FR2718234A1 - Fluid flow detection appts. - Google Patents
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Abstract
Description
Détecteur d'écoulement d'un fluide.Fluid flow detector.
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux détecteurs d'écoulement de fluide, notamment de liquide. The present invention relates to improvements made to fluid flow detectors, in particular liquid.
On connaît déjà un tel détecteur dans lequel l'organe de détection est constitué par une palette pivotante s'étendant transversalement dans un tronçon tubulaire parcouru par l'écoulement de fluide, notamment de liquide. There is already known such a detector in which the detection member is constituted by a pivoting pallet extending transversely in a tubular section traversed by the flow of fluid, in particular liquid.
Un tel agencement présente de nombreux inconvénients (palette montée pivotante sur des paliers sujets à usure obligation d'assurer une étanchéité fiable entre le logement de la palette qui est ouvert au fluide et un capteur extérieur détectant la position de la palette ; encombrement dû à la présence du logement de la palette et du capteur, qui est en saillie sur le tronçon tubulaire ; pertes de charge dans l'écoulement du fluide dû à la présence de la palette ; possibilité de dépôt de tartre gênant le fonctionnement correct de la palette).Such an arrangement has many drawbacks (pallet pivotally mounted on bearings subject to wear obligation to ensure a reliable seal between the housing of the pallet which is open to the fluid and an external sensor detecting the position of the pallet; bulk due to the presence of the pallet housing and the sensor, which protrudes from the tubular section; pressure drop in the flow of fluid due to the presence of the pallet; possibility of scale deposit hindering the correct functioning of the pallet).
L'invention a donc essentiellement pour but de proposer un détecteur perfectionné qui réponde mieux aux diverses exigences de la pratique et qui écarte, dans toute la mesure du possible, les inconvénients susmentionnés des détecteurs à palette, ce détecteur perfectionné devant notamment être fiable dans le temps et apte à assurer un nombre très élevé de cycles de fonctionnement, ne pas comporter de pièces sujettes à usure et ne nécessiter aucun entretien mécanique, être facile à fabriquer et être d'un coût modique de manière à pouvoir être produit aisément en très grandes séries. The object of the invention is therefore essentially to propose an improved detector which better meets the various requirements of the practice and which eliminates, as far as possible, the abovementioned drawbacks of pallet detectors, this improved detector having in particular to be reliable in the time and capable of ensuring a very high number of operating cycles, not comprising parts subject to wear and requiring no mechanical maintenance, being easy to manufacture and being of low cost so as to be able to be produced easily in very large series.
Un détecteur du type visé par l'invention peut par exemple, mais non limitativement, être inséré dans un circuit de sécurité associé à une chaudière à eau fonctionnant au gaz et agencé de manière à n'autoriser la présence d'une flamme de chauffage que si la chaudière est traversée par un écoulement d'eau. A detector of the type targeted by the invention can for example, but not limited to, be inserted in a safety circuit associated with a water boiler operating on gas and arranged so as to allow the presence of a heating flame only if the boiler has a flow of water through it.
A ces fins, un détecteur d'écoulement d'un fluide, notamment d'un liquide, qui est agencé conformément à l'invention, se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend - un tronçon tubulaire en un matériau amagnétique présentant
une entrée de fluide en amont et une sortie de fluide en
aval (dans le sens d'écoulement du fluide), - un corps librement mobile longitudinalement dans le
tronçon tubulaire en étant exposé au fluide en circula
tion, ledit corps étant composé au moins en partie par au
moins un aimant à aimantation transversale, - une butée amont dans le tronçon tubulaire pour retenir le
corps en l'absence d'écoulement de fluide ou lorsque
l'écoulement de fluide présente un débit inférieur à un
minimum prédéterminé, - une butée aval dans le tronçon tubulaire pour retenir le
corps entraîné par un écoulement de fluide, - et au moins un interrupteur électrique situé extérieure
ment sur le tronçon tubulaire, entre les butées amont et
aval, ledit interrupteur électrique comportant au moins un
organe mobile de contact électrique qui est actionnable
par l'aimant du corps libre situé, lors du déplacement
dudit corps dans le tube, sensiblement en regard de lui.For these purposes, a fluid flow detector, in particular of a liquid, which is arranged in accordance with the invention, is essentially characterized in that it comprises - a tubular section made of a non-magnetic material having
a fluid inlet upstream and a fluid outlet in
downstream (in the direction of flow of the fluid), - a body freely movable longitudinally in the
tubular section being exposed to the circulating fluid
tion, said body being composed at least in part by at
minus one magnet with transverse magnetization, - an upstream stop in the tubular section to retain the
body in the absence of fluid flow or when
the fluid flow has a flow rate less than one
predetermined minimum, - a downstream stop in the tubular section to retain the
body driven by a flow of fluid, - and at least one electric switch located outside
ment on the tubular section, between the upstream stops and
downstream, said electrical switch comprising at least one
movable electrical contact member which can be actuated
by the magnet of the free body located, during displacement
of said body in the tube, substantially facing it.
