FR2586457A1 - DEVICE FOR CONTROLLING A WATER SUPPLY INSTALLATION - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de commande d'une installation d'alimenta-Device for controlling a food installation
tion en eau.in water.
La présente invention est relative auxdispositifs The present invention relates to devices
de commande d'une installation d'alimentation en eau. control of a water supply installation.
On connait déjà un dispositif de commande d'une installation d'alimentation en eau qui comprend une There is already known a control device of a water supply installation which comprises a
enceinte étanche à l'air et à l'eau. Dans cette en- enclosure airtight and watertight. In this
ceinte débouche une entrée destinée à être reliée par un clapet antiretour à une pompe à circuit électrique de commande. Y débouche également une sortie destinée à être reliée à un dispositif utilisateur tel qu'un robinet, par exemple, de douche. L'enceinte est munie de moyenspour en diminuer le volume quand la pression qui y règne diminue. (Hydrostat type exponent fournit encircles an inlet intended to be connected by a check valve to an electric control circuit pump. Y also opens an outlet intended to be connected to a user device such as a tap, for example, shower. The enclosure is equipped with means to reduce the volume when the pressure therein decreases. (Hydrostat type exponent provides
par la Société EXPO/S à Lillesand Norvège). by the company EXPO / S in Lillesand Norway).
Ce dispositif a le grand avantage de supprimer This device has the great advantage of removing
des variations de pression continuelle dans l'ins- constant pressure variations in the
tallation, désagréablesà l'utilisateur par rapport installation, unpleasant to the user compared
auxdispositif antérieur connu à réservoir et à contac- the known prior art device with reservoir and contact
teur manométrique, interposésentre la pompe et le ro- manometer, interposed between the pump and the
binet.binet.
D'une manière plus détaillée, ce dispositif nor- In more detail, this standard device
végien comporte un corps dans lequel sont délimitées une première chambre o l'eau arrive de la pompe par un clapet anti-retour. La pression dans cette chambre dépend directement de la pression délivrée par la pompe. Il est prévu une deuxième chambre à air. La pression de prégonflage de cette chambre détermine la pression de mise en marche de la pompe. Enfin, une troisième chambre est séparée de la deuxième par un vegan comprises a body in which are delimited a first chamber where the water arrives from the pump by a non-return valve. The pressure in this chamber depends directly on the pressure delivered by the pump. There is a second air chamber. The pre-inflation pressure of this chamber determines the start-up pressure of the pump. Finally, a third bedroom is separated from the second by a
piston et de la première par un clapet avec un aju- piston and the first by a valve with an
tage. Au repos, la pression de l'air de la deuxième floor. At rest, the air pressure of the second
chambre fait descendre le piston qui sépare la deu- chamber lowers the piston that separates the
xième chambre de la troisième chambre. Un aimant por- xth bedroom of the third bedroom. A magnet
té par la partie supérieure du piston libère le con- the upper part of the piston releases the con-
tacteur qui commande la pompe et, à la mise sous ten- which controls the pump and, when
sion, la pompe démarre. Le piston en position basse repousse le clapet séparant la première chambre de the pump starts. The piston in the lower position pushes the valve separating the first chamber from
la troisième chambre et met ces chambres en communi- the third chamber and communicates these rooms.
