est transféré entre les deux espaces et on détermine, à partir

de là, la valeur de la fuite.

2. Dispositif pour la mise en oeuvre d'essais de

pression ou de mesuresde fuites, caractérisé en ce qu'il com-

porte un espace de référence (3) raccordé à l'espace de con-

tr1ôle (2) et qu'entre les deux espaces (2, 3) se trouve for-

mé un étranglement (1) se terminant par une arêteetdans

lequel se trouve disposée une pellicule (4), dont la sur-

face est mise en contrainte, ou une goutte de liquide (5).

3. Dispositif selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que l'espace de référence (3) possède une pres-

sion constante.

4. Dispositif selon l'une des revendications 2

ou 3, caractérisé en ce que la pellicule (4) est une pelli-

cule de liquide.

5. Dispositif selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que la pellicule (4) est située dans la position

limite de rupture sous tension.

6. Dispositif selon l'une des revendications 2

ou 3, caractérisé en ce que la goutte de liquide (5) est

dans la position limite d'égouttage.

7. Dispositif selon l'une des revendications 5

ou 6, caractérisé en ce que le maintien dans la position li-

mite est garanti au moyen d'un champ de force potentiel.

8. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 2 à 7, caractérisé en ce que l'étranglement

(I) possède une forme conique.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 2 à 8, caractérisé en ce qu'une couche de liquide

de mesure (9), qui possède une surface placée sous contrain-

te et est placée sous une pression hydrostatique accrue au

point que la pellicule (4) se trouve dans sa position limi-

te de rupture ou au point qu'il se forme une goutte de li-

quide (5), est située au-dessus de l'étranglement (1).

10. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il est relié à un au-

tre dispositif identique de telle sorte que la tubulure d'en-

trée (37) d'un dispositif est raccordée à la tubulure de sor-

tie (38) de l'autre dispositif.

11. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 2 à 10, caractérisé en ce que deuxbaguesde guida-

ge coniques (29), isolées l'une par rapport à l'autre, se

terminant sous la forme d'une arête et insérées dans le cir-

cuit de mesure (30),sont disposées à l'intérieur de l'étran-

glement (1).

12. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 2 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un es-

pace de collecte (16) permettant l'accumulation des gouttes

de liquide s'égouttant.