Dans un tel appareil, le retour du corps mobile ne peut s'effectuer que sous l'action de la gravité, ce qui limite la mise en place de l'appareil à un positionnement sensiblement vertical ou approximativement vertical. In such an apparatus, the return of the mobile body can only take place under the action of gravity, which limits the positioning of the apparatus to a substantially vertical or approximately vertical positioning.
I1 est donc très avantageux que le détecteur comporte un ressort de rappel du corps pour repousser le corps libre contre la butée amont lorsque l'écoulement de fluide est inexistant ou inférieur à une valeur prédéterminée. Un appareil ainsi agencé voit son champ d'utilisation considérablement élargi car il peut être disposé aussi bien en position horizontale qu'en position verticale, ou bien dans toute position inclinée souhaitable pour une application déterminée. It is therefore very advantageous for the detector to include a return spring for the body in order to push the free body against the upstream stop when the fluid flow is nonexistent or less than a predetermined value. A device thus arranged sees its field of use considerably enlarged because it can be arranged both in a horizontal position than in a vertical position, or else in any inclined position desirable for a specific application.
De préférence, le corps libre est réalisé en un matériau amagnétique et peu sujet au dépôt du tartre, à l'intérieur duquel l'aimant est noyé au moins partiellement. Preferably, the free body is made of a non-magnetic material and little subject to the deposit of tartar, inside which the magnet is at least partially embedded.
Il est également intéressant que l'interrupteur électrique soit monté, à l'extérieur du tronçon tubulaire, de façon réglable longitudinalement, de manière à permettre un réglage du seuil de détection : un tel agencement élargit, là encore, les possibilités d'utilisation de l'appareil. Par exemple, on prévoit à cet effet deux nervures saillantes s'étendant longitudinalement sur la paroi externe du tronçon tubulaire et entre lesquelles est inserrable l'interrupteur électrique et une vis traversant au moins une nervure bloque l'interrupteur dans une position sélectionnée. It is also interesting that the electric switch is mounted, outside the tubular section, in a longitudinally adjustable manner, so as to allow adjustment of the detection threshold: such an arrangement again widens the possibilities of using the device. For example, there are provided for this purpose two projecting ribs extending longitudinally on the outer wall of the tubular section and between which the electrical switch is insertable and a screw passing through at least one rib blocks the switch in a selected position.
Dans un mode de réalisation préféré, l'interrupteur électrique est du type micro-interrupteur à lame souple et, dans un exemple de réalisation économique, le tronçon tubulaire est réalisé par moulage avec formation des nervures externes et de la butée aval. In a preferred embodiment, the electrical switch is of the microswitch type with a flexible blade and, in an economical embodiment, the tubular section is produced by molding with the formation of external ribs and of the downstream stop.
Le détecteur d'écoulement de fluide agencé conformément à l'invention comporte donc un nombre très restreint de pièces composantes dont aucune n'est sujette à usure ; il n' existe aucune liaison matérielle entre le corps mobile et le micro-interrupteur, ce qui exclut toute possibilité d'une perte d'étanchéité à ce niveau ; le corps mobile peut recevoir toute dimension appropriée permettant son insertion dans un tronçon tubulaire de tout diamètre souhaitable et l'ensemble se présente sous un volume qui équivaut sensiblement à celui d'une longueur de tuyauterie ; le microinterrupteur qui est solidarisé à la face externe du tronçon n' accroît pas sensiblement la dimension transversale de l'ensemble ; enfin, le tronçon tubulaire peut être fabriqué à moindre coût par moulage. The fluid flow detector arranged in accordance with the invention therefore comprises a very limited number of component parts, none of which is subject to wear; there is no physical connection between the movable body and the microswitch, which excludes any possibility of a loss of tightness at this level; the movable body can receive any suitable dimension allowing its insertion into a tubular section of any desirable diameter and the assembly is in a volume which is substantially equivalent to that of a length of piping; the microswitch which is secured to the external face of the section does not significantly increase the transverse dimension of the assembly; finally, the tubular section can be manufactured at low cost by molding.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation donnes uniquement à titre d'exemples non limitatifs. The invention will be better understood on reading the detailed description which follows of certain embodiments given solely by way of nonlimiting examples.
