WO2018002563A1 - Manchon de mesure modulable pour la determination de la quantite d'un fluide passant dans un conduit - Google Patents

Manchon de mesure modulable pour la determination de la quantite d'un fluide passant dans un conduit Download PDF

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WO2018002563A1
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conduit
sleeve
measuring sleeve
piston
sensor
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PCT/FR2017/051796
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Jacques LE FLOC'H
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Oxena Conseil
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    • G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/38—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of a movable element, e.g. diaphragm, piston, Bourdon tube or flexible capsule
    • G01F1/383—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of a movable element, e.g. diaphragm, piston, Bourdon tube or flexible capsule with electrical or electro-mechanical indication
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    • G01F15/14—Casings, e.g. of special material

Definitions

  • the invention relates to the field of metrology and more specifically that of measuring the amount of fluid flowing through a conduit.
  • the invention more particularly relates to a measuring sleeve for determining the quantity of a fluid passing through a conduit, said sleeve, intended to be mounted around a fluidic conduit, comprising a first part and a second part. interconnected to define a receiving space of the conduit and an electromechanical sensor arranged at one of the parts so as to have a portion extending into the receiving space of the conduit.
  • the measuring sleeve is intended in particular, but not exclusively, for the purpose of analyzing and characterizing the consumption of a fluid, in particular water or a liquid, flowing in a conduit.
  • Application WO2014 / 020252 discloses a measuring sleeve intended to be mounted around a supply pipe for the purpose of acquiring signals in order to estimate the individual water consumption of a plurality of equipment.
  • the sleeve comprises an electromechanical sensor applied against the outer wall of said supply pipe, as well as a computer for analyzing the signals delivered by said electromechanical sensor in order to extract a characterization information of the individual consumption. at least part of the equipment powered by said secondary network.
  • the sleeve consists of two tubular half-shells connected by a joint allowing its opening for insertion around a pipe, and its closure for the application of said sensor against the wall of said pipe.
  • the locking the two half-shells together is provided by means of a locking spoiler carried by one of the half-shells, said spoiler being intended to cooperate with a complementary spoil carried by the other half-shell.
  • the measuring sleeve of the aforementioned application however has the disadvantage of not ensuring the same accuracy in terms of measurements following the pipe on which it will be mounted. Indeed, according to the diameter of the pipes, the pressure applied by the outer wall of the pipe on the sensor may vary according to the diameter thereof. It is easily understood that a pipe having a diameter greater than that of another pipe exerts a pressure on the larger sensor than a pipe having a smaller diameter. In addition, the measuring sleeve remains dedicated to pipes of a certain diameter. However, excessive pressure or insufficient pressure can lead to errors in the measurements taken by the sensor.
  • the invention aims to remedy these problems by proposing a measuring sleeve and a system comprising such a measuring sleeve ensuring optimum pressure of the conduit on the electromechanical sensor regardless of the dimensions of the conduit on which it is mounted.
  • the invention also aims to propose a measuring sleeve that can be mounted quickly and easily on the duct to be evaluated, and this by ensuring the application of a pressure by the conduit on the appropriate sensor whatever the duct dimensions.
  • the invention also aims to prevent the transmission of vibrations in the mass of the sleeve during the passage of fluid in the conduit.
  • the invention also aims to provide an adjustable measuring sleeve according to the nature of the conduit to be evaluated.
  • the invention proposes a measurement sleeve for determining the quantity of a fluid passing in a conduit, said sleeve, intended to be mounted around a fluidic conduit, comprising a first part and a second part interconnected to define a duct receiving space and an electromechanical sensor arranged at one of the parts to be applied against the outer wall of the duct, said measuring sleeve being remarkable in that it comprises calibrated adjustment means for adjusting the receiving space according to distinct predetermined diameters so as to apply to the sensor a specific pressure adapted whatever be the dimensions of the duct, each predefined diameter corresponding to a duct of specific diameter.
  • the clamping of the duct is optimally performed to correspond jointly (i) to the diameter and, advantageously, to the nature of the conduit considered and (ii) the characteristics necessary for the measurement by the electromechanical sensor by the application of adequate pressure to said sensor by limiting the risk of deterioration of the latter.
  • the opening of the receiving space is thus pre-established (or pre-calibrated) for ducts of given diameter, and if necessary of a given nature, the mounting of the measuring sleeve on the duct concerned is realized quickly and easily and this ensuring the application on the sensor of a suitable pressure regardless of the dimensions of the duct.
  • suitable pressure is meant a pressure taking into account the sensor used on the one hand, and constant - i.e. identical - for all the ducts on which the sleeve is mounted on the other hand.
  • the senor is secured to a piston adapted to move between a position in which the piston has a projecting portion in the receiving space and a position in which the piston is flush with the inner wall of the room in which he is arranged.
  • the projecting position of the piston defines the position of the piston initially before tightening the sleeve on the conduit, the passage from the projecting position to the flush position of the piston being obtained by clamping the sleeve around the conduit via the calibrated adjustment means.
  • the piston is held projecting before clamping into the receiving space by means of a spring element, the O-ring type. After tightening, the piston is elastically held in abutment against the outer wall of the conduit flush with the inner wall of the part concerned.
