FR2645935A1 - Soupape d'arret a detection de debit - Google Patents

Soupape d'arret a detection de debit Download PDF

Info

Publication number
FR2645935A1
FR2645935A1 FR9004822A FR9004822A FR2645935A1 FR 2645935 A1 FR2645935 A1 FR 2645935A1 FR 9004822 A FR9004822 A FR 9004822A FR 9004822 A FR9004822 A FR 9004822A FR 2645935 A1 FR2645935 A1 FR 2645935A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
return
flow
valve
supply
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9004822A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2645935B1 (fr
Inventor
G Earl Maroney
Mark W Dallas
Christopher West
John A Diemer
Mark B Chamberlin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MC Aerospace Corp
Original Assignee
MC Aerospace Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MC Aerospace Corp filed Critical MC Aerospace Corp
Publication of FR2645935A1 publication Critical patent/FR2645935A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2645935B1 publication Critical patent/FR2645935B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • F16L55/1022Fluid cut-off devices automatically actuated
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/28Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2703Flow rate responsive

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Abstract

L'invention concerne une soupape d'arrêt à détection de débit 10 pouvant être montée entre des portions amont et aval d'un système hydraulique. Elle comprend un corps de soupape comportant des orifices d'entrée d'alimentation et de sortie de retour 14, 17 pouvant être reliés à la portion amont du système, et des orifices de sortie d'alimentation et d'entrée de retour 15, 16 pouvant être reliés à la portion aval du système. Un élément de soupape 32 à l'intérieur du corps de soupape peut se déplacer entre une position normalement ouverte dans laquelle les orifices d'entrée et de sortie d'alimentation et de retour sont reliés par des passages séparés 24, 25, 26, 27 dans le corps de soupape, et une position fermée dans laquelle les passages sont obturés. Des débitmètres d'alimentation et de retour 40, 42 sont susceptibles de détecter le débit de fluide dans les passages entre l'élément de soupape 32 et l'orifice de sortie d'alimentation 15 et l'orifice de sortie de retour 17, respectivement. Des signaux de débit émanant des débitmètres sont comparés dans un circuit de commande 48 et, en réaction à une certaine différence de débit, un signal de sortie attaque un dispositif d'actionnement 53 qui fait passer l'élément de soupape 32 en position fermée, isolant la portion amont du système hydraulique. Applications notamment dans les systèmes de commande de vol hydrauliques de l'aéronautique.