Dans cette description, on se réfère au dessin annexé sur lequel - les figures 1 et 2 sont des vues en coupe diamétrale de
respectivement deux modes de réalisation de détecteurs
agencés conformément à l'invention ; et - la figure 3 est une vue de face d'une partie des détec
teurs des figures 1 et 2.In this description, reference is made to the appended drawing in which - FIGS. 1 and 2 are views in diametral section of
respectively two embodiments of detectors
arranged in accordance with the invention; and - Figure 3 is a front view of part of the detectors
teurs of Figures 1 and 2.
Sur les figures 1 à 3, on utilise les mêmes références numériques pour désigner les mêmes parties ou organes. In Figures 1 to 3, the same reference numerals are used to designate the same parts or bodies.
Le détecteur d'écoulement de fluide comprend un élément tubulaire 1 presentant un tronçon central tubulaire 2 terminé à ses deux extrémités par des embouts 3 agencés pour autoriser le raccordement avec des tuyauteries situées en aval et en amont. Le sens d'écoulement du fluide, notamment du liquide est schématisé par les flèches 4. The fluid flow detector comprises a tubular element 1 having a tubular central section 2 terminated at its two ends by end pieces 3 arranged to allow connection with pipes located downstream and upstream. The direction of flow of the fluid, in particular of the liquid is shown diagrammatically by the arrows 4.
A l'intérieur du tronçon central tubulaire 2 est disposé un corps 5 qui possède une section transversale sensiblement inférieure au diamètre interne du tronçon tubulaire 2, de telle manière que le corps 5 soit librement mobile, longitudinalement, au sein du tronçon 2 et qui est conformé pour éviter tout coincement dans le tronçon 2. Inside the central tubular section 2 is disposed a body 5 which has a cross section substantially less than the internal diameter of the tubular section 2, so that the body 5 is freely movable, longitudinally, within the section 2 and which is shaped to avoid jamming in section 2.
Toutefois, la section transversale du corps 5 est choisie telle, en dimension et en forme, que le corps 5 soit entraîné par un écoulement de fluide, notamment de liquide, lorsqu'un fluide circule selon les flèches 4 dans le tronçon, mais qu'il n'entrave pas notablement le débit dudit écoulement afin de ne pas engendrer une perte de charge sensible.However, the cross section of the body 5 is chosen such, in size and shape, that the body 5 is driven by a flow of fluid, in particular liquid, when a fluid circulates according to the arrows 4 in the section, but that it does not significantly obstruct the flow of said flow so as not to generate a significant pressure drop.
Aux extrémités du tronçon tubulaire 2 sont prévues respectivement une butée amont 6 destinée à retenir le corps 5 en l'absence d'écoulement de fluide et une butée aval 7 destinée à retenir le corps 5 entraîné par un écoulement de fluide. At the ends of the tubular section 2 are provided respectively an upstream stop 6 intended to retain the body 5 in the absence of fluid flow and a downstream stop 7 intended to retain the body 5 driven by a flow of fluid.
Comme représenté aux figures 1 et 2, la butée 6 peut être constituée par une bague annulaire déformable radialement (par exemple bague fendue) retenue dans une gorge annulaire pratiquée dans la paroi interne du tronçon 2. La butée 7 peut comporter un doigt 71 coaxial au tronçon 2, dirigé en direction de l'amont et raccordé à la paroi du tronçon 2 par une embase discoïdale 72 percée de trous 73 pour le passage du fluide. L'ensemble de la butée 7 peut être réalisée d'une même pièce avec l'élément tubulaire 1 lorsque celui-ci est fabriqué par moulage. As shown in Figures 1 and 2, the stop 6 can be constituted by an annular ring deformable radially (for example split ring) retained in an annular groove formed in the internal wall of the section 2. The stop 7 can include a finger 71 coaxial with section 2, directed upstream and connected to the wall of section 2 by a discoidal base 72 pierced with holes 73 for the passage of the fluid. The entire stop 7 can be made in one piece with the tubular element 1 when the latter is manufactured by molding.
Le corps 5 comprend un aimant permanent 8 à aimantation transversale à l'axe du tronçon tubulaire 2. L'aimant est de préférence noyé, partiellement ou avantageusement entièrement, dans un enrobement 9 en un matériau protecteur, de préférence une matière synthétique moulable, présentant la caractéristique de mal fixer le tartre. The body 5 comprises a permanent magnet 8 with magnetization transverse to the axis of the tubular section 2. The magnet is preferably embedded, partially or advantageously entirely, in a coating 9 made of a protective material, preferably a moldable synthetic material, having the characteristic of badly fixing the tartar.