  • This elastic support combined with the clamping of the sleeve parts against the conduit via the calibrated adjustment means offers the advantage of ensuring optimum vibration of the electromechanical sensor.
  • the piston thus constitutes a member for transmitting vibrations to the sensor.
  • the adjustment means comprise a rack carried by one of the parts, the other part being provided with a lug adapted to engage with a notch of the rack, said rack having a plurality of arranged notches to define, with the engaged pin, receiving spaces adapted to receive respectively a duct of given diameter while simultaneously ensuring the application of the same pressure on the electromechanical sensor regardless of the diameter of the duct on which the sleeve is mounted.
  • the sleeve comprises means for adjusting the pressing pressure exerted on the conduit by the piston.
  • the sleeve comprises an interchangeable element of expanded material, of uniform thickness, adapted to be inserted between one of the parts and the fluid conduit so that when the measuring sleeve is mounted and clamped on the conduit. fluidic, the piston exerts a pressure adapted to the fluid conduit.
  • the electromechanical sensor is arranged at one of the parts with a clearance so as to allow movement of the sensor in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the receiving space.
  • the electromechanical sensor is integral with an electrically conductive element carrying the piston.
  • the electromechanical sensor is disposed between two wedging elements, one of the wedging elements constituting the piston, each wedging element comprising a contact portion adapted to be brought into contact with a pin of electric contact.
  • the electrical contact pins are housed in a third part fixed on the part comprising the electromechanical sensor.
  • the electromechanical sensor is housed in the wall of one of the parts.
  • the electromechanical sensor is a piezoelectric sensor.
  • the sleeve comprises a single electromechanical sensor.
  • the invention also relates to an equipment for determining the quantity of a fluid passing through a conduit, comprising a measuring sleeve as described above and a series of interchangeable elements, of expanded material, of a nature and / or different thicknesses.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a measuring sleeve according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 represents a cross-sectional view of the measuring sleeve of FIG.
  • FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of the measuring sleeve of Figure 1;
  • FIG. 4 represents a detailed view of the measuring sleeve of FIG. 3;
  • FIG. 5 represents a perspective view of a measuring sleeve surmounted by an electronic box according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 6 represents a longitudinal sectional view of the measuring sleeve of the Figure 5;
  • FIGS 7 and 8 show a front and rear view of the measuring sleeve of Figure 5, the electronic unit being shown not mounted on the sleeve;
  • FIG. 9 represents a perspective view of a measuring sleeve surmounted by an electronic box according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 10 represents a cross-sectional view of the measuring sleeve of FIG. 9.
  • a measuring sleeve 1 for determining the amount of a fluid passing in a conduit.
  • the measuring sleeve 1 is intended to be mounted around a fluid conduit through which the fluid must be determined.
  • the measuring sleeve 1 comprises two semi-tubular parts arranged and coupled to each other to define a space extending from one end of the measuring sleeve 1 to the other end.
  • the space constitutes a reception space 7 of the fluidic conduit.
  • the semi-tubular parts will subsequently be designated as bottom part 2 and top part 3 in relation to the position of the measuring sleeve illustrated in the figures.
  • the two parts 2, 3 are coupled to each other by means of mutual association which comprise, in the illustrated embodiment, a rack device 4. More specifically, one of the parts, in this case the upper part 3, comprises a series of parallel notches 40 extending longitudinally over all or part of the length of the outer face of the side walls 31, 32 while the lower part 2 comprises one or more lug (s) 41 formed on the inner face 210, 220 of each side wall 21, 22 and extending in all or part along said side wall, said lugs being adapted to cooperate with the notches of the rack.
  • outer face of a wall is meant the side facing the side opposite the receiving space 7 and the inner side of a wall, the side facing the side of the receiving space.
  • the notches 40 carried by each of the side walls are arranged at a distance from each other so as to define openings each corresponding to a specific diameter duct (or specific height for a duct having a section other than circular) but adjusted to ensure clamping of the conduit so as to apply, on a force measurement sensor of an electromechanical measuring system described below, a predetermined pressure, identical for each of the conduits referenced by the notches.
  • the sleeve thus has pre-calibrated openings for fluid ducts of diameter, and if necessary of nature, data.
  • the measuring sleeve 1 is associated with an electromechanical measuring system based on the use of at least one electromechanical sensor 5.
  • the electromechanical measuring system is housed in part in a cavity formed in the base wall 30 of the upper part 3, another part being housed in a third part 6, hereinafter referred to as the cover, fixed on the upper surface of the wall basic.
  • the cover 6 is fixed on the upper part 3 by means of two holding screws 7 disposed near the ends of the cover 6.
  • the cover 6 is advantageously provided with a longitudinal groove 8 in the form of a tail dovetail for receiving an electronic box (not shown) having a base of complementary shape to the dovetail, the latter being slidably mounted along the groove 8.
  • the electronic box contains an electronic circuit for the realization a pretreatment signals received from the electromechanical sensor, which signals are transmitted to a remote computer by a wired link or not, according to for example the Wifi standard. It can also be provided that the received signals are also stored in a local memory allowing a relay from a device via a USB socket or with a SIM-type memory card for example.