Description

_ 11_
SOUPAPE D'ARRET A DETECTION DE DEBIT
La présente invention se rapporte à des perfectionnement apportés à une soupape d'arrêt à détection de débit, pouvant fonctioner pour contrôler le débit de fluide dans la conduite d'alimentation et la conduite de retour dans n'importe quelle portion désirée d'un système hydraulique et pour couper la circulation du fluide dans le cas o l'existence d'une différence de débit d'une certaine
valeur est déterminée.
Dans les systèmes de commande de vol hydrauliques de l'aéronautique, par exemple, on obtient actuellement un certain degré de fiabilité en prévoyant deux systèmes
séparés parallèles alimentés chacun par une pompe.
Cependant, s'il apparalt une fuite pour une raison quelconque n'importe o dans l'un des systèmes, la perte de fluide qui en résulte met hors service le système tout entier. L'avion devient alors vulnérable à une fuite dans le second système qui provoquerait la perte de ce système et de l'avion lui-même. Une solution de ce problème
consiste à diviser chaque système hydraulique en sous-
systèmes et à prévoir pour chaque sous-système une soupape
d'arrêt qui arrête l'écoulement de fluide vers un sous-
système qui fuit, de sorte que la possibilité de fonctionnement du reste du système hydraulique est conservée. On a proposé de telles soupapes d'arrêt. Des exemples en sont divulgués dans les brevets US n 3 685.531, 3 771.543 et 4 355.654. Chacune des diverses réalisations de soupape antérieures divulguées par ces brevets est relativement complexe et opère en comparant, dans les trajets d'alimentation et de retour, les différences de pression engendrées par la présence d'orifices sur les trajets d'écoulement. En dehors de la complexité et, par suite, du co0t, de ces réalisations antérieures, leurs éléments détecteurs de débit sont exposés aux conditions des trajets de pression et de retour qui peuvent varier dans chacun des deux cas et différer entre les deux cas, ce qui peut avoir un effet fâcheux sur -2 la précision de toute comparaison, ce qui aboutit à un
fonctionnement non fiable.
La soupape d'arrêt détectant le courant de la présente invention fournit une solution simple et économique de ce problème de stopper les pertes de fluide dans un sous-système hydraulique en isolant ce sous-systéme lorsqu'une fuite y est indiquée par la détection d'un état de différence de débit entre conduite de pression et conduite de retour, par exemple une différence supérieure.-à
un certain pourcentage de débit de fluide nominal.
Selon l'invention, on préconise une soupape d'arrêt détectant le débit susceptible d'être installée dans des conduites d'alimentation et de retour de fluide entre des portions amont et aval d'un système hydraulique pour isler la portion aval en réaction à un état de fuite qui y règne, ladite soupape comprenant: un corps de soupape comportant des orifices d'entrée d'alimentation en fluide et de sortie de retour de fluide pouvant être reliés aux conduites d'alimentation et de retour de fluide amont; des orifices de sortie d'alimentation en fluide et d'entrée de retour de fluide pouvant être reliées aux conduites d'alimentation et de retour de fluide aval; un ensemble -de soupape à l'intérieur dudit corps de soupape, et des passages d'alimentation et de retour dans ledit corps de soupape pour relier lesdits orifices audit ensemble de soupape, ledit ensemble de soupape pouvant se déplacer entre une position normalement ouverte dans laquelle lesdits orifices d'entrée et de sortie d'alimentation en fluide et de retour de fluide sont reliés respectivement par lesdits passages d'alimentation et de retour et une position fermée dans laquelle au moins la liaison entre lesdits orifices d'entrée et de sortie - d'alimentation en fluide est interrompue, des moyens de mesure du débit d'alimentation et de retour montés dans ledit corps de soupape pour détecter le débit de fluide dans lesdits passages d'alimentation et de retour, lesdits moyens de mesure du débit d'alimentation et de retour étant susceptibles d'engendrer des signaux de débit respectivement proportionnels au débit de fluide d'alimentation et au - 3 - débit de fluide de retour, et des moyens générateurs de turbulence pour produire des conditions d'écoulement de fluide turbulent comparables dans les passages d'alimentation et de retour en amont desdits moyens de mesure du débit d'alimentation et de retour; des moyens de commande reliés auxdits moyens de mesure du débit d'alimentation et de retour pour engendrer un signal de sortie en réaction à un état de différence entre lesdits signaux de débit; et des moyens d'actionnement pour faire passer ledit ensemble de soupape dans ladite position
fermée en réaction audit signal de sortie.
De préférence, la soupape d'arrêt détectant le débit selon l'invention présente les caractéristiques
résumées ci-après.
Les moyens de mesure de débit d'alimentation sont montés dans la portion dudit passage d'alimentation qui relie ledit ensemble de soupape audit orifice de sortie d'alimentation de fluide, et lesdits moyens de mesure de débit de retour sont montés dans la portion dudit passage de retour qui relie ledit ensemble de soupape audit orifice de sortie de retour de fluide, de telle sorte que lesdits moyens de mesure du débit d'alimentation et ceretour sont chacun isolés des conditions d'écoulement de fluide amont par ledit ensemble de soupape, ladite portion de passage d'alimentation et ladite portion de passage de retour étant réalisées de façon à présenter sensiblement -les mêmes