cation. L'eau provenant de la pompe traverse la pre- cation. Water from the pump passes through the first
mière chambre et va vers la troisième chambre à tra- first chamber and goes to the third chamber through
vers le clapet ouvert. Si le robinet est fermé, la towards the open flap. If the tap is closed, the
pression augmente dans la troisième chambre et repous- pressure increases in the third chamber and pushes
se le piston qui sépare la deuxième chambre de la troisième chambre. En remontant, le piston libère le clapet qui se ferme. De l'eau continue à pénétrer doucement dans la troisième chambre par l'ajutage en repoussant le piston. En position haute du piston, the piston separating the second chamber from the third chamber. Going up, the piston releases the flap that closes. Water continues to slowly enter the third chamber through the nozzle by pushing back the piston. In the upper position of the piston,
l'aimant ouvre le contacteur et arrête la pompe. Lors- the magnet opens the contactor and stops the pump. Lors-
que l'on ouvre le robinet, de l'eau s'écoule de la troisième chambre. La pression de l'air de la deuxième when the tap is turned on, water flows from the third chamber. The air pressure of the second
chambre repousse le piston. L'aimant solidaire du pis- chamber pushes the piston. The magnet attached to the pis-
ton descend et établit le contact d'alimentation de your down and establishes the power contact of
la pompe qui démarre. Si le débit de la pompe est su- the pump that starts. If the flow of the pump is
périeur au débit du robinet, la pression remonte dans la troisième chambre et fait que le piston est repoussé less than the flow rate of the valve, the pressure rises in the third chamber and makes the piston is pushed back
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vers la deuxième chambre. En remontant le piston li- to the second bedroom. By raising the piston
bère le clapet qui se referme et provoque ainsi un laminage de l'eau au passage entre les première et troisième chambres. Si la perte de charge à ce passage devient trop importante, la pression dans la troisième chambre diminue. L'air de la deuxième chambre repousse The flapper closes and causes the water to pass between the first and third chambers. If the pressure drop at this passage becomes too great, the pressure in the third chamber decreases. The air of the second bedroom pushes
le piston qui va ouvrir le clapet. Il y a donc équili- the piston that will open the valve. There is therefore a balance
bre de pression entre les deuxième chambre et troisiè- pressure between the second and third chambers
me chambreainsi que dans toute l'installation. I sleep like in the whole installation.
Ce dispositif ne peut fonctionner qu'en position verticale. Dans les autres positions, le déplacement This device can only work in vertical position. In other positions, moving
de l'aimant, obtenu à l'aide de ressorts, est gêné. of the magnet, obtained by means of springs, is embarrassed.
Ce dispositif est complexecar il comprend un grand nombre de pièces en mouvement. L'ajutage peut être This device is complexecar it includes a large number of moving parts. The nozzle can be
colmaté par des impuretés de l'eau ou par le calcaire. clogged with impurities from water or limestone.
En cas d'obstruction de l'ajutage, lors de la ferme- In case of obstruction of the nozzle, when closing
ture du robinet, la pression ne peut plus augmenter dans la troisième chambre et repousser le piston pour tap, the pressure can not increase in the third chamber and push the piston
provoquer l'arrêt de la pompe. Pour commander les cy- cause the pump to stop. To order the cy-
cles de mise en marche et d'arrêt, il faut une varia- keys, it is necessary to vary the
tion de pression relativement importante de 0,6 à relatively high pressure pressure of 0.6 to
1,4 bar suivant la pression de prégonflage de la deu- 1.4 bar depending on the pre-inflation pressure of the
xième chambre. Cette variation de pression est liée à la course du piston pour établir ou pour couper le contact qui commande la pompe. L'inconvénient majeur est cependant que si le robinet est ouvert, la pompe démarre et continue de fonctionner, même si elle ne débite pas (par exemple parce qu'il n'y a plus d'eau dans le puits, parce que la pompe est désamorcée, twelfth room. This variation in pressure is related to the stroke of the piston to establish or to cut the contact which controls the pump. The major disadvantage however is that if the valve is open, the pump starts and continues to operate, even if it does not flow (for example because there is no water in the well, because the pump is defused,
parce qu'une tuyauterie est bouchée, etc...). Ce fonc- because a pipe is blocked, etc ...). This function
tionnement sans débit ou sans eau entraîne une destruc- with no flow or no water leads to destruction
tion rapide de la pompe. Et même si l'on ferme le ro- fast pump. And even if we close
binet dans un tel cas de fonctionnement, comme la pompe ne fournit plus de débit, la pression dans la troisième chambre ne peut pas remonter et commander l'arrêt de la binet in such a case of operation, as the pump no longer provides flow, the pressure in the third chamber can not rise and control the stop of the
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pompe. Le dispositif suivant l'invention pallie les inconvénients précités en permettant un fonctionnement en une position autre que verticale,tout en ayant peu de pièces en mouvement. Tout danger de colmatage d'un ajutage est supprimé. La variation de pression qui est nécessaire pour commander les cycles de mise en pump. The device according to the invention overcomes the aforementioned disadvantages by allowing operation in a position other than vertical, while having few moving parts. Any danger of clogging a nozzle is removed. The pressure variation that is required to control the cycles of setting
marche et d'arrêt de la pompe est bien moindre qu'an- pump start and stop is much less than
térieurement, ce qui permet de faire appel à des pom- afterwards, which makes it possible to use pom-
pes dont la caractéristique est relativement plate (courbe de variation de la hauteur en fonction du whose characteristic is relatively flat (curve of variation of the height as a function of
débit). Enfin et surtout, le dispositif suivant l'in- debit). Last but not least, the device following the in-
vention apporte une sécurité inégalée par rapport au dispositif antérieur lorsque la pompe fonctionne sans débiter par le fait que dans ce cas, la pompe s'arrête vention provides unparalleled safety compared to the previous device when the pump operates without debiting by the fact that in this case the pump stops
de fonctionner peu après l'incident. to operate soon after the incident.
