FR2700348A1 - Protected detector for measurements in circulating water - Google Patents

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Abstract

Appts. for measurement of a parameter of a fluid circulating within a pipe, e.g. water in distribution pipe, comprises: (a) a detector (20), sensitive to the parameter, mounted on the end of an elongated support (22), within a protective tube (18) in the pipe, whose other end is accessible from the exterior, (b) the means of establishing fluid circulation within the tube (18).

Description

DISPOSITIF DE MESURE D'UN PARAMETRE D'UN FLUIDE EN CIRCULATION
L'invention de se rapporte à un dispositif de mesure d'un paramètre d'un fluide en circulation, tel que par exemple de l'eau circulant dans un circuit de distribution. Un tel paramètre peut être, par exemple, la teneur d'au moins une substance, contenue dans le fluide, par exemple la teneur de chlore dissous dans l'eau.DEVICE FOR MEASURING A PARAMETER OF A FLOWING FLUID
The invention relates to a device for measuring a parameter of a circulating fluid, such as for example water circulating in a distribution circuit. Such a parameter can be, for example, the content of at least one substance, contained in the fluid, for example the content of chlorine dissolved in water.

L'invention concerne plus particulièrement un agencement permettant une mesure fiable dudit paramètre et facilitant la mise en place et l'entretien dudit capteur.The invention relates more particularly to an arrangement allowing a reliable measurement of said parameter and facilitating the installation and maintenance of said sensor.

Dans un réseau urbain de distribution d'eau, par exemple, il est souhaitable de connaître en permanence la qualité de l'eau distribuée, ceci dans toutes les branches du réseau. La qualité de l'eau peut être appréciée en surveillant l'évolution de certains paramètres choisis ; le PH, la température ou encore la teneur d'une ou plusieurs substances contenues ou dissoutes comme le calcaire ou encore le chlore utilisé contre la prolifération bactérienne. Pour connaître en permanence les valeurs de ces paramètres dans toutes les branches du réseau, il faut envisager de placer des capteurs à l'intérieur des conduites en des emplacements judicieusement choisis dudit réseau.Cependant, les tentatives faites dans ce domaine, pendant l'élaboration de l'invention, ont montré que la précision et la fiabilité de certains capteurs pouvaient être affectées par la façon dont ils sont mis en contact avec le fluide en circulation. C'est notamment le cas des capteurs de chlore. In an urban water distribution network, for example, it is desirable to constantly know the quality of the water distributed, this in all branches of the network. The water quality can be assessed by monitoring the evolution of certain selected parameters; the pH, the temperature or the content of one or more substances contained or dissolved such as limestone or even the chlorine used against bacterial proliferation. To permanently know the values of these parameters in all branches of the network, consider placing sensors inside the pipes at carefully chosen locations on the network. However, attempts made in this area during the development of the invention have shown that the accuracy and reliability of certain sensors can be affected by the way in which they are brought into contact with the circulating fluid. This is particularly the case for chlorine sensors.

L'invention a principalement pour but de résoudre ce problème. The main object of the invention is to solve this problem.

Ainsi, I'invention concerne en premier lieu un dispositif de mesure d'un paramètre d'un fluide circulant dans une conduite, tel que par exemple de l'eau circulant dans une conduite de distribution, comportant au moins un capteur sensible aux variations dudit paramètre, caractérisé en ce que ledit capteur est monté à l'extrémité d'un support allongé, lui-même installé dans un tube de protection engagé dans ladite conduite et dont une extrémité est accessible à l'extérieur de celle-ci et en ce que des moyens sont prévus pour établir une circulation dudit fluide dans ledit tube de protection. Thus, the invention relates firstly to a device for measuring a parameter of a fluid circulating in a pipe, such as for example water circulating in a distribution pipe, comprising at least one sensor sensitive to variations in said parameter, characterized in that said sensor is mounted at the end of an elongated support, itself installed in a protective tube engaged in said pipe and one end of which is accessible outside of the latter and in that means are provided for establishing a circulation of said fluid in said protection tube.