caractéristiques d'écoulement du fluide.
L'ensemble de soupape a une configuration de soupape à' manchon et boisseau pour assurer, dans la position normalement ouverte, des liaisons d'alimentation et de retour dans les passages d'alimentation et de retour respectivement et ces liaisons provoquent des conditions d'écoulement de fluide relativement turbulentes dan sles passages. On peut utiliser des ensembles de soupape de type champignon, mais ils sont plus vulnérables à des matières
étrangères éventuelles dans le système hydraulique.
Les débitmètres sont du type cible et les moyens de commande sont susceptibles de transformer leurs signaux de débit, qui sont proportionnels au carré du débit, en des - 4 - signaux représentant la racine carrée de ces signaux de débit. On peut utiliser, en variante, des débitmètres de
type à turbine ou sonique.
Les moyens de commande utilisent un microprocesseur programmé pour contrôler les signaux de débit (convertis d'analogique en numérique) pour obtenir périodiquement un signal différentiel, faire la moyenne d'un certain nombre de signaux différentiels consécutifs, mettre à jour la moyenne avec chaque signal différentiel successif, et produire un signal de sortie lorsque la moyenne représente une différence de débit dépassant une valeur établie pour déclencher la coupure. Le microprocesseur peut aussi être programmé pour compenser le rapport signal-sur-bruit, les signaux transitoires et d'autres facteurs comprenant la conversion en racine carrée précitée. On peut utiliser un
type de commande analogique, si on le désire.
Les moyens d'actionnement comprennent une soupape-
pilote actionnée par un solénoide alimenté par le signal de sortie, pour appliquer à la osupape à boisseau une pression fluidique qui la fait passer de la position normalement ouverte à la position fermée. Le boisseau est ramené Plastiquement dans la position ouverte lorsque le solénoïde
est désexcité.
Les caractéristiques et avantages de l'invention,
ainsi que d'autres, ressortiront d.e la description qui va
suivre du mode de réalisation représenté sur le dessin annexe dont: la figure i est une vue en plan d'une soupape d'arrêt détectant le débit réalisée selon la présente invention; la figure 2 est une vue en élévation et en bout de la soupape de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique représentant les composants se trouvant à l'intérieur de la soupape de la figure 1; la figure 4 est une vue à échelle agrandie montrant les composants situés dans la portion de la tigure 3 indiquée par le cercle en tirets; et la figure 5 est un diagramme de commande
schématique pour la soupape selon l'invention.
La soupape d'arrêt à détection de débit 10 représentée sur les figures 1 et 2 comprend un corps de -5 soupape 12 comportant quatre orifices qui permettent de monter la soupape 10 dans les conduites d'alimentation et de retour de fluide (non représentées) entre des portions amont et aval d'un système hydraulique. Ces orifices comprennent des orifices d'entrée et de sortie d'alimentation de fluide 14 et 15 et des orifices d'entrée et de sortie de retour de fluide 16 et 17. L'orifice d'entrée d'alimentation 14 et l'orifice de sortie de retour 17 sont reliés aux conduites d'alimentation et de retour du système hydraulique du côté amont ou de refoulement de la soupape 10; et l'orifice de sortie d'alimentation 15 et l'orifice d'entrée de retour 16 sont reliés aux conduites d'alimentation et de retour du système hydraulique du côté aval de la soupape allant vers et provenant d'un dispositif à commander hydrauliquement. Des pattes de montage 18 sont prévues sur la portion de base du corps de soupape 12 et la portion supérieure du corps de soupape comprend un
réceptacle de module de commande fermé par un couvercle 20.
Un connecteur d'alimentation électrique 21 dépasse d'un
côté du corps de soupape.
Intérieurement, le corps de soupape 12 comporte une chambre de soupape 22 de forme générale cylindrique (figure 3) fermée par un embout taradué 23, et des passages d'alimentation et de retour reliant séparément les orifices d'entrée et de sortie à la chambre de soupape 22. Les passages d'alimentation comprennent un passage d'entrée d'alimentation 24 de l'orifice 14 3 la chambre 22, et un passage de sortie d'alimentation 25 de la chambre à l'orifice 15. Les passages de retour comprennent un passage d'entrée de retour 26 de l'orifice 16 à la chambre, et un passage de sortie de retour 27 de la chambre à l'orifice 17. Un ensemble de soupape 30 est monté dans la chambre de soupape 22 et, dans la réalisation représentée sur la figure 3 il comprend un boisseau 32 supporté de façon à 6 - coulisser dans un manchon 33 fixé dans la chambre de soupape 22, le boisseau de soupape pouvant se déplacer entre des positions ouverte et fermée et étant rappelé vers la position normalement ouverte représentée par un ressort 34 interposé entre l'embout 23 et un épaulement annulaire situé sur le boisseau de soupape 32. Dans cette position ouverte, la configuration interne du manchon 33 et la configuration externe du boisseau 32 complémentaires sont calculées pour assurer une liaison axiale 36 entre les passages d'entrée et de sortie d'alimentation 24 et 25 et une liaison axiale 38 entre les passages d'entrée et de sortie d'alimentation 24 et 25 et une liaison axiale 38 entre les passages d'entrée et de sortie d'alimentation 24 et 25 et une liaison axiale 38 entre les passages d'entrée et de sortie de retour 26 et 27. Les liaisons 36 et 38 sont de forme annulaire, sont conçues pour produire des chutes de pression fluidique d'amplitude sensiblement égale, et sont également conçues pour jouer le rôle de générateurs de turbulence pour provoquer un écoulement turbulent comparable du fluide hydraulique passant par les liaisons 36 et 38 et pénétrant dans le spassages de sortie