Le dispositif de commande suivant l'invention, The control device according to the invention,
est caractérisé en ce que le clapet anti-retour coo- is characterized in that the non-return valve co-
père avec un second transducteur destiné à mettre sous father with a second transducer intended to bring under
tension le circuit de la pompe quand le clapet anti- voltage the pump circuit when the check valve
retour est ouvert, lesdeux transducteurs étant connec- back is open, the two transducers being connected
tés électriquement suivant deux branches en parallèle sur le circuit électrique de commande de la pompe et electrically two branches in parallel on the electrical control circuit of the pump and
le premier transducteur est connecté au circuit élec- the first transducer is connected to the electrical circuit
trique de commande de la pompe par un relais de mise hors tension de sa branche de connection après une pump control unit by means of a relay which de-energises its connection
durée prescrite.prescribed period.
Dès qu'un incident se produit alors que la pompe fonctionne, le clapet anti-retour se referme et par As soon as an incident occurs while the pump is running, the check valve closes and
ce fait même le circuit de commande de la pompe inter- this even the control circuit of the internal pump
rompt le fonctionnement de celle-ci puisque tant le premier que le second transducteurs sont alors mis hors-tension. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre breaks the operation of the latter since both the first and the second transducers are then de-energized. In the attached drawings, given solely for the purpose of
d'exemple:For example:
La figure 1 est un schéma d'une installation suivant l'invention, La figure 2 est une vue en coupe du dispositif de commande d'une installation d'alimentation en eau suivant l'invention avant qu'il ait été raccordé à une pompe et à un dispositif utilisateur, et Les figures 3 à 8 sont des vues de ce dispositif FIG. 1 is a diagram of an installation according to the invention. FIG. 2 is a sectional view of the control device of a water supply installation according to the invention before it has been connected to a pump. and a user device, and Figures 3 to 8 are views of this device
illustrant les diverses étapes de fonctionnement. illustrating the various stages of operation.
L'installation représentée à la figure 1 comporte un puits 1 d'eau communiquant par un conduit 2 avec l'admission d'une pompe 3. Le refoulement de la pompe The installation shown in FIG. 1 comprises a well 1 of water communicating via a conduit 2 with the admission of a pump 3. The discharge of the pump
communique par un conduit 4 avec un robinet 5, un dis- communicates via a conduit 4 with a tap 5, a disc
positif 6 suivant l'invention étant monté sur ce con- according to the invention being mounted on this
duit 4.duit 4.
Le dispositif suivant l'invention est représenté à la figure 2. Il comprend un corps 7 en matière plastique étanche à l'air et à l'eau. Ce corps est muni d'une entrée 8 destinée à être raccordée à la pompe 3 et d'une sortie 9 destinée à être raccordée The device according to the invention is shown in Figure 2. It comprises a body 7 of plastic material airtight and water. This body is provided with an inlet 8 intended to be connected to the pump 3 and an outlet 9 intended to be connected
au robinet 5. L'intérieur du corps est subdivisé par une cloi- 5. The inside of the body is subdivided by a partition
son 10 en un compartiment 11 pour loger les circuits its 10 in a compartment 11 to house the circuits
électriques et en une enceinte 12 dans laquelle dé- and in an enclosure 12 in which
bouchent les entrée et sortie 8 et 9. Une membrane qui close the entry and exit 8 and 9. A membrane that
pourrait être élastique o auquelle l'élasticité re- could be elastic in which elasticity
quise pourrait être conférée par un ressort et quij en l'espèce, reçoit son élasticité par une chambre à air 14, s'étend dans l'enceinte en s'appuyant sur une which could be conferred by a spring and which, in this case, receives its elasticity by an air chamber 14, extends into the enclosure on the basis of a
coupelle 15 munie de deux orifices 16 et 17. La cou- cup 15 provided with two orifices 16 and 17.
pelle ménage, en outre, autour de l'orifice 17 un manchon 18. Pour permettre de gonfler le compartiment 14 en y introduisant de l'air, il est prévu une valve In addition, around the orifice 17, the shovel is provided with a sleeve 18. In order to inflate the compartment 14 by introducing air into it, a valve is provided.
de prégonflage 19.pre-inflation 19.