Toutes les pièces ou parties qui viennent d'être décrites, à l'exclusion de l'aimant 8, sont constituées en un matériau amagnétique, de préférence moulable pour simplifier la fabrication, avantageusement une matière synthétique pour réduire le coût de fabrication. All the parts or parts which have just been described, with the exception of the magnet 8, are made of a non-magnetic material, preferably moldable to simplify the manufacture, advantageously a synthetic material to reduce the manufacturing cost.
Par ailleurs, un micro-interrupteur électrique 10, par exemple du type à deux lames de contact enfermées dans une ampoule de verre scellée, est fixé sur la paroi externe du tronçon tubulaire 2, en un emplacement situé entre la butée aval 7 et la paroi occupée par le corps 5 en l'absence d'écoulement de fluide. Des fils électriques 11 raccordés respectivement aux lames de contact relient le microinterrupteur 10 à un circuit extérieur de traitement de signal (non montré). Furthermore, an electric microswitch 10, for example of the type with two contact blades enclosed in a sealed glass bulb, is fixed to the external wall of the tubular section 2, at a location located between the downstream stop 7 and the wall occupied by the body 5 in the absence of fluid flow. Electric wires 11 respectively connected to the contact blades connect the microswitch 10 to an external signal processing circuit (not shown).
En l'absence d'écoulement de fluide, le corps 5 repose contre la butée amont 6 et l'aimant 8 n'est pas en regard du micro-interrupteur 10 : les deux lames de contact de celui-ci restent en position de repos, notamment restent écartées l'une de l'autre, et la situation d'ouverture de l'interrupteur 10 est analysée par le circuit auquel il est relié pour empêcher la présence d'une flamme de chauffage (empêcher l'allumage ou éteindre une flamme déjà présente) par coupure automatique de l'arrivée du combustible, notamment du gaz, au brûleur et pour éventuellement fournir une signalisation appropriée. In the absence of fluid flow, the body 5 rests against the upstream stop 6 and the magnet 8 is not opposite the microswitch 10: the two contact blades thereof remain in the rest position , in particular remain separated from each other, and the opening situation of the switch 10 is analyzed by the circuit to which it is connected to prevent the presence of a heating flame (prevent ignition or extinguish a flame already present) by automatically cutting off the supply of fuel, in particular gas, to the burner and possibly providing appropriate signaling.
Lorsqu'un fluide s'écoule dans le tronçon tubulaire 2, il entraine le corps 5 qui est amené en regard du microinterrupteur 10. Les lames de celui-ci sont excitées, notamment mises en contact mutuel, par l'aimant 8 et la situation de fermeture de l'interrupteur est analysée par le circuit auquel il est relié pour autoriser l'alimentation du brûleur en combustible et donc autoriser la présence d'une flamme et pour éventuellement fournir une signalisation correspondante. When a fluid flows in the tubular section 2, it drives the body 5 which is brought opposite the microswitch 10. The blades of the latter are excited, in particular brought into mutual contact, by the magnet 8 and the situation when the switch is closed is analyzed by the circuit to which it is connected to authorize the supply of fuel to the burner and therefore authorize the presence of a flame and possibly to provide a corresponding signaling.
Bien entendu, l'interrupteur 10 peut tout aussi bien être agencé pour être fermé au repos et ouvert à l'excita- tion. Of course, the switch 10 can just as easily be arranged to be closed at rest and open to excitation.
On remarquera qu'un débit minimum de l'écoulement de fluide est nécessaire pour amener l'aimant 8 du corps 5 en regard des lames du micro-interrupteur 10, le corps 5 étant en équilibre (tant qu'il n'est pas en appui contre la butée aval 7) dans le courant de fluide entre la force d'entraînement engendrée par le fluide en circulation et une force antagoniste tendant à ramener le corps dans sa position initiale contre la butée amont 6. Par exemple, dans l'exemple de réalisation de la figure 1, cette force antagoniste est la pesanteur, le détecteur devant être disposé verticalement. It will be noted that a minimum flow rate of the fluid flow is necessary to bring the magnet 8 of the body 5 opposite the blades of the microswitch 10, the body 5 being in equilibrium (as long as it is not in support against the downstream stop 7) in the fluid current between the driving force generated by the circulating fluid and an opposing force tending to return the body to its initial position against the upstream stop 6. For example, in the example of embodiment of FIG. 1, this opposing force is gravity, the detector having to be arranged vertically.