  • the electromechanical sensor 5 advantageously a piezoelectric sensor, is housed in the cavity of the base wall 30 of the part 3. It is disposed between two wedging elements 9, 10 electrical, l one of the elements defining an upper wedging element 9 and the other a lower wedging element 10.
  • Each wedging element 9, 10 comprises a portion capable of being brought into contact respectively with an electric contact pin 11, 12.
  • the contact of the wedging elements 9, 10 with one of the contact pins 11, 12 is achieved via respectively a compression spring 24, 25.
  • Other arrangements can of course be provided without leaving the framework of the invention. It can be provided in particular an arrangement comprising a single wedging element, the lower wedging element 10, on which the sensor is mounted. In this case, the wedging element 10 will comprise portions capable of being brought into contact with each of the electrical contact pins.
  • the electromagnetic sensor assembly 5 and wedging elements 9, 10 is arranged in the upper part 3, inside the cavity, with a clearance allowing a displacement of the sensor in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the reception area 7
  • the electromechanical sensor assembly 5 and wedging elements 9, 10 is also integral with a member, hereinafter referred to as a piston, capable of moving inside the cavity between a position in which said piston is present. a protruding portion 14 with respect to the inner wall of the workpiece 3, in the receiving space 7 and a position in which said piston is flush with the inner wall of the workpiece 3.
  • the projecting position 14 of the piston corresponds to the position of the piston before clamping on the conduit while the flush position of the piston (position not shown) corresponds to the position of the piston after tightening the sleeve around the conduit, which clamping is adapted to the diameter of the conduit and where appropriate to the nature of it and than the type of electromechanical sensor via the means of reciprocal association (rack device) pre-calibrated.
  • the piston is held projecting in the receiving space 7 before clamping the sleeve around the conduit by means of an O-ring compression 13.
  • the O-ring 13 is housed in a space opening in the lower part of the cover 6, in alignment with the sensor assembly / wedging elements.
  • the piston and the wedging element 10 are formed in one piece.
  • the measuring sleeve may comprise means for adjusting the pressing pressure exerted on the conduit by the projecting portion of the piston, and more specifically the projecting portion 14 of the lower wedging element 10. Such means will be described with the embodiments illustrated in Figures 5 to 10 described below.
  • FIGS 5 to 8 illustrate an alternative embodiment of a measuring sleeve 1A according to the invention shown with an electronic box 17.
  • the measuring sleeve 1A generally resumes the characteristics of the measuring sleeve 1 described above.
  • it comprises an arrangement of the electromechanical measuring system similar to that previously described as illustrated in FIG. 5 which shows the wedging elements in contact with the contact pins. electrical 11, 12, themselves in contact with the electrical contact pins 22, 23 carried by the control unit 17.
  • the control unit 17 comprises a base comprising a tongue 18 extending longitudinally, of complementary shape to that of the longitudinal groove 8 dovetail.
  • the tongue 18 is extended at the end by two transverse arms 20, 21 intended to abut on a shoulder 19 provided for this purpose on the cover 6.
  • the notches 40 are carried by the lower part 2, on the outer face of lateral arms 21A, 22A extending vertically, while the lugs 41 are carried by the upper part 3, side internal face of the side walls 31A, 32A, which respectively comprise a vertical passage slot 15 for the passage of the lateral arms 21A, 22A of the lower part 2 when coupling the parts together.
  • the measuring sleeve 1A comprises means making it possible to adjust the pressing pressure exerted on the duct by the piston carried by the lower wedging element 10.
  • the adjustment comprises an expanded material member 16 in the form of a planar layer having a uniform thickness.
  • the expanded material member 16 is placed on the inner face of the bottom part base wall 2 so as to be inserted between the bottom piece 2 and the fluid conduit when the sleeve is in position thereon.
  • the expanded material element is interchangeable with other elements of expanded material is also preferably in the form of a flat layer with a regular thickness, but of nature and / or different thicknesses. Each element of expanded material 16 is associated with a particular type of fluidic conduit.
  • the element of expanded material 16 will be selected from the series of expanded foam elements associated with the measuring sleeve 1A depending on the nature of the fluid conduit to be equipped.
  • the measuring sleeve 1A is therefore provided with a kit of elements made of expanded material comprising as many elements of expanded material that there is a type of duct to equip both in terms of material in which the duct is made (steel, stainless steel, etc.) than its dimensions.
  • the function of the expanded material element is to adjust the pressure to be exerted on the conduit via the piston as a function of the nature of the conduit.
  • Figures 9 and 10 illustrate an embodiment representing the apparatus with a housing incorporating the electronic part without dissociation of the parts.
  • the electronic box 17, the cover 6 and the upper part 3 are formed in one piece.
  • the measuring sleeve has been shown to be mounted on a fluid conduit having a circular section. It is of course obvious that the invention is not limited to such conduits, said sleeve may be intended to be implemented on fluidic conduits section other than circular.
  • the shape of the inner walls of the parts 2 and 3 intended to form the receiving space 7 will then be adapted according to the fluid conduit to be equipped.