Une tige 20 est repoussée par la membrane 13 en A rod 20 is pushed back by the membrane 13 into
étant guidée par le manchon. Elle pénètre par son ex- being guided by the sleeve. She enters by her ex-
trémité opposée dans un logement ménagé par un fourreau 21 venu de moulage avec la paroi 10. En une position opposite end in a housing formed by a sleeve 21 integrally molded with the wall 10. In a position
intermédiaire sur la tige 20, est ménagée une colle- intermediate rod 20, is formed a glue-
rette 22 sur laquelle s'appuie l'extrémité d'un res- 22 on which the end of a
sort 23 hélicoidal dont l'autre extrémité s'appuie sur un épaulement intérieur 24 du fourreau 21. Dans l'extrémité de la tige 20 opposée à la membrane 13, 23 helicoidal fate whose other end is based on an inner shoulder 24 of the sleeve 21. In the end of the rod 20 opposite the membrane 13,
sont encastrés deux aimants 25. En regard de ces ai- two magnets 25 are recessed.
mants lorsque la tige 20 se trouve enfoncée au maxi- when the rod 20 is fully depressed
mum dans le fourreau 21, se trouve une cellule à effet Hall 26 soudée à un circuit imprimé 27 constituant le circuit de commande de la pompe 3. La cellule 26 est connectée au circuit imprimé 27 par l'intermédiaire d'un relais 28 de mise hors-tension de la branche du circuit sur lequel est montée la cellule 26 après une durée prescrite,en l'espèce de 6 secondes. La membrane 13 et le compartiment 14 constituent des moyens pour diminuer le volume de l'enceinte 12 quand la pression qui y règne diminue. L'ensemble des pièces 20 à 26 constitue un premier transducteur destiné à mettre sous tension le circuit électrique de commande de la pompe quand le volume de l'enceinte a diminué jusqu'à une valeur donnée, en l'occurence quand la membrane 13 mum in the sleeve 21, there is a Hall effect cell 26 welded to a printed circuit 27 constituting the control circuit of the pump 3. The cell 26 is connected to the printed circuit 27 by means of a relay 28 putting out of tension of the branch of the circuit on which the cell 26 is mounted after a prescribed period, in this case of 6 seconds. The membrane 13 and the compartment 14 are means for decreasing the volume of the chamber 12 when the pressure therein decreases. The set of parts 20 to 26 constitutes a first transducer intended to power up the electrical control circuit of the pump when the volume of the enclosure has decreased to a given value, in this case when the membrane 13
s'applique étroitement à la coupelle 15. is closely applied to the cup 15.
Sur l'embouchure de l'entrée 8 dans l'enceinte 12, est monté un clapet anti-retour 29 comprenant un disque 30 et un poussoir 31 dont l'extrémité libre est logée dans une cavité du fourreau 21 à des fins de guidage. Entre le fourreau 21 et le clapet 30 est monté, autour de la tige 31, un ressort hélicoidal 32 de rappel. Du pourtour du disque 30 fait saillie On the mouth of the inlet 8 in the chamber 12, is mounted a non-return valve 29 comprising a disc 30 and a pusher 31 whose free end is housed in a cavity of the sleeve 21 for guiding purposes. Between the sleeve 21 and the valve 30 is mounted around the rod 31, a helical spring 32 return. Around the disc 30 protrudes
une excroissance 33 portant deux aimants 34. A proxi- an excrescence 33 carrying two magnets 34. A proxi-
mité de ces aimants 34 et de l'autre côté de la paroi -, se treuvn-une!-lule- à effet Hall 35,dont les pattes 36 formant branches de connection sont soudées au circuit imprimé 27 servant de circuit de commande 1 of these magnets 34 and on the other side of the wall - is a Hall-effect lamp 35, whose tabs 36 forming connection branches are soldered to the printed circuit 27 serving as a control circuit
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de la pompe 3. Un voyant lumineux 37 permet de voir si le circuit 27 est sous tension. Un voyant lumineux 38 permet de voir si la cellule à effet Hall 26 est sous tension. Un voyant lumineux 39 permet de voir si la cellule à effet Hall 35 est sous tension. Un bouton poussoir 40 avec bouton d'aquit psermet de mettre le circuit 27 sous tension de 1 'extérieur indépendamilent of the pump 3. A light indicator 37 makes it possible to see if the circuit 27 is under tension. A light indicator 38 makes it possible to see if the Hall effect cell 26 is energized. An indicator light 39 makes it possible to see if the Hall effect cell 35 is energized. A push button 40 with power button allows the circuit 27 to be powered from the outside independently.