Il en résulte que la distance parcourue par le corps 5 jusqu'au déclenchement du micro-interrupteur 10 se traduit par le fait qu'un seuil minimum de débit du fluide doit être atteint pour provoquer le fonctionnement requis. Ce seuil minimum peut être rendu ajustable en prévoyant de positionner le micro-interrupteur 10 dans différentes positions longitudinales sur les parois externes du tronçon tubulaire 2. A cet effet, comme montré aux figures 1 à 3, le microinterrupteur 10 peut être logé dans un étui creux 12 en un matériau amagnétique (matière synthétique notamment) qui est déplaçable à glissement frottant dans un système de glissière longitudinale défini par exemple par deux nervures à gorge 13 solidaires de la paroi externe du tronçon tubulaire 2 : avantageusement ces nervures 13 sont moulées d'un seul tenant avec le tronçon tubulaire 2. Pour assurer un positionnement stable dans le temps, on peut prévoir un organe de blocage de l'étui 12 dans les nervures 13 dans la position relative souhaitée : par exemple une vis de blocage 14 traversant une nervure 13 peut bloquer l'étui 12. As a result, the distance traveled by the body 5 until tripping of the microswitch 10 results in the fact that a minimum threshold of fluid flow must be reached to cause the required operation. This minimum threshold can be made adjustable by providing for positioning the microswitch 10 in different longitudinal positions on the external walls of the tubular section 2. For this purpose, as shown in FIGS. 1 to 3, the microswitch 10 can be housed in a case. hollow 12 in a non-magnetic material (synthetic material in particular) which is displaceable with sliding friction in a longitudinal slide system defined for example by two grooved ribs 13 integral with the external wall of the tubular section 2: advantageously these ribs 13 are molded from in one piece with the tubular section 2. To ensure stable positioning over time, it is possible to provide a case locking member 12 in the ribs 13 in the desired relative position: for example a locking screw 14 passing through a rib 13 can block the case 12.
Comme cela a déjà été évoqué plus haut, le mode de réalisation montré à la figure 1 ne peut fonctionner de façon correcte que si l'élément tubulaire 1 est disposé sensiblement verticalement, le rappel du corps 5 en position de repos, en l'absence d'écoulement de fluide, s'effectuant sous l'action de la gravité. As already mentioned above, the embodiment shown in FIG. 1 can only function correctly if the tubular element 1 is disposed substantially vertically, the return of the body 5 to the rest position, in the absence fluid flow, effected by the action of gravity.
Pour éviter cette limitation, on peut prévoir, comme montré à la figure 2, d'associer un ressort de rappel 15 au corps 5 (par exemple interposé entre le corps 5 et l'embase discoïdale 72) pour ramener le corps 5 en appui contre la butée amont 6 en l'absence d'écoulement de fluide. Un détecteur ainsi conçu fonctionne dans toutes les positions de montage. Dans ce cas, un débit minimum d'écoulement du fluide est requis pour provoquer le fonctionnement de l'appareil, débit minimum qui dépend du tarage du ressort de rappel (augmenté en outre du poids du corps 5 ou d'une composante du poids si l'appareil est disposé approximativement verticalement ou est incliné sur la verticale). To avoid this limitation, provision may be made, as shown in FIG. 2, for associating a return spring 15 with the body 5 (for example interposed between the body 5 and the discoidal base 72) to bring the body 5 in abutment against the upstream stop 6 in the absence of fluid flow. A detector thus designed works in all mounting positions. In this case, a minimum flow rate of fluid is required to cause the operation of the device, minimum flow rate which depends on the calibration of the return spring (further increased by the weight of the body 5 or a component of the weight if the device is arranged approximately vertically or is tilted vertically).
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. As goes without saying and as it already follows from the above, the invention is in no way limited to those of its modes of application and embodiments which have been more particularly envisaged, it embraces it, on the contrary, all variants.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9403684A FR2718234B1 (en) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | Fluid flow detector. |
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| FR9403684A FR2718234B1 (en) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | Fluid flow detector. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2718234A1 true FR2718234A1 (en) | 1995-10-06 |
| FR2718234B1 FR2718234B1 (en) | 1996-05-31 |
Family
ID=9461541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9403684A Expired - Fee Related FR2718234B1 (en) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | Fluid flow detector. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2718234B1 (en) |
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| CN103470845B (en) * | 2013-09-12 | 2016-02-10 | 无锡海德曼医疗设备有限公司 | Flow measuring valve |
Also Published As
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| FR2718234B1 (en) | 1996-05-31 |
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