respectifs 25 et 27.
Dans le corps de soupape 12 sont montés un débitmêtre d'alimentation de type à cible 40 comportant une cible ou élément de détection de débit 41 positionné(e) dans le passage de sortie d'alimentation 25, et un débitmètre de retour de type à cible 42 comportant une cible ou élément de détection débit 43 positionné(e) dans le passage de sortie de retour 27. Les débitmètres d'alimentation et de retour 42 sont susceptibles de détecter le débit de fluide dans leurs passages d'alimentation et de retour respectifs et d'engendrer des signaux de débit respectivement proportionnels au débit de fluide d'alimentation et au débit de fluide de retour. Dans la position normalement ouverte du boisseau de soupape 32, les débits de fluide d'alimentation et de retour détectés par les débitmètres d'alimentation et de retour sont rendus aussi comparables mutuellement que possible grâce à l'installation des débitmètres dans les passages -7 d'alimentation et de retour 25 et 27 en aval et sensiblement à égale distance de l'ensemble de soupape 30 qui agit donc en isolant les débitmètres des variations de courant amont; en réalisant les passages de sortie 25 et 27 de façon qu'ils aient des structures semblables; et en utilisant l'ensemble de soupape 30 en générateur de turbulence, comme on l'a indiqué précédemment, pour produire des conditions d'écoulement turbulent comparables en amont des débitmêtres. En d'autres termes, des configurations d'écoulement sensiblement. équivalentes sont produites au niveau des débitmètres lorsque les débits sont
égaux, et les signaux de débit sont donc équivalents.
Ces signaux de débit sont transmis par l'intermédiaire de conducteurs 46 et 47 à des moyens de commande 48, représentés schématiquement sur la figure b, pour comparer le signal de débit d'alimentation au signal de débit de retour et engendrer un signal de sortie en réaction à un certain état différentiel entre les signaux de débit. Le signal de sortie excite, par l'intermédiaire d'un étage d'attaque de solénoide 50, un solénoide b2 d'un dispositif d'actionnement de soupape 53 (figures 3 et 4) pour faire passer le boisseau 32 de la position normalement
ouverte à la position fermée.
Dans les moyens de commande spécifiques 48 représentés sur la figure 5, les signaux de débit d'alimentation et de retour sont amplifiés respectivement par des amplificateurs 54 et 55, sont convertis de signaux analogiques en signaux numériques par des convertisseurs analogiquenumérique 56 et 57, et sont transmis à un microprocesseur 58. Le microprocesseur 58 est programmé pour'assurer les fonctions suivantes: a) obtenir des signaux d'entrée d'alimentation et de retour représentant la racine carrée des signaux de débit, de préférence filtrés pour réduire le rapport signal sur bruit et les facteurs transitoires. La conversion en racine carrée est nécessaire dans le cas d'un dêbitmètre de type à cible, du fait que son signal de sortie est
proportionnel au carré du débit et, par conséquent, non-
linéaire. On peut aussi assurer la compensation d'une non-
2645D35
- 8 - linéarité éventuelle du signal transformé par rapport au débit; b) périodiquement, après un délai de démarrage (par exemple, toutes les 25m) comparer les signaux d'entrée, déterminer et mémoriser le signal différentiel, et prendre la moyenne d'un certain nombre de signaux différentiels mémorisés consécutivement; c) à chaque répétition du stade b) pour le signal différentiel suivant, mettre à jour la moyenne pour maintenir une valeur moyenne courante toujours basée sur les signaux différentiels les plus récents, en nombre égal à celui utilisé pour la moyenne; d) dans le cas o une valeur moyenne quelconque indique une différence de débit supérieure à une valeur prédéterminée, un signal de sortie est transmis, par le conducteur 60, à l'étage d'attaque de solénoide 50, excitant le solénoide 52 et fermant le boisseau de soupape
32 sous l'action des moyens d'actionnement 53.
La programmation de microprocesseur décrite ci-
dessus peut aussi comprendre une fonction prioritaire qui déclenche un signal de sortie en moins de temps dans le cas o une différence de débit supérieure est détectée. De façon générale, le microprocesseur peut, grâce à un logiciel approprié, engendrer un signal de sortie basé sur une différence de débit instantanée, une différence de débit moyenne ou une fuite totale du système, ou n'importe
lesquels ou la totalité de ces critères.
On peut augmenter l'intégrité - de commande en utilisant une pluralité de microprocesseurs fonctionnant en parallèles, et agencés de façon qu'un signal de sortie résulte d'un état de différence de. débit détecté par plusieurs microprocesseurs -par exemple, un état détecté
