WO2022148750A1 - Système de mesure de la viscosité d'une huile dans un circuit de lubrification d'une installation frigorifique - Google Patents

Système de mesure de la viscosité d'une huile dans un circuit de lubrification d'une installation frigorifique Download PDF

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WO2022148750A1
WO2022148750A1 PCT/EP2022/050082 EP2022050082W WO2022148750A1 WO 2022148750 A1 WO2022148750 A1 WO 2022148750A1 EP 2022050082 W EP2022050082 W EP 2022050082W WO 2022148750 A1 WO2022148750 A1 WO 2022148750A1
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WO
WIPO (PCT)
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vertical portion
oil
metal ball
lubrication circuit
viscosity
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/050082
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English (en)
Inventor
Gérald ANQUETIL
Original Assignee
Dehon
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2888—Lubricating oil characteristics, e.g. deterioration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/12—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring rising or falling speed of the body; by measuring penetration of wedged gauges

Definitions

  • the present invention relates to the field of fluid circuits, in particular in a refrigeration installation and is more particularly aimed at the field of measuring the viscosity of an oil circulating in a refrigeration installation.
  • a refrigeration installation such as a cold room or a deep freezer, comprises a fluid circuit in which a refrigerant fluid circulates and at least one compressor allowing the circulation of the refrigerant fluid under pressure in the fluid circuit.
  • the refrigerant allows the implementation of the thermodynamic cycle in the refrigeration installation in order to generate cold temperatures.
  • the refrigeration installation also includes a lubrication circuit in which oil circulates to allow the lubrication of the compressor(s).
  • the refrigeration installation includes an oil/gas separator which separates the oil and the refrigerant in order to reinject the oil into the lubrication circuit.
  • refrigerant may enter the lubrication circuit.
  • the presence of refrigerant in the lubrication circuit modifies the viscosity of the oil, which is no longer optimal for efficient lubrication of the compressor.
  • refrigerant When too much refrigerant is present in the oil, its lubricating power is limited, which can lead to compressor malfunctions.
  • the refrigeration installation includes a plurality of compressors mounted in series, a change in the viscosity of the oil can cause malfunctions in series on all the compressors of the refrigeration installation.
  • a viscometer 101 comprises a tube 102 and a ball 103, mounted inside the tube 102, the ball 103 being free and subject to gravity.
  • Oil previously taken from the lubrication circuit of the refrigeration installation, is poured into the tube 102 which is then closed in a sealed manner.
  • An operator then drops the ball 103, which moves in the oil under the effect of gravity.
  • the duration of the fall of the ball 103 from a high point 104 to a low point 105 is measured, which makes it possible to deduce the viscosity of the oil at constant temperature and under atmospheric pressure. The greater the viscosity of the oil, the longer the ball 103 takes to reach the bottom of the tube 102.
  • the viscometer 101 comprises in known manner a pivot connection L which makes it possible to turn the tube 102 over. Such a turning over requires the intervention of an operator, who manually rotates the tube 102 around the pivot connection L. viscosity of the oil is usually repeated, so as to obtain a viscosity measurement with a reduced bias, which requires manually inverting the tube 102 several times.
  • the viscometer of the prior art requires a manual reversal of the tube to raise the ball to the top of the tube and allow the measurement of the duration of the fall of the ball in the tube, as described previously.
  • the integration of a pivoting tube in a refrigeration installation is complex to achieve and requires the ability to isolate a sealed volume and turn it upside down, which has many drawbacks.
  • the invention thus aims to eliminate at least some of these drawbacks by proposing a simple and effective device for measuring the viscosity of an oil, capable of operating whatever the parameters of the installation in terms of temperature and pressure, whatever be the contents of refrigerants whatever the types of refrigerants.
  • the measuring device according to the invention makes it possible in particular to measure the viscosity of the oil circulating in the lubrication circuit instantaneously and in real time, without requiring the sending of a sample to a laboratory.
  • the measurement system according to the invention allows a measurement of the viscosity of the oil contained in the vertical portion by a measurement of the duration of fall of the ball the high point and the low point. Thanks to the drive device, the metal ball can be raised to the highest point, without requiring the reversal of the vertical portion, which makes it possible to connect the main body directly to the lubrication circuit of the refrigeration installation. It is no longer necessary to send an oil sample to a laboratory.
  • the measurement can be carried out in real time, cyclically or by bypassing the lubrication circuit, which makes it possible to intervene more quickly in the event of deterioration of the oil.
  • the measurement system according to the invention also allows more regular and periodic measurement, without extracting oil from the lubrication circuit and therefore without wasting time.
  • the measurement system according to the invention allows an in situ measurement of the viscosity of the oil circulating in the lubrication circuit of the refrigeration installation.
  • the detection device and the calculation device directly mounted on the measuring system allow rapid measurement directly on the lubrication circuit.
  • the drive device is mounted outside the vertical portion.
  • the drive device can thus drive the metal ball between the low point and the high point, without hindering the movement of the metal ball in the vertical portion.
  • the metal ball can thus fall under the effect of gravity inside the vertical portion, without risking that it comes into contact with the drive device and that it is slowed down in its course.
  • it is simple and quick to replace it, without the need to fluidically disconnect the complete measuring system from the lubrication circuit.
  • the training device comprises at least one guide rail, and at least one magnetic carriage movably mounted on the guide rail between a low position and a high position.
  • the drive device allows the magnetic carriage to drive the metal ball in the vertical portion by a simple magnetic connection.
  • the magnetic carriage can be moved between the high position and the low position by sliding along the guide rail, allowing a simple mechanical connection.
  • the guide rail is a threaded rod, allowing by means of a threaded connection to move the magnetic carriage vertically by a simple rotational movement of the guide rail along its own axis.
  • the drive device comprises at least one drive motor configured to move the magnetic carriage on the guide rail.
  • the drive motor advantageously makes it possible to simply drive the guide rail in rotation on itself to drive the magnetic carriage and consequently the metal ball between the low point and the high point.
  • the drive motor is a stepper motor which makes it possible to transform an electrical impulse into an angular movement, making it possible to simply drive the guide rail in rotation.
  • the drive device comprises a ball bearing mounted between the guide rail and the main body to allow the guide rail to rotate without causing the appearance of mechanical stresses in the main body.
  • the detection device comprises a first detection member corresponding to the high point in the vertical portion and a second detection member corresponding to the low point in the vertical portion.
  • Two devices for detecting the low point and the high point make it possible to precisely measure the duration of the fall of the metal ball in the vertical portion by detecting with precision when the metal ball is at the high point and when it is at the low point.
  • the second detection member comprises a force sensor and a second magnet configured to move between a high position in which the second magnet is in contact with the metal ball and a low position, in which the second magnet is in contact with the force sensor.
  • the second detection device makes it possible to detect the arrival of the metal ball in the low position when the magnet is no longer in contact with the force sensor, the latter no longer measuring force. Detection is thus effective and instantaneous.
  • the second polarized magnet of the second detection member and the first polarized magnet of the drive device are positioned so as to repel each other when they approach each other, allowing the metal ball to be released so that it goes back to the high point, when the magnetic carriage reaches the low position to cooperate with the metal ball.
  • the drive device comprises a position sensor, able to determine the position of the magnetic carriage on the guide rail, so as to allow the stopping of the drive motor to stop the sliding of the magnetic carriage.
  • the vertical portion comprises a top stop extending inside the vertical portion, the top stop being configured to allow detachment of the metal ball from the top point.
  • the upper stop makes it possible to stop the race of the metal ball by going up in the vertical portion so that it is no longer attracted by the magnetic carriage and can fall into the vertical portion to allow measurement of the viscosity.
  • the main structure comprises in the vertical portion an internal housing allowing the storage of the ball when no measurement is made.
  • the internal housing is in the low position and does not interfere with the introduction and circulation of oil in the vertical portion.
  • the main body is made of stainless steel, allowing the use of a resistant material allowing it to operate even in the presence of oil under high pressure and at high temperature. The circulation of oil under high pressure and at high temperature in the measuring system is thus secured.
  • the metal ball is made of steel, preferably of soft ferromagnetic steel with a very low carbon content in order to be attracted by the magnetic fields of the magnet.
  • a metal ball advantageously makes it possible not to keep the magnetism and thus avoids the agglomeration of metal particles on the ball. The duration of the measurement system is thus improved.
  • the main body is configured to withstand a pressure of between 0 and 20 MPa, allowing the introduction of high pressure oil from a lubrication circuit of a refrigeration installation.
  • the main body is configured to withstand a temperature between 0 and 150° C., allowing the introduction of a high temperature oil from a lubrication circuit of a refrigeration installation.
  • the measurement system according to the invention can thus advantageously operate at a high pressure and temperature, allowing it to be installed in any type of refrigeration installation operating at high temperatures and pressures.
  • the measurement system is configured to operate at variable oil temperature and pressure values. It is not necessary for the oil introduced into the measuring device to be at ambient temperature and under atmospheric pressure, as was the case in the viscometer of the prior art.
  • the calculating device is configured to measure the viscosity of the oil from the duration of the fall of the metal ball in the vertical portion, even when the oil is at variable temperatures and pressures, even in presence of variable refrigerant content.
  • the invention also relates to a refrigeration installation comprising a lubrication circuit and a measurement system as described above, the main body being mechanically and fluidically connected to the lubrication circuit of the refrigeration installation.
  • the invention also relates to a refrigeration installation comprising at least one refrigerant circuit pressurized by at least one compressor, preferably several, the lubrication circuit supplying the compressor with oil.
