FR2843458A1

FR2843458A1 - Equipment for measuring liquid levels, comprises concentric spring loaded tubes which are displaced by insertion of measuring rod to allow liquid entry and cut off liquid when rod is removed

Info

Publication number: FR2843458A1
Application number: FR0210099A
Authority: FR
Inventors: Roland Lagache
Original assignee: Lafon SA
Current assignee: Lafon SA
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-02-13
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: FR2843458B1

Abstract

The measuring rod (20) has a handle (21), arms (22) which rest on gauge points (23) and a graduated shaft (24). When the measuring rod is inserted into concentric spring loaded (10) tubes (4,7) a seal (8) is opened and a port (9) is also free to allow liquid entry. At the entry point of the measuring rod a spring (26) and joint (27) engage with a seating (3) to prevent the exit of fumes.

Description

Dispositif de mesure de niveau d'un liquide La présente invention concerneThe present invention relates to a device for measuring the level of a liquid.

un dispositif de mesure du 5 niveau d'un liquide dans un réservoir ou compartiment de réservoir, du type comportant un instrument gradué qu'on introduit par un orifice du réservoir, qu'on plonge dans liquide et sur lequel on lit le niveau atteint par le liquide; ce qui permet de déterminer la quantité de liquide contenu à l'aide, par exemple, d'un barème de jaugeage 10 préalablement établi. L'invention vise plus particulièrement, mais non exclusivement, un tel dispositif destiné à mesurer le niveau d'un a device for measuring the level of a liquid in a tank or tank compartment, of the type comprising a graduated instrument which is introduced through an opening in the tank, which is immersed in liquid and on which the level reached by the liquid; which makes it possible to determine the quantity of liquid contained using, for example, a gauging scale 10 previously established. The invention relates more particularly, but not exclusively, to such a device intended for measuring the level of a

réservoir contenant un hydrocarbure liquide. tank containing a liquid hydrocarbon.

La détermination de la hauteur est traditionnellement effectuée à l'aide d'une règle graduée introduite dans le récipient par un orifice 15 de service (par exemple un trou de visite ou un capot de remplissage), posée sur une surface repère du récipient et dont la partie inférieure est plongée dans le liquide. La graduation de la règle atteint par le mouillage de liquide indique la dénivellation entre une The height is traditionally determined using a graduated rule introduced into the container through a service orifice (for example a manhole or a filling hood), placed on a reference surface of the container and whose the lower part is immersed in the liquid. The graduation of the rule reached by the wetting of liquid indicates the difference in level between a

surface "origine" et celle du liquide. "origin" surface and that of the liquid.

L'ouverture d'un orifice supérieur du récipient, nécessaire pour l'introduction de la règle graduée, met en communication l'intérieur du réservoir avec l'atmosphère ambiante, ce qui risque de laisser échapper des émanations de produits présentant éventuellement un The opening of an upper orifice of the container, necessary for the introduction of the graduated rule, puts the interior of the tank in communication with the ambient atmosphere, which risks letting escape of fumes of products possibly having a

degré de danger ou de toxicité.degree of danger or toxicity.

Pour remédier à cet inconvénient en réduisant les fuites causées par l'ouverture de l'orifice, la Demanderesse a déjà proposé dans la demande FR 2 821 154 de faire en sorte que l'orifice de service comprenne un manchon dont la partie inférieure est équipée d'un dispositif d'obturation automatique, et que la section de l'instrument de lecture soit conformée à la section dudit manchon pour former une liaison glissière avec celui-ci, le dispositif d'obturation s'ouvrant automatiquement lorsque l'instrument de lecture a pénétré suffisamment dans le manchon et se fermant automatiquement lorsque l'instrument s'est retiré suffisamment dans le manchon. La liaison glissière, qui se fait à jeu minimum, assure une étanchéité partielle ou complète. Elle peut être complétée par au moins un joint annulaire pour parfaire l'étanchéité. En dehors des To remedy this drawback by reducing the leaks caused by the opening of the orifice, the Applicant has already proposed in application FR 2 821 154 to ensure that the service orifice includes a sleeve of which the lower part is equipped an automatic shutter device, and that the section of the reading instrument is conformed to the section of said sleeve to form a sliding connection therewith, the shutter device opening automatically when the instrument reading has penetrated sufficiently into the sleeve and is closed automatically when the instrument has withdrawn sufficiently into the sleeve. The slide connection, which is done with minimum clearance, provides a partial or complete seal. It can be completed with at least one annular seal to complete the seal. Outside of

opérations de mesure, l'orifice est maintenu fermé. measurement operations, the orifice is kept closed.