par deux microprocesseurs quelconques sur trois.
En se référant aux figures 3 et 4, l'ensemble d'actionnement 53 présenté comprend une soupape-pilote à deux billes 62 commandée par le solénoïde 52 et montée dans une alvéole 63 du corps de soupape 12. Un raccord d'alimentation en pression 64 s'étend du passage d'entrée d'alimentation 24 à une extrémité de l'alvéole 63, un raccord d'évacuation de pression 65 s'étend de l'alvéole 63 à l'extrémité intérieure de la chambre de soupape 22, et un raccord de retour d'écoulement 66 s'étend de l'alvéole 63 au passage de sortie de retour 27. Dans la position inactive de la soupape-pilote représentée sur les figures 3 et 4, la pression d'alimentation dans le raccord 64 agit contre et est bloquée par une bille placée dans son siège
68 positionnée à l'intérieur d'un écran de retenue 67.
Lorsque le solénoïde 52 est excité en réaction à un signal de sortie provenant des moyens de commande 48, le plongeur 70 du solénoïde agit par l'intermédiaire d'une
bille 71 contre un élément de soupape ou un obturateur-
pilote 72, en le déplaçant vers la gauche dans le sens d'observation de la figure 4 et en faisant quitter son siège à la bille 68. La pression d'alimentation est alors appliquée par l'intermédiaire de passages central et radial 74 et 75 de la soupape-pilote 62 et par l'intermédiaire du raccord de sortie d'alimentation 6bb à l'extrémité intérieure du boisseau de soupape 32, amenant le boisseau 32 en position fermée contre la torce de rappel du ressort de soupape 34. Dans cette position fermée, une portion de butée 76 du boisseau 32 ferme la liaison entre les passages d'entrée et de sortie d'alimentation 24 et 25; une seconde portion de butée 77 du boisseau de soupape 32 établit une liaison entre, le passage d'entrée de retour 26 et le passage de sortie d'alimentation 25. L'écoulement de fluide de l'orifice d'alimentation d'entrée 14 à l'orifice d'alimentation de sortie 15 est coupé et le sous-sytème relié aux orifices 15 et 16 est isolé de la portion du système hydraulique en amont de la soupape 10. Tout refoulement de fluide par les passages de retour 27 et 26
est empêché.
Le boisseau 32 reste en position fermée jusqu'à ce que le solénoïde 52 soit désexcité par interruption de l'alimentation des bornes d'alimentation représentées sur la figure 5. Alors, la bille 68 de la soupape-pilote revient sur son siège et le boisseau 32 est ramené en position ouverte par le sressort de soupape 34, ramenant du fluide se trouvant dans la chambre de soupape 22 dans le
- 10 -
passage de sortie de retour 27 par l'intermédiaire du raccord 65, des passages radial et central 75 et 74 de la soupape-pilote, d'un second passage radial 80, et du
-raccord de retour 66.
Les spécialistes noteront que la construction de tout mode de réalisation particulier de la soupape d'arrêt à détection de débit selon l'invention dépend des caractéristiques de fonctionnement du système hydraulique dans lequel la soupape doit être installée, de l'alimentation électrique disponible, et d'une décision sur l'état ou les états de différence de débit qui déclencheront la coupure. Par exemple, ces critères peuvent nécessiter une soupape 10 d'un débit nominal de 9 gallons par minute à une pression manométrique de 3.000 livres par
pouce carré, alimentée par une source continue de 28 volts.
On décide qu'une différence de debit supérieure à 5% du débit nominal, ou 0,45 gallon par minute indique une défaillance due à une fuite dans le sous-système à contrôler et à isoler en cas de détection d'une telle défaillance. Ces paramètres gouverneront la conception de la soupape 10 et le choix des débitmètres 40 et 42 dont les caractéristiques de fonctionnement détermineront alors le
matériel utilisé dans les moyens de commande 48.
Avec une telle soupape d'arrêt à détection de débit 10 installée comme on le désire entre 1-es portions amont et aval du système hydraulique, dans des conditions normales, un débit nominal de 9 gallon par minute à une pression manométrique de 3.000 livres par pouce carré pénètre dans la soupape par l'orifice 14, franchit l'ensemble de soupape 30, et est mesurée en continu par le débitmètre d'alimentation 40. L'écoulement de retour pénètre dans l'a soupape par l'orifice 16, franchit l'ensemble de soupape 30
et est mesuré en continu par le débitmètre de retour 42.
Les moyens de commande 48 détectent une différence de débit de moins de 5% du débit nominal et l'ensemble de soupape 30 reste dans la position normalement ouverte. Si les moyens de commande 48 détectent une différence entre les signaux de débit émanant des débitmètres 40 et 42 indiquant une différence de débit supérieure à 5% du débit nominal, une
- l1 -
défaillance dans la portion aval du sytême hydraulique est considérée comme présente, le solénoide 52 est excité et l'ensemble de soupape 30 passe en position fermée, isolant la portion aval du système et préservant l'intégrité de la portion amont, jusqu'à ce que l'alimentation électrique de la soupape 10 soit interrompue. La circulation de fluide par la portion aval isolée elle-même est permise de façon qu'il n'y ait pas d'interférence avec le fonctionnement par un système de recours d'un dispositif quelconque relié à la
portion aval.
- 12 -