de la connection des cellules 26 et 35. of the connection of cells 26 and 35.
Le dispositif de commande suivant l'invention The control device according to the invention
fonctionne de la manière suivante.works in the following way.
A la figure 3,la pompe 3 ne fonctionne pas et le robinet 5 est fermé. Le clapet anti-retour 29 est appliqué sur son siège. La tige 20 est en position In Figure 3, the pump 3 does not work and the valve 5 is closed. The non-return valve 29 is applied to its seat. The rod 20 is in position
basse, ce qui signifie que les aimants 25 sont éloi- low, which means that the magnets 25 are
gnés de la cellule 26. La membrane 13 n'est pas appli- cell 26. The membrane 13 is not suitable for
quée sur la coupelle 15 de sorte-que le volume de l'enceinte 12 est relativement grand. L'eau qui s'y trouve est sous une pression de 3 bar, la pression du compartiment 14 étant bien entendu également de the cup 15 so that the volume of the chamber 12 is relatively large. The water therein is under a pressure of 3 bar, the pressure of the compartment 14 being of course also
3 bar.3 bar.
A la figure 4, on a ouvert le robinet 5. La In FIG. 4, the valve 5 has been opened.
pression dans l'enceinte 12 diminue jusqu'à I bar. pressure in the chamber 12 decreases to 1 bar.
La membrane 13 tend à s'appliquer contre la coupelle The membrane 13 tends to be applied against the cup
en diminuant le volume de l'enceinte 12. La pres- by reducing the volume of the enclosure 12. The pressure
sion dans le compartiment 14 revient à 1 barjqui est la pression de prégonflage obtenue par la valve 19, de l'eau passant de l'espace compris entre la membrane in the compartment 14 returns to 1 barj which is the pre-inflation pressure obtained by the valve 19, water passing from the space between the membrane
13 et la coupelle 15 dans l'enceinte 12 par le trou 16. 13 and the cup 15 in the chamber 12 through the hole 16.
La membrane 13 repousse la tige 20 à l'encontre du ressort 23. Les aimants 25 viennent en regard de la cellule 26 et l'excitent. La cellule 26 commande par l'intermédiaire du relais 28 le circuit électrique 27 The membrane 13 pushes the rod 20 against the spring 23. The magnets 25 are opposite the cell 26 and excite. The cell 26 controls via the relay 28 the electrical circuit 27
de commande de la pompe. La pompe 3 fonctionne. control of the pump. Pump 3 works.
A la figure 5, la pompe a commencé à débiter. In Figure 5, the pump started to flow.