Avec un tel agencement, associé par exemple à une conduite d'eau, on réalise la nécessaire protection du capteur qui ne se trouve pas soumis au débit important de l'eau circulant dans une conduite mais on organise néanmoins une faible circulation de l'eau analysée, contrôlable et réglable, nécessaire pour obtenir des mesures précises et fiables. Pour ce faire, on peut créer une fuite d'eau vers l'extérieur passant par ledit tube de protection. La circulation de l'eau au voisinage du capteur est obtenue par la différence entre la pression de l'eau en circulation et la pression atmosphérique. With such an arrangement, associated for example with a water pipe, the necessary protection of the sensor is carried out which is not subjected to the large flow of water circulating in a pipe but nevertheless a low circulation of water is organized. analyzed, controllable and adjustable, necessary to obtain precise and reliable measurements. To do this, it is possible to create a water leak towards the exterior passing through said protective tube. The circulation of water in the vicinity of the sensor is obtained by the difference between the pressure of the circulating water and the atmospheric pressure.

En outre, I'agencement défini ci-dessus se prête à un montage et une maintenance aisés sur conduite en charge, le tube de protection pouvant être introduit dans la conduite au travers d'un socle d'accès fixé à la paroi de celle-ci et comportant avantageusement une vanne dont le boisseau est muni d'un alésage traversant permettant le passage dudit tube de protection. In addition, the arrangement defined above lends itself to easy mounting and maintenance on a pipe under load, the protective tube being able to be introduced into the pipe through an access base fixed to the wall of the latter. ci and advantageously comprising a valve whose plug is provided with a through bore allowing the passage of said protective tube.

L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre d'un dispositif de mesure conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un dispositif de mesure de la teneur en chlore monté sur une conduite de distribution d'eau, le capteur étant en service , et - la figure 2 est une vue de détail, à plus grande échelle, en coupe longitudinale du même dispositif représenté dissocié de la conduite de distribution d'eau. The invention will be better understood in the light of the following description of a measuring device in accordance with its principle, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings in which - Figure 1 is a view in partial section of a chlorine content measuring device mounted on a water distribution pipe, the sensor being in service, and - Figure 2 is a detail view, on a larger scale, in longitudinal section of the same device shown dissociated from the water distribution pipe.

Sur la figure 1, le dispositif de mesure 11 de la teneur en chlore (plus particulièrement la partie de celui-ci qui comporte le capteur et les moyens mécaniques nécessaires pour le mettre en contact avec l'eau) est installé sur une conduite de distribution d'eau 12 par l'intermédiaire d'un socle d'accès 14 traversant la paroi de cette conduite. L'eau 13 circule sous pression dans cette conduite 12. Ce socle comporte avantageusement un bossage fileté 19 et une vanne 14a dont le boisseau 15, ici sphérique, est muni d'un alésage traversant 16 de diamètre adapté pour permettre le passage coulissant d'un élément cylindrique du dispositif de mesure 11, ci-après dénommé tube de protection 18. Les moyens d'actionnement manuel de la vanne 14a ne sont pas visibles sur le dessin. Une telle vanne 14a est montée, ici vissée, sur un bossage fileté 19 lui-même monté à demeure sur la conduite.Ce bossage peut être installé sur une conduite en charge par mise en oeuvre d'une technique connue qui ne fait pas partie de l'invention. In FIG. 1, the device 11 for measuring the chlorine content (more particularly the part of it which includes the sensor and the mechanical means necessary to bring it into contact with water) is installed on a distribution pipe of water 12 via an access base 14 passing through the wall of this pipe. The water 13 circulates under pressure in this pipe 12. This base advantageously comprises a threaded boss 19 and a valve 14a whose plug 15, here spherical, is provided with a through bore 16 of diameter adapted to allow the sliding passage of a cylindrical element of the measuring device 11, hereinafter called protective tube 18. The manual actuation means of the valve 14a are not visible in the drawing. Such a valve 14a is mounted, here screwed, on a threaded boss 19 itself permanently mounted on the pipe. This boss can be installed on a pipe under load by implementing a known technique which is not part of the invention.