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Soupape d'arrêt à détection de débit susceptible d'être montée dans des conduites d'alimentation en fluide et de retour de fluide entre des portions amont et aval d'un système hydraulique pour isoler la portion aval en - réaction à un état de fuite qui y est présent, ladite soupape comprenant: un corps de soupape comportant des orifices d'entrée d'alimentation en fluide et de sortie de retour de fluide pouvant être reliés aux conduites d'alimentation et de retour de fluide amont, des orifices de sortie d'alimentation en fluide et d'entrée de retour de fluide pouvant être reliés aux conduites d'alimentation et de retour -de fluide aval; un ensemble de soupape à l'intérieur dudit corps de soupape, et des passages d'alimentation et de retour dans ledit corps de soupape pour relier lesdits orifices audit ensemble de soupape, ledit ensemble de soupape pouvant se deplacer entre une position normalement ouverte dans laquelle lesdits orifices d'entrée et de sortie d'alimentation en tluide et de retour de fluide *sont reliés respectivement par lesdits passages d'alimentation et de retour et une position fermée dans laquelle au moins la liaison entre lesdits orifices d'entrée et de sortie d'alimentation et de retour montés dans lesdits passages d'alimentation et de retour, lesdits moyens de mesure de débit d'alimentation et de retour étant susceptibles d'engendrer des signaux -de débit respectivement proportionnels au débit de fluide d'alimentation et au débit de fluide de retour, et des moyens générateurs de turbulence pour produire des conditions d'écoulement de fluide turbulent comparables dans lesdits passages d'alimentation et de retour en amont desdits moyens de mesure de débit d'alimentation et de retour; des moyens de commande reliés auxdits moyens de mesure du débit d'alimentation et de retour pour engendrer un signal de sortie en réaction à un état de ditterence entre lesdits signaux de débit; et des moyens d'actionnement pour amener ledit ensemble de soupape dans
ladite position fermée en réaction audit signal de sortie.
- 13 -
2. Soupape d'arrêt à détection de débit selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de mesure du débit d'alimentation sont montés dans la portion du passage d'alimentation qui relie l'ensemble de soupape à l'orifice de sortie d'alimentation en fluide, et des moyens de mesure de débit de retour sont montés dans la portion du passage de retour qui relie l'ensemble de soupape à l'orifice de sortie de retour de fluide, de telle sorte que lesdits moyens de mesure de débit d'alimentation et de retour sont chacun isolés des conditions d'écoulement de fluide amont par ledit ensemble de soupape, ladite portion de passage d'alimentation et ladite portion de passage de retour étant réalisées de façon à présenter sensiblement
les mêmes caractéristiques d'écoulement de fluide.
3. Soupape d'arrêt à détection de débit selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit ensemble de soupape comprend un manchon de soupape et un boisseau de soupape qui y est monté de façon à pouvoir coulisser, ledit manchon de soupape et ledit boisseau de soupape ayant des configurations propres à assurer dans ladite position normalement ouverte des liaisons d'alimentation et de retour dans lesdits passages d'alimentation et de retour respectivement, lesdites liaisons d'alimentation et de retour constituant lesdits moyens générateurs de
turbulence.
4. Soupape d'arrêt à détection de débit selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites configurations à manchon de soupape et boisseau de soupape sont telles qu'elles assurent dans ladite position fermée une liaison entre lesdits orifices de sortie d'alimentation
en fluide et d'entrée de retour de fluide.
5. Soupape d'arrêt à détection de débit selon la revendication 3 ou 4 caractérisée en ce que lesdits moyens d'actionnement comprennent uen soupape-pilote montée dans ledit corps de soupape, ladite soupape-pilote pouvant passer d'une position inactive à une position active dans laquelle la pression de fluide dans ledit passage d'alimentation est appliquée au boisseau de soupape pour faire passer ledit boisseau de soupape dans laposition
- 14 -
fermée, et un ensemble de solénoïde pouvant être commandé par ledit signal de sortie pour faire passer ladite
soupape-pilote dans ladite position active.
6. Soupape d'arrêt à détection de débit selon la revendication 1,2 ou 3 caractérisée en ce que les moyens de mesure de débit d'alimentation et de retour comprennent
chacun un débitmètre à cible.
7. Soupape d'arrêt à détection de débit selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens de commande comprennent des moyens pour obtenir des signaux représentant la racine carrée des signaux de débit
engendrés par lesdits débitmêtres à cible.
8. Soupape d'arrêt à détection de débit selon la
revendications, caractérisée en ce que lesdits moyens pour
comparer lesdits signaux amplifiés comprennent au moins une ensemble de microprocesseur pour déterminer périodiquement un signal de différence de débit, une moyenne d'un certain nombre des plus courants de ces signaux de différence de débit, et engendrer ledit signal de sortie en réaction à un état de différence indiquant une différence de débit supérieure à un pourcentage prédéterminé du débit nominal à
travers ladite soupape.
9. Soupape d'arrêt à détection de débit selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens pour comparer lesdits signaux amplifiés comprennent au moins un ensemble de microprocesseur pour déterminer périodiquement un signal de différence de débit, une moyenne d'un certain nombre des plus courants de ces signaux de différence de débit, et engendrer ledit signal de sortie en réaction à un état de différence indiqué par ladite moyenne
FR9004822A 1989-04-13 1990-04-13 Soupape d'arret a detection de debit Expired - Lifetime FR2645935B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/337,334 US4892114A (en) 1989-04-13 1989-04-13 Flow-sensing shutoff valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2645935A1 true FR2645935A1 (fr) 1990-10-19
FR2645935B1 FR2645935B1 (fr) 1992-07-24