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Abstract

L'invention concerne un manchon de mesure (1) pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, ledit manchon, destiné à être monté autour d'un conduit fluidique, comprenant une première pièce (2) et une deuxième pièce (3) reliées entre elles pour définir un espace de réception (7) du conduit ainsi qu'un capteur électromécanique arrangé au niveau de l'une des pièces (2, 3) pour être appliqué contre la paroi extérieure du conduit le manchon de mesure (1) comportant des moyens de réglage calibrés pour régler l'espace de réception (7) suivant des diamètres prédéfinis distincts de sorte à appliquer une pression déterminée adaptée sur le capteur quelles que soient les dimensions du conduit, chaque diamètre prédéfinis correspondant à un conduit de diamètre spécifique.

Description

MANCHON DE MESURE MODULABLE POUR LA DETERMINATION DE LA QUANTITE D'UN FLUIDE PASSANT DANS UN CONDUIT
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [001] L'invention concerne le domaine de la métrologie et plus précisément celui de la mesure de la quantité de fluide s 'écoulant au travers d'un conduit.
[002] L'invention concerne plus particulièrement un manchon de mesure pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, ledit manchon, destiné à être monté autour d'un conduit fluidique, comprenant une première pièce et une deuxième pièce reliées entre elles pour définir un espace de réception du conduit et un capteur électromécanique arrangé au niveau de l'une des pièces de sorte à présenter une partie s'étendant dans l'espace de réception du conduit.
[003] Le manchon de mesure est destiné notamment, mais non exclusivement, aux fins d'analyser et caractériser la consommation d'un fluide, notamment d'eau ou d'un liquide, circulant dans un conduit.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[004] On connaît de la demande WO2014/020252 un manchon de mesure destiné à être monté autour d'une canalisation d'alimentation aux fins de l'acquisition de signaux en vue de l'estimation de la consommation d'eau individuelle d'une pluralité d'équipements. Le manchon comprend un capteur électromécanique appliqué contre la paroi extérieure de ladite canalisation d'alimentation, ainsi qu'un calculateur pour l'analyse des signaux délivrés par ledit capteur électromécanique en vue de l'extraction d'une information de caractérisation de la consommation individuelle d'une partie au moins des équipements alimentés par ledit réseau secondaire. [005] Le manchon est constitué de deux demi-coques tubulaires reliées par une articulation permettant son ouverture en vue de l'insertion autour d'une canalisation, et sa fermeture en vue de l'application dudit capteur contre la paroi de ladite canalisation. Le verrouillage des deux demi-coques entre elles est assuré au moyen d'un béquet de verrouillage porté par l'une des demi-coques, ledit béquet étant destiné à coopérer avec un béquet complémentaire porté par l'autre demi-coque.
[006] Le manchon de mesure de la demande susmentionnée présente cependant l'inconvénient de ne pas assurer la même précision au niveau des mesures suivant la canalisation sur laquelle il va être monté. En effet, suivant le diamètre des canalisations, la pression appliquée par la paroi extérieure de la canalisation sur le capteur pourra varier suivant le diamètre de celle-ci. On comprend aisément qu'une canalisation ayant un diamètre supérieur à celui d'une autre canalisation exerce une pression sur le capteur plus importante qu'une canalisation ayant un diamètre inférieur. Par ailleurs, le manchon de mesure reste dédié à des canalisations d'un certain diamètre. Or une pression trop importante ou une pression insuffisante peut induire des erreurs dans le relevé de mesures par le capteur.
[007] L'invention vise à remédier à ces problèmes en proposant un manchon de mesure et un système comprenant un tel manchon de mesure assurant une pression optimale du conduit sur le capteur électromécanique quelles que soient les dimensions du conduit sur lequel il est monté.
[008] L'invention a également pour but de proposer un manchon de mesure pouvant être monté rapidement et facilement sur le conduit à évaluer, et ce en assurant l'application d'une pression par le conduit sur le capteur adaptée quelles que soient les dimensions du conduit.
[009] L'invention a également pour but d'éviter la transmission de vibrations dans la masse du manchon lors du passage du fluide dans le conduit.
[0010] L'invention a également pour but de proposer un manchon de mesure ajustable suivant la nature du conduit à évaluer.
OBJET DE L'INVENTION
[0011] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un manchon de mesure pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, ledit manchon, destiné à être monté autour d'un conduit fluidique, comprenant une première pièce et une deuxième pièce reliées entre elles pour définir un espace de réception du conduit ainsi qu'un capteur électromécanique arrangé au niveau de l'une des pièces pour être appliqué contre la paroi extérieure du conduit, ledit manchon de mesure étant remarquable en ce qu'il comporte des moyens de réglage calibrés pour régler l'espace de réception suivant des diamètres prédéfinis distincts de sorte à appliquer sur le capteur une pression déterminée adaptée quelles que soient les dimensions du conduit, chaque diamètre prédéfini correspondant à un conduit de diamètre spécifique.