Le dispositif de mesure 11, également représenté plus en détail sur la figure 2 comporte au moins un capteur 20 sensible aux variations du paramètre à surveiller, c'est-à-dire ici la teneur en chlore dissous dans l'eau, et ce capteur est monté à l'extrémité d'un support 22 allongé, ici avantageusement constitué d'un tube métallique. Ce support 22 est lui-même installé dans le tube de protection 18 mentionné ci-dessus qui se trouve normalement engagé dans la conduite 12. Ce tube de protection rigide a des parois suffisamment épaisses pour résister à la force exercée par l'eau en circulation sous pression. II constitue donc une protection efficace du capteur 20. Une extrémité 24 de ce tube de protection est accessible à l'extérieur de la conduite.L'autre extrémité 26 du tube de protection, qui est normalement engagée dans la conduite 12 est obturée par un disque 28.  The measuring device 11, also shown in more detail in FIG. 2, comprises at least one sensor 20 sensitive to variations in the parameter to be monitored, that is to say here the content of chlorine dissolved in water, and this sensor is mounted at the end of an elongated support 22, here advantageously consisting of a metal tube. This support 22 is itself installed in the protective tube 18 mentioned above which is normally engaged in the pipe 12. This rigid protective tube has sufficiently thick walls to withstand the force exerted by the circulating water under pressure. It therefore constitutes effective protection of the sensor 20. One end 24 of this protection tube is accessible outside the pipe. The other end 26 of the protection tube, which is normally engaged in the pipe 12 is closed by a disc 28.

En outre, selon une caractéristique importante de l'invention, des moyens sont prévus pour établir une circulation d'eau dans le tube de protection 18 entretenant ainsi un faible écoulement permanent d'eau au voisinage du capteur 20. Cette circulation d'eau est obtenue en créant une faible fuite vers l'extérieur de la conduite par le tube de protection 18. Ainsi, le disque 28 comporte un trou 30 de diamètre prédéterminé tandis que, à l'extrémité 24, le tube de protection communique avec un circuit d'évacuation 32 de la fuite d'eau, dans lequel sont insérés un robinet 34 et un clapet anti-retour 36, en aval du robinet. Ce robinet permet de régler le débit de fuite. Il peut si nécessaire être couplé à un système de régulation de débit pour compenser d'éventuelles variations de pression dans la conduite 12. In addition, according to an important characteristic of the invention, means are provided for establishing a circulation of water in the protective tube 18 thus maintaining a low permanent flow of water in the vicinity of the sensor 20. This circulation of water is obtained by creating a small leak to the outside of the pipe through the protective tube 18. Thus, the disc 28 has a hole 30 of predetermined diameter while, at the end 24, the protective tube communicates with a circuit d discharge 32 of the water leak, into which a tap 34 and a non-return valve 36 are inserted, downstream of the tap. This tap allows you to adjust the leak rate. It can if necessary be coupled to a flow control system to compensate for possible pressure variations in line 12.