Family

ID=23320121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9004822A Expired - Lifetime FR2645935B1 (fr) 1989-04-13 1990-04-13 Soupape d'arret a detection de debit

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4892114A (fr)
FR (1) FR2645935B1 (fr)
GB (1) GB2232275B (fr)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4892114A (en) * 1989-04-13 1990-01-09 M. C. Aerospace Corporation Flow-sensing shutoff valve
USH1761H (en) * 1996-10-07 1998-12-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Hydraulic circuit leak detector and shut-off mechanism
GB9624384D0 (en) * 1996-11-23 1997-01-08 Meredith Stephen C Apparatus for fluid leak detection
US5829470A (en) * 1997-07-11 1998-11-03 Predator Systems Incorporated Differential volume sensing hydraulic control
US6253625B1 (en) 2000-10-13 2001-07-03 Predator Systems, Inc. Target flow meters with immersed strain gauges
JP3993438B2 (ja) * 2002-01-25 2007-10-17 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
WO2004088190A1 (fr) * 2003-04-01 2004-10-14 Monatec Pty Ltd Procede et dispositif de controle de soupapes
US20100154902A1 (en) * 2006-08-09 2010-06-24 Donald Loper Hydraulic Shut-Off Valve with Surge Resistant Chamber
US7819023B2 (en) * 2006-08-24 2010-10-26 Robertshaw Controls Company Valve with inherent enhanced turbulent flow metering device and flow regulation
US8192172B2 (en) * 2009-04-06 2012-06-05 Woodward, Inc. Flow sensing shutoff valve
WO2014055731A1 (fr) * 2012-10-05 2014-04-10 Eaton Corporation Système de détection automatique d'écoulement d'huile
SI2971883T1 (sl) * 2013-03-15 2020-09-30 Schneider Electric Buildings, Llc Napredni aktuator ventila s pravo povratno zvezo pretoka
US9933328B2 (en) 2013-08-09 2018-04-03 Eaton Intelligent Power Limited Method for detecting a burst hose in a hydraulic system
US9306589B1 (en) * 2014-10-01 2016-04-05 Cypress Semicondcutor Corporation Analog-digital conversion system and method for controlling the same
US10544770B2 (en) 2017-06-29 2020-01-28 Woodward, Inc. Mecha-hydraulic actuated inlet control valve
CN117969075A (zh) * 2024-04-01 2024-05-03 大连中鼎化学有限公司 一种用于气体纯化过程的流量阀门监测系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3771543A (en) * 1972-05-22 1973-11-13 Textron Inc Hydraulic flow difference sensor and shutoff apparatus
US4066095A (en) * 1976-02-17 1978-01-03 Fred M. Dellorfano, Jr. Automatic leakage detection system for pipelines carrying fluids
WO1987004520A1 (fr) * 1986-01-17 1987-07-30 I.K. Trading Aps Systeme de chauffage central et systeme d'eau, ainsi que procede de controle de leur etancheite