  • Figures 7 and 8 are close-up views of the foot portion of the main body of the pressure measurement system. , in which the metal ball is respectively free and magnetized to the magnetic carriage.
  • the invention relates to a system for measuring the viscosity of an oil circulating in a lubrication circuit of a refrigeration installation.
  • the measuring system is mounted directly on the lubrication circuit of the refrigeration installation.
  • a refrigeration installation IF comprises a refrigerant circuit CF, comprising an inlet branch CF IN and an outlet branch CF OUT , in which refrigerant F is compressed by means of compressors C.
  • the compressors C are also supplied in oil via a CH lubrication circuit in order to lubricate them.
  • the refrigeration installation IF includes an oil/gas separator S, making it possible to at least partially separate the refrigerant F and the oil which may mix during the operation of the refrigeration installation IF.
  • This oil is reinjected into the compressors C by the lubrication circuit CH.
  • the oil is not pure in the lubrication circuit CH but contains refrigerant F.
  • the refrigeration installation IF comprises a measurement system 1 according to the invention allowing the measurement of the viscosity of oil circulating in the lubrication circuit CH.
  • the lubrication circuit CH comprises a bypass comprising an oil inlet I and an oil outlet O connected to the measurement system 1.
  • the lubrication circuit CH comprises a first valve V1 between the inlet orifice I and the outlet orifice O which, in the closed position, makes it possible to conduct oil into the measurement system 1.
  • the lubrication circuit CH comprises a second valve V2, between the measurement system 3 and the outlet orifice O, which, in the closed position, allows the oil to be led outside of the measurement system 1.
  • the valves V1, V2 are controlled in opposition. When the first valve V1 is open and the second valve V2 is closed, the oil does not circulate in the measuring system 1. Conversely, when the first valve V1 is closed and the second valve V2 is open, the oil circulates in the measurement system 1. It goes without saying that other derivation means could be implemented.
  • the measuring system 1 extends longitudinally along an X axis, laterally along a Y axis and vertically along a Z axis, so as to form an orthogonal reference (X, Y, Z).
  • the term "vertical" is defined in this document with respect to the measuring system 1 in use in a lubrication circuit CH, in which the measuring system 1 extends vertically from bottom to top, that is to say from a lower position to a higher position.
  • the measurement system 1 comprises a main body 2, a metal ball 3 mounted in the main body 2, a device 4 for driving the metal ball 3 in the main body 2, a detection device 5 configured to measure a duration of drop of the metal ball 3 and a calculating device 7 configured to determine the viscosity V of the oil from the measured drop duration.
  • the main body 2 extends vertically along the Z axis and comprises a foot portion 21, a head portion 22, vertically opposite the foot portion 21, and a vertical portion 20 mounted between the foot portion 21 and the head portion 22.
  • Each of the three portions 20, 21, 22 is preferably machined and the foot 21 and head 22 portions are welded to the vertical portion 20, so as to form a sealed main body 2.
  • the foot portion 21 comprises an oil inlet 23 circulating in the lubrication circuit CH of the refrigeration installation IF.
  • the inlet 23 is configured to cooperate with the outlet O of the lubrication circuit CH.
  • the inlet 23 has a diameter DO of between 16 and 23mm.
  • the head portion 22 comprises an outlet orifice 24 for oil circulating in the lubrication circuit CH of the refrigeration installation IF.
  • the outlet orifice 24 is configured to cooperate with the inlet orifice I of the lubrication circuit CH.
  • the outlet orifice 24 has a diameter DI similar to the diameter DO of the inlet orifice 23, that is to say between 16 and 23mm.
  • the inlet 23 of the foot portion 21 and the outlet 24 of the head portion 22 are configured to fluidically connect the lubrication circuit CH and the measurement system 1.
  • the vertical portion 20 is mounted between the foot portion 21 and the head portion 22 and extends vertically along the Z axis when the measurement system 1 is in the position of use, that is to say mounted in the CH lubrication circuit.
  • the vertical portion 20 preferably has the shape of a hollow cylinder, so as to allow the circulation of oil between the inlet 23 and the outlet orifice 24 while guiding the metal ball 3.
  • the portion vertical 20 preferably has an inside diameter D between 16 and 23mm. Such an inside diameter D allows the passage of the metal ball 3 in the vertical portion 20, as will be described in more detail later.
  • the vertical portion 20 also preferably has a radial thickness Ep of between 2 and 4 mm so as to form a robust vertical portion 20, resistant to pressure.
  • the foot portion 21 and the head portion 22 respectively comprise a foot support base 25 and a head support base 26, configured to be connected to the training device 4.
  • Each support base 25, 26 preferably extends along the X axis orthogonal to the Z axis, so as to place the drive device 4 parallel to the vertical portion 20, as will be described in more detail below.
  • the head portion 22 comprises an upper stop 27, configured to cooperate with the metal ball 3, as will be described in more detail below.
  • the top stop 27 is preferably in the form of an ergo projecting inside the vertical portion 20 from the head portion 22.
  • the top stop 27 is thus preferably fixed to the head portion 22 of the body main 2 and comprises a free end extending inside the hollow vertical portion 20.
  • the upper stop 27 has a hollow cylindrical shape so as to allow the insertion inside the vertical portion 20 of a temperature probe making it possible to measure the local temperature of the oil during viscosity measurement.
  • the foot portion 21 of the main body 2 comprises an internal housing 28, allowing the storage of the metal ball 3 when no measurement is made, as will be described in more detail later.
  • the internal housing 28 allows the metal ball 3 not to interfere with the introduction of oil into the vertical portion 20.
  • the main body 2 is preferably made of stainless steel, allowing the use of a robust material, allowing the introduction of oil under high pressure and at high temperature. Such a material thus makes it possible to ensure secure circulation of the oil under pressure and at high temperature in the measuring system 1, without damaging the latter.
  • the measuring system 1 is configured to resist a pressure comprised between 0 to 20 MPa
  • the measuring system 1 is configured to resist a temperature preferably comprised between 0 and 150°C.
  • the measuring system 1 can thus be fluidically connected directly to the lubrication circuit CH of a refrigeration installation IF.
  • the measuring system 1 is configured to receive oil under a pressure of between 0 and 20 MPa and at a temperature of between 0 and 150° C., allowing it to be installed in any type of IF refrigeration installation operating at high and variable temperatures and pressures.
  • the metal ball 3 is housed in the vertical portion 20 of the main body 2 and is able to move by gravity in the vertical portion 20.
  • the metal ball 3 is free to move inside the hollow tube formed by the vertical portion 20 and is configured to fall, under the effect of gravity, into the vertical portion 20 when it is deliberately placed at the top of the vertical portion 20, i.e. say substantially at the level of the head end portion 20B (as shown in the ).
  • the metal ball 3 is configured to move in the vertical portion 20 between a high point PH, represented on the , and a low point PB, represented on the .
  • the metal ball 3 is configured to be positioned, in this example, in a state of rest, at the bottom of the vertical portion 20, that is to say in the internal housing 28.
  • the vertical portion 20 and the ball 3 are calibrated.
  • the metal ball 3 is made of low carbon mild steel. Such a material makes it possible to limit the risk that the metal ball 3 will itself acquire magnetization properties on contact with a magnet.
  • the metal ball 3 has a diameter D3 of between 14 and 16 mm allowing the metal ball 3 to move vertically freely in the vertical portion 20.
  • the head portion 22 comprises a top stop 27, the latter is configured to allow the detachment of the metal ball 3 from the top point PH, as will be described in more detail below.
  • the drive device 4 of the measurement system 1 is configured to drive the metal ball 3 magnetically in the vertical portion 20 from the low point PB to the high point PH.
  • the drive device 4 is mounted outside the vertical portion 20. The movement of the metal ball 3 inside the vertical portion 20 is thus not hindered by the drive device 4.
  • the drive device 4 comprises a guide rail 41, a magnetic carriage 42, movably mounted on the guide rail 41 and a drive motor 44 of the guide rail 41.
  • the guide rail 41 extends longitudinally along the Z axis preferably between the foot support base 25 and the head support base 26 of the main body 2.
  • the guide rail 41 is thus configured to extend vertically , when the measurement system 1 is in the position of use described above, in parallel with the vertical portion 20.
  • the guide rail 41 is in the form of a threaded rod extending along the Z axis.
  • the guide rail 41 is connected to the foot support base 25 via a ball bearing 47 (shown in the ) so as to allow the guide rail 41 to turn on itself while avoiding any risk of mechanical stresses in the main body 2. It goes without saying that the guide rail 41 could just as well be connected directly to the main body 2.
  • the magnetic carriage 42 is movably mounted on the guide rail 41 between a high position QH (shown on the ), substantially corresponding to the high point PH of the metal ball 3, and a low position QB (shown on the ), corresponding substantially to the low point PB of the metal ball 3.
  • the magnetic carriage 42 is configured to raise the metal ball 3 from the low point PB to the high point PH, as will be described in more detail below.
  • the magnetic carriage 42 preferably comprises a support member 48 comprising an internal thread configured to cooperate with the thread of the guide rail 41. The magnetic carriage 42 is thus capable of sliding vertically along the guide rail 41 during the rotation of the guide rail 41.
  • the magnetic carriage 42 also includes a first magnet 43, positioned opposite the vertical portion 20 and configured to cooperate with the metal ball 3 by magnetization.
  • the metal ball 3 is configured to be attracted by the magnetic carriage 42 and to move along the vertical portion 20 from the low point PB to the high point PH according to the low position QB and high position QH of the magnetic carriage 42. Such operation will be described in more detail later.
  • the drive motor 44 is configured to allow the movement of the magnetic carriage 42 on the guide rail 41.