Afin que la liaison glissière ne provoque pas l'essuyage de l'instrument de lecture lors du retrait de celui-ci, l'instrument de lecture est au moins en partie creux pour permettre l'entrée du liquide à l'intérieur et il est de préférence réalisé sous forme d'un tube en matériau transparent tel que du "Pyrex" portant des graduations ou 15 laissant voir des graduations (par exemple sur une règle graduée située à l'intérieur du tube). Un tel dispositif donne satisfaction quant à son fonctionnement mais le tube en verre reste fragile et difficile à So that the slide connection does not cause the wiping of the reading instrument during its removal, the reading instrument is at least partially hollow to allow the entry of the liquid inside and it is preferably made in the form of a tube made of transparent material such as "Pyrex" carrying graduations or allowing to see graduations (for example on a graduated ruler situated inside the tube). Such a device is satisfactory in terms of its operation, but the glass tube remains fragile and difficult to

essuyer entre deux lectures.wipe between two readings.

Le but de l'invention est de proposer un autre dispositif de 20 mesure du niveau de liquide. The object of the invention is to provide another device for measuring the level of liquid.

L'invention atteint son but grâce à dispositif de mesure du niveau d'un liquide dans un réservoir, du type comportant une pige graduée qu'on introduit par un orifice du réservoir, qu'on plonge dans le liquide et sur laquelle on lit le niveau atteint par le liquide, l'orifice 25 comprenant un élément tubulaire dont la partie inférieure est équipée d'un dispositif d'obturation automatique, le dispositif d'obturation s'ouvrant automatiquement lorsque la pige a pénétré suffisamment dans l'élément tubulaire et se fermant automatiquement lorsque la pige s'est retirée suffisamment dans l'élément tubulaire, caractérisé en ce qu'il comporte également un bouchon, destiné à fermer l'orifice et associé à une tige dimensionnée pour actionner le dispositif d'obturation de la même manière que la pige, l'élément d'obturation The invention achieves its object by means of a device for measuring the level of a liquid in a reservoir, of the type comprising a graduated rod which is introduced through an orifice of the reservoir, which is immersed in the liquid and on which the level reached by the liquid, the orifice 25 comprising a tubular element the lower part of which is equipped with an automatic closure device, the closure device opening automatically when the rod has penetrated the tubular element sufficiently and closing automatically when the rod has withdrawn sufficiently in the tubular element, characterized in that it also includes a plug, intended to close the orifice and associated with a rod sized to actuate the closure device of the same so that the freelance, the shutter element

étant ouvert quand le bouchon est fermé. being open when the cap is closed.

Un intérêt particulier de cette mesure est que l'élément tubulaire reste ainsi en communication ouverte avec la cuve lorsque le bouchon est mis, de sorte que si la cuve est vidée (généralement par le bas), l'intérieur de l'élément tubulaire se vidange aussi, ce qui évite A particular advantage of this measure is that the tubular element thus remains in open communication with the tank when the cap is put on, so that if the tank is emptied (generally from the bottom), the interior of the tubular element drain also, which avoids

de polluer le liquide du remplissage suivant. pollute the liquid of the next filling.

Avantageusement, la tige du bouchon occupe dans le liquide un volume identique à celui qu'occupe la pige graduée quand elle est introduite, ce qui permet d'avoir immédiatement dans l'élément tubulaire sensiblement le même volume de liquide, que l'orifice soit fermé par le bouchon ou ouvert et servant au passage de la pige 15 graduée. L'équilibre nécessaire à une lecture correcte s'établit donc très rapidement et les mesures peuvent se faire dans un temps très court. Avantageusement, le dispositif d'obturation est constitué par un tube externe entourant au moins le bas de l'élément tubulaire et 20 comportant un fond susceptible d'être poussé par la tige du bouchon ou la pige graduée, le tube externe comportant des ouvertures près dudit fond et étant rappelé élastiquement vers le haut. Ce rappel élastique peut être constitué par un ressort hélicodal accroché à la fois au tube et à une partie liée à l'orifice du réservoir. Cette 25 réalisation du dispositif d'obturation est simple, robuste et économique. Avantageusement, la pige graduée est montée sur un sabre de jaugeage comportant un dispositif d'étanchéité coopérant avec l'orifice du réservoir. Le dispositif d'étanchéité, par exemple constitué d'une entretoise et d'un joint destiné à coopérer avec un siège formé sur une partie de l'orifice du réservoir, permet d'éviter la fuite vers l'atmosphère des gaz contenus au-dessus du liquide dans le Advantageously, the plug stem occupies in the liquid a volume identical to that occupied by the graduated rod when it is introduced, which makes it possible to immediately have in the tubular element substantially the same volume of liquid, whether the orifice is closed by the plug or open and used for the passage of the graduated rod 15. The balance necessary for a correct reading is therefore established very quickly and the measurements can be made in a very short time. Advantageously, the closure device consists of an external tube surrounding at least the bottom of the tubular element and comprising a bottom capable of being pushed by the plug rod or the graduated rod, the external tube comprising openings close of said bottom and being resiliently biased upwards. This elastic return can be constituted by a helical spring attached both to the tube and to a part linked to the orifice of the reservoir. This embodiment of the closure device is simple, robust and economical. Advantageously, the graduated rod is mounted on a gauging saber comprising a sealing device cooperating with the orifice of the tank. The sealing device, for example consisting of a spacer and a seal intended to cooperate with a seat formed on a part of the orifice of the tank, makes it possible to avoid the leakage to the atmosphere of the gases contained in the above the liquid in the