Sous l'effet de la pression fournie par la pompe 3, le Under the effect of the pressure supplied by the pump 3, the
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clapet 29 s'écarte de son siège en repoussant le res- valve 29 moves away from its seat by pushing the res-
sort 32. Les aimants 34 viennent en regard de la cel- 32. The magnets 34 come opposite the cell
lule 35 et l'excitent. Celle-ci commande à son tour le circuit électrique 27 en parallèle avec la cellule 26. Immédiatement, la pression dans l'enceinte 12 re- monte à 2 bar en fonction de l'ouverture du robinet 5. La figure 6 montre l'état de fonctionnement normal de l'installation. Comme la pression dans l'enceinte 12 est de 2 bar, la membrane 13 s'est écartée de la coupelle 15,et la tige 20 n'étant plus repoussée par la membrane, le ressort 23 repousse lule 35 and excite her. This in turn controls the electric circuit 27 in parallel with the cell 26. Immediately, the pressure in the chamber 12 rises to 2 bar depending on the opening of the valve 5. FIG. normal operation of the installation. As the pressure in the chamber 12 is 2 bar, the membrane 13 has moved away from the cup 15, and the rod 20 is no longer pushed by the membrane, the spring 23 pushes back
la collerette 22 sur le bord du manchon 18. Les ai- the flange 22 on the edge of the sleeve 18. The
mants 25 s'éloignent de la cellule 26 et la désexci- mants 25 move away from cell 26 and de-energize it
tent. Le circuit de commande 27 du moteur reste ce- tent. The control circuit 27 of the motor remains
pendant sous tension en raison de la coopération des aimants 34 et de la cellule 35, l'éloignement des aimants 34 de la cellule 35 faisant que celle-ci met le circuit 27 sous-tension alors queslorsque les aimants 34 sont en regard de la cellule 35 quand le clapet anti-retour 29 est appliqué sur son siège, la while under tension due to the cooperation of the magnets 34 and the cell 35, the spacing of the magnets 34 from the cell 35 causing it to turn the circuit 27 under tension while the magnets 34 are facing the cell 35 when the check valve 29 is applied to its seat, the
cellule cesse de mettre le circuit 27 sous tension. cell stops powering circuit 27.
A la figure 7, on a fermé le robinet 5. La pres- In FIG. 7, the valve 5 has been closed.
sion dans l'enceinte 12 remonte à 3 bar. Le clapet anti-retour 29 s'applique à nouveau sur son siège sous l'action du ressort 32,puisque la pression de part in the chamber 12 goes back to 3 bar. The nonreturn valve 29 is applied again on its seat under the action of the spring 32, since the pressure of
et d'autre du clapet est la même. Les aimants 34 vien- and other of the flapper is the same. The magnets 34 come
nent à nouveau en face de la cellule 35. Celle-ci met le circuit 27 hors tension. La pompe 3 s'arrête. On retrouve la position de la figure 3 et le dispositif Again, in front of the cell 35, it switches off the circuit 27. Pump 3 stops. We find the position of Figure 3 and the device
est prêt à effectuer un cycle nouveau. is ready to cycle again.
A la figure 8, on suppose que l'on se trouve, comme à la figure 4, au moment du démarrage de la pompe mais que celle-ci, pour une raison quelconque, ne débite pas. La pression dans l'enceinte 12 reste à 1 In Figure 8, it is assumed that one is, as in Figure 4, at the start of the pump but that it, for some reason, does not flow. The pressure in the chamber 12 remains at 1
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bar au lieu de remonter à 2 bar. Le clapet 29 reste fermé puisque la pompe 3 ne débite pas. Au bout de bar instead of going up to 2 bar. The valve 29 remains closed since the pump 3 does not flow. After
6 secondes, la cellule 26 cesse, en raison de la pré- 6 seconds, cell 26 stops because of the
sence du relais 28, de mettre le circuit 27 sous ten- relay 28, to put circuit 27 under
sion. La pompe cesse donc de tourner à vide. Quelque temps plus tard, on suppose que la pompe est alimentée à nouveau en eau ou que la panne a été réparée. Par le bouton poussoir 40 et par le bouton if we. The pump therefore stops running empty. Some time later, it is assumed that the pump is re-supplied with water or that the fault has been repaired. By the push button 40 and the button
d'aquit 41, on met le circuit 27 sous tension. La pom- of aquit 41, the circuit 27 is turned on. The pom-
pe 3 fonctionne et débite. Le clapet anti-retour 29 s'ouvre. On se retrouve dans la position de la figure 5. Bien entendu, au lieu de cellulesà effet Hall on pourrait utiliser également des interrupteurs à pe 3 works and debits. The check valve 29 opens. We are in the position of Figure 5. Of course, instead of Hall effect cells could also be used switches to
lames souples ou d'autres éléments transducteurs suscep- soft blades or other transducer elements
tibles d'ouvrir ou de fermer un circuit électrique en able to open or close an electrical circuit
réponse à la détection d'un déplacement. response to the detection of a displacement.
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Claims (4)
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