[0012] Ainsi, grâce à la présence de moyens calibrés de réglage de l'ouverture de l'espace de réception, le serrage du conduit est réalisé de manière optimale pour correspondre conjointement (i) au diamètre et, avantageusement, à la nature du conduit considéré et (ii) aux caractéristiques nécessaires à la mesure par le capteur électromécanique par l'application d'une pression adéquate audit capteur en limitant les risques de détérioration de ce dernier. L'ouverture de l'espace de réception étant ainsi préétablie (ou pré-étalonnée) pour des conduits de diamètre donné, et le cas échéant de nature donnée, le montage du manchon de mesure sur le conduit concerné est réalisé rapidement et aisément et ce en assurant l'application sur le capteur d'une pression adaptée quelles que soient les dimensions du conduit. Par pression adaptée, on entend une pression tenant compte du capteur mis en oeuvre d'une part, et constante - i.e. identique - pour tous les conduits sur lesquels le manchon est monté d'autre part.
[0013] Avantageusement, le capteur est solidaire d'un piston apte à se déplacer entre une position dans laquelle le piston présente une partie en saillie dans l'espace de réception et une position dans laquelle le piston est affleurant avec la paroi intérieure de la pièce dans laquelle il est arrangé. La position en saillie du piston définit la position du piston initialement avant le serrage du manchon sur le conduit, le passage de la position en saillie à la position affleurante du piston étant obtenu par serrage du manchon autour du conduit via les moyens de réglage calibrés.
[0014] Avantageusement, le piston est maintenu en saillie avant serrage dans l'espace de réception au moyen d'un élément formant ressort, du type joint torique. Après serrage, le piston est maintenu élastiquement en appui contre la paroi extérieure du conduit en position affleurante avec la paroi intérieure de la pièce concernée. Cet appui élastique combiné avec le serrage des pièces du manchon contre le conduit via les moyens de réglage calibrés offre l'avantage d'assurer une vibration optimale du capteur électromécanique. En effet, c'est une fois le piston en appui sur le conduit et positionné affleurant par rapport à la pièce concernée du fait de l'élasticité du joint torique et du pré- calibrage du serrage rigide du manchon, que celui-ci exerce la pression adaptée sur le capteur et transmet à ce dernier les vibrations sans qu'il y ait de répercussion ni de diffusion de vibration dans la masse du manchon. Le piston constitue ainsi un organe de transmission des vibrations au capteur.
[0015] Avantageusement, les moyens de réglage comprennent une crémaillère portée par l'une des pièces, l'autre pièce étant pourvue d'un ergot apte à s'engager avec un cran de la crémaillère, ladite crémaillère comportant une pluralité de crans arrangés pour définir, avec l'ergot engagé, des espaces de réception propres à recevoir respectivement un conduit de diamètre donné tout en assurant conjointement l'application d'une même pression sur le capteur électromécanique quel que soit le diamètre du conduit sur lequel le manchon est monté.
[0016] Avantageusement, le manchon comporte des moyens d'ajustement de la pression d'appui exercée sur le conduit par le piston.
[0017] Avantageusement, le manchon comporte un élément interchangeable en matériau expansé, d'épaisseur uniforme, adapté pour s'intercaler entre l'une des pièces et le conduit fluidique de sorte que lorsque le manchon de mesure est monté et serré sur le conduit fluidique, le piston exerce une pression adaptée au conduit fluidique.
[0018] Avantageusement, le capteur électromécanique est arrangé au niveau de l'une des pièces avec un jeu de sorte à permettre un déplacement du capteur suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'espace de réception. [0019] Avantageusement, le capteur électromécanique est solidaire d'un élément électriquement conducteur portant le piston.
[0020] Avantageusement, le capteur électromécanique est disposé entre deux éléments de calage, l'un des éléments de calage constituant le piston, chaque élément de calage comportant une portion de contact apte à être mise en contact avec un pion de contact électrique. Selon une configuration particulière, il peut être prévu que les pions de contact électriques soient logés dans une troisième pièce fixée sur la pièce comportant le capteur électromécanique.
[0021] Avantageusement, le capteur électromécanique est logé dans la paroi de l'une des pièces.
[0022] Avantageusement, le capteur électromécanique est un capteur piézoélectrique.
[0023] Avantageusement, le manchon comporte un seul capteur électromécanique.
[0024] L'invention concerne également un équipement pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, comprenant un manchon de mesure tel que décrit précédemment ainsi qu'une série d'éléments interchangeables, en matériau expansé, de nature et/ou d'épaisseurs différentes.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0025] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue en perspective d'un manchon de mesure selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 représente une vue en coupe transversale du manchon de mesure de la figure
1 ;
- la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale du manchon de mesure de la figure 1 ;
- la figure 4 représente une vue de détail du manchon de mesure de la figure 3 ;
- la figure 5 représente une vue en perspective d'un manchon de mesure surmonté d'un boîtier électronique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale du manchon de mesure de la figure 5 ;
- les figures 7 et 8 représentent une vue de face et d'arrière du manchon de mesure de la figure 5, le boîtier électronique étant représenté non monté sur le manchon ;
- la figure 9 représente une vue en perspective d'un manchon de mesure surmonté d'un boîtier électronique selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 10 représente une vue en coupe transversale du manchon de mesure de la figure 9.
[0026] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.
DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES
[0027] En relation avec les figures 1 à 4, il est décrit un manchon de mesure 1 pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit. Le manchon de mesure 1 est destiné à être monté autour d'un conduit fluidique traversé par le fluide dont la quantité doit être déterminée.
[0028] Le manchon de mesure 1 comprend deux pièces semi-tubulaires arrangées et couplées l'une à l'autre pour définir un espace s 'étendant depuis une extrémité du manchon de mesure 1 à l'autre extrémité. L'espace constitue un espace de réception 7 du conduit fluidique. Les pièces semi-tubulaires seront par la suite désignées de pièce inférieure 2 et de pièce supérieure 3 en relation avec la position du manchon de mesure illustré sur les figures.
[0029] Les deux pièces 2, 3 sont couplées l'une à l'autre par des moyens d'association réciproque lesquels comprennent, dans le mode de réalisation illustré, un dispositif à crémaillère 4. Plus spécifiquement, l'une des pièces, en l'espèce la pièce supérieure 3, comporte une série de crans 40 parallèles s 'étendant longitudinalement sur tout ou partie de la longueur de la face extérieure des parois latérales 31 , 32 tandis que la pièce inférieure 2 comporte un ou plusieurs ergot(s) 41 ménagés sur la face intérieure 210, 220 de chaque paroi latérale 21 , 22 et s 'étendant en tout ou partie le long de ladite paroi latérale, lesdits ergots étant aptes à coopérer avec les crans de la crémaillère. Par face extérieure d'une paroi, on entend la face orientée du côté opposé à l'espace de réception 7 et par face intérieure d'une paroi, la face orientée du côté de l'espace de réception. Il est bien entendu évident que l'invention ne se limite pas à cette configuration et que leur arrangement pourra être inversé (crans et ergot côtés respectivement intérieure et extérieure, cran et ergot portés respectivement par la pièce inférieure 2 et la pièce supérieure 3). [0030] Les crans 40 portés par chacune des parois latérales sont arrangés à une distance les uns des autres de manière à définir des ouvertures correspondant chacune à un conduit de diamètre spécifique (ou hauteur spécifique pour un conduit ayant une section autre que circulaire) mais ajustées pour assurer un serrage du conduit de manière à appliquer, sur un capteur de mesure d'effort d'un système de mesure électromécanique décrit ci-après, une pression prédéterminée, identique pour chacun des conduits référencés par les crans. Le manchon présente ainsi des ouvertures pré-étalonnées pour des conduits fluidiques de diamètre, et le cas échéant de nature, données. Cela permet ainsi d'assurer l'application d'une même pression sur le capteur de mesure d'effort et ce, quelle que soient les dimensions et la nature du conduit sur lequel le manchon est appliqué. [0031] Afin de relever la quantité de fluide passant dans le conduit fluidique, le manchon de mesure 1 est associé à un système de mesure électromécanique basé sur l'utilisation d'au moins un capteur électromécanique 5. Dans le mode de réalisation illustré, le système de mesure électromécanique est logé en partie dans une cavité ménagée dans la paroi de base 30 de la pièce supérieure 3, une autre partie étant logée dans une troisième pièce 6, appelée par la suite capot, fixée sur la surface supérieure de la paroi de base. Dans le mode de réalisation illustré, le capot 6 est fixé sur la pièce supérieure 3 au moyen de deux vis de maintien 7 disposées au voisinage des extrémités du capot 6. Le capot 6 est avantageusement pourvu d'une rainure longitudinale 8 en forme de queue d'aronde destinée à recevoir un boîtier électronique (non représenté) présentant un socle de forme complémentaire à la queue d'aronde, ce dernier étant monté par coulissement le long de la rainure 8. Le boîtier électronique renferme un circuit électronique pour la réalisation d'un prétraitement des signaux reçus du capteur électromécanique, lesquels signaux sont transmis à un calculateur distant par une liaison filaire ou non, selon par exemple le standard Wifi. Il peut être également prévu que les signaux reçus soient également enregistrés dans une mémoire locale permettant une relève à partir d'un équipement par l'intermédiaire d'une prise USB ou à l'aide d'une carte mémoire du type SIM par exemple.
[0032] Dans le mode de réalisation illustré, le capteur électromécanique 5, avantageusement un capteur piézoélectrique, est logé dans la cavité de la paroi de base 30 de la pièce 3. Il est disposé entre deux éléments de calage 9, 10 électriques, l'un des éléments définissant un élément de calage supérieur 9 et l'autre un élément de calage inférieur 10. Chaque élément de calage 9, 10 comporte une portion apte à être mise en contact respectivement avec un pion de contact électrique 11 , 12. Dans le mode de réalisation illustré, le contact des éléments de calage 9, 10 avec l'un des pions de contact 11 , 12 est réalisé via respectivement un ressort à compression 24, 25. D'autres arrangements peuvent bien entendu être prévus sans sortir du cadre de l'invention. Il peut être prévu notamment un arrangement comprenant un seul élément de calage, l'élément de calage 10 inférieur, sur lequel le capteur est monté. Dans ce cas, l'élément de calage 10 comportera des portions aptes à être mises en contact avec chacun des pions de contact électrique.
[0033] L'ensemble capteur électromagnétique 5 et éléments de calage 9, 10 est arrangé dans la pièce supérieure 3, à l'intérieur de la cavité, avec un jeu permettant un déplacement du capteur suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'espace de réception 7
[0034] L'ensemble capteur électromécanique 5 et éléments de calage 9, 10 est par ailleurs solidaire d'un organe, par la suite nommé piston, apte à se déplacer à l'intérieur de la cavité entre une position dans laquelle ledit piston présente une partie en saillie 14 par rapport à la paroi intérieure de la pièce 3, dans l'espace de réception 7 et une position dans laquelle ledit piston est affleurant avec la paroi intérieure de la pièce 3. La position en saillie 14 du piston, illustrée sur les figures 2 à 4, correspond à la position du piston avant serrage sur le conduit tandis que la position affleurante du piston (position non illustrée) correspond à la position du piston après serrage du manchon autour du conduit, lequel serrage est adapté au diamètre du conduit et le cas échéant à la nature de celui-ci ainsi qu'au type de capteur électromécanique via les moyens d'association réciproque (dispositif à crémaillère) pré-étalonnés.
[0035] Avantageusement, le piston est maintenu en saillie dans l'espace de réception 7 avant serrage du manchon autour du conduit au moyen d'un joint torique de compression 13. Le joint torique 13 est logé dans un espace débouchant en partie inférieure du capot 6, dans l'alignement de l'ensemble capteur / éléments de calage.
[0036] La présence du joint torique de compression 13 et son arrangement avec le système de mesure électromécanique permet ainsi de garantir, outre l'étanchéité entre le capot 6 et la pièce supérieure 3, un appui suffisant sur le conduit pour assurer une pression adaptée pour transmettre les vibrations au seul capteur électromagnétique 5. Par ailleurs, le maintien en appui élastique du piston contre la paroi extérieure du conduit combiné avec le serrage des pièces du manchon contre le conduit via les moyens de réglage calibrés offre l'avantage d'assurer une vibration optimale du capteur électromécanique. En effet, seul le piston, par le contact devenu affleurant avec le conduit après serrage, et du fait de la tenue rigide du manchon, transmet les vibrations. Il n'y a donc pas de répercussion ni de diffusion de vibration dans la masse du manchon.
[0037] Dans l'exemple illustré, le piston et l'élément de calage 10 sont formés d'un seul tenant.
[0038] En complément du réglage du diamètre d'ouverture, le manchon de mesure peut comprendre des moyens permettant d'ajuster la pression d'appui exercée sur le conduit par la partie en saillie du piston, et plus spécifiquement la partie en saillie 14 de l'élément de calage inférieur 10. De tels moyens seront décrits avec les modes de réalisations illustrés sur les figures 5 à 10 décrites ci-après.
[0039] Les figures 5 à 8 illustrent une variante de réalisation d'un manchon de mesure 1A selon l'invention représentée équipé d'un boîtier électronique 17.
[0040] Le manchon de mesure 1A reprend dans l'ensemble les caractéristiques du manchon de mesure 1 décrit précédemment. En particulier, il comporte un arrangement du système de mesure électromécanique similaire à celui précédemment décrit comme illustré sur la figure 5 laquelle montre les éléments de calage en contact avec les pions de contact électrique 11 , 12, eux même en contact avec les pions de contact électriques 22, 23 portés par le boîtier électronique 17. Comme représenté sur les figures 7 et 8, le boîtier électronique 17 comporte un socle comprenant une languette 18 s 'étendant longitudinalement, de forme complémentaire à celle de la rainure longitudinale 8 en queue d'aronde. La languette 18 est prolongée en extrémité par deux bras transversaux 20, 21 destinés à venir en butée sur un épaulement 19 prévu à cet effet sur le capot 6.
[0041] Dans ce mode de réalisation cependant, les crans 40 sont portés par la partie inférieure 2, sur la face externe de bras latéraux 21A, 22A s'étendant verticalement, tandis que les ergots 41 sont portés par la pièce supérieure 3, côté face interne des parois latérales 31A, 32A, lesquelles comportent respectivement une fente de passage 15 verticale pour le passage des bras latéraux 21A, 22A de la partie inférieure 2 lors du couplage des pièces entre elles.
[0042] En complément du réglage du diamètre d'ouverture, le manchon de mesure 1A comprend des moyens permettant d'ajuster la pression d'appui exercée sur le conduit par le piston porté par l'élément de calage inférieur 10. Les moyens d'ajustement comprennent un élément en matériau expansé 16 se présentant sous la forme d'une couche plane, ayant une épaisseur régulière. L'élément en matériau expansé 16 est placé sur la face intérieure de la paroi de base de pièce inférieure 2 de sorte à s'intercaler entre la pièce inférieure 2 et le conduit fluidique lorsque le manchon est en position sur ce dernier. [0043] L'élément en matériau expansé est interchangeable avec d'autres éléments en matériau expansé se présentant également préférentiellement sous la forme d'une couche plane avec une épaisseur régulière, mais de nature et/ou d'épaisseurs différentes. Chaque élément en matériau expansé 16 est associé à un type de conduit fluidique particulier. On comprend ainsi que l'élément en matériau expansé 16 sera choisi parmi la série d'éléments en mousse expansé associés au manchon de mesure 1A en fonction de la nature du conduit fluidique à équiper. Le manchon de mesure 1A est donc prévu avec un kit d'éléments en matériau expansé comprenant autant d'éléments en matériau expansé qu'il y a de type de conduit à équiper tant en terme de matériau dans lequel le conduit est réalisé (acier, inox, etc.) que de ses dimensions. L'élément en matériau expansé a pour fonction d'ajuster la pression à exercer sur le conduit via le piston en fonction de la nature du conduit. [0044] Les figures 9 et 10 illustrent une variante de réalisation représentant l'appareil avec un boîtier intégrant la partie électronique sans dissociation des parties. Dans ce mode de réalisation, le boîtier électronique 17, le capot 6 et la partie supérieure 3 sont formés d'un seul tenant. [0045] Dans les exemples décrits précédemment, le manchon de mesure a été représenté pour être monté sur un conduit fluidique présentant une section circulaire. Il est bien entendu évident que l'invention ne se limite pas à de tels conduits, ledit manchon pouvant être destiné à être mis en œuvre sur des conduits fluidique de section autre que circulaire. La forme des parois intérieures des pièces 2 et 3 destinées à former l'espace de réception 7 sera alors adaptée selon le conduit fluidique à équiper.
[0046] L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims
REVENDICATIONS
Manchon de mesure (1 , 1A) pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, ledit manchon, destiné à être monté autour d'un conduit fluidique, comprenant une première pièce (2) et une deuxième pièce (3) reliées entre elles pour définir un espace de réception (7) du conduit ainsi qu'un capteur électromécanique (5) arrangé au niveau de l'une des pièces (2, 3) pour être appliqué contre la paroi extérieure du conduit, caractérisé en ce que le manchon de mesure (1 , 1A) comporte des moyens de réglage calibrés pour régler l'espace de réception (7) suivant des diamètres prédéfinis distincts de sorte à appliquer une pression déterminée adaptée sur le capteur quelles que soient les dimensions du conduit, chaque diamètre prédéfini correspondant à un conduit de diamètre spécifique.
Manchon de mesure (1 , 1A) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le capteur électromécanique
(5) est solidaire d'un piston apte à se déplacer entre une position dans laquelle ledit piston présente une partie en saillie (14) dans l'espace de réception (7) et une position dans laquelle ledit piston est affleurant avec la paroi intérieure de la pièce (2, 3) avec laquelle il est arrangé.
Manchon de mesure (1 , 1A) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le piston est maintenu en saillie dans l'espace de réception avant serrage du manchon autour du conduit au moyen d'un élément formant ressort.
Manchon de mesure (1 , 1A) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent une crémaillère portée par l'une des pièces (2, 3), l'autre pièce (3, 2) étant pourvue d'un ergot apte à s'engager avec un cran de la crémaillère, ladite crémaillère comportant une pluralité de crans arrangés pour définir, avec l'ergot engagé, des espaces de réception (7) propres à recevoir respectivement un conduit de diamètre donné tout en assurant conjointement l'application d'une même pression quel que soit le diamètre du conduit sur lequel le manchon (1 , 1 A) est monté.
Manchon de mesure (1 , 1A) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'ajustement de la pression d'appui exercée sur le conduit par le piston.
6. Manchon de mesure (1 , 1A) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'ajustement de la pression d'appui comportent un élément interchangeable (16) en matériau expansé, d'épaisseur uniforme, adapté pour s'intercaler entre l'une des pièces (2, 3) et le conduit fluidique de sorte que lorsque le manchon de mesure (1 , 1A) est monté et serré sur le conduit fluidique, le piston exerce une pression adaptée au conduit fluidique.
7. Manchon de mesure (1 , 1A) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, le capteur est apte à être déplacé suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'espace de réception (7).
8. Manchon de mesure (1 , 1A) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le capteur électromécanique (5) est solidaire d'un élément électriquement conducteur portant le piston.
9. Manchon de mesure (1 , 1A) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur est disposé entre deux éléments de calage (9, 10), l'un des éléments de calage constituant le piston, chaque élément de calage comportant une portion de contact électriquement conductrice apte à être mise en contact avec un pion de contact électrique.
10. Manchon de mesure (1 , 1A) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les pions de contact électriques sont logés dans une troisième pièce (6) fixée sur la pièce (2, 3) comportant le capteur électromécanique (5).
11. Manchon de mesure (1 , 1A) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur électromécanique (5) est un capteur piézoélectrique.
12. Equipement pour la détermination de la quantité d'un fluide passant dans un conduit, comprenant un manchon de mesure (1) selon l'une quelconque des revendications 4 et 5 à 11 lorsqu'elles dépendent de la revendication 4, une série d'éléments (16) interchangeables, en matériau expansé, de nature et/ou d'épaisseurs différentes.
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