réservoir, pendant la mesure.tank, during the measurement.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description suivante, The invention will be better understood from the following description,

se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de l'invention, le sabre de jaugeage étant en position de mesure dans le tube, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du tube et de la bouche du dispositif de l'invention, la figure 2A est une vue agrandie du détail A de la figure 2, montrant la bouche du dispositif, la figure 3 est une vue de côté du bouchon et de sa tige, destiné à 15 boucher le tube de la figure 2, la figure 4 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 2 avec le bouchon et la tige de la figure 4, la figure 5 est une vue de détail de l'entretoise et du joint équipant le sabre de la figure 1 la figure 6 est une coupe VI-VI de la figure 5, et la figure 7 est une vue de dessus du joint équipant le sabre de la with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a view in longitudinal section of the device of the invention, the gauging saber being in the measurement position in the tube, FIG. 2 is a view in longitudinal section of the tube and of the mouth of the device of the invention, FIG. 2A is an enlarged view of detail A of FIG. 2, showing the mouth of the device, FIG. 3 is a side view of the stopper and its rod, intended to stop the tube of Figure 2, Figure 4 is a longitudinal sectional view of the device of Figure 2 with the plug and the rod of Figure 4, Figure 5 is a detail view of the spacer and the gasket fitted to the saber of Figure 1 Figure 6 is a section VI-VI of Figure 5, and Figure 7 is a top view of the seal fitted to the saber of the

figure 5.figure 5.

Le récipient représenté par sa paroi supérieure 1 comporte un orifice supérieur dans lequel est monté un élément tubulaire formé 25 par un manchon cylindrique 2 supportant d'une part une pièce annulaire intérieure 3 à laquelle est attaché un tube allongé 4, et d'autre part une collerette externe 5 de vissage de bouchon. Le tube allongé 4 est ouvert à sa partie inférieure et plonge vers le bas dans le récipient, au- dessous du niveau de liquide 6 en équilibre dans la cuve. Le tube 4 est entouré avec un jeu faible par un tube externe 7 d'une longueur sensiblement voisine, fermé à son extrémité inférieure par un fond 8 et comportant, près de ce fond, des ouvertures 9. Le tube externe 7 est accroché à la pièce 3 par un 5 ressort 10 reliant des tétons externes 11 à des axes 12 prévus sur la pièce 3, de sorte que le tube externe 7 est en permanence sollicité vers le haut. Dans sa position la plus haute (figure 2A), le tube externe 7 et le tube interne 4 forment un intervalle annulaire 13 fermé à son extrémité supérieure par un joint torique d'étanchéité 14 10 mais communiquant avec l'intérieur 15 du tube interne 4 par des ouvertures 16 prévues dans celui-ci en partie supérieure. Le tube 4 est monté de manière étanche grâce à un joint 17 dans le passage central 18 de la pièce 3, lequel forme un évasement conique 19 The container represented by its upper wall 1 has an upper orifice in which is mounted a tubular element formed by a cylindrical sleeve 2 supporting on the one hand an inner annular part 3 to which is attached an elongated tube 4, and on the other hand an external flange 5 for screwing the cap. The elongated tube 4 is open at its lower part and plunges down into the container, below the level of liquid 6 in equilibrium in the tank. The tube 4 is surrounded with a small clearance by an outer tube 7 of a substantially similar length, closed at its lower end by a bottom 8 and comprising, near this bottom, openings 9. The outer tube 7 is hooked to the part 3 by a spring 5 connecting external pins 11 to axes 12 provided on part 3, so that the external tube 7 is constantly urged upwards. In its highest position (FIG. 2A), the external tube 7 and the internal tube 4 form an annular gap 13 closed at its upper end by an O-ring seal 14 10 but communicating with the interior 15 of the internal tube 4 by openings 16 provided in the upper part thereof. The tube 4 is mounted in a sealed manner by means of a seal 17 in the central passage 18 of the part 3, which forms a conical flare 19