En vue de faciliter les opérations de montage - démontage, même lorsque la conduite est en charge, l'extrémité 24 du tube de protection est fixée à une pièce de liaison 40 munie de trous lisses 42 dans lesquels sont engagées des tiges filetées 44 s'étendant parallèlement au tube de protection, de part et d'autre de celui-ci. Ces tiges filetées sont vissées dans des trous borgnes taraudés 46 d'une pièce de raccordement 48. Cette pièce de raccordement est fixe (ici vissée) au socle d'accès 14 formant vanne et comporte un alésage central 49 dans lequel le tube de protection 18 coulisse de façon étanche. Deux joints d'étanchéité annulaires 50 sont logés dans des gorges pratiquées dans la paroi de l'alésage 49 et sont en contact avec la surface extérieure du tube de protection. Par ailleurs, la pièce de liaison est retenue par des écrous 54 vissées sur les tiges filetées.La position de chaque écrou est stabilisée par un contre-écrou. II est clair que la position des écrous détermine l'engagement du tube de protection dans la conduite 12. Ainsi, sur la figure 1, les écrous sont vissés au maximum de sorte que ladite pièce de liaison 40 soit en contact avec la pièce de raccordement 48. Le tube de protection (et par conséquent le capteur 20 qu'il renferme) est alors engagé au maximum dans la conduite 12 ; c'est la position normale de montage pour une utilisation correcte de capteur. Au contraire dans la situation illustrée à la figure 2, les écrous 54 sont dévissés au maximum de sorte que le tube de protection 18 peut être dégagé du boisseau 15 de la vanne 14a. On peut ainsi fermer cette dernière avant démontage de la pièce de raccordement 48. In order to facilitate assembly-disassembly operations, even when the pipe is loaded, the end 24 of the protective tube is fixed to a connecting piece 40 provided with smooth holes 42 in which threaded rods 44 are engaged. extending parallel to the protective tube, on either side thereof. These threaded rods are screwed into tapped blind holes 46 of a connection piece 48. This connection piece is fixed (here screwed) to the access base 14 forming a valve and has a central bore 49 in which the protective tube 18 slides tightly. Two annular seals 50 are housed in grooves made in the wall of the bore 49 and are in contact with the outer surface of the protective tube. Furthermore, the connecting piece is retained by nuts 54 screwed onto the threaded rods. The position of each nut is stabilized by a lock nut. It is clear that the position of the nuts determines the engagement of the protective tube in the pipe 12. Thus, in FIG. 1, the nuts are screwed to the maximum so that said connecting piece 40 is in contact with the connecting piece 48. The protective tube (and consequently the sensor 20 which it contains) is then engaged as far as possible in line 12; this is the normal mounting position for correct use of the sensor. On the contrary in the situation illustrated in FIG. 2, the nuts 54 are loosened as much as possible so that the protective tube 18 can be released from the plug 15 of the valve 14a. It is thus possible to close the latter before dismantling the connecting piece 48.

Comme mentionné précédemment, le support 22 du capteur 20 est un tube. As mentioned previously, the support 22 of the sensor 20 is a tube.