  • the drive motor 44 is connected to the guide rail 41 and is configured to drive the latter in rotation, so as to drive the magnetized carriage 42 vertically along the guide rail 41.
  • the drive motor 44 is a stepper motor, that is to say a motor configured to make it possible to transform an electric pulse in an angular motion.
  • the drive motor 44 thus makes it possible to drive the guide rail 41 in rotation on itself, that is to say around the axis Z.
  • the operation of such a motor is known and will not be described in more detail in this document.
  • the drive motor 44 is positioned at the level of the head support base 26, which then comprises a hole for passage of the guide rail 41 to allow the mechanical connection of the latter to the drive motor 44.
  • the drive device 4 comprises one or more position sensor(s) 45A, 45B which make it possible to detect the position of the magnetic carriage 42 on the guide rail 41. More specifically, in this example, the drive device 4 comprises a first position sensor 45A, configured to detect when the magnetic carriage 42 is in the low position QB and a second position sensor 45B, configured to detect when the magnetic carriage 42 is in the high position QH.
  • Each position sensor 45A, 45B is preferably in the form of an optical sensor, configured to emit a light beam, for example between two signal emitting and receiving devices.
  • the magnetic carriage 42 then comprises a shutter 46 configured to cut off the light beam emitted by the optical sensor by inserting itself between the two signal transmitting and receiving members.
  • each position sensor 45A, 45B could just as well be in a different form.
  • the drive device 4 could be free of position sensor 45A, 45B.
  • the drive device 4 could for example include a device for measuring the count of the steps of the drive motor 44 to know its position on the guide rail 41.
  • the measurement system 1 comprises a detection device 5 configured to measure a fall time of the metal ball 3 in the vertical portion 20 of the main body 2 between the high point PH and the low point PB.
  • the detection device 5 preferably comprises a first detection member 51 (shown on the ) and a second detection member 52 (shown in FIGS. 7 and 8).
  • the first detection member 51 allows the detection of the metal ball 3 at the high point PH.
  • the second detection member 52 allows the detection of the metal ball 3 at the low point PB in the vertical portion 20 of the main body 2.
  • the first detection member 51 is preferably in the form of a force sensor mounted vertically opposite the magnetic carriage 42 under the head portion 22 of the main body 2.
  • the magnetic carriage 42 is configured to drive the metal ball 3, the latter is configured to be stopped by the upper stop 27 and held by the free end of the upper stop 27, while the magnetic carriage 42 continues its run until come into abutment against the head portion 22 of the main body 2.
  • the magnetic carriage 42 is thus configured to come into contact with the first detection member 51, resulting in the detection of the position of the metal ball 3 at the high point PH.
  • the first detection member 51 can take the form of a magnetic sensor or an optical sensor, for example, configured to be activated when the metal ball 3 is positioned opposite.
  • the first detection member 51 is configured to detect the position of the metal ball 3 at the high point PH and to send a detection signal to a calculation device 7, which will be described in more detail later.
  • the second detection member 52 comprises a force sensor 53 and a second magnet 54, configured to move between a high position RH (shown on the ), in which the second magnet 54 is in contact with the metal ball 3, and a low position RB (shown on the ), in which the second magnet 54 is in contact with the force sensor 53.
  • the second detection member 52 is configured to detect the position of the metal ball 3 at the low point PB, when the second magnet 54 is located in the high position RH, that is to say when the second magnet 54 is no longer in contact with the force sensor 53, the latter no longer detecting effort.
  • the second detection member 52 is configured to detect the position of the metal ball 3 at the low point PB and to send a detection signal to the calculation device 7, as will be described in more detail later.
  • the second polarized magnet 54 is positioned relative to the first polarized magnet 43 of the magnetic carriage 42, so that the two magnets 43, 54 repel each other when they approach each other.
  • the magnetic carriage 42 frees the magnetic ball 3 from the attraction generated by the second magnet 54 at the low point PB.
  • the measuring system 1 preferably comprises a device 6 for measuring the pressure and the temperature of the oil contained inside the vertical portion 20.
  • a measuring device 6 is configured to send a measuring signal to the computing device 7, the measurement signal comprising information on the temperature value and pressure value of the oil in the vertical portion 20, that is to say, local data.
  • the temperature and pressure measuring device 6 can take the form of a sensor mounted directly inside the vertical portion 20.
  • the measuring device 6 can also be present in the form of a probe inserted inside the vertical portion 20 via the hollow cylinder formed by the upper stop 27. It goes without saying that the measuring device 6 could just as well be located directly on the circuit of CH lubrication of the IF refrigeration plant.
  • the measurement system 1 comprises a computing device 7 (shown on the ), configured to determine the viscosity of the oil contained in the vertical portion 20 from the drop time of the metal ball 3 in the vertical portion 20 measured between the high point PH and the low point PB.
  • the computing device 7 is configured to receive from the first detection member 51, at a first instant, a signal for detecting the position of the metal ball 3 at the high point PH, then from the second detection member 52, at a second instant. , a signal for detecting the position of the metal ball 3 at the low point PB.
  • the calculation device 7 is configured to calculate a fall time of the metal ball 3 in the vertical portion 20 between the first instant and the second instant.
  • the calculating device 7 is also configured to receive from the measuring device 6 a pressure value and an oil temperature value.
  • the calculating device 7 is configured to determine the viscosity of the oil from the drop time, the pressure and the temperature.
  • the calculation device 7 comprises a database comprising a plurality of charts, each chart being configured to make it possible to determine an ideal oil viscosity for a given temperature and a given pressure for the lubrication circuit CH.
  • each chart also depends on the nature of the refrigerant F likely to mix with the oil. Such charts make it possible to compare the current viscosity of the oil with an ideal viscosity in order to determine its wear rate precisely for each refrigeration installation.
  • the calculating device 7 makes it possible to determine a wear rate of the oil from pressure and temperature conditions which are dynamic.
  • the metal ball 3 can be mounted at the high point PH, to measure the viscosity of the oil in the manner of a ball viscometer, without requiring return the vertical portion 20.
  • the measurement system 1 according to the invention operating at high and variable temperatures and pressures, it can be mounted in a refrigeration installation IF and connected directly to the lubrication circuit CH. It is no longer necessary to send an oil sample to a laboratory as was the case in the prior art, which represents a significant time saving.
  • the measuring system 1 also allows a more regular measurement, without loss of time, making it possible to provide for example an emptying or a maintenance operation.
  • the oil circulates in the CH lubrication circuit of the IF refrigeration installation at a given pressure and a given temperature.
  • the oil does not circulate in the measurement system 1.
  • the metal ball 3 is initially at the bottom of the vertical portion 20 at the low point PB, the second magnet 54 is thus initially being in the high position RH, and the magnetic carriage 42 is initially also in the high position QH.
  • the measurement method firstly comprises a preliminary step of opening so as to allow the circulation of oil in the vertical portion 20 of the longitudinal body 2 via the inlet 23.
  • the method then comprises a first step E1 of filling the vertical portion 20 of the measuring system 1 with the oil from the lubrication circuit CH of the refrigeration installation IF.
  • the positions of the valves V1, V2 are modified, so as to prevent the circulation of oil between the lubrication circuit CH and the measurement system 1 and to form a closed enclosure in the main body 2
  • this oil is simply renewed during the first stage E1 in order to make it possible to measure the viscosity of the oil which circulates effectively in the circuit of lubrication CH.
  • the measuring device 6 measures the oil pressure and temperature and sends a message comprising the pressure and temperature values to the calculating device 7.
  • a signal is then sent to the drive motor 44, controlling the magnetic carriage 42, which descends from the high position QH to the low position QB in a second step E2.
  • the first position sensor 45A detects it and sends a signal to the drive motor 44 which stops. The magnetic carriage 42 is stopped in the low position QB.
  • the first magnet 43 of the magnetized carriage 42 having a greater force of attraction than the force of attraction of the second magnet 54, the metal ball 3 is attracted by the first magnet 43, in a step E3.
  • the second magnet 54 then falls back into its low position RB and comes into contact with the force sensor 53.
  • the force sensor 53 then sends information detecting an effort and therefore stalling of the metal ball 3 causing the motor to trip. training 44 to go up.
  • the magnetic carriage 42 continues its course, so as to gradually release the attraction of the metal ball 3.
  • the force of attraction of the first magnet 43 becomes too weak, the metal ball 3 is no longer attracted and begins to fall.
  • the magnetic carriage 42 comes into contact with the first detection member 51, which then sends a message detecting the vertical position of the metal ball 3 at the high point PH, that is to say a starting signal , at a first instant t1.
  • the method then comprises a step E5 of dropping the metal ball 3 into the vertical portion 20.
  • the metal ball 3 When the metal ball 3 reaches the low point PB, it attracts the second magnet 54 which passes from the low position RB to the high position RH and thus detaches from the force sensor 53.
  • the force sensor 53 no longer detects force and a message for detecting the vertical position of the metal ball 3 at the low point PB, that is to say an arrival signal, is sent, at a second instant t2, to the computing device 7, in a step E6.
  • the method then comprises a measurement step E7, by the calculating device 7, of a fall duration d of the metal ball 3 between the high point PH and the low point PB, from the first instant t1 and from the second instant t2. From the drop duration d, the pressure P and temperature T values, the calculating device 7 determines the current viscosity of the oil.
  • the calculating device 7 makes it possible to determine, from charts, the ideal viscosity of the oil for the type of oil and the type of refrigerant. F. By comparing the current viscosity of the oil and the ideal viscosity of the oil, the calculating device 7 thus makes it possible to determine the rate of wear of the oil and whether the latter must be replaced.
  • the positions of the valves V1, V2 are modified so as to allow the circulation of oil in the measuring system 1.
  • the measurement step can be repeated several times in order to obtain consolidated measurements that are free from bias.
  • the viscosity measurement can be determined quickly and reactively.
  • the viscosity measurement is compared with predetermined thresholds and maintenance actions are implemented if at least one of the thresholds is exceeded.

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Abstract

Un système de mesure (1) de la viscosité d'huile configuré pour être monté dans un circuit de de lubrification d'une installation frigorifique, le système de mesure (1) comprenant : • un corps principal (2) comprenant une portion verticale (20) montée entre l'orifice d'entrée (23) et l'orifice de sortie (24), • une bille métallique (3) apte à se déplacer par gravité dans la portion verticale (20), • un dispositif de détection configuré pour mesurer une durée de chute de la bille métallique (3) entre un point haut et un point bas de la portion verticale (20), • un dispositif de calcul configuré pour déterminer la viscosité de l'huile à partir de la durée de chute mesurée, • le système de mesure (1) comprenant un dispositif d'entrainement (4) configuré pour entraîner la bille métallique (3) de manière magnétique dans la portion verticale (20) depuis le point bas vers le point haut.

Description

Système de mesure de la viscosité d’une huile dans un circuit de lubrification d’une installation frigorifique
La présente invention concerne le domaine des circuits de fluide, en particulier dans une installation frigorifique et vise plus particulièrement le domaine de la mesure d’une viscosité d’une huile circulant dans une installation frigorifique.
De manière connue, une installation frigorifique, comme une chambre froide ou un surgélateur, comprend un circuit de fluide dans lequel circule un fluide frigorigène et au moins un compresseur permettant la circulation du fluide frigorigène sous pression dans le circuit de fluide. Le fluide frigorigène permet la mise en œuvre du cycle thermodynamique dans l’installation frigorifique afin de générer des frigories. L’installation frigorifique comprend également un circuit de lubrification dans lequel circule de l’huile pour permettre notamment la lubrification du ou des compresseurs.
En pratique, lors du fonctionnement, de l’huile peut s’introduire dans le circuit de fluide. Pour éliminer cet inconvénient, l’installation frigorifique comprend un séparateur huile/gaz qui permet de séparer l’huile et le fluide frigorigène afin de réinjecter l’huile dans le circuit de lubrification.
De même, lors du fonctionnement, du fluide frigorigène peut s’introduire dans le circuit de lubrification. La présence de fluide frigorigène dans le circuit de lubrification modifie la viscosité de l’huile qui n’est plus optimale pour permettre une lubrification efficace du compresseur. Lorsqu’une trop grande quantité de fluide frigorigène est présente dans l’huile, son pouvoir de lubrification est limité, ce qui peut entrainer des dysfonctionnements du compresseur. Dans les faits, lorsque l’installation frigorifique comprend une pluralité de compresseurs montés en série, une modification de la viscosité de l’huile peut entrainer des dysfonctionnements en série sur tous les compresseurs de l’installation frigorifique.
Pour éliminer cet inconvénient, il est connu de contrôler régulièrement la viscosité de l’huile circulant dans une installation frigorifique. Pour cela, une quantité d’huile est prélevée dans l’installation frigorifique et envoyée dans un laboratoire pour être testée. Une telle opération est régulièrement répétée pour permettre un contrôle périodique de la qualité de l’huile. La viscosité de l’huile est mesurée au moyen d’un dispositif de mesure communément désigné viscosimètre.
De manière connue, en référence à la , un viscosimètre 101 comprend un tube 102 et une bille 103, montée à l’intérieur du tube 102, la bille 103 étant libre et soumise à la gravité. De l’huile, préalablement prélevée dans le circuit de lubrification de l’installation frigorifique, est versée dans le tube 102 qui est ensuite fermé de manière étanche. Un opérateur fait alors chuter la bille 103, qui se déplace dans l’huile sous l’effet de la gravité. La durée de la chute de la bille 103 depuis un point haut 104 jusqu’à un point bas 105 est mesurée, ce qui permet de déduire la viscosité de l’huile à température constante et sous la pression atmosphérique. Plus la viscosité de l’huile est importante, plus la bille 103 met du temps pour arriver au fond du tube 102.
En pratique, pour permettre la chute de la bille 103 jusqu’au fond du tube 102, celle-ci doit être positionnée en haut du tube 102. Pour cela, le tube 102 doit être retourné à la manière d’un sablier. Aussi, le viscosimètre 101 comprend de manière connue une liaison pivot L qui permet de retourner le tube 102. Un tel retournement nécessite l’intervention d’un opérateur, qui fait pivoter manuellement le tube 102 autour de la liaison pivot L. La mesure de viscosité de l’huile est généralement répétée, de manière à obtenir une mesure de viscosité avec un biais réduit, ce qui nécessite de retourner manuellement le tube 102 à plusieurs reprises.
Une telle mesure de la viscosité présente de nombreux inconvénients étant donné qu’elle nécessite l’envoi d’un échantillon d’huile dans un laboratoire, ce qui représente une perte de temps et ne permet pas une mesure de la viscosité de l’huile en temps réel. Il n’est ainsi pas possible de surveiller une installation frigorifique de manière réactive.
Une solution immédiate serait d’intégrer un viscosimètre directement dans le circuit de lubrification de l’installation frigorifique. Cependant, le viscosimètre tel que connu de l’art antérieur fonctionne à température constante et sous la pression atmosphérique. Or une installation frigorifique fonctionne à des températures et des pressions variables et généralement élevées qui ne sont pas compatibles. Les caractéristiques mécaniques des viscosimètres de l’art antérieur ne lui permettent pas de fonctionner dans de telles conditions de température et de pression. Lors d’un test de viscosité, le prélèvement d’huile ne comporte pas de fluide frigorigène suite à son prélèvement.
De plus, le viscosimètre de l’art antérieur nécessite un retournement manuel du tube pour faire remonter la bille en haut du tube et permettre la mesure de la durée de chute de la bille dans le tube, comme décrit précédemment. L’intégration d’un tube pivotant dans une installation frigorifique est complexe à réaliser et nécessite de pouvoir isoler un volume étanche et de le retourner, ce qui présente de nombreux inconvénients.
Il n’existe pas à ce jour de dispositif de mesure de la viscosité d’une huile apte à fonctionner à des températures et des pressions élevées et pouvant être monté en ligne dans un circuit de lubrification d’une installation frigorifique pour permettre un contrôle in situ et en temps réel de la viscosité de l’huile.
L’invention vise ainsi à éliminer au moins certains de ces inconvénients en proposant un dispositif de mesure de la viscosité d’une huile simple et efficace, apte à fonctionner quels que soient les paramètres de l’installation en température et en pression, quels que soient les teneurs en fluides réfrigérant quels que soient les types de fluides frigorigènes. Le dispositif de mesure selon l’invention permet en particulier de mesurer la viscosité de l’huile circulant dans le circuit de lubrification de manière instantanée et en temps réel, sans nécessiter l’envoi d’un prélèvement dans un laboratoire.
 PRESENTATION DE L’INVENTION
L’invention concerne un système de mesure de la viscosité d’une huile configuré pour être monté dans un circuit de lubrification d’une installation frigorifique dans lequel circule l’huile, le système de mesure comprenant :
  • un corps principal comprenant un orifice d’entrée d’huile configuré pour coopérer avec un orifice de sortie du circuit de lubrification, un orifice de sortie d’huile, configuré pour coopérer avec un orifice d’entrée du circuit de lubrification, et une portion verticale montée entre l’orifice d’entrée et l’orifice de sortie,
  • une bille métallique logée dans la portion verticale et apte à se déplacer par gravité dans la portion verticale,
  • un dispositif de détection configuré pour mesurer une durée de chute de la bille métallique entre un point haut de la portion verticale et un point bas de la portion verticale,
  • un dispositif de calcul configuré pour déterminer la viscosité de l’huile à partir de la durée de chute mesurée,
  • le système de mesure comprenant un dispositif d’entrainement configuré pour entrainer la bille métallique de manière magnétique dans la portion verticale depuis le point bas vers le point haut.
Le système de mesure selon l’invention permet une mesure de la viscosité de l’huile contenue dans la portion verticale par une mesure de la durée de chute de la bille le point haut et le point bas. Grâce au dispositif d’entrainement, la bille métallique peut être remontée au point haut, sans nécessiter le retournement de la portion verticale, ce qui permet de relier le corps principal directement au circuit de lubrification de l’installation frigorifique. Il n’est ainsi plus nécessaire d’envoyer un échantillon d’huile dans un laboratoire. La mesure peut être réalisée en temps réel, de manière cyclique ou par dérivation du circuit de lubrification, ce qui permet d’intervenir plus rapidement en cas de détérioration de l’huile. Le système de mesure selon l’invention permet également une mesure plus régulière et périodique, sans extraction d’huile du circuit de lubrification et donc sans perte de temps. Il est ainsi plus simple et plus rapide de constater une dégradation de la qualité de l’huile, permettant de prévoir plus efficacement une opération de maintenance par exemple. Le système de mesure selon l’invention permet une mesure in situ de la viscosité de l’huile circulant dans le circuit de lubrification de l’installation frigorifique.
Le dispositif de détection et le dispositif de calcul directement montés sur le système de mesure permettent une mesure rapide directement sur le circuit de lubrification.
De manière préférée, le dispositif d’entrainement est monté extérieurement à la portion verticale. Le dispositif d’entrainement peut ainsi entrainer la bille métallique entre le point bas et le point haut, sans gêner le mouvement de la bille métallique dans la portion verticale. La bille métallique peut ainsi chuter sous l’effet de la gravité à l’intérieur de la portion verticale, sans risquer qu’elle ne vienne en contact avec le dispositif d’entrainement et qu’elle ne soit freinée dans sa course. De plus, en cas de défaillance du dispositif d’entrainement, il est simple et rapide de le remplacer, sans nécessiter de déconnecter fluidiquement le système de mesure complet du circuit de lubrification.
Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif d’entrainement comprend au moins un rail de guidage, et au moins un chariot aimanté monté mobile sur le rail de guidage entre une position basse et une position haute.
Le dispositif d’entrainement permet au chariot aimanté d’entrainer la bille métallique dans la portion verticale par une simple liaison aimantée. Le chariot aimanté peut être déplacé entre la position haute et la position basse en coulissant le long du rail de guidage, permettant une liaison mécanique simple.
De préférence, le rail de guidage est une tige filetée, permettant au moyen d’une liaison filetée de déplacer verticalement le chariot aimanté par un simple mouvement de rotation du rail de guidage selon son propre axe.
De manière préférée, le dispositif d’entrainement comprend au moins un moteur d’entrainement configuré pour déplacer le chariot aimanté sur le rail de guidage. Le moteur d’entrainement permet avantageusement d’entrainer simplement le rail de guidage en rotation sur lui-même pour entrainer le chariot aimanté et par voie de conséquence la bille métallique entre le point bas et le point haut.
De préférence, le moteur d’entrainement est un moteur pas à pas qui permet de transformer une impulsion électrique en un mouvement angulaire, permettant d’entrainer simplement le rail de guidage en rotation.
Dans une forme de réalisation, le dispositif d’entrainement comprend un roulement à bille monté entre le rail de guidage et le corps principal pour permettre au rail de guidage de tourner sans entrainer l’apparition de contraintes mécaniques dans le corps principal.
De manière préférée, le dispositif de détection comporte un premier organe de détection correspondant au point haut dans la portion verticale et un deuxième organe de détection correspondant au point bas dans la portion verticale. Deux organes de détection du point bas et du point haut permettent de mesurer précisément la durée de chute de la bille métallique dans la portion verticale en détectant avec précision lorsque la bille métallique se trouve au point haut et lorsqu’elle se trouve au point bas.
De manière préférée, le deuxième organe de détection comprend un capteur de force et un deuxième aimant configuré pour évoluer entre une position haute dans laquelle le deuxième aimant est en contact avec la bille métallique et une position basse, dans laquelle le deuxième aimant est en contact avec le capteur de force. Le deuxième organe de détection permet de détecter l’arrivée de la bille métallique en position basse lorsque l’aimant n’est plus en contact avec le capteur de force, ce dernier ne mesurant plus d’effort. La détection est ainsi efficace et instantanée.
De manière préférée, le deuxième aimant polarisé du deuxième organe de détection et le premier aimant polarisé du dispositif d’entrainement sont positionnés de manière à se repousser lorsqu’ils s’approchent l’un de l’autre, permettant de libérer la bille métallique afin que celle-ci remonte au point haut, lorsque le chariot aimanté arrive en position basse pour coopérer avec la bille métallique.
De préférence, le dispositif d’entrainement comprend un capteur de position, apte à déterminer la position du chariot aimanté sur le rail de guidage, de manière à permettre l’arrêt du moteur d’entrainement pour stopper le coulissement du chariot aimanté.
De manière préférée, la portion verticale comprend une butée haute s’étendant à l’intérieur de la portion verticale, la butée haute étant configurée pour permettre un détachement de la bille métallique du point haut. La butée haute permet de stopper la course de la bille métallique en remontant dans la portion verticale de manière à ce que celle-ci ne soit plus attirée par le chariot aimanté et puisse chuter dans la portion verticale pour permettre une mesure de la viscosité.
De préférence, la structure principale comprend dans la portion verticale un logement interne permettant le stockage de la bille lorsqu’aucune mesure n’est faite. Le logement interne est en position basse et permet de ne pas gêner l’introduction et la circulation d’huile dans la portion verticale.
De manière préférée, le corps principal est en acier inoxydable, permettant l’utilisation d’un matériau résistant lui permettant de fonctionner même en présence d’une huile sous haute pression et à haute température. La circulation d’huile sous haute pression et à haute température dans le système de mesure est ainsi sécurisée.
De préférence, la bille métallique est en acier, de préférence, en acier ferromagnétique doux avec une très faible teneur en carbone afin d’être attiré par le champs magnétique de l’aimant. Une telle bille métallique permet avantageusement de ne pas garder le magnétisme et ainsi évite l’agglomération de particule métallique sur la bille. La durée du système de mesure est ainsi améliorée.
De manière préférée, le corps principal est configuré pour résister à une pression comprise entre 0 et 20MPa, permettant l’introduction d’une huile sous haute pression provenant d’un circuit de lubrification d’une installation frigorifique.
De manière préférée, le corps principal est configuré pour résister à une température comprise entre 0 et 150°C, permettant l’introduction d’une huile à haute température provenant d’un circuit de lubrification d’une installation frigorifique.
De préférence, le système de mesure selon l’invention peut ainsi avantageusement fonctionner à une pression et une température élevées, permettant son installation dans tout type d’installation frigorifique fonctionnant à des températures et des pressions élevées.
De préférence, le système de mesure est configuré pour fonctionner à des valeurs de température et de pression d’huile variables. Il n’est pas nécessaire que l’huile introduite dans le dispositif de mesure soit à température ambiante et sous la pression atmosphérique, comme cela était le cas dans le viscosimètre de l’art antérieur.
De manière préférée, le dispositif de calcul est configuré pour mesurer la viscosité de l’huile à partir de la durée de chute de la bille métallique dans la portion verticale, même lorsque l’huile est à des températures et des pressions variables, même en présence d’une teneur en fluide frigorigène variable.
L’invention concerne également une installation frigorifique comprenant un circuit de lubrification et un système de mesure tel que décrit précédemment, le corps principal étant relié mécaniquement et fluidiquement au circuit de lubrification de l’installation frigorifique.
L’invention concerne également une installation frigorifique comprenant au moins un circuit de fluide frigorigène mis sous pression par au moins un compresseur, de préférence plusieurs, le circuit de lubrification alimentant le compresseur en huile.
L’invention porte enfin sur un procédé de mesure de la viscosité d’une huile circulant dans un circuit de lubrification d’une installation frigorifique, au moyen du système de mesure tel que décrit précédemment, le procédé comprenant :
  • une étape de remplissage de la portion verticale du système de mesure avec l’huile du circuit de lubrification de l’installation frigorifique,
  • une étape d’élévation, par le dispositif d’entrainement, de la bille métallique depuis le point bas vers le point haut,
  • une étape de chute de la bille métallique dans la portion verticale, et
  • une étape de mesure d’une durée de chute de la bille métallique entre le point haut et le point bas, de manière à en déduire la viscosité de l’huile contenue dans la portion verticale.
 PRESENTATION DES FIGURES
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.
La est une représentation schématique d’un viscosimètre de l’art antérieur.
La est une représentation schématique d’une installation frigorifique comprenant un système de mesure selon l’invention.
La est une représentation schématique du dispositif de mesure de la selon une forme de réalisation de l‘invention.
La est une vue de face du dispositif de mesure de la , dans lequel la bille métallique est dans une position haute.
La est une vue de face du dispositif de mesure de la , dans lequel la bille métallique est dans une position basse.
La est une vue rapprochée de la portion de tête du corps principal du système de mesure de la .
Les figures 7 et 8 sont des vues rapprochées de la portion de pied du corps principal du système de mesure de la , dans lesquelles la bille métallique est respectivement libre et aimantée au chariot aimanté.
La est une représentation schématique des étapes d’un procédé de mesure selon un mode de mise en œuvre de l’invention.
Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
 DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
L’invention concerne un système de mesure de la viscosité d’une huile circulant dans un circuit de lubrification d’une installation frigorifique. Le système de mesure est monté directement sur le circuit de lubrification de l’installation frigorifique.
En référence à la , une installation frigorifique IF comprend un circuit de fluide frigorigène CF, comprenant une branche d’entrée CFIN et une branche de sortie CFOUT, dans lequel du fluide frigorigène F est comprimé par le biais de compresseurs C. Les compresseurs C sont également alimentés en huile par un circuit de lubrification CH afin de les lubrifier.
L’installation frigorifique IF comprend un séparateur huile/gaz S, permettant de séparer au moins partiellement le fluide frigorigène F et l’huile qui peuvent se mélanger lors du fonctionnement de l’installation frigorifique IF. Cette huile est réinjectée aux compresseurs C par le circuit de lubrification CH. En pratique, l’huile n’est pas pure dans le circuit de lubrification CH mais comporte du fluide frigorigène F.
L’installation frigorifique IF comprend un système de mesure 1 selon l’invention permettant la mesure de la viscosité d’huile circulant dans le circuit de lubrification CH. Le circuit de lubrification CH comprend une dérivation comprenant un orifice d’entrée I et un orifice de sortie O d’huile reliés au système de mesure 1.
Dans cet exemple, le circuit de lubrification CH comporte une première vanne V1 entre l’orifice d’entrée I et l’orifice de sortie O qui, en position fermée, permet de conduire de l’huile dans le système de mesure 1. Le circuit de lubrification CH comporte une deuxième vanne V2, entre le système de mesure 3 et l’orifice de sortie O, qui, en position fermée, permet de conduire de l’huile en dehors du système de mesure 1. Dans cet exemple, les vannes V1, V2 sont commandées en opposition. Lorsque la première vanne V1 est ouverte et la deuxième vanne V2 est fermée, l’huile ne circule pas dans le système de mesure 1. A l’inverse, lorsque la première vanne V1 est fermée et la deuxième vanne V2 est ouverte, l’huile circule dans le système de mesure 1. Il va de soi que d’autres moyens de dérivation pourraient être mis en œuvre.
Ainsi, des mesures périodiques peuvent être réalisées in situ, sans extraction d’huile du circuit de lubrification CH.
En référence à la , le système de mesure 1 s’étend longitudinalement selon un axe X, latéralement selon un axe Y et verticalement selon un axe Z, de manière à former un repère orthogonal (X, Y, Z). Le terme « vertical » est défini dans ce document par rapport au système de mesure 1 en utilisation dans un circuit de lubrification CH, dans lequel le système de mesure 1 s’étend verticalement du bas vers le haut, c’est-à-dire d’une position inférieure à une position supérieure.
Le système de mesure 1 comprend un corps principal 2, une bille métallique 3 montée dans le corps principal 2, un dispositif d’entrainement 4 de la bille métallique 3 dans le corps principal 2, un dispositif de détection 5 configuré pour mesurer une durée de chute de la bille métallique 3 et un dispositif de calcul 7 configuré pour déterminer la viscosité V de l’huile à partir de la durée de chute mesurée.
Comme représenté sur la , le corps principal 2 s’étend verticalement selon l’axe Z et comprend une portion de pied 21, une portion de tête 22, verticalement opposée à la portion de pied 21, et une portion verticale 20 montée entre la portion de pied 21 et la portion de tête 22. Chacune des trois portions 20, 21, 22 est de préférence usinée et les portions de pied 21 et de tête 22 sont soudées à la portion verticale 20, de manière à former un corps principal 2 étanche.
La portion de pied 21 comprend un orifice d’entrée 23 d’huile circulant dans le circuit de lubrification CH de l’installation frigorifique IF. L’orifice d’entrée 23 est configuré pour coopérer avec l’orifice de sortie O du circuit de lubrification CH. De préférence, l’orifice d’entrée 23 présente un diamètre DO compris entre 16 et 23mm.
La portion de tête 22 comprend un orifice de sortie 24 d’huile circulant dans le circuit de lubrification CH de l’installation frigorifique IF. L’orifice de sortie 24 est configuré pour coopérer avec l’orifice d’entrée I du circuit de lubrification CH. De préférence, l’orifice de sortie 24 présente un diamètre DI analogue au diamètre DO de l’orifice d’entrée 23, c’est-à-dire compris entre 16 et 23mm. L’orifice d’entrée 23 de la portion de pied 21 et l’orifice de sortie 24 de la portion de tête 22 sont configurés pour relier fluidiquement le circuit de lubrification CH et le système de mesure 1.
La portion verticale 20 est montée entre la portion de pied 21 et la portion de tête 22 et s’étend verticalement selon l’axe Z lorsque le système de mesure 1 est en position d’utilisation, c’est-à-dire montée dans le circuit de lubrification CH.
En référence à la , la portion verticale 20 présente de préférence la forme d’un cylindre creux, de manière à permettre la circulation d’huile entre l’orifice d’entrée 23 et l’orifice de sortie 24 tout en guidant la bille métallique 3. La portion verticale 20 présente de préférence un diamètre intérieur D compris entre 16 et 23mm. Un tel diamètre intérieur D permet le passage de la bille métallique 3 dans la portion verticale 20, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. La portion verticale 20 présente en outre de préférence une épaisseur radiale Ep comprise entre 2 et 4mm de manière à former une portion verticale 20 robuste, résistante à la pression.
Dans cet exemple, la portion de pied 21 et la portion de tête 22 comprennent respectivement une base de support de pied 25 et une base de support de tête 26, configurées pour être reliées au dispositif d’entrainement 4. Chaque base de support 25, 26 s’étend de préférence selon l’axe X orthogonalement à l’axe Z, de manière à placer le dispositif d’entrainement 4 parallèle à la portion verticale 20, comme cela sera décrit plus en détails par la suite.
De manière préférée, en référence à la , la portion de tête 22 comprend une butée haute 27, configurée pour coopérer avec la bille métallique 3, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. La butée haute 27 se présente de préférence sous la forme d’un ergo faisant saillie à l’intérieur de la portion verticale 20 depuis la portion de tête 22. La butée haute 27 est ainsi de préférence fixée à la portion de tête 22 du corps principal 2 et comprend une extrémité libre s’étendant à l’intérieur de la portion verticale 20 creuse. Dans une forme de réalisation, la butée haute 27 présente une forme cylindrique creuse de manière à permettre l’insertion à l’intérieur de la portion verticale 20 d’une sonde de température permettant de mesurer la température locale de l’huile au cours de la mesure de viscosité.
Dans une forme de réalisation préférée, comme représenté sur la , la portion de pied 21 du corps principal 2 comprend un logement interne 28, permettant le stockage de la bille métallique 3 lorsqu’aucune mesure n’est faite, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. Le logement interne 28 permet que la bille métallique 3 ne gêne pas l’introduction de l’huile dans la portion verticale 20.
Le corps principal 2 est de préférence fabriqué en acier inoxydable, permettant l’utilisation d’un matériau robuste, permettant l’introduction d’une huile sous haute pression et à haute température. Un tel matériau permet ainsi d’assurer une circulation sécurisée de l’huile sous pression et à haute température dans le système de mesure 1, sans endommager ce dernier. De préférence, le système de mesure 1 est configuré pour résister à une pression comprise entre 0 à 20MPa De même, le système de mesure 1 est configuré pour résister à une température de préférence comprise entre 0 et 150°C. Le système de mesure 1 peut ainsi être relié fluidiquement directement au circuit de lubrification CH d’une installation frigorifique IF.
Autrement dit, le système de mesure 1 est configuré pour recevoir de l’huile sous une pression comprise entre 0 et 20MPa et à une température comprise entre 0 et 150°C, permettant son installation dans tout type d’installation frigorifique IF fonctionnant à des températures et des pressions élevées et variables.
En référence aux figures 4 et 5, la bille métallique 3 est logée dans la portion verticale 20 du corps principal 2 et est apte à se déplacer par gravité dans la portion verticale 20. Autrement dit, la bille métallique 3 est libre de se déplacer à l’intérieur du tube creux formé par la portion verticale 20 et est configurée pour chuter, sous l’effet de la gravité, dans la portion verticale 20 lorsqu’elle est placée volontairement en haut de la portion verticale 20, c’est-à-dire sensiblement au niveau de la portion d’extrémité de tête 20B (comme représenté sur la ). Dans cet exemple, la bille métallique 3 est configurée pour se déplacer dans la portion verticale 20 entre un point haut PH, représenté sur la , et un point bas PB, représenté sur la . La bille métallique 3 est configurée pour être positionnée, dans cet exemple, dans un état de repos, au fond de la portion verticale 20, c’est-à-dire dans le logement interne 28. La portion verticale 20 et la bille 3 sont calibrées.
De préférence, la bille métallique 3 est fabriquée en acier doux à faible taux de carbone. Un tel matériau permet de limiter le risque que la bille métallique 3 n’acquiert elle-même des propriétés d’aimantation au contact d’un aimant.
De manière préférée, la bille métallique 3 présente un diamètre D3 compris entre 14 et 16mm permettant à la bille métallique 3 de circuler verticalement librement dans la portion verticale 20.
Dans la forme de réalisation dans laquelle la portion de tête 22 comprend une butée haute 27, celle-ci est configurée pour permettre le détachement de la bille métallique 3 du point haut PH, comme cela sera décrit plus en détails par la suite.
En référence aux figures 3 à 5, le dispositif d’entrainement 4 du système de mesure 1 selon l’invention est configuré pour entrainer la bille métallique 3 de manière magnétique dans la portion verticale 20 depuis le point bas PB vers le point haut PH. De préférence, le dispositif d’entrainement 4 est monté extérieurement à la portion verticale 20. Le déplacement de la bille métallique 3 à l’intérieur de la portion verticale 20 n’est ainsi pas gêné par le dispositif d’entrainement 4.
Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif d’entrainement 4 comprend un rail de guidage 41, un chariot aimanté 42, monté mobile sur le rail de guidage 41 et un moteur d’entrainement 44 du rail de guidage 41.
Le rail de guidage 41 s’étend longitudinalement selon l’axe Z de préférence entre la base de support de pied 25 et la base de support de tête 26 du corps principal 2. Le rail de guidage 41 est ainsi configuré pour s’étendre verticalement, lorsque le système de mesure 1 est dans la position d’utilisation décrite précédemment, en parallèle de la portion verticale 20. De manière préférée, le rail de guidage 41 se présente sous la forme d’une tige filetée s’étendant selon l’axe Z.
Dans cet exemple, le rail de guidage 41 est relié à la base de support de pied 25 par l’intermédiaire d’un roulement à bille 47 (représenté sur la ) de manière à permettre au rail de guidage 41 de tourner sur lui-même en s’affranchissant de tout risque de contraintes mécaniques dans le corps principal 2. Il va de soi que le rail de guidage 41 pourrait tout aussi bien être relié directement au corps principal 2.
En référence aux figures 4 et 5, le chariot aimanté 42 est monté mobile sur le rail de guidage 41 entre une position haute QH (représentée sur la ), correspondant sensiblement au point haut PH de la bille métallique 3, et une position basse QB (représentée sur la ), correspondant sensiblement au point bas PB de la bille métallique 3. Le chariot aimanté 42 est configuré pour remonter la bille métallique 3 depuis le point bas PB jusqu’au point haut PH, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. Pour cela, le chariot aimanté 42 comprend de préférence un organe de support 48 comprenant un taraudage configuré pour coopérer avec le filetage du rail de guidage 41. Le chariot aimanté 42 est ainsi apte à coulisser verticalement le long du rail de guidage 41 lors de la rotation du rail de guidage 41.
Le chariot aimanté 42 comprend également un premier aimant 43, positionné en vis-à-vis de la portion verticale 20 et configuré pour coopérer avec la bille métallique 3 par aimantation. Autrement dit, en pratique, grâce au premier aimant 43, la bille métallique 3 est configurée pour être attirée par le chariot aimanté 42 et se déplacer le long de la portion verticale 20 depuis le point bas PB vers le point haut PH en fonction de la position basse QB et de la position haute QH du chariot aimanté 42. Un tel fonctionnement sera décrit plus en détails par la suite.
Le moteur d’entrainement 44 est configuré pour permettre le déplacement du chariot aimanté 42 sur le rail de guidage 41. A ce titre, le moteur d’entrainement 44 est relié au rail de guidage 41 et est configuré pour entrainer ce dernier en rotation, de manière à entrainer le chariot aimanté 42 verticalement le long du rail de guidage 41. De préférence, le moteur d’entrainement 44 est un moteur pas à pas, c’est-à-dire un moteur configuré pour permettre de transformer une impulsion électrique en un mouvement angulaire. Le moteur d’entrainement 44 permet ainsi d’entrainer le rail de guidage 41 en rotation sur lui-même, c’est-à-dire autour de l’axe Z. Le fonctionnement d’un tel moteur est connu et ne sera pas décrit plus en détail dans ce document. Dans cet exemple, comme représenté sur la , le moteur d’entrainement 44 est positionné au niveau de la base de support de tête 26, qui comprend alors un orifice de passage du rail de guidage 41 pour permettre la liaison mécanique de ce dernier au moteur d’entrainement 44.
Dans une forme de réalisation, comme représenté sur la , le dispositif d’entrainement 4 comprend un ou plusieurs capteur(s) de position 45A, 45B qui permettent de détecter la position du chariot aimanté 42 sur le rail de guidage 41. Plus précisément, dans cet exemple, le dispositif d’entrainement 4 comprend un premier capteur de position 45A, configuré pour détecter lorsque le chariot aimanté 42 se trouve dans la position basse QB et un deuxième capteur de position 45B, configuré pour détecter lorsque le chariot aimanté 42 se trouve dans la position haute QH. Chaque capteur de position 45A, 45B se présente de préférence sous la forme d’un capteur optique, configuré pour émettre un faisceau lumineux par exemple entre deux organes d’émission et réception du signal. Le chariot aimanté 42 comprend alors un obturateur 46 configuré pour couper le faisceau lumineux émis par le capteur optique en s’insérant entre les deux organes d’émission et réception du signal. Il va de soi que chaque capteur de position 45A, 45B pourrait tout aussi bien se présenter sous une forme différente. De même, il va de soi que le dispositif d’entrainement 4 pourrait être exempt de capteur de position 45A, 45B. Dans ce cas, le dispositif d’entrainement 4 pourrait par exemple comprendre un dispositif de mesure du décompte des pas du moteur d’entrainement 44 pour connaitre sa position sur le rail de guidage 41.
De manière préférée, en référence aux figures 6 à 8, le système de mesure 1 comprend un dispositif de détection 5 configuré pour mesurer une durée de chute de la bille métallique 3 dans la portion verticale 20 du corps principal 2 entre le point haut PH et le point bas PB.
Le dispositif de détection 5 comprend de préférence un premier organe de détection 51 (représenté sur la ) et un deuxième organe de détection 52 (représenté sur les figures 7 et 8). Le premier organe de détection 51 permet la détection de la bille métallique 3 au point haut PH. Le deuxième organe de détection 52 permet la détection de la bille métallique 3 au point bas PB dans la portion verticale 20 du corps principal 2.
En référence à la , le premier organe de détection 51 se présente de préférence sous la forme d’un capteur de force monté verticalement en vis-à-vis du chariot aimanté 42 sous la portion de tête 22 du corps principal 2. En pratique, en remontant, le chariot aimanté 42 est configuré pour entrainer la bille métallique 3, celle-ci est configurée pour être stoppée par la butée haute 27 et maintenue par l’extrémité libre de la butée haute 27, pendant que le chariot aimanté 42 continue sa course jusqu’à venir en butée contre la portion de tête 22 du corps principal 2. Le chariot aimanté 42 est ainsi configuré pour venir en contact avec le premier organe de détection 51, entrainant la détection de la position de la bille métallique 3 au point haut PH. De manière alternative, le premier organe de détection 51 peut se présenter sous la forme d’un capteur magnétique ou d’un capteur optique par exemple, configuré pour être activé lorsque la bille métallique 3 est positionnée en vis-à-vis.
Le premier organe de détection 51 est configuré pour détecter la position de la bille métallique 3 au point haut PH et pour envoyer un signal de détection à un dispositif de calcul 7, qui sera décrit plus en détails par la suite.
En référence aux figures 7 et 8, le deuxième organe de détection 52 comprend un capteur de force 53 et un deuxième aimant 54, configuré pour évoluer entre une position haute RH (représentée sur la ), dans laquelle le deuxième aimant 54 est en contact avec la bille métallique 3, et une position basse RB (représentée sur la ), dans laquelle le deuxième aimant 54 est en contact avec le capteur de force 53. En pratique, le deuxième organe de détection 52 est configuré pour détecter la position de la bille métallique 3 au point bas PB, lorsque le deuxième aimant 54 se trouve dans la position haute RH, c’est-à-dire lorsque le deuxième aimant 54 n’est plus en contact avec le capteur de force 53, celui-ci ne détectant plus d’effort.
Le deuxième organe de détection 52 est configuré pour détecter la position de la bille métallique 3 au point bas PB et pour envoyer un signal de détection au dispositif de calcul 7, comme cela sera décrit plus en détails par la suite.
De manière préférée, le deuxième aimant 54 polarisé est positionné par rapport au premier aimant 43 polarisé du chariot aimanté 42, de manière à ce que les deux aimants 43, 54 se repoussent lorsqu’ils s’approchent l’un de l’autre. Ainsi, le chariot aimanté 42 permet de libérer la bille magnétique 3 de l’attraction générée par le deuxième aimant 54 au point bas PB.
Comme représenté sur la , le système de mesure 1 comprend de préférence un dispositif de mesure 6 de la pression et de la température de l’huile contenue à l’intérieur de la portion verticale 20. Un tel dispositif de mesure 6 est configuré pour envoyer un signal de mesure au dispositif de calcul 7, le signal de mesure comprenant une information de valeur de température et de valeur de pression de l’huile dans la portion verticale 20, c’est-à-dire, des données locales. Le dispositif de mesure 6 de la température et de la pression peut se présenter sous la forme d’un capteur monté directement à l’intérieur de la portion verticale 20. De manière alternative, comme décrit précédemment, le dispositif de mesure 6 peut également se présenter sous la forme d’un sonde insérée à l’intérieur de la portion verticale 20 via le cylindre creux formé par la butée haute 27. Il va de soi que le dispositif de mesure 6 pourrait tout aussi bien se trouver directement sur le circuit de lubrification CH de l’installation frigorifique IF.
Comme décrit précédemment, le système de mesure 1 comprend un dispositif de calcul 7 (représenté sur la ), configuré pour déterminer la viscosité de l’huile contenue dans la portion verticale 20 à partir de la durée de chute de la bille métallique 3 dans la portion verticale 20 mesurée entre le point haut PH et le point bas PB. Le dispositif de calcul 7 est configuré pour recevoir du premier organe de détection 51, à un premier instant, un signal de détection de la position de la bille métallique 3 au point haut PH, puis du deuxième organe de détection 52, à un deuxième instant, un signal de détection de la position de la bille métallique 3 au point bas PB. Le dispositif de calcul 7 est configuré pour calculer une durée de chute de la bille métallique 3 dans la portion verticale 20 entre le premier instant et le deuxième instant. Le dispositif de calcul 7 est également configuré pour recevoir du dispositif de mesure 6 une valeur de pression et une valeur de température de l’huile. Le dispositif de calcul 7 est configuré pour déterminer la viscosité de l’huile à partir de la durée de chute, de la pression et de la température.
De préférence encore, le dispositif de calcul 7 comprend une base de données comprenant une pluralité d’abaques, chaque abaque étant configuré pour permettre de déterminer une viscosité d’huile idéale pour une température donnée et une pression donnée pour le circuit de lubrification CH. De manière préférée, chaque abaque dépend également de la nature du fluide frigorigène F susceptible de se mélanger à l’huile. De telles abaques permettent de comparer la viscosité courant de l’huile à une viscosité idéale afin de déterminer son taux d’usure de manière précise pour chaque installation frigorifique.
Contrairement à une mesure de laboratoire dans laquelle la pression et la température sont prédéterminées, le dispositif de calcul 7 permet de déterminer un taux d’usure de l’huile à partir de conditions de pression et de température qui sont dynamiques.
Grâce au dispositif d’entrainement 4 du système de mesure 1 selon l’invention, la bille métallique 3 peut être montée au point haut PH, pour mesurer la viscosité de l’huile à la manière d’un viscosimètre à bille, sans nécessiter de retourner la portion verticale 20. De plus, le système de mesure 1 selon l’invention fonctionnant à des températures et des pressions élevées et variables, celui-ci peut être monté dans une installation frigorifique IF et relié directement au circuit de lubrification CH. Il n’est plus nécessaire d’envoyer un échantillon d’huile dans un laboratoire comme cela était le cas dans l’art antérieur, ce qui représente un gain de temps important. Le système de mesure 1 permet également une mesure plus régulière, sans perte de temps, permettant de prévoir par exemple une vidange ou une opération de maintenance.
Il va dorénavant être décrit un procédé de mesure de la viscosité de l’huile circulant dans un circuit de lubrification CH d’une installation frigorifique IF, au moyen du système de mesure 1 tel que décrit précédemment, en référence à la .
L’huile circule dans le circuit de lubrification CH de l’installation frigorifique IF à une pression donnée et une température donnée. Dans cet exemple, initialement, l’huile ne circule pas dans le système de mesure 1. Dans le système de mesure 1, la bille métallique 3 se trouve initialement au fond de la portion verticale 20 au point bas PB, le deuxième aimant 54 se trouvant ainsi initialement dans la position haute RH, et le chariot aimanté 42 se trouve initialement également dans la position haute QH.
Le procédé de mesure comprend tout d’abord une étape préliminaire d’ouverture de manière à autoriser la circulation d’huile dans la portion verticale 20 du corps longitudinal 2 via l’orifice d’entrée 23.
Le procédé comprend alors une première étape E1 de remplissage de la portion verticale 20 du système de mesure 1 avec l’huile du circuit de lubrification CH de l’installation frigorifique IF. Lorsque la portion verticale 20 est remplie, les positions des vannes V1, V2 sont modifiées, de manière à empêcher la circulation d’huile entre le circuit de lubrification CH et le système de mesure 1 et à former une enceinte fermée dans le corps principal 2. En pratique, il y a en permanence de l’huile dans la portion verticale 20, cette huile est simplement renouvelée au cours de la première étape E1 afin de permettre de mesurer la viscosité de l’huile qui circule de manière effective dans le circuit de lubrification CH.
Le dispositif de mesure 6 mesure la pression et la température d’huile et envoie un message comprenant les valeurs de pression et de température au dispositif de calcul 7.
Un signal est alors envoyé au moteur d’entrainement 44, commandant le chariot aimanté 42, qui descend de la position haute QH vers la position basse QB dans une deuxième étape E2. Lorsque le chariot aimanté 42 arrive à la position basse QB, le premier capteur de position 45A le détecte et envoie un signal au moteur d’entrainement 44 qui se stoppe. Le chariot aimanté 42 est stoppé en position basse QB.
Le premier aimant 43 du chariot aimanté 42 présentant une force d’attraction plus importante que la force d’attraction du deuxième aimant 54, la bille métallique 3 est attirée par le premier aimant 43, dans une étape E3. Le deuxième aimant 54 retombe alors dans sa position basse RB et vient au contact du capteur de force 53. Le capteur de force 53 envoie alors une information de détection d’un effort et donc de décrochage de la bille métallique 3 entrainant le déclenchement du moteur d’entrainement 44 pour remonter. La bille métallique 3, accrochée au chariot aimanté 42, remonte alors dans une étape d’élévation E4, depuis le point bas PB vers le point haut PH.
Lorsque la bille métallique 3 arrive au point haut PH, celle-ci vient au contact de la butée haute 27, le chariot aimanté 42 continue sa course, de manière à libérer progressivement l’attraction de la bille métallique 3. Lorsque la force d’attraction du premier aimant 43 devient trop faible, la bille métallique 3 n’est plus attirée et entame sa chute. De manière simultanée, le chariot aimanté 42 vient en contact du premier organe de détection 51, qui envoie alors un message de détection de la position verticale de la bille métallique 3 au point haut PH, c’est-à-dire un signal de départ, à un premier instant t1. Le procédé comprend alors une étape de chute E5 de la bille métallique 3 dans la portion verticale 20.
Lorsque la bille métallique 3 arrive au point bas PB, celle-ci attire le deuxième aimant 54 qui passe de la position basse RB à la position haute RH et se décolle ainsi du capteur de force 53. Le capteur de force 53 ne détecte plus d’effort et un message de détection de la position verticale de la bille métallique 3 au point bas PB, c’est-à-dire un signal d’arrivée, est envoyé, à un deuxième instant t2, au dispositif de calcul 7, dans une étape E6.
Le procédé comprend alors une étape de mesure E7, par le dispositif de calcul 7, d’une durée de chute d de la bille métallique 3 entre le point haut PH et le point bas PB, à partir du premier instant t1 et du deuxième instant t2. A partir de la durée de chute d, des valeurs de pression P et de température T, le dispositif de calcul 7 détermine la viscosité courante de l’huile.
De manière préférée, à partir des valeurs de pression P et de température T, le dispositif de calcul 7 permet de déterminer, à partir d’abaques, la viscosité idéale de l’huile pour le type d’huile et le type de fluide frigorigène F. En comparant la viscosité courante de l’huile et la viscosité idéale de l’huile, le dispositif de calcul 7 permet ainsi de déterminer le taux d’usure de l’huile et si cette dernière doit être remplacée. Les positions des vannes V1, V2 sont modifiées de manière à permettre la circulation d’huile dans le système de mesure 1.
L’étape de mesure peut être renouvelée plusieurs fois afin d’obtenir des mesures consolidées qui sont dépourvues de biais.
Grâce à l’invention, la mesure de viscosité peut être déterminée de manière rapide et réactive.
De préférence, la mesure de viscosité est comparée à des seuils prédéterminés et des actions de maintenance sont mises en œuvre en cas de dépassement d’au moins un des seuils.

Claims (10)

  1. Système de mesure (1) de la viscosité d’une huile (F) configuré pour être monté dans un circuit de lubrification (CH) d’une installation frigorifique (IF) dans lequel circule l’huile, le système de mesure (1) comprenant :
    • un corps principal (2) comprenant un orifice d’entrée (23) d’huile, configuré pour coopérer avec un orifice de sortie (O) du circuit de lubrification (CH), un orifice de sortie (24) d’huile, configuré pour coopérer avec un orifice d’entrée (I) du circuit de lubrification (CH), et une portion verticale (20) montée entre l’orifice d’entrée (23) et l’orifice de sortie (24),
    • une bille métallique (3) logée dans la portion verticale (20) et apte à se déplacer par gravité dans la portion verticale (20),
    • un dispositif de détection (5) configuré pour mesurer une durée de chute (d) de la bille métallique (3) entre un point haut (PH) de la portion verticale (20) et un point bas (PB) de la portion verticale (20),
    • un dispositif de calcul (7) configuré pour déterminer la viscosité (V) de l’huile à partir de la durée de chute (d) mesurée,
    • le système de mesure (1) comprenant un dispositif d’entrainement (4) configuré pour entrainer la bille métallique (3) de manière magnétique dans la portion verticale (20) depuis le point bas (PB) vers le point haut (PH), le dispositif d’entrainement (4) étant monté extérieurement à la portion verticale (20) et comprenant :
      • au moins un rail de guidage (41), et
      • au moins un chariot aimanté (42) monté mobile sur le rail de guidage (41) entre une position basse (QB) et une position haute (QH).
  2. Système de mesure (1) selon la revendication 1, dans lequel, le dispositif d’entrainement (4) comprend au moins un moteur d’entrainement (44) configuré pour déplacer le chariot aimanté (42) par rapport au rail de guidage (41).
  3. Système de mesure (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le dispositif de détection (5) comporte un premier organe de détection (51) correspondant au point haut (PH) dans la portion verticale (20) et un deuxième organe de détection (52) correspondant au point bas (PB) dans la portion verticale (20).
  4. Système de mesure (1) selon la revendication 3, dans lequel le deuxième organe de détection (52) comprend un capteur de force (53) et un deuxième aimant (54) configuré pour évoluer entre une position haute (RH) dans laquelle le deuxième aimant (54) est en contact avec la bille métallique (3) et une position basse (RB), dans laquelle le deuxième aimant (54) est en contact avec le capteur de force (53).
  5. Système de mesure (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la portion verticale (20) comprend une butée haute (27) s’étendant à l’intérieur de la portion verticale (20), la butée haute (27) étant configurée pour permettre un détachement de la bille métallique (3) du point haut (PH).
  6. Système de mesure (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le corps principal (2) est en acier inoxydable.
  7. Système de mesure (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le corps principal (2) est configuré pour résister à une pression comprise entre 0 et 20MPa.
  8. Système de mesure (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le corps principal (2) est configuré pour résister à une température comprise entre 0 et 150 °C.
  9. Installation frigorifique (IF) comprenant un circuit de lubrification (CH) et un système de mesure (1) selon l’une des revendications 1 à 8, le corps principal (2) étant relié mécaniquement et fluidiquement au circuit de lubrification (CH) de l’installation frigorifique (IF).
  10. Procédé de mesure de la viscosité (V) d’une huile circulant dans un circuit de lubrification (CH) d’une installation frigorifique (IF), au moyen du système de mesure (1) selon l’une des revendications 1 à 8, le procédé comprenant :
    • une étape de remplissage (E1) de la portion verticale (20) du système de mesure (1) avec l’huile du circuit de lubrification (CH) de l’installation frigorifique (IF),
    • une étape d’élévation (E4), par le dispositif d’entrainement (4), de la bille métallique (3) depuis le point bas (PB) vers le point haut (PH),
    • une étape de chute (E5) de la bille métallique (3) dans la portion verticale (20), et
    • une étape de mesure (E7) d’une durée de chute (d) de la bille métallique (3) entre le point haut (PH) et le point bas (PB), de manière à en déduire la viscosité (V) de l’huile contenue dans la portion verticale (20).
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