destiné à constituer un siège de portée du joint du sabre 20. intended to constitute a seat for the saber joint 20.

Le sabre 20 comporte une poignée 21 et une garde latérale 22 destinée à prendre appui sur les plots de jauge 23 liés au récipient et constituant la surface de référence. La poignée se prolonge par une pige graduée 24 en forme de U à ailes 25, les graduations étant portées sur l'âme du U. Au-dessous de la garde 22, et entourant le 20 départ de la pige graduée 24, un ressort annulaire de compression 26 porte un joint 27 en forme de disque présentant une lumière 28 en U destinée au passage de la pige graduée 24. Le ressort 26 et le joint 27 sont dimensionnés pour que le joint 27 vienne s'appuyer élastiquement de façon étanche contre l'évasement 19 de la pièce 3 25 lorsque le sabre 20 est placé sur les plots de jaugeage, comme représenté en figure 1. Grâce à cette étanchéité, les gaz surmontant le The saber 20 has a handle 21 and a side guard 22 intended to bear on the gauge studs 23 linked to the container and constituting the reference surface. The handle is extended by a graduated rod 24 in the shape of a U with wings 25, the graduations being carried on the core of the U. Below the guard 22, and surrounding the start of the graduated rod 24, an annular spring 26 carries a disc-shaped seal 27 having a U-shaped opening 28 intended for the passage of the graduated rod 24. The spring 26 and the seal 27 are dimensioned so that the seal 27 comes to bear elastically in leaktight manner against the flaring 19 of the part 3 25 when the saber 20 is placed on the gauging pads, as shown in FIG. 1. Thanks to this sealing, the gases surmounting the

liquide dans la cuve ne peuvent pas s'échapper vers l'atmosphère. liquid in the tank cannot escape to the atmosphere.

Dans cette position représentée en figure 1, la pige graduée 24, plus longue que le tube interne 4, pousse le fond 8 du tube externe 7 à l'encontre de la force de rappel exercée par le ressort 10: le liquide de la cuve pénétrant par les ouvertures 9 du tube externe 7 peut aussi entrer dans le tube interne 4 dont la base est ouverte puisque le fond 8 est écarté. Le liquide monte dans le tube interne 7 ainsi que dans 5 l'espace annulaire 13, en chassant l'air qui est au-dessus, par les In this position represented in FIG. 1, the graduated rod 24, longer than the internal tube 4, pushes the bottom 8 of the external tube 7 against the restoring force exerted by the spring 10: the liquid of the penetrating tank through the openings 9 of the outer tube 7 can also enter the inner tube 4, the base of which is open since the bottom 8 is separated. The liquid rises in the internal tube 7 as well as in the annular space 13, by expelling the air which is above, by the

ouvertures 16 et la base annulaire du manchon 2 pour l'air provenant de l'intérieur du tube interne 4, par le haut de l'espace annulaire 13 et la base annulaire du manchon 2 pour l'air provenant dudit espace annulaire 13. Le niveau du liquide venant mouiller la pige graduée 10 est donc bien celui de la cuve grâce à cet équilibre qui se fait. openings 16 and the annular base of the sleeve 2 for the air coming from inside the internal tube 4, from the top of the annular space 13 and the annular base of the sleeve 2 for the air coming from said annular space 13. The level of the liquid coming to wet the graduated rod 10 is therefore indeed that of the tank thanks to this balance which is achieved.