II peut donc avantageusement abriter de façon étanche, au moins les conducteurs électriques reliés au capteur 20. Le support 22 est fixé dans un alésage traversant la pièce de liaison 40. Le capteur 20 est conformé pour obturer l'extrémité du tube formant le support 22. En outre, ce tube abrite aussi un circuit électronique d'amplification 56. Celui-ci peut donc avantageusement être placé au voisinage immédiat du capteur 20 ce qui permet de disposer d'un signal préamplifié, de niveau relativement élevé et peu bruité. Enfin le support 22 en forme de tube est en matériau formant blindage vis-à-vis des champs magnétiques et/ou électrostatiques et protège de ces champs parasites à la fois le circuit 56 et le capteur 20, la plus grande partie de ce dernier étant logée dans ce tube.  It can therefore advantageously shelter in leaktight manner, at least the electrical conductors connected to the sensor 20. The support 22 is fixed in a bore passing through the connecting piece 40. The sensor 20 is shaped to close the end of the tube forming the support 22 In addition, this tube also houses an electronic amplification circuit 56. This can therefore advantageously be placed in the immediate vicinity of the sensor 20, which makes it possible to have a preamplified signal, of relatively high level and little noise. Finally, the support 22 in the form of a tube is made of a material forming a shield against magnetic and / or electrostatic fields and protects against these parasitic fields both the circuit 56 and the sensor 20, the greater part of the latter being housed in this tube.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1 - Dispositif de mesure d'un paramètre d'un fluide circulant dans une conduite, tel que par exemple de l'eau circulant dans une conduite de distribution, comportant au moins un capteur (20) sensible aux variations dudit paramètre, caractérisé en ce que ledit capteur est monté à l'extrémité d'un support (22) allongé lui-même installé dans un tube de protection (18) engagé dans ladite conduite et dont une extrémité est accessible à l'extérieur de celle-ci et en ce que des moyens (30,32,34,36) sont prévus pour établir une circulation dudit fluide dans ledit tube de protection.1 - Device for measuring a parameter of a fluid flowing in a pipe, such as for example water flowing in a distribution pipe, comprising at least one sensor (20) sensitive to variations in said parameter, characterized in that that said sensor is mounted at the end of an elongated support (22) itself installed in a protection tube (18) engaged in said pipe and one end of which is accessible outside of it and in that that means (30, 32, 34, 36) are provided for establishing a circulation of said fluid in said protection tube. 2 - Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support (22) allongé, est un tube abritant notamment des conducteurs électriques reliés audit capteur.2 - Measuring device according to claim 1, characterized in that said support (22) elongated, is a tube housing in particular electrical conductors connected to said sensor. 3 - Dispositif de mesure selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'extrémité (26) dudit tube de protection qui est engagée dans ladite conduite est obturée par un disque (28) comportant un trou (30) de diamètre prédéterminé.3 - Measuring device according to claim 1 or 2 characterized in that the end (26) of said protective tube which is engaged in said pipe is closed by a disc (28) having a hole (30) of predetermined diameter. 4 - Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité (24) dudit tube de protection à l'extérieur de ladite conduite est reliée à un circuit d'évacuation (30) d'une fuite dudit fluide et en ce qu'un robinet (34) ou analogue est inséré dans ce circuit.4 - Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the end (24) of said protective tube outside of said pipe is connected to a discharge circuit (30) of a leak of said fluid and in that a tap (34) or the like is inserted in this circuit. 5 - Dispositif de mesure selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit circuit d'évacuation comporte un clapet anti-retour (36).5 - Measuring device according to claim 4 characterized in that said discharge circuit comprises a non-return valve (36). 6 - Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tube de protection (18) est monté coulissant de façon étanche dans un alésage (49) d'une pièce de raccordement (48) fixée à un socle d'accès (14) traversant la paroi de ladite conduite (12).6 - Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that said protective tube (18) is slidably mounted in a sealed manner in a bore (49) of a connecting piece (48) fixed to a base d 'access (14) passing through the wall of said pipe (12). 7 - Dispositif de mesure selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité (24) dudit tube de protection à l'extérieur de ladite conduite est fixée à une pièce de liaison (40) munie de trous lisses dans lesquels sont engagées des tiges filetées (44) s'étendant parallèlement audit tube de protection et vissées dans des trous borgnes taraudés de ladite pièce de raccordement (48), et en ce que ladite pièce de liaison est retenue par des écrous (54) vissés sur lesdites tiges filetées, la position desdits écrous déterminant l'engagement dudit tube de protection dans la conduite.7 - Measuring device according to claim 6, characterized in that the end (24) of said protective tube outside of said pipe is fixed to a connecting piece (40) provided with smooth holes in which are engaged threaded rods (44) extending parallel to said protection tube and screwed into threaded blind holes in said connecting piece (48), and in that said connecting piece is retained by nuts (54) screwed onto said threaded rods , the position of said nuts determining the engagement of said protective tube in the pipe. 8 - Dispositif de mesure selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit socle d'accès (14) comporte une vanne (14a) dont le boisseau (15) est muni d'un alésage traversant (16), de diamètre adapté pour permettre le passage dudit tube de protection.8 - Measuring device according to one of claims 6 or 7, characterized in that said access base (14) comprises a valve (14a) whose plug (15) is provided with a through bore (16), diameter adapted to allow the passage of said protective tube. 9 - Dispositif de mesure selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que ledit tube formant le support dudit capteur abrite un circuit électronique d'amplification (56).9 - Measuring device according to one of claims 2 to 8, characterized in that said tube forming the support of said sensor houses an electronic amplification circuit (56). 10 - Dispositif de mesure selon la revendication 9 caractérisé en ce que ce circuit électronique d'amplification (56) est placé au voisinage dudit capteur.10 - Measuring device according to claim 9 characterized in that this electronic amplification circuit (56) is placed in the vicinity of said sensor. Il - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10 caractérisé en ce que ledit tube formant le support (22) dudit capteur est en matériau formant blindage vis-à-vis des champs magnétiques etlou électrostatiques et en ce qu'il abrite une partie dudit capteur.  II - Device according to one of claims 2 to 10 characterized in that said tube forming the support (22) of said sensor is made of material forming a shield against magnetic fields and / or electrostatic and in that it houses a portion of said sensor.
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