WO1996004538A1 - Dispositif de mesure de la pression en differents points de mesure - Google Patents

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WO1996004538A1
WO1996004538A1 PCT/FR1995/001058 FR9501058W WO9604538A1 WO 1996004538 A1 WO1996004538 A1 WO 1996004538A1 FR 9501058 W FR9501058 W FR 9501058W WO 9604538 A1 WO9604538 A1 WO 9604538A1
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orifice
plug
inlet
measuring device
sealing means
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PCT/FR1995/001058
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Inventor
Michel Leprieur
Original Assignee
Michel Leprieur
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0007—Fluidic connecting means
    • G01L19/0015—Fluidic connecting means using switching means

Definitions

  • the present invention relates to a device for measuring the pressure at various measurement points of an installation, for example in a refrigeration compressor equipment. These measurements are then used for display, for a comparison of the measurements for regulation, for memorizing the variations of the measurements over time, etc.
  • the object of the present invention is to provide a device which makes it possible to limit the number of sensors necessary for measuring the different pressures.
  • the one described in the first of these two documents comprises a body provided with a housing into which open, on the one hand, an outlet orifice connected to a pressure sensor and, on the other hand, a plurality of orifices inlet respectively connected to the measurement points, and, in said housing, a plug provided for placing successively in communication, during its rotation, the outlet orifice with the inlet orifices.
  • the plug By placing the outlet orifice in succession with each of the inlet orifices, the plug allows the pressures present at the various measurement points to be successively transmitted to a single pressure sensor.
  • Sealing means are already known, in particular those which are described in document DE-A-3 119 858. They consist, for each inlet orifice, of a pad of flexible material mounted coaxially between said orifice. A spring is provided to exert a resultant force on the pellet so that the front face of the latter is in contact with the internal wall of the plug and thus ensures the seal between the plug and the inlet orifice. it will be noted that it is also possible to provide such a pellet on the plug.
  • the pellets made of flexible material have the disadvantage of wearing out quickly during the rotation of the plug. This wear results from the friction of the pellet on the wall of the plug but also of the deformation which it undergoes during rotation, deformation causing, on the one hand, leaks between the inlet orifice and the plug and, on the other hand, shearing forces which can, in the long term, cause it to break. These drawbacks are aggravated by the relative extent of the contact area between the pellet and the plug.
  • the friction of the pellets on the wall of the plug substantially increases the resistive torque of the device.
  • sealing means made up of pellets are not entirely satisfactory when the pressure difference between two neighboring inlet orifices is high. This can be the case in particular if the pressure measurement device is used on a compressor of a refrigeration installation to measure the low, intermediate, and high pressures of the refrigerant, the differences of which can be several tens of bars.
  • the object of the invention is therefore to provide a device for measuring the pressure at different points which solves the reliability problems mentioned above and which allows measurements to be made for relatively large differential pressures and for fluids of the types different.
  • a device for measuring the pressure at different measurement points is characterized in that it comprises sealing means which are provided for closing each inlet orifice when it is not in communication with the outlet.
  • said plug is provided with a cam for actuating said sealing means so allow the communication of an inlet orifice with the outlet orifice.
  • the sealing means consist, for each inlet orifice, of a drawer which can slide in housings of the body, said drawer then being able to assume an open position in which it communicates the corresponding inlet port with the outlet port.
  • Said drawers can slide under the action of the rotating plug.
  • Return means are provided to return each drawer from its open position to a rest position in which it closes the corresponding outlet orifice.
  • said return means consist of a cam follower or a spring.
  • the sealing means consist of valves located in each inlet orifice.
  • each valve is provided so that its opposite faces can rest, depending on the pressures prevailing on said faces, either on a seat or on another seat, said seats being opposite one another and provided in the corresponding inlet port.
  • FIG. 2b is a partial longitudinal section of sealing means which are an alternative embodiment of the first embodiment shown in FIG. 2a
  • FIG. 3a is a partial cross section along the plane 111 / III of FIG. 4 of sealing means according to a second embodiment of the invention, said sealing means being in a first position
  • FIG. 3b is a partial cross section along the plane III / III of FIG. 4 in which said sealing means are in a second position
  • FIG. 4 is a longitudinal section of a pressure measuring device according to another embodiment.
  • FIG. 1 a pre ⁇ sion measurement device using sealing means according to the prior art.
  • This device is shown in FIG. 1 and essentially consists of a plug 1 housed in a body 2.
  • Said body 2 shown in FIG. 1, is a hollow cylindrical body provided with a cover 2a, a bottom 2b and a side wall 2c.
  • Said body 2 comprises, in a first radial plane PI, an outlet orifice 20a and, in a second lower radial plane P2, in FIG. 1, in the first radial plane PI, a plurality of inlet orifices 20j, 20 2 , 20 3 and 2O4, here four in number (only two are visible in FIG. 1).
  • Said inlet orifices 20 1 to 20 4 are angularly spaced regularly on said second radial plane P2 of the body 2. They could be in number other than four, for example two, three, five, etc.
  • Said plug 1 has the shape of a full cylinder. It has a groove 10 in the radial plane PI of the upper part, in FIG. 1, of the plug 1.
  • Said plug 1 also comprises a duct 11, one end of which 11a opens into the groove 10, and the other end 11b of which opens outside of the plug 1, below the groove 10.
  • a portion 11 'of the conduit 11 follows the axis of the plug 1. On either side of this portion 11' of the conduit 11, said conduit 11 extends perpendicularly so as to join the ends 11a and 11b.
  • the groove 10 of the plug 1 is provided in the first radial plane
  • the end 11b of the conduit 11 of the plug 1 is provided in the second radial plane P2 so as to be able to be opposite the inlet orifices 20, to 20., of the body 2.
  • a mechanical clearance 21 is provided between the plug
  • a seal 41 is provided between the plug 1 and the body 2 to seal between the outlet orifice 20a and the inlet ports 20 1 to 20 4 .
  • a motor 3, for example of the asynchronous type is fixed on the cover 2a of the body 2. In order to have a satisfactory speed of rotation, it may be necessary to associate a speed reducer with the motor 3.
  • the motor shaft 30 3 is integral with the plug 1 and is provided to move the plug 1 in rotation inside the body 2.
  • a seal 42 is provided between the shaft 30 and the cover 2a.
  • the plug 1 could be driven in rotation by the compressor motor, for example by means of a speed reducer to adjust the rotation speeds. It could also be driven by a turbine operating by the pressure difference between the suction circuit and the discharge circuit.
  • the inputs 20, to 20 4 of the body 2 are respectively connected to external conduits 200 1 to 200 4 .
  • Said external conduits 200, 200 4 are connected to the four separate points of the installation where pressure measurements are to be made.
  • a single pressure sensor 4 is connected by a conduit 40, to said outlet orifice 20a of the body 2.
  • the pressure sensor 4 has its output which is connected to an input of a control unit 5, for example with a microprocessor.
  • a contactor 6 is mounted, on the one hand, on the fixed part of the motor 3 and, on the other hand, on the shaft 30 of the motor 3 which is in rotation. From these two fixing points, the contactor 6 delivers, at each turn of the plug 1, a tracking pulse to the control unit 5 to which it is connected.
  • Said contactor 6 is JQ constituted by any means known per se which fulfills this function.
  • the control unit 5 is provided for processing the signals from the sensor 4 and the contactor 6 respectively and for rendering the result of this processing in the form of a display, a recording, a regulation action, etc. .
  • a display 7 a display 7.
  • the motor 3 drives the valve 1 in rotation inside the body 2.
  • the end 11b sweeps the inner wall of the body 2 to 2 Q level of inlet ports 20, 20 4.
  • the pressure to be measured is transmitted, via the corresponding external conduit 200, to 200 4 , via the conduit 11, via the groove 10 and via the conduit 40, up to the pressure sensor 4.
  • the sensor 4 measures the pressure in a very short time. It then transmits to unit 5 the signal whose value is representative of the pressure measured. In the case of the system shown, this value is displayed on the display 7.
  • the contactor 6 delivers a tracking pulse Q to the unit 5.
  • the unit 5 defines a number of windows equal to the number of inlet orifices 20, - during which it will read the signal delivered by the pressure sensor 4.
  • the time windows are determined from the speed of rotation of the bushel 1, the positions relative inlet ports 20, to 20 4 and contactor 6 so that a window corresponds to the communication of the end 11b of the channel 11 with an inlet port 20, 20 4 . They are also determined by taking into account the time necessary to balance the pressures during the measurement.
  • the signal delivered by the sensor 4 is a periodic step signal, each step representing the pressure present on an input. It will be understood that it is then possible to carry out the above-mentioned location by detecting one of the fronts between two levels. To this end, it is advantageous to consider a significant front in amplitude, for example the front which separates two rungs respectively representative of a high pressure and a low pressure.
  • the sealing means shown in FIG. 1 consist of a pad 13 of flexible plastic material placed in a housing 12 provided around the end 11b of the conduit 11.
  • Springs 14 are provided in blind holes in the bottom of the housing 12 to exert a resulting axial force on the patch 13, so that the front face of the latter is in contact with the internal wall of the body 2.
  • the patch 13 By its contact on the internal wall of the body 2, the patch 13 seals between the end 11b of the conduit 11 and each inlet orifice 20, at 20 4 .
  • these sealing means are static and do not contribute to the isolation of the inlet orifices when these are not in communication with the outlet orifice.
  • such sealing means have drawbacks that the present invention proposes to solve.
  • these means are provided for closing each inlet orifice 20, at 20 4 when it is not in communication with the outlet orifice 20a.
  • the plug 1 which actuates, for example by means of a cam, said sealing means in order to allow the communication of an inlet orifice 20, to 20 4 with the orifice output 20a.
  • This embodiment incorporates the main elements of the device shown in FIG. 1, which then bear the same references.
  • the sealing means initially formed by the pellets 13 of flexible material now consist of a drawer system placed in front of each inlet orifice.
  • An inlet orifice 20 j (i "1 to 4) will therefore be either closed or put in communication with the end 11b of the valve duct 1.
  • the body 2 has, on its side wall 2c, an inner annular portion 2d in which are pierced alé ⁇ ages 22 22 4 axes parallel to the axis of the plug 1.
  • the bores 22, to 22 4 are provided to respectively receive drawers 23 ,, 23 2 , 233 and 23 4 provided with seals (not shown).
  • the inlet openings 20, 20 4 respectively open into the bores 22, 22 4 .
  • Each drawer 23, - is of generally cylindrical shape and consists of a head 23 ⁇ a and a rod 23, -b.
  • the right drawer 23 has its head 23, which closes the inlet orifice 20 ,. It is then said to be in the rest position.
  • the head 233a of the left drawer 233 discovers the inlet orifice 20 3 . It is therefore said to be in the open position.
  • Means on the plug 1 are provided for sliding, in their bores 22, - respective, each of the drawers 23, - from its rest position to its open position when the plug 1 turned.
  • These means consist of a groove 15 which is intended to accommodate the annular part 2d of the body 2.
  • a cam 16 and a cam follower 17 are formed respectively, complementary to the cam 16.
  • the distance which separates the two side walls 15a and 15b from the groove 15 is equal, apart from play, to the length between the end of the head 23; a and the end of the rod 23 f b of each drawer 23 ;.
  • the distance between the top of the cam 16 and the bottom of the cam 17 is, apart from the clearance, the length between the end of the head 23, a and the end of the rod 23 ; b of each drawer 23 ;.
  • the plug 1 can be made in two separate assembled parts.
  • each bore 22 at a level offset from the inlet orifice 20, -, opens a first end of a channel 18 directed towards the axis of the plug 1.
  • the second end of the channel 18 opens facing the plug 1 at the same level as the end 11b of channel 11 of plug 1.
  • the cam 16 When the plug 1 rotates, the cam 16 successively pushes the rod 23; b of each drawer 23; while the head 23, -a enters the cam follower 17 located opposite the cam 16. This results in the sliding of the drawer 23; from its rest position to its open position. In this latter position, the inlet orifice 20; is in communication with the channel 18 and the latter with the end 11b of the channel 11.
  • the cam follower 17 pushes the slide 23; which then passes from its open position to its closed position. There, the inlet 20; is closed and insulated, which ensures a good seal of this entry.
  • cam follower 17 provides a function of returning the drawer 23 to 23 4 from its open position to its rest position.
  • the end 11b of the channel 11 is located, on the plug 1, opposite the cam 16 and the cam follower 17.
  • bore 22 is blind and houses a drawer 23 ;.
  • a spring 24 is provided; leaning on the head 23; a of the drawer 23 ;.
  • the plug 1 only has the cam 16 (it does not have a cam follower 17) which, by pushing the rod 23, -b of the drawer 23;, releases the inlet orifice 20 ;.
  • the spring 24 serves as a means of returning the drawer 23; from its open position to its rest position.
  • each inlet port 20, to 20 4 of the body 2 is provided with a flat valve 52, the opposite faces of which can rest respectively on seats 53a and 53b opposite one another.
  • the latter are, for example, formed by the lateral faces of an annular groove formed in a cylindrical part 53.
  • the part 53 is mounted axially in the orifice 20, at 20 4 corresponding.
  • the part 53 is provided, on the plug side 1, with an opening 53c and, on the other side, with an opening 53d opening out inside the groove forming the seats 53a and 53b.
  • a rod 54 is fixed to the face of the valve 52 which is located opposite the plug 1. The rod 54 leaves the part 53 through the opening 53c and extends slightly outside the body 2.
  • a cam 51 is provided on the plug 1, on an edge of the end 11b of the conduit 11.
  • Said valves 52 also seal the inlet orifices 20, 20 to 4 between them, since each valve 52 is only open at the time of passage of the cam 51 and for a period depending on the length of the cam 51.
  • FIG. 4 Another embodiment of the plug 1 and of the body 2.
  • said outlet orifice 20a to which the pressure sensor 4 is connected is located on the bottom 2b of the body 2 and along the axis of said body 2.
  • a part 11 'of the conduit 11 follows the axis of the plug 1 to end, in its lower part by its end 11a.
  • said conduit 11 extends radially so as to join the end 11b.
  • the plug 1 is extended axially by a linked pin in the outlet orifice 20a and a seal 43 is provided between the linked pin and the body 2. Note the presence of the seal 42 provided for sealing.
  • sealing means between the inlet orifices 20; and the plug 1 are shown in FIG. 4 by rectangles referenced 23.53. These sealing means have the same structure as those described with reference to the Fige. 2a, 2b and 3a, 3b.

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Abstract

Le dispositif de mesure de la pression en différents points de mesure comprend un corps (2) pourvu d'un logement cylindrique (21) dans lequel débouchent, d'une part, un orifice de sortie (20a) relié à un capteur de pression (4) et, d'autre part, une pluralité d'orifices d'entrée (201 à 204) respectivement reliés aux points de mesure, et, dans ledit logement (21), un boisseau (1) étant prévu pour mettre successivement en communication, lors de sa rotation, l'orifice de sortie (20a) avec les orifices d'entrée (201 à 204). Il comporte des moyens d'étanchéité qui sont prévus pour obturer chaque orifice d'entrée (201 à 204) lorsqu'il n'est pas en communication avec l'orifice de sortie (20a).

Description

Dispositif de mesure de la pression en différents points de mesure
La présente invention concerne un dispositif de mesure de la pression en différents points de mesure d'une installation, par exemple dans un équipement de compresseur frigorifique. Ces mesures sont ensuite exploitées pour un affichage, pour une comparaison des mesures pour régulation, pour une mémorisation des variations des mesures dans le temps, etc.
De manière classique, lorsque l'on veut mesurer plusieurs pressions en des points distincts d'une installation, on utilise autant de capteurs de pression ou de transmetteurs électriques qu'il y a de points de mesure dans l'installation. Un des inconvénients alors rencontré est que le nombre élevé de capteurs contribue a augmenter les risques de pannes dans l'installation. Par ailleurs, ce nombre ne facilite pas les différents réglages à réaliser pour obtenir de bonnes mesures et pour les exploiter. Enfin, les capteurs étant d'un coût relativement élevé, le coût global du système de mesure est d'autant plus élevé qu'il y a de capteurs. Le but de la présente invention est de prévoir un dispositif qui permette de limiter le nombre de capteurs nécessaires à la mesure des différentes pressions.
On connaît déjà, notamment par les documents US-A-3 008 490 et DE-A-3 119 858, des dispositifs de mesure de pression en plusieurs points d'une même installation. Celui qui est décrit dans le premier de ces deux documents comprend un corps pourvu d'un logement dans lequel débouchent, d'une part, un orifice de sortie relié a un capteur de pression et, d'autre part, une pluralité d'orifices d'entrée respectivement reliés aux points de mesure, et, dans ledit logement, un boisseau prévu pour mettre successivement en communication, lorβ de sa rotation, l'orifice de sortie avec les orifices d'entrée.
En mettant successivement en communication l'orifice de sortie avec chacun des orifices d'entrée, le boisseau permet aux pressions présentes aux différents points de mesure d'être successivement transmises à un unique capteur de pression.
Lors de la mise en communication d'un orifice d'entrée avec l'orifice de sortie, il est nécessaire, pour que la mesure ne soit p s perturbée par les pressions présentes sur les orifices d'entrée voisins, de prévoir des moyens d'étanchôité entre le boisseau et les orifices d'entrée.
On connaît déjà des moyens d'étanchéité, notamment ceux qui sont décrits dans le document DE-A-3 119 858. Ils sont constitués, pour chaque orifice d'entrée, d'une pastille en matériau souple montée coaxiale ent audit orifice. Un ressort est prévu pour exercer une force résultante sur la pastille afin que la face frontale de celle- ci soit en contact avec la paroi interne du boisseau et assure ainsi 1'étanchéitê entre le boisseau et l'orifice d'entrée. on notera qu'il est également possible de prévoir une telle pastille sur le boisseau.
Les pastilles en matériau souple présentent l'inconvénient de s'user rapidement lors de la rotation du boisseau. Cette usure résulte du frottement de la pastille sur la paroi du boisseau mais également de la déformation qu'elle subit lors de la rotation, déformation causant, d'une part, des fuites entre l'orifice d'entrée et le boisseau et, d'autre part, des efforts de cisaillement qui peuvent, à terme, provoquer sa rupture. Ces inconvénients sont aggravés par la relative étendue de la zone de contact entre la pastille et le boisseau.
De plus, le frottement des pastilles sur la paroi du boisseau augmente sensiblement le couple résistant du dispositif.
Par ailleurs, il s'est avéré que des moyens d'étanchéité constitués de pastilles ne donnaient pas entière satisfaction lorsque la différence de pression entre deux orifices d'entrée voisins est élevée. Cela peut être le cas notamment si le dispositif de mesure de pression est utilisé sur un compresseur d'une installation frigorifique pour mesurer les pressions basse, intermédiaire, et haute du fluide frigorifique dont les différences peuvent être de plusieurs dizaines de bars.
On notera que dans cette application particulière, il est possible également de mesurer la pression d'huile dans le compresseur ce qui oblige là aussi à l'utilisation de moyens d'étanchéité prévus pour fonctionner avec des fluides de types différents à l'état liquide ou gazeux.
Le but de l'invention est donc de prévoir un dispositif de mesure de la pression en différents points qui résolve les problèmes de fiabilité mentionnés ci-dessus et qui permette d'effectuer des mesures pour des pressions différentielles relativement importantes et pour des fluides de types différents.
A cet effet, un dispositif de mesure de la pression en différents points de mesure selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'étanchéité qui sont prévus pour obturer chaque orifice d'entrée lorsqu'il n'est pas en communication avec l'orifice de sortie.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit boisseau est pourvu d'une came pour actionner lesdits moyens d'étanchéité afin de permettre la mise en communication d'un orifice d'entrée avec l'orifice de sortie.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens d'étanchéité sont constitués, pour chaque orifice d'entrée, d'un tiroir pouvant coulisser dans des logements du corps, ledit tiroir pouvant alors prendre une position d'ouverture dans laquelle il met en communication l'orifice d'entrée correspondant avec l'orifice de sortie.
Lesdits tiroirs peuvent coulisser sous l'action du boisseau en rotation.
Des moyens de rappel sont prévus pour ramener chaque tiroir de sa position d'ouverture vers une position de repos dans laquelle il obture l'orifice de sortie correspondant.
Avantageusement, lesdits moyens de rappel sont constitués d'une contre-came ou d'un ressort.
Avantageusement, lesdits tiroirs sont cylindriques. Selon un second mode de réalisation de l'invention, les moyens d'étanchéité sont constitués de clapets situés dans chaque orifice d'entrée. Avantageusement, chaque clapet est prévu pour que ses faces opposées puissent reposer, selon les pressions régnant sur lesdites faces, soit sur un siège, soit sur un autre siège, lesdits sièges étant en regard l'un de l'autre et prévus dans l'orifice d'entrée correspondant. Les caractéristiques et avantages de l'invention mentionnés ci- dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif de mesure de pression selon un mode de réalisation tel que connu dans l'art antérieur, la Fig. 2a est une coupe longitudinale d'un dispositif de mesure de pression pourvu de moyens d'étanchéité selon un premier mode de réalisation de l'invention, la Fig. 2b est une coupe longitudinale partielle de moyens d'étanchéité qui sont une variante de réalisation du premier mode représenté à la Fig. 2a, la Fig. 3a est une coupe transversale partielle selon le plan 111/III de la Fig. 4 de moyens d'étanchéité selon un second mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens d'étanchéité étant dans une première position, la Fig. 3b est une coupe transversale partielle selon le plan III/III de la Fig. 4 dans laquelle lesdits moyens d'étanchéité sont dans une seconde position, et la Fig. 4 est une coupe longitudinale d'un dispositif de mesure de pression selon un autre mode de réalisation.
On va d'abord décrire un dispositif de mesure de preβsion utilisant des moyens d'étanchéité selon l'art antérieur. Ce dispositif est représenté à la Fig. 1 et est essentiellement constitué d'un boisseau 1 logé dans un corps 2. Ledit corps 2, représenté à la Fig. 1, est un corps cylindrique creux pourvu d'un couvercle 2a, d'un fond 2b et d'une paroi latérale 2c. Ledit corps 2 comporte dans un premier plan radial PI, un orifice de sortie 20a et, dans un second plan radial P2 inférieur, sur la Fig. 1, au premier plan radial PI, une pluralité d'orifices d'entrée 20j, 202, 203 et 2O4, ici au nombre de quatre (deux seulement sont visibles à la Fig. 1). Lesdits orifices d'entrée 201 à 204 sont angulairement espacés régulièrement sur ledit second plan radial P2 du corps 2. Ils pourraient être en nombre différent de quatre, par exemple deux, trois, cinq, etc. Ledit boisseau 1 a la forme d'un cylindre plein. Il comporte une gorge 10 dans le plan radial PI de la partie supérieure, sur la Fig. 1, du boisseau 1. Ledit boisseau 1 comporte également un conduit 11, dont une extrémité lia débouche dans la gorge 10, et dont l'autre extrémité 11b débouche à l'extérieur du boisseau 1, en dessous de la gorge 10. Une partie 11' du conduit 11 suit l'axe du boisseau 1. De part et d'autre de cette partie 11' du conduit 11, ledit conduit 11 se prolonge perpendiculairement de manière à rejoindre les extrémités lia et 11b. La gorge 10 du boisseau 1 est prévue dans le premier plan radial
PI de manière à correspondre à l'orifice de sortie 20a du corps 2. De même, l'extrémité 11b du conduit 11 du boisseau 1 est prévue dans le second plan radial P2 de manière à pouvoir se trouver en face des orifices d'entrée 20, à 20., du corps 2. Avantageusement, un jeu mécanique 21 est prévu entre le boisseau
1 et le corps 2 de manière à ce que le boisseau 1 puisse être guidé en rotation dans le corps 2. Un joint d'étanchéité 41 est prévu entre le boisseau 1 et le corps 2 pour assurer l'étanchéité entre l'orifice de sortie 20a et les orifices d'entrée 201 à 204. Un moteur 3, par exemple du type asynchrone est fixé sur le couvercle 2a du corps 2. Afin d'avoir une vitesse de rotation satisfaisante, il peut être nécessaire d'associer un réducteur de vitesse au moteur 3. L'arbre 30 du moteur 3 est solidaire du boisseau 1 et est prévu pour mouvoir en rotation le boisseau 1 à l'intérieur du corps 2. Un joint d'étanchéité 42 est prévu entre l'arbre 30 et le couvercle 2a.
On notera que d'autres moyens qu'un moteur peuvent être prévus pour entraîner en rotation le boisseau 1. Par exemple, dans le cas où le dispositif de mesure de pression est monté sur un compresseur d'une installation frigorifique, le boisseau 1 pourrait être entraîné en rotation par le moteur du compresseur, par exemple par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse pour ajuster les vitesses de rotation. Il pourrait également être entraîné par une turbine fonctionnant par la différence de pressions entre le circuit d'aspiration et le circuit de refoulement.
Les entrées 20, à 204 du corps 2 sont respectivement reliées à des conduits extérieurs 2001 à 2004. Lesdits conduits extérieurs 200, à 2004 sont reliés aux quatre points distincts de l'installation où des mesures de pression sont à effectuer. Un unique capteur de pression 4 est relié par un conduit 40, audit orifice de sortie 20a du corps 2.
Le capteur de pression 4 a sa sortie qui est reliée à une entrée d'une unité de commande 5, par exemple à microprocesseur. c Un contacteur 6 est monté, d'une part, sur la partie fixe du moteur 3 et, d'autre part, sur l'arbre 30 du moteur 3 qui est en rotation. A partir de ces deux points de fixation, le contacteur 6 délivre, à chaque tour du boisseau 1, une impulsion de repérage à l'unité de commande 5 à laquelle il est relié. Ledit contacteur 6 est JQ constitué par tout moyen connu en soi qui remplisse cette fonction.
L'unité de commande 5 est prévue pour exploiter les signaux respectivement issus du capteur 4 et du contacteur 6 et pour restituer le résultat de cette exploitation sous la forme d'un affichage, d'un enregistrement, d'une action de régulation, etc. On a je représenté, à titre d'exemple, un afficheur 7.
On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif décrit à la Fig. 1.
Le moteur 3 entraîne le boisseau 1 en rotation à l'intérieur du corps 2. L'extrémité 11b balaie la paroi intérieure du corps 2 au 2Q niveau des orifices d'entrée 20, à 204. Lorsqu'elle se trouve en face d'un orifice d'entrée 20, & 204, la pression à mesurer est transmise, via le conduit extérieur correspondant 200, à 2004, via le conduit 11, via la gorge 10 et via le conduit 40, jusqu'au capteur de pression 4. r Le capteur 4 mesure la pression en un temps très court. Il transmet ensuite à l'unité 5 le signal dont la valeur est représentative de la pression mesurée. Dans le cas du système représenté, cette valeur est affichée sur l'afficheur 7.
A chaque tour du boisseau, le contacteur 6 délivre une impulsion Q de repérage à l'unité 5. A la réception de cette impulsion, l'unité 5 définit un nombre de fenêtres égal au nombre d'orifices d'entrée 20,- pendant lesquelles elle effectuera la lecture du signal délivré par le capteur de pression 4. Les fenêtres de temps sont déterminées à partir de la vitesse de rotation du boisseau 1, des positions relatives des orifices d'entrée 20, à 204 et du contacteur 6 de manière qu'à une fenêtre corresponde la mise en communication de l'extrémité 11b du canal 11 avec un orifice d'entrée 20, à 204. Elles sont également déterminées en tenant compte du temps nécessaire à l'équilibre des pressions lors de la mesure.
On notera que le signal délivré par le capteur 4 est un signal en échelons périodique, chaque échelon représentant la pression présente sur une entrée. On comprendra qu'il est alors possible d'effectuer le repérage mentionné ci-dessus par détection d'un des fronts entre deux échelons. A cet effet, il est avantageux de considérer un front significatif en amplitude, par exemple le front qui sépare deux échelons respectivement représentatifs d'une haute pression et d'une basse pression.
Afin que la pression sur le capteur 4 ait le temps de s'établir, il est nécessaire que la vitesse de rotation du boisseau 1 ne soit pas trop élevée. Elle doit néanmoins être compatible avec les variations dans le temps des pressions à mesurer. On a obtenu de bons résultats avec une vitesse de rotation d'environ 2 tours/minute.
Les moyens d'étanchéité représentés à la Fig. 1 sont constitués d'une pastille 13 en matière plastique souple placée dans un logement 12 prévu autour de l'extrémité 11b du conduit 11. Des ressorts 14 sont prévus dans des trous borgnes dans le fond du logement 12 pour exercer une force résultante axiale sur la pastille 13, afin que la face avant de celle-ci soit en contact avec la paroi interne du corps 2. Un trou axial 11" est percé dans la pastille 13, de manière à prolonger le conduit 11.
Par son contact sur la paroi interne du corps 2, la pastille 13 assure l'étanchéité entre l'extrémité 11b du conduit 11 et chaque orifice d'entrée 20, à 204. on notera que ces moyens d'étanchéité sont statiques et ne contribuent pas à l'isolement des orifices d'entrée lorsque ceux-ci ne sont pas en communication avec l'orifice de sortie. Or, comme il a déjà été mentionné dans le préambule de la présente description, de tels moyens d'étanchéité présentent des inconvénients que la présente invention se propose de résoudre.
Selon l'invention, ces moyens sont prévus pour obturer chaque orifice d'entrée 20, à 204 lorsqu'il n'est pas en communication avec l'orifice de sortie 20a. Avantageusement, c'est le boisseau 1 qui actionne, par exemple par l'intermédiaire d'une came, lesdits moyens d'étanchéité afin de permettre la mise en communication d'un orifice d'entrée 20, à 204 avec l'orifice de sortie 20a. on va maintenant décrire un premier mode de réalisation de tels moyens d'étanchéité. Il est représenté aux Figs. 2a et 2b.
Ce mode de réalisation reprend les principaux éléments du dispositif représenté à la Fig. 1, lesquels portent alors les mêmes références. Les moyens d'étanchéité initialement formés par les pastilles 13 en matériau souple sont maintenant constitués par un système à tiroir placé devant chaque orifice d'entrée. Un orifice d'entrée 20j (i » 1 à 4) sera donc, soit obturé, soit mis en communication avec l'extrémité 11b du conduit du boisseau 1.
Au niveau de chaque orifice d'entrée 20;, le corps 2 présente, sur sa paroi latérale 2c, une partie interne annulaire 2d dans laquelle sont percés des aléβages 22, à 224 d'axes parallèles à l'axe du boisseau 1. Les alésages 22, à 224 sont prévus pour respectivement recevoir des tiroirs 23,, 232, 233 et 234 munis de joints d'étanchéité (non représentés). Les orifices d'entrée 20, à 204 débouchent respectivement dans les alésages 22, à 224.
Chaque tiroir 23,- est de forme générale cylindrique et est constitué d'une tête 23^a et d'une tige 23,-b.
A la Fig. 2a, le tiroir de droite 23, a sa tête 23,a qui obture l'orifice d'entrée 20,. Il est alors dit en position de repos. Par contre la tête 233a du tiroir de gauche 233 découvre l'orifice d'entrée 203. Il est donc dit en position d'ouverture.
Des moyens sur le boisseau 1 sont prévus pour faire coulisser, dans leurs alésages 22,- respectifs, chacun deβ tiroirs 23,- de sa position de repos à sa position d'ouverture lorsque le boisseau 1 tourne. Ces moyens sont constitués d'une gorge 15 qui est prévue pour loger la partie annulaire 2d du corps 2. Sur les parois latérales 15a et 15b de la gorge 15, sont respectivement formées une came 16 et une contre-came 17 de forme complémentaire à la came 16. La distance qui sépare les deux parois latérales 15a et 15b de la gorge 15 est égale, au jeu près, à la longueur entre l'extrémité de la tête 23;a et l'extrémité de la tige 23fb de chaque tiroir 23;. De même, la distance qui sépare le sommet de la came 16 et le fond de la contre- came 17 est égale, au jeu près, à la longueur entre l'extrémité de la tète 23,a et l'extrémité de la tige 23;b de chaque tiroir 23;.
On comprendra que, pour former la gorge 15, le boisseau 1 peut être réalisé en deux parties distinctes assemblées.
Dans chaque alésage 22;, à un niveau décalé par rapport à l'orifice d'entrée 20,-, débouche une première extrémité d'un canal 18 dirigé vers l'axe du boisseau 1. La seconde extrémité du canal 18 débouche face au boisseau 1 au même niveau que l'extrémité 11b du canal 11 du boisseau 1.
Lorsque le boisseau 1 tourne, la came 16 pousse successivement la tige 23;b de chaque tiroir 23; alors que la tête 23,-a entre dans la contre-came 17 située en vis-à-vis de la came 16. Il en résulte le coulissement du tiroir 23; de sa position de repos à sa position d'ouverture. Dans cette dernière position, l'orifice d'entrée 20; est en communication avec le canal 18 et ce dernier avec l'extrémité 11b du canal 11. Lorsque le boisseau 1 continue à tourner, la contre-came 17 pousse le tiroir 23; qui passe alors de sa position d'ouverture à sa position de fermeture. Là, l'orifice d'entrée 20; est obturé et isolé, ce qui assure une bonne étanchéité de cette entrée.
On comprendra que la contre-came 17 assure une fonction de rappel du tiroir 23, à 234 de sa position d'ouverture à sa position de repos.
On notera que, dans ce mode de réalisation, l'extrémité 11b du canal 11 se trouve, sur le boisseau 1, en face de la came 16 et de la contre-came 17. Dans une variante de ce mode de réalisation montrée à la Fig. 2b, l'alésage 22; est borgne et loge un tiroir 23;. Dans le fond de l'alésage 22; est prévu un ressort 24; s'appuyant sur la tête 23;a du tiroir 23;. Le boisseau 1 ne comporte que la came 16 (il ne comporte pas de contre-came 17) qui, en poussant la tige 23,-b du tiroir 23;, dégage l'orifice d'entrée 20;.
Dans cette variante, le ressort 24; sert de moyens de rappel du tiroir 23; de sa position d'ouverture à sa position de repos.
On va maintenant décrire en relation avec les Figs. 3a et 3b un second mode de réalisation de moyens qui assurent l'étanchôité entre l'extrémité 11b du conduit 11 et chaque orifice d'entrée 20, à 204.
Selon ce second mode de réalisation, chaque orifice d'entrée 20, à 204 du corps 2 est muni d'un clapet plat 52 dont les faces opposées peuvent respectivement reposer sur des sièges 53a et 53b en regard l'un de l'autre. Ces derniers sont, par exemple, formés par les faces latérales d'une rainure annulaire formée dans une pièce cylindrique 53. La pièce 53 est montée axialement dans l'orifice 20, à 204 correspondant. La pièce 53 est pourvue, côté boisseau 1, d'une ouverture 53c et, de l'autre côté, d'une ouverture 53d débouchant à l'intérieur de la rainure formant les sièges 53a et 53b. Une tige 54 est fixée à la face du clapet 52 qui se trouve en regard du boisseau 1. La tige 54 sort de la pièce 53 par l'ouverture 53c et se prolonge légèrement à l'extérieur du corps 2.
Une came 51 est prévue sur le boisseau 1, sur un bord de l'extrémité 11b du conduit 11.
Lorsque l'extrémité 11b du conduit 11 ne se trouve pas en face d'un orifice d'entrée 20, à 204, la tige 54 des moyens d'étanchéité de cet orifice est dans l'axe dudit orifice d'entrée 20, à 204 (voir Fig. 3a) et, suivant les pressions qui régnent de part et d'autre du clapet 52, ledit clapet 52 s'appuie sur l'un ou l'autre siège 53a ou 53b de la pièce 53. L'une ou l'autre des ouvertures 53c et 53d de la pièce 53 est ainsi toujours obturée et ledit clapet 52 assure l'étanchôité entre l'extrémité 11b et l'orifice d'entrée 20, à 204 correspondant. A chacun de ses passages devant un des orifices d'entrée 20, à 204, la came 51 fait basculer la tige 54 qui se met de biais (voir Fig. 3b). Le clapet plat 52 se décolle alors légèrement du siège 53a ou 53b sur lequel il reposait, ce qui permet de faire communiquer le conduit 11 avec le conduit extérieur 200, à 2004 raccordé sur l'orifice d'entrée 20, à 204.
Lesdits clapets 52 assurent également l'étanchéité des orifices d'entrée 20, à 204 entre eux, puisque chaque clapet 52 n'est ouvert qu'au moment du passage de la came 51 et pendant une durée fonction de la longueur de la came 51.
On a représenté à la Fig. 4 un autre mode de réalisation du boisseau 1 et du corps 2. Selon ce mode de réalisation, ledit orifice de sortie 20a sur lequel est raccordé le capteur de pression 4, se trouve sur le fond 2b du corps 2 et suivant l'axe dudit corps 2. Une partie 11' du conduit 11 suit l'axe du boisseau 1 pour se terminer, dans sa partie inférieure par son extrémité lia. A l'extrémité supérieure de la partie 11' du conduit 11, ledit conduit 11 se prolonge radialement de manière à rejoindre l'extrémité 11b.
Pour assurer l'étanchéité entre l'orifice 20a et les orifices 20, et 204, le boisseau 1 se prolonge axialement par un tourillon lie dans l'orifice de sortie 20a et un joint d'étanchéité 43 est prévu entre le tourillon lie et le corps 2. On notera la présence du joint 42 prévu pour l'étanchéité.
Les moyens d'étanchéité entre les orifices d'entrée 20; et le boisseau 1 sont représentés sur la Fig. 4 par des rectangles référencés 23,53. Ces moyens d'étanchéité sont de même structure que ceux qui sont décrits en référence avec les Fige. 2a, 2b et 3a, 3b.

Claims

13
REVENDICATIONS
1) Dispositif de mesure de la pression en différents points de mesure, du type comprenant un corps (2) pourvu d'un logement cylindrique (21) dans lequel débouchent, d'une part, un orifice de sortie (20a) relié à un capteur de pression (4) et, d'autre part, une pluralité d'orifices d'entrée (20, à 204) respectivement reliés aux points de mesure, et, dans ledit logement (21), un boisseau (1) prévu pour mettre successivement en communication, lors de sa rotation, l'orifice de sortie (20a) avec les orifices d'entrée (20, à 204), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'étanchéité qui sont prévus pour obturer chaque orifice d'entrée (20, à 204) lorsqu'il n'est pas en communication avec l'orifice de sortie (20a).
2) Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boisseau (1) est pourvu d'une came (16, 51) pour actionner lesdits moyens d'étanchéité afin de permettre la mise en communication d'un orifice d'entrée (20, à 204) avec l'orifice de sortie (20a).
3) Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité sont constitués, pour chaque orifice d'entrée (20, à 204), d'un tiroir (23, à 234) pouvant coulisser dans des logements (22, à 224) du corps (2), ledit tiroir (23, à 234) pouvant alors prendre une position d'ouverture dans laquelle il met en communication l'orifice d'entrée (20, à 204) correspondant avec l'orifice de sortie (20a).
4) Dispositif de mesure selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits tiroirs (23, à 234) coulissent sous l'action du boisseau (1) en rotation.
5) Dispositif de mesure selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rappel pour ramener chaque tiroir (23, à 234) de sa position d'ouverture vers une position de repos dans laquelle il obture l'orifice de sortie correspondant (20, à 204). 6) Dispositif de mesure selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de rappel sont constitués d'une contre-came (17, à 174).
7) Dispositif de mesure selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de rappel sont constitués d'un ressort (24, à
244).
8) Dispositif de mesure selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits tiroirs (23, à 234) sont cylindrique. 9) Dispositif de mesure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité sont constitués de clapets (52) situés dans chaque orifice d'entrée (20, à 204) .
10) Dispositif de mesure selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque clapet (52) est prévu pour que ses faces opposées puissent reposer, selon les pressions régnant sur lesdites faces, soit sur un siège (53a), soit sur un autre siège (53b), lesdits sièges (53a et 53b) étant en regard l'un de l'autre et prévus dans l'orifice d'entrée correspondant (20, à 204).
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