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1775203B2 (de) * 1968-07-16 1972-12-14 G.L. Rexroth Gmbh, 8770 Lohr Vorrichtung zur steuerung eines in beide richtungen arbeitenden hydraulischen antriebes
US3568705A (en) * 1969-08-19 1971-03-09 Bendix Corp Hydraulic system circuit breaker
US3685531A (en) * 1970-10-12 1972-08-22 Bertea Corp Circuit breaker
US3974742A (en) * 1974-10-31 1976-08-17 Caterpillar Tractor Co. Lock valve assembly
US4892114A (en) * 1989-04-13 1990-01-09 M. C. Aerospace Corporation Flow-sensing shutoff valve

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3771543A (en) * 1972-05-22 1973-11-13 Textron Inc Hydraulic flow difference sensor and shutoff apparatus
US4066095A (en) * 1976-02-17 1978-01-03 Fred M. Dellorfano, Jr. Automatic leakage detection system for pipelines carrying fluids
WO1987004520A1 (fr) * 1986-01-17 1987-07-30 I.K. Trading Aps Systeme de chauffage central et systeme d'eau, ainsi que procede de controle de leur etancheite

Also Published As

Publication number Publication date
US4892114A (en) 1990-01-09
GB2232275A (en) 1990-12-05
GB2232275B (en) 1993-08-11
GB9008265D0 (en) 1990-06-13
FR2645935B1 (fr) 1992-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2645935A1 (fr) Soupape d'arret a detection de debit
EP3524866B1 (fr) Vanne fluidique
FR2488670A1 (fr) Vanne melangeuse a regulation electronique
EP0278833B1 (fr) Sous-ensemble modulaire de régulation à détecteur de perte de charge et limiteur de survitesse intégrés
EP1312863B1 (fr) Perfectionnements apportés aux injecteurs de turbomachine
EP3137756A1 (fr) Circuit d'alimentation en fluide de géometries variables de turbomachine sans pompe volumétrique
WO2015185856A1 (fr) Système d'alimentation de turbomachine en fluide avec un ensemble de pompage basse pression comprenant deux pompes en parallèle
EP3601765B1 (fr) Dispositif amélioré d'augmentation temporaire de puissance de turbomachine
FR2818692A1 (fr) Systeme hydromecanique de limitation de survitesse moteur
EP0187051B1 (fr) Dispositif de régulation à deux domaines de pression
EP2465743B1 (fr) Valve de freinage améliorée
FR2600743A1 (fr) Vanne d'egalisation de pression utilisable notamment dans un systeme extincteur a mousse
FR3052807A1 (fr) Surveillance de colmatage dans un circuit de purge d'injecteur de demarrage pour turbomachine
EP3446009B1 (fr) Vanne de circuit de carburant d'un moteur d'aéronef
EP1936255A1 (fr) Robinet pour réservoir de gaz sous pression et réservoir comportant un tel robinet
EP0278814B1 (fr) Ensemble de régulation à dosage de carburant amélioré notamment pour turbomachines
FR2721070A1 (fr) Dispositif de surveillance et de détection automatique d'anomalies fonctionnelles sur un circuit d'alimentation en pression d'une pompe principale.
FR3074363A1 (fr) Pile a combustible comprenant un dispositif de regulation de pression et procede de regulation de pression
EP3788283B1 (fr) Système de prélèvement d'air equipé d'une vanne de surpression
FR2735226A1 (fr) Dispositif pour la commande de la quantite et/ou du debit d'un liquide
EP4269850A1 (fr) Surveillance d'une electrovanne
FR2649790A1 (fr) Dispositif de mesure de la masse volumique ou du debit massique d'un liquide
FR3074928A1 (fr) Appareil electronique de commande pour controler une vanne de base
FR3021879A1 (fr) Dispositif de melange d'un gaz traceur avec un gaz porteur et procede de melange prevoyant un tel dispositif de melange
EP0540396B1 (fr) Banc d'essais anemometriques

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse