WO2008139073A1 - Procédé de contrôle d'un récipient de fluide sous pression - Google Patents

Procédé de contrôle d'un récipient de fluide sous pression Download PDF

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WO2008139073A1
WO2008139073A1 PCT/FR2008/050534 FR2008050534W WO2008139073A1 WO 2008139073 A1 WO2008139073 A1 WO 2008139073A1 FR 2008050534 W FR2008050534 W FR 2008050534W WO 2008139073 A1 WO2008139073 A1 WO 2008139073A1
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WO
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pressure
valve
residual
container
measured
Prior art date
Application number
PCT/FR2008/050534
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English (en)
Inventor
Christian Bleys
Philippe Deck
Fabrice Pin
Original Assignee
L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude
Air Liquide Sante (International)
Air Liquide Medical Systems
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Filing date
Publication date
Application filed by L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude, Air Liquide Sante (International), Air Liquide Medical Systems filed Critical L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude
Publication of WO2008139073A1 publication Critical patent/WO2008139073A1/fr

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F17C13/025—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the pressure as the parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/04—Methods for emptying or filling
    • F17C2227/048—Methods for emptying or filling by maintaining residual pressure

Definitions

  • the present invention relates to a method of controlling a pressurized gas container.
  • the invention particularly relates to a method of controlling a pressurized gas cylinder.
  • the invention relates more particularly to a method of controlling a pressurized gas cylinder equipped with a residual pressure valve.
  • integrated pressure reducing valves or valves may include a residual pressure valve that maintains pressure in the cylinder even if the valve is kept open.
  • Integrated pressure regulating valves or valves may have by design their pressure measurement upstream or downstream relative to the residual pressure valve.
  • a known method consists of performing a special connection operation at a tap filling socket and then a leak detection for example by measuring pressure variation.
  • An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above.
  • the method for a container comprising a control member of at least fluid withdrawal such as a valve, a residual pressure valve to prevent total emptying of the container by maintaining a predefined residual pressure, an electronic manometer for measuring the pressure in the container, said manometer comprising at least one pressure sensor disposed upstream, respectively downstream, with respect to the residual pressure valve according to the fluid withdrawal path, a electronic unit configured for acquiring, storing and processing data, at least one information device capable of transmitting at least one piece of information, the method comprises: a step of calculating or memorizing a minimum pressure threshold that can be measured by the pressure sensor during a so-called "use" state in which the container is likely to be withdrawn or not by a user, a plurality of measurements and acquisitions of the pressure in the container by the pressure sensor, a step of comparing the measured pressure values with the minimum threshold, and a step of transmitting information representative of a failure when during a state of use: the measured pressure becomes less than the minimum threshold or, respectively, when the measured pressure
  • embodiments of the invention may include one or more of the following features:
  • the method comprises a step of memorizing at least one operating state of predefined "use" of the manometer by preset reference values of pressure and pressure variation,
  • the electronic unit automatically switches the pressure gauge into a state of use when the measured pressure, after being greater than a second high threshold, decreases to return below a first high threshold
  • control is a valve comprising at least one of: one or more valves, one or more pressure reducers, a filling plug, a pressure-base internal circuit, a high-pressure internal circuit,
  • the pressure sensor is disposed upstream of the residual pressure valve and in that the minimum pressure threshold is substantially equal to the value of the residual pressure predefined by the valve,
  • the method comprises a step of displaying and / or electronically transmitting at least one of: the measured pressure, a volume remaining in the calculated container, a duration of autonomy in the calculated container, the displayed or transmitted information having been corrected beforehand taking into account the residual pressure retained by the residual pressure valve,
  • the pressure sensor is disposed downstream of the residual pressure valve and in that the minimum pressure threshold is substantially equal to the zero value, the control member being closed outside the uses of the fluid,
  • the rebound pressure is substantially equal to the predefined residual pressure
  • the process comprises:
  • the method comprises a step of storing the residual pressure value set by the residual pressure valve, for example by the electronic unit, the minimum pressure threshold is calculated or set as a function of the residual pressure value of the residual pressure valve and the position of the pressure sensor by relative to the position of the residual pressure valve (upstream or downstream with respect to the withdrawal direction), the electronic manometer is mounted on the tap in a connection well, the data processing such as the calculations and the generation of the warning commands can be made for all or part of the electronic manometer and / or at a checkpoint and e control located remote from the container, the method comprises a step of transmitting information representative of a failure when, during a vacuum phase of the container: the measured pressure does not become less than the minimum threshold.
  • FIG. 1 represents a schematic and partial view illustrating an exemplary structure and operation of an electronic manometer according to one possible embodiment of the invention
  • FIGS. 2 and 3 show, respectively in the form of a graph and a closed curve, an example of a cycle of variation of pressure inside a gas cylinder during a complete cycle of use ,
  • FIG. 4 schematically represents a first example of an arrangement of a residual pressure valve and a pressure gauge on a cylinder valve according to the invention
  • FIG. 5 illustrates examples of pressure variations measured by the pressure gauge of FIG. 4 illustrating several situations of failure of the system
  • FIG. 6 schematically represents a second example of arrangement of a residual pressure valve and a pressure gauge on a cylinder valve according to the invention
  • FIG. 7 illustrates examples of pressure variations measured by the pressure gauge of FIG. 6 illustrating several situations of failure of the system.
  • the invention applies preferentially to gas cylinder taps with or without integrated expansion valves, industrial or medical type on which is mounted an electronic pressure measurement system (electronic manometer).
  • the electronic manometer may comprise within one and the same housing: one or more pressure sensors P,
  • a unit 44 for electronic processing (microprocessor type for example), a system 54 for power supply preferably wireless (independent of an external network) such as a battery, an accumulator, a photovoltaic cell, an induction system or equivalent,
  • the pressure gauge 1 may also comprise at least one of: - one or more sensors 24 of temperature T,
  • buttons an input interface
  • the mode of operation of the manometer and / or the information delivered by the latter can be automatically adapted to the operating state detected in real time and compared with predefined operating modes.
  • the predefined operating modes are based on a typical pressure variation cycle that the gauge is likely to measure during a typical use cycle of the container.
  • the cycle of use of a gas cylinder can be represented symbolically according to a pressure curve ( Figure 2) or a pressure loop ( Figure 3). Starting for example from a full gas cylinder, it is possible to isolate a first zone A during which the bottle is for example in a "final" user.
  • the pressure P measured by the sensor is between a first low threshold S1 and a first high threshold S2 (for example 205 bar).
  • a first low threshold S1 and a first high threshold S2 for example 205 bar.
  • the user withdraws gas from the cylinder continuously or not, which lowers the pressure inside (negative pressure variation).
  • Figure 2 illustrates different types of pressure drops (a steady and continuous decline or several successive slopes). This may correspond to several different flow rates or levels representative of the withdrawal flow pauses.
  • the manometer 1 comes out of this first state of use (at the end user) when the pressure measured by the pressure gauge 1 reaches a first low threshold S1.
  • the pressure gauge detects or defines a second state in which the bottle is said to be "empty" (pressure equal to or less than S1) or during filling (pressure greater than S1 but positive pressure variation).
  • zone B illustrates an empty bottle or almost, the pressure is then zero or almost equal to a low threshold S1.
  • the bottle is for example either at the end user, or transported or back in a filling center of a gas but being filled.
  • zone C the bottle is being filled with compressed gas (positive pressure variation). Because of the compression there is heating of the gas during this operation (for understanding, this is simplified here in one line).
  • the manometer detects the output of this second state (empty or during filling) when the measured pressure passes above a second high pressure threshold S3 (example: 210 bar). It should be noted that this second high threshold S3 is not necessarily the highest pressure reached during filling.
  • zone D the filling is finished, the gas heated in the previous step will gradually return to room temperature. Since the pressure is proportional to the temperature, the measured pressure P will slowly go down to the nominal pressure of use of the bottle.
  • the apparatus exits the filling / cooling state when the pressure P returns below the first high threshold S2 (for example: 205 bar).
  • Cycle A to D can then start again.
  • the manometer 1 can then detect with certainty the use (state) in progress and the type of user using the pressure vessel.
  • the system can then optionally adapt the data display and the manometer operation to the detected state.
  • the manometer can - display or automatically transmit specific information relevant to the current state - send warning signals or not depending on the data but also the operating status.
  • the behavior of the manometer and the information presented to the user can thus adapt automatically depending on the context and use in progress, without human intervention by a button, a sensor or other actuator which increases the ergonomics of the user. system.
  • the electronic unit may include a stored state of "standby" in which the manometer is able to operate but is not withdrawn. In this state, the manometer is switched into an operating mode in which for example at least one of the following actions are performed: the data display is activated,
  • the acquisition of the measured pressure data P is carried out for example every 30 seconds; a calculation of remaining autonomy (depending on the pressure and the volume of the stored or parameterized bottle) is carried out every 30 seconds and communicated ( posted or sent wireless),
  • the acquisition of the measured temperature data T is carried out for example every 60 seconds; the state of the battery is checked periodically at intervals of less than 24 hours.
  • the electronic unit may have a stored state of "use" (area A above when the pressure decreases).
  • the manometer is in an operating mode in which, for example, at least one of the above actions is also performed with different frequencies or not (higher transmission frequency, for example every 30 seconds , the acquisition of the measured pressure data P can be performed for example every 10 seconds).
  • the re-parameterization impossible in the state of use the re-parameterization impossible.
  • the electronic unit may also include a stored state of
  • the pressure gauge 1 is mounted on a valve assembly 10 itself mounted in the neck of a bottle 12 of pressurized gas.
  • the valve 10 and / or the container 12 comprises a valve 11 of residual pressure.
  • the bottle 12 may comprise a filling plug R independent or not of a plug or withdrawal channel S.
  • the bottle 12 may also include one or more systems 13 for emptying / withdrawal (such as valve (s), expansion valvestra).
  • systems 13 for emptying / withdrawal such as valve (s), expansion valvestra.
  • the manometer measures the pressure P directly in the bottle 12 (for example: 50 bar) via the pressure sensor 14.
  • the residual pressure valve 11 will prevent the complete purging of the bottle below the predetermined residual pressure value Pr (for example 5 bar).
  • the pressure gauge 1 can detect a decrease in pressure up to substantially the value of residual pressure Pr (5 bar in our example), cf. continuous curve, figure 5.
  • the low threshold S1 of the zone A of use is preferably greater than the residual pressure value.
  • the low threshold S1 may be of the order of 10 bar.
  • the pressure gauge 1 signals a failure.
  • manometer 1 can give this alarm if the pressure has passed below the limit value defined by valve 11 of residual pressure.
  • the pressure gauge can also detect this pressure drop below the residual pressure value Pr as a normal and necessary event in the context of evacuation of the bottle 12.
  • the pressure gauge 1 can then detect and guarantee that, during filling, a usual vacuum was applied to the bottle at the beginning of filling.
  • the manometer can send an alert message when a sufficient absolute vacuum has not been created before filling. Such an alert can, for example, interrupt the filling of the bottle or prohibit its use.
  • FIGS. 6 and 7 are structurally distinct from that previously described only in that the manometer 1 measures the pressure P of the bottle downstream of the residual pressure valve 11.
  • the logic and behavior of the manometer 1 is modified as described below.
  • valve 11 prevents the complete purging of the bottle 12 below a residual pressure value Pr, for example 5 bar.
  • Pr residual pressure value
  • gauge 1 In a normal purge configuration during use or standby, gauge 1 detects a pressure drop P to a value substantially zero (relative to the ambient pressure) and stabilization at this zero value (see continuous curve of Figure 7).
  • the manometer 1 is configured (the electronic unit 44 or any other separate unit remote or not) to detect the following sequence of events:
  • the chamber or volume located downstream of the residual pressure valve 11 is emptied at the end of the withdrawal of the bottle (zero pressure reached), but re-filled again if the valve is passing (pressure increase) and that the valve 1 (valve (s) 13) is closed again.
  • the system can warn the user of a fault by all available means (visual and / or sound and / or radio ...) or / and block the cycle of operation of the bottle to prevent any subsequent use.
  • the invention may relate to a manometer comprising elements for implementing all or part of the functions or steps described above or a method for detecting a satisfactory evacuation of a container.
  • the manometer can also be used in particular for measuring the pressure in a pipeline of a gas network. Being able to overcome the technical means such as buttons, additional sensors simplifies the design of the manometer, its cost and improve its sealing, safety and reliability.

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Abstract

Procédé de contrôle d'un récipient (12) de gaz sous pression, notamment une bouteille de gaz, le récipient (12) comprenant un organe (10) de commande d'au moins du soutirage du fluide tel qu'un robinet, un clapet (11 ) de pression résiduelle destiné à empêcher une vidange totale du récipient par maintien d'une pression résiduelle prédéfinie (Pr), un manomètre (1 ) électronique de mesure de la pression (P) dans le récipient (12), ledit manomètre (1 ), le procédé comportant : - une étape de transmission d'une information représentative d'une défaillance lorsque, au cours d'un état d'utilisation: la pression (P) mesurée devient inférieure à un seuil minimal ou, respectivement, lorsque la pression (P) mesurée atteint sensiblement le seuil minimal puis augmente pour se stabiliser sensiblement à une pression de rebond (Pr).

Description

Procédé de contrôle d'un récipient de fluide sous pression
La présente invention concerne un procédé de contrôle d'un récipient de gaz sous pression.
L'invention concerne notamment un procédé de contrôle d'une bouteille de gaz sous pression.
L'invention concerne plus particulièrement un procédé de contrôle d'une bouteille de gaz sous pression équipée d'un clapet de pression résiduelle. Afin de garantir l'intégrité et la non-contamination des bouteilles de gaz, les robinets ou robinets à détendeur intégrés peuvent comporter un clapet de pression résiduelle qui maintient une pression dans la bouteille même si le robinet est maintenu ouvert.
Les robinets ou de robinets détendeurs intégrés peuvent avoir par conception leur mesure de pression placée en amont ou en aval par rapport au clapet de pression résiduelle.
Il est très difficile de vérifier si le clapet de pression résiduel ainsi que les autres éléments du robinet sont parfaitement étanches ou défaillants. Lorsqu'il est impératif de le vérifier, une méthode connue consiste à effectuer une opération spéciale de connexion au niveau d'une prise de remplissage du robinet puis une recherche de fuite par exemple par mesure de variation de pression.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, le procédé selon l'invention, pour un récipient comprenant un organe de commande d'au moins du soutirage du fluide tel qu'un robinet, un clapet de pression résiduelle destiné à empêcher une vidange totale du récipient par maintien d'une pression résiduelle prédéfinie, un manomètre électronique de mesure de la pression dans le récipient, ledit manomètre comprenant au moins un capteur de pression disposé en amont, respectivement en aval, par rapport au clapet de pression résiduelle selon le trajet de soutirage du fluide, une unité électronique conformée pour l'acquisition, le stockage et le traitement de données, au moins un dispositif d'information apte à transmettre au moins une information, le procédé comporte : une étape de calcul ou de mémorisation d'un seuil minimal de pression pouvant être mesuré par le capteur de pression lors d'un état dit d' «utilisation» au cours duquel le récipient est susceptible d'être soutiré ou non par un utilisateur, - une pluralité de mesures et d'acquisitions de la pression dans le récipient par le capteur de pression, une étape de comparaison des valeurs de pression mesurées avec le seuil minimal, et une étape de transmission d'une information représentative d'une défaillance lorsque, au cours d'un état d'utilisation: la pression mesurée devient inférieure au seuil minimal ou, respectivement, lorsque la pression mesurée atteint sensiblement le seuil minimal puis augmente pour se stabiliser sensiblement à une pression de rebond.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le procédé comporte une étape de mémorisation d'au moins un état de fonctionnement d'« utilisation » prédéfini du manomètre par des valeurs de références préétablies de pression et de variation de pression,
- l'unité électronique commute automatiquement le manomètre dans un état d'utilisation lorsque la pression mesurée, après avoir été supérieure à un second seuil haut, décroît pour repasser en dessous d'un premier seuil haut,
- la transmission d'information est réalisée par l'un au moins des systèmes parmi : un écran d'affichage, un ou des voyants lumineux, un avertisseur sonore, un haut-parleur, une ou plusieurs radio émettrices, - l'organe de commande est un robinet comprenant l'un au moins des éléments parmi : une ou plusieurs vannes, un ou plusieurs détendeurs, une prise de remplissage, un circuit interne base pression, un circuit interne haute pression,
- le capteur de pression est disposé en amont du clapet de pression résiduelle et en ce que le seuil minimal de pression est sensiblement égale à la valeur de la pression résiduelle prédéfinie par le clapet,
- le procédé comporte une étape d'affichage et/ou de transmission électronique d'au moins une information parmi : la pression mesurée, un volume restant dans le récipient calculé, une durée d'autonomie dans le récipient calculée, l'information affichée ou transmise étant au préalable corrigée en tenant compte de la retenue de pression résiduelle créée par le clapet de pression résiduelle,
- le capteur de pression est disposé en aval du clapet de pression résiduelle et en ce que le seuil minimal de pression est sensiblement égale à la valeur nulle, l'organe de commande étant fermé en dehors des utilisations du fluide,
- la pression de rebond est sensiblement égale à la pression résiduelle prédéfinie,
- le procédé comporte :
- une étape de calcul d'au moins la pression réellement disponible en tenant compte de la retenue de pression résiduelle créée par le clapet de pression résiduelle,
- une étape de transmission d'une information représentative d'une défaillance du clapet de pression résiduelle lorsque les valeurs de pression initiale et de pression réellement disponible divergent au-delà d'un seuil déterminé, - le procédé comprend une étape de mémorisation de la valeur de pression résiduelle fixée par le clapet de pression résiduelle par exemple par l'unité électronique, le seuil minimal de pression est calculé ou fixé en fonction de la valeur de pression résiduelle du clapet de pression résiduelle et de la position du capteur de pression par rapport à la position du clapet de pression résiduelle (amont ou aval par rapport au sens de soutirage), le manomètre électronique est monté sur le robinet dans un puits de raccordement, les traitements de données tels que les calculs et générations des commandes d'alertes peuvent être réalisés pour tout ou partie au niveau du manomètre électronique et/ou au niveau d'un poste de contrôle et de commande situé à distance du récipient, le procédé comporte une étape de transmission d'une information représentative d'une défaillance lorsque, au cours d'une phase de mise sous vide du récipient : la pression mesurée ne devient pas inférieure au seuil minimal.
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique et partielle illustrant un exemple de structure et de fonctionnement d'un manomètre électronique selon une réalisation possible de l'invention,
- les figures 2 et 3 représentent, respectivement sous la forme d'un graphique et d'une courbe fermée, un exemple de cycle de variation de pression à l'intérieur d'une bouteille de gaz lors d'un cycle complet d'utilisation,
- la figure 4 représentent schématiquement un premier exemple d'agencement d'un clapet de pression résiduel et d'un manomètre sur un robinet de bouteille selon l'invention, - la figure 5 illustre des exemples de variations de pression mesurée par le manomètre de la figure 4 illustrant plusieurs situations de défaillance ou non du système,
- la figure 6 représentent schématiquement un second exemple d'agencement d'un clapet de pression résiduel et d'un manomètre sur un robinet de bouteille selon l'invention,
- la figure 7 illustre des exemples de variations de pression mesurée par le manomètre de la figure 6 illustrant plusieurs situations de défaillance ou non du système.
L'invention s'applique de façon préférentielle aux bouteilles de gaz à robinet avec ou sans détendeurs intégrés, de type industrielles ou médicales sur lesquels est monté un système de mesure de pression électronique (manomètre électronique).
Comme représenté à la figure 1 , le manomètre électronique peut comporter au sein d'un même boîtier : - un ou plusieurs capteurs 14 de pression P,
- une unité 44 de traitement électronique (type microprocesseur par exemple), un système 54 d'alimentation électrique de préférence sans fil (indépendant d'un réseau extérieur) tel qu'une pile, un accumulateur, une cellule photovoltaïque, un système par induction ou équivalent,
- au moins un système 34 d'information et/ou de communication comprenant par exemple au moins l'un des éléments parmi: un ou des écrans, un ou des voyants, un avertisseur sonore, un haut-parleur, une ou plusieurs Radio émettrice/réceptrice. Le manomètre 1 peut comporter également au moins l'un des éléments parmi: - un ou plusieurs capteurs 24 de température T,
- un capteur de mouvement ou de déplacement,
- un capteur de luminosité ou un capteur sonore,
- un ou plusieurs boutons (une interface de saisie),
- un récepteur radio. Selon une particularité possible, le mode de fonctionnement du manomètre et/ou les informations délivrées par ce dernier peuvent être adaptées automatiquement à l'état de fonctionnement détecté en temps réel et comparé avec des modes de fonctionnement prédéfinis. Les modes de fonctionnement prédéfinis sont basés sur un cycle de variation de pression typique que le manomètre est susceptible de mesurer lors d'un cycle d'utilisation classique du récipient.
Le cycle d'utilisation d'une bouteille de gaz peut être représentée symboliquement selon une courbe de pression (figure 2) ou une boucle de pression (figure 3). En partant par exemple d'une bouteille de gaz pleine, il est possible d'isoler une première zone A au cours de laquelle la bouteille est par exemple chez un utilisateur « final ».
Dans cette zone d'utilisation A, la pression P mesurée par le capteur est comprise entre un premier seuil bas S1 et un premier seuil haut S2 (par exemple 205 bar). En fonction du besoin, l'utilisateur soutire du gaz de la bouteille de manière continue ou non, ce qui fait baisser la pression à l'intérieur (variation de pression négative).
La figure 2 illustre différents types de baisses de pression (une baisse régulière et continue ou en plusieurs pentes successives). Ceci peut correspondre à plusieurs débits différents ou des paliers représentatifs des pauses du débit de soutirage. Le manomètre 1 sort de ce premier état d'utilisation (chez l'utilisateur final) lorsque la pression mesurée par le manomètre 1 atteint un premier seuil bas S1.
Dès lors, le manomètre détecte ou définit un second état dans lequel la bouteille est dite « vide » (pression égale ou inférieure à S1 ) ou en cours de remplissage (pression supérieure à S1 mais variation de pression positive).
En se référant aux figures 2 et 3, la zone B illustre une bouteille vide ou presque, la pression y est alors nulle ou presque ou égale à un seuil bas S1. La bouteille est par exemple soit encore chez l'utilisateur final, soit transportée ou de retour dans un centre de remplissage d'un gazier mais en cours de remplissage.
Dans la zone C suivante la bouteille est en cours de remplissage avec du gaz comprimé (variation de pression positive). Du fait de la compression il y a échauffement du gaz durant cette opération (pour la compréhension, cela est ici simplifié en une seule droite). Le manomètre détecte la sortie de ce second état (vide ou en cours de remplissage) lorsque la pression mesurée passe au-dessus d'un second seuil haut S3 de pression (exemple : 210 bar). Il est à noter que ce second seuil haut S3 n'est pas forcément la pression la plus haute atteinte lors du remplissage.
Ensuite, (zone D), le remplissage est fini, le gaz échauffé à l'étape précédente va progressivement revenir à température ambiante. La pression étant proportionnelle à la température, la pression P mesurée va lentement redescendre jusqu'à la pression nominale d'utilisation de la bouteille.
Ainsi, en fin de remplissage et de refroidissement, l'appareil sort de l'état de remplissage/refroidissement lorsque la pression P revient en dessous du premier seuil haut S2 (par exemple : 205 bar).
Le cycle A a D peut alors recommencer.
Au moyen de cette représentation en pression, le manomètre 1 peut alors détecter avec certitude l'utilisation (état) en cours et le type d'utilisateur utilisant le récipient sous pression. Le système peut alors éventuellement adapter l'affichage de données et le fonctionnement du manomètre à l'état détecté. Par exemple, le manomètre peut - afficher ou transmettre automatiquement les informations spécifiques pertinentes à l'état en cours - envoyer des signaux d'alerte ou non en fonction des données mais aussi de l'état de fonctionnement.
Le comportement du manomètre et les informations présentées à l'utilisateur peuvent ainsi s'adapter automatiquement en fonction du contexte et de l'utilisation en cours, sans intervention humaine par un bouton, un capteur ou un autre actionneur ce qui augmente l'ergonomie du système.
Ainsi la connaissance de l'état de fonctionnement induit ou modifie son comportement du manomètre.
Par exemple, l'unité électronique peut comporter un état mémorisé de «veille» dans lequel le manomètre est apte à fonctionner mais n'est pas soutiré. Dans cet état, le manomètre est commuté dans un mode de fonctionnement dans lequel par exemple l'une au moins des actions ci-après sont réalisées: l'affichage de données est activé,
- il y a transmission sans fil de données (pression, autonomie...), par exemple toutes les heures,
- la modification des paramètres mémorisées (re-paramétrage des seuils de pression par exemple) est possible,
- l'acquisition des données de pression P mesurées est réalisée par exemple toutes les 30 secondes, - un calcul d'autonomie restante (fonction de la pression et du volume de la bouteille mémorisé ou paramétré) est réalisé toutes les 30 secondes et communiqué (affiché ou envoyé sans fil),
- l'acquisition des données de température T mesurées est réalisée par exemple toutes les 60 secondes, - l'état de la batterie est vérifié périodiquement à des intervalles inférieurs à 24 heures.
L'unité électronique peut comporter un état mémorisé d' «utilisation» (zone A ci-dessus lorsque la pression diminue).
Dans cet état, le manomètre est dans un mode de fonctionnement dans lequel, par exemple, l'une au moins des actions ci-dessus est également réalisée avec des fréquences différentes ou non (fréquence de transmission plus élevée, par exemple toutes les 30 secondes, l'acquisition des données de pression P mesurées peut être réalisée par exemple toutes les 10 secondes). De préférence, dans l'état d'utilisation le re-paramétrage impossible.
L'unité électronique peut également comporter un état mémorisé de
«remplissage» (zone C ci-dessus lorsque la pression augmente). Par exemple dans l'état de remplissage l'une au moins des actions listées ci-dessus pour l'état de soutirage peut également être réalisée (aux mêmes fréquences ou à des fréquences différentes).
D'autres états et modes de fonctionnement peuvent être adaptées et modifiés selon toutes les combinaisons possibles en fonction des besoins d'une application. En se référant à présent l'exemple de la figure 4, le manomètre 1 selon l'invention est monté sur un ensemble robinet 10 lui-même monté dans le col d'une bouteille 12 de gaz sous pression. Le robinet 10 et/ou le récipient 12 comporte un clapet 11 de pression résiduelle.
Comme représenté, la bouteille 12 peut comporter une prise 15 de remplissage R indépendante ou non d'une prise ou canal de soutirage S.
La bouteille 12 peut comporter également un ou des systèmes 13 de vidange/soutirage (tel que vanne(s), détendeurs(s)...).
Le manomètre mesure la pression P directement dans la bouteille 12 (par exemple : 50 bar) via le capteur 14 de pression. Le clapet 11 de pression résiduelle va empêcher la purge complète de la bouteille en-dessous de la valeur de pression résiduelle Pr prédéterminée (par exemple 5 bar).
De préférence, le manomètre 1 affiche ou transmet une valeur de pression P qui tient compte de l'action du clapet 11 de pression résiduelle. C'est- à-dire que le manomètre 1 indique à l'utilisateur la pression disponible dont celui-ci peut réellement disposer (50 moins 5 = environ 45 bar dans l'exemple choisi). Cette fonction de correction augmente la fiabilité et la sécurité d'utilisation de la bouteille 12.
Lorsque la bouteille 12 (et donc le manomètre 1 ) est dans une phase de fonctionnement normale autre que le remplissage (notamment utilisation ou veille ou attente), le manomètre 1 peut détecter une diminution de pression jusqu'à sensiblement la valeur de pression résiduelle Pr (5 bar dans notre exemple), cf. courbe continue, figure 5. Le seuil bas S1 de la zone A d'utilisation est de préférence supérieur à la valeur de pression résiduelle. Par exemple, le seuil bas S1 peut être de l'ordre de 10 bar.
En revanche, si la pression P mesurée diminue en dessous de la valeur de pression résiduelle Pr (cf. figure 5, portions de courbes aux motifs géométriques répétés), le manomètre 1 signale une défaillance.
Une telle situation intervient par exemple en cas de fuite ou défaillance notamment:
- du clapet 11 de pression résiduelle,
- d'un clapet sur la prise de remplissage 15, - de la prise de remplissage, du col de bouteille...
Par exemple, en fin de zone A ou en zone B ou en début de zone C décrits ci-dessus, le manomètre 1 peut donner cette alarme si la pression est passée sous la valeur limiter définie par le clapet 11 de pression résiduelle.
En phase de remplissage le manomètre peut également détecter cette baisse de pression sous la valeur de pression résiduelle Pr comme un événement normal et nécessaire dans le cadre d'une mise sous vide de la bouteille 12. Le manomètre 1 peut alors détecter et garantir que, lors du remplissage, une mise sous vide usuelle a bien été appliquée à la bouteille en début de remplissage. En particulier, le manomètre peut envoyer un message d'alerte lorsque qu'un vide absolu suffisant n'a pas été crée avant remplissage. Une telle alerte peut, par exemple, interrompre le remplissage de la bouteille ou interdire son utilisation.
L'exemple de réalisation des figures 6 et 7, se distingue structurellement de celui décrit précédemment uniquement en ce que le manomètre 1 mesure la pression P de la bouteille en aval du clapet 11 de pression résiduelle. Dans ce cas, la logique et le comportement du manomètre 1 se trouve modifiés comme décrit ci-après.
Comme précédemment, le clapet 11 empêche la purge complète de la bouteille 12 en dessous d'une valeur de pression résiduelle Pr, par exemple 5 bar. Ainsi, pour une pression réelle dans la bouteille de 50 bar, le manomètre mesure directement 45 bar « utilisable ».
Dans une configuration de purge normale en cours d'utilisation ou de veille, le manomètre 1 détecte une baisse de pression P jusqu'à une valeur sensiblement nulle (par rapport à la pression ambiante) et une stabilisation à cette valeur nulle (cf. courbe continue de la figure 7).
Pour cet agencement relatif du manomètre et du clapet 11 , le manomètre 1 est configuré (l'une unité électronique 44 ou tout autre unité distincte déportée ou non) pour détecter la succession d'événements suivante :
- la pression P mesurée lors d'une phase de remplissage devient nulle ou presque (c'est à dire le différentiel par rapport à la pression ambiante devient nul ou quasi nul), ce qui correspond à la vidange de la partie disponible (45 bar) la bouteille 12 et, - une remontée en pression P jusqu'à un niveau de rebond, de l'ordre environ de la pression résiduelle (avec une relative stabilisation) (cf. figure 7, portions de courbes avec motifs géométriques répétés). Cette remontée anormale de pression mesurée correspond à une vidange de la pression résiduelle. Cette succession d'opérations ci-dessus n'est possible que lorsque le clapet 11 de pression résiduelle est passant ou non étanche.
En effet, la chambre ou le volume situé en aval du clapet 11 de pression résiduelle est vidée à la fin du soutirage de la bouteille (pression nulle atteinte), mais re-rempli à nouveau si le clapet est passant (augmentation de pression) et que le robinet 1 (vanne(s) 13) est refermé.
Comme dans le cas précédent, le système peut avertir l'utilisateur d'un défaut par tous les moyens disponibles (visuels et/ou sonores et/ou radios ...) ou/et bloquer le cycle de fonctionnement de la bouteille pour empêcher toute utilisation ultérieure. L'invention peut concerner un manomètre comprenant des éléments de mise en œuvre de tout ou partie des fonctions ou étapes décrites ci-dessus ou un procédé de détection d'une mise sous vide satisfaisante d'un récipient.
Le manomètre peut également être utilisé notamment pour mesurer la pression dans une conduite d'un réseau de gaz. Le fait de pouvoir s'affranchir des moyens techniques tels que boutons, capteurs supplémentaires permet de simplifier la conception du manomètre, son coût et d'améliorer son étanchéité, sa sécurité et sa fiabilité.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de contrôle d'un récipient (12) de gaz sous pression, notamment une bouteille de gaz, le récipient (12) comprenant un organe (10) de commande d'au moins du soutirage du fluide tel qu'un robinet, un clapet (11 ) de pression résiduelle destiné à empêcher une vidange totale du récipient par maintien d'une pression résiduelle prédéfinie (Pr), un manomètre (1 ) électronique de mesure de la pression (P) dans le récipient (12), ledit manomètre (1 ) comprenant au moins un capteur (14) de pression disposé en amont, respectivement en aval, par rapport au clapet (11 ) de pression résiduelle selon le trajet de soutirage du fluide, une unité électronique (44) conformée pour l'acquisition, le stockage et le traitement de données, au moins un dispositif d'information (34) apte à transmettre au moins une information (P), le procédé comportant : - une étape de calcul ou de mémorisation d'un seuil minimal (Sm) de pression (P) pouvant être mesuré par le capteur (14) de pression lors d'un état dit d' «utilisation» au cours duquel le récipient (12) est susceptible d'être soutiré ou non par un utilisateur, une pluralité de mesures et d'acquisitions de la pression (P) dans le récipient (11 ) par le capteur (14) de pression, une étape de comparaison des valeurs de pression (P) mesurées avec le seuil minimal (Sm), et une étape de transmission d'une information représentative d'une défaillance lorsque, au cours d'un état d'utilisation: la pression (P) mesurée devient inférieure au seuil minimal (Sm) ou, respectivement, lorsque la pression (P) mesurée atteint sensiblement le seuil minimal (Sm) puis augmente pour se stabiliser sensiblement à une pression de rebond (Pr).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mémorisation d'au moins un état de fonctionnement d'« utilisation » prédéfini du manomètre (1 ) par des valeurs de références préétablies de pression (S1 à S4) et de variation de pression.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité électronique (44) commute automatiquement le manomètre (1 ) dans un état d'utilisation lorsque la pression (P) mesurée, après avoir été supérieure à un second seuil haut (S3), décroît pour repasser en dessous d'un premier seuil haut (S2).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la transmission d'information est réalisée par l'un au moins des systèmes parmi : un écran d'affichage, un ou des voyants lumineux, un avertisseur sonore, un haut-parleur, une ou plusieurs radio émettrices.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe (10) de commande est un robinet comprenant l'un au moins des éléments parmi : une ou plusieurs vannes (13), un ou plusieurs détendeurs, une prise (15) de remplissage, un circuit interne base pression, un circuit interne haute pression.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le capteur (14) de pression est disposé en amont du clapet (11 ) de pression résiduelle et en ce que le seuil minimal (Sm) de pression (P) est sensiblement égale à la valeur de la pression résiduelle prédéfinie (Pr) par le clapet (11 ).
7. Procédé selon les revendications 4 et 5 prises en combinaison, le procédé comportant une étape d'affichage et/ou de transmission électronique d'au moins une information parmi : la pression mesurée, un volume restant dans le récipient calculé, une durée d'autonomie dans le récipient calculée, l'information affichée ou transmise étant au préalable corrigée en tenant compte de la retenue de pression résiduelle créée par le clapet (11 ) de pression résiduelle.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le capteur (14) de pression est disposé en aval du clapet (11 ) de pression résiduelle et en ce que le seuil minimal (Sm) de pression (P) est sensiblement égale à la valeur nulle, l'organe de commande (10) étant fermé (vanne (13) )en dehors des utilisations du fluide.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ou 8, caractérisé en ce que la pression de rebond est sensiblement égale à la pression résiduelle (Pr) prédéfinie.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une étape de calcul d'au moins la pression réellement disponible en tenant compte de la retenue de pression résiduelle créée par le clapet (11 ) de pression résiduelle,
- une étape de transmission d'une information représentative d'une défaillance du clapet (11 ) de pression résiduelle lorsque les valeurs de pression initiale et de pression réellement disponible divergent au-delà d'un seuil déterminé.
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