Lorsqu'on retire la pige graduée 24 pour y lire la hauteur de liquide, le tube extérieur 7 qui ne subit plus la poussée de la pige remonte sous la force de rappel exercée par le ressort 10 pour prendre la position représentée sur la figure 2, dans laquelle la base 15 du tube interne 4 se trouve fermée par le fond 8. Le liquide peut When the graduated rod 24 is removed to read the height of liquid there, the external tube 7 which no longer undergoes the push of the rod rises under the restoring force exerted by the spring 10 to take the position shown in FIG. 2, in which the base 15 of the inner tube 4 is closed by the bottom 8. The liquid can

encore envahir l'espace annulaire 13, mais non l'intérieur du tube interne dont le niveau de liquide a un peu baissé compte tenu essentiellement du volume manquant de la pige 24 et éventuellement du liquide échappé par les ouvertures 9 lors de la fermeture de la 20 base. still invade the annular space 13, but not the interior of the internal tube, the liquid level of which has dropped a little, taking account essentially of the missing volume of the rod 24 and possibly of the liquid escaped through the openings 9 during the closing of the 20 base.

On vient ensuite mettre le bouchon 30 muni de formes ad hoc 32 (par exemple, celles d'un raccord dit "pompier" ou "Guillemin") coopérant avec la collerette de vissage 5. Le bouchon 30 comporte, sous sa paroi étanche de fermeture 33, une tige 31 de longueur et de 25 volume sensiblement égal à la longueur et au volume de la pige graduée 24 de sorte que, mise en place, la tige vient pousser le fond 8 et ouvrir la base des tubes 4, 7 exactement comme le fait la pige graduée en position (cf. figure 4). Ainsi, lorsque le bouchon est mis et ferme l'orifice de la cuve avec étanchéité (grâce aux joints 34 équipant la paroi 33 et portant sur une surface d'appui de la collerette 5), le liquide pénètre à l'intérieur du tube interne 4 et atteint le niveau We then put the plug 30 provided with ad hoc forms 32 (for example, those of a so-called "firefighter" or "Guillemin" connector) cooperating with the screwing collar 5. The plug 30 has, under its sealed closure wall 33, a rod 31 of length and volume substantially equal to the length and volume of the graduated rod 24 so that, when put in place, the rod pushes the bottom 8 and opens the base of the tubes 4, 7 exactly as so does the rod graduated in position (see Figure 4). Thus, when the cap is put on and closes the orifice of the tank with tightness (thanks to the seals 34 fitted to the wall 33 and bearing on a support surface of the flange 5), the liquid penetrates inside the internal tube. 4 and reaches level

d'équilibre 6 de la cuve.balance 6 of the tank.

Lorsqu'on procède à la mesure suivante, on enlève le bouchon 30 5 et sa tige 31 et on remet le sabre 20 et sa pige graduée 24; en raison du volume identique de la tige 31 et de la pige 24, le niveau à l'intérieur du tube n'est pas sensiblement modifié par cette substitution et l'équilibre, pratiquement non dérangé, est donc très When the next measurement is carried out, the plug 30 5 and its rod 31 are removed and the saber 20 and its graduated rod 24 are replaced; due to the identical volume of the rod 31 and of the rod 24, the level inside the tube is not appreciably modified by this substitution and the balance, practically undisturbed, is therefore very

rapidement atteint pour pouvoir permettre une nouvelle lecture. quickly reached to allow a new reading.

A titre d'exemple, la pige peut avoir une longueur de l'ordre de For example, the rod may have a length of the order of

à 100 cm.at 100 cm.

Claims

1. Device for measuring the level of a liquid in a reservoir, of the type comprising a graduated rod (24) which is introduced through an orifice 5 of the reservoir, which is immersed in the liquid and on which the level reached is read by the liquid, the orifice comprising a tubular element (2, 4), the lower part of which is equipped with an automatic shutter device (8), the shutter device (3) opening automatically when the rod ( 24) has sufficiently penetrated into the tubular element (2, 10 4) and closes automatically when the rod (24) has withdrawn

sufficiently in the tubular element (2, 4), characterized in that it also comprises a plug (30) for closing the orifice, associated with a rod (31) sized to actuate the shutter device by the same so that the rod (24), the closure member being open when the cap is closed.

2. Device according to claim 1, characterized in that the rod (31) of the plug (30) occupies in the liquid a volume identical to that occupied by the graduated rod (24) when it is introduced. 20

3. Device according to any one of claims 1 or 2,

characterized in that the closure device consists of an external tube (7) surrounding at least the bottom of the tubular element (2, 4) and comprising a bottom (8) capable of being pushed by the rod (31 ) of the plug (30) or the graduated rod (24), the external tube having openings near said bottom (8) and being resiliently biased upwards.

4. Device according to any one of claims 1 to 3,

characterized in that the graduated rod (24) is mounted on a gauging saber (20) comprising a sealing device cooperating with

the tank opening.