Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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~. ,
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PROCÉDÉ DE CONTRÖLE DU BON FONCTIONNEMENT DU SYSTÉME DE
RÉCUPÉRATION DE VAPEUR ÉMISE DANS UNE INSTALLATION DE
DISTRIBUTION DE CARBURANT AINSI QU'INSTALLATION
PERMETTANT LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCÉDÉ
La présente invention concerne un procédé de con-.
trble~du bon fonctionnement du système de récupération de la
vapeur émise dans une installation de distribution de liquidé
en particulier lors de la distribution de carburânt.
l'intérieur du réservoir d'un véhicule .automobile.
Les installations de distribution de carburant.
comprennent classiquement une cuve de stockage du carbûrant à
distribuer, une canalisation de distribution de liquide corn
portant une pompe de distribution permettant de faire circu-.
ler le carburant entre la cuve de stockage et un pistolet
distributeur avec un débit de liquide QL ainsi que des moyens
de comptage branchés sur la canalisation de distribution d~
l~.quide et comportant un mesureur de liquide relié à un géné
rateur d'impulsions ou codeur permettant à un calculateur
d'établir le volume et 1e prix du carburant délivré qui appa
raissent en clair sur un afficheur.
Pour des raisons de sécurité (risque d'explosion)
et de protection de l'environnement de telles installations
sont, en règle générale, équipées d'un système.de récupéxa
fion de la vapeur émise lors du remplissage du réservoir.: ,un
tel système comprend une canalisation de récupération de va-
peur comportant une pompe de récupération permettant de faire
circuler la vapeur émise lors du remplissage du réservoir en-
tre le pistolet distributeur et la cuve. de stockage avec un
débit de vapeur QV. .
Pour qu'un tel système soit efficace. il faut à
chaque instant que le débit de vapeur QV soit approximative-
ment égal au débit de liquide QL.
Pour parvenir à cette performance, on équipe le
système de .récupération de moyens de réglage permettant de
maintenir une telle égalité.
Dans les installations de petites dimensions ne
comportant qu'un ou deux pistolets distributeurs, ces moyens.
de réglage sont simplement constitués par des moyens.
d'étalonnage préalable du débit de vapeur QV sur le débit de
liquide maximum QLmax. qui est généralement de l'ordre de
4(7 litres par minute:
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Dans les installations plus importantes et plus
sophistiquées, les moyens de réglage sont constitués par une
électronique de commande équipée d'un microprocesseur connec-,
tê,c~ eux moyens d~ CompCsge de lagon à diaposor. do 1~ v:~l~aur
instantanée du débit de liquide QL et coopërant soit avec la
pompe de récupération lorsque celle-ci est à vitesse variable
et donc à débit variable, soit avec une électrovanne de régu-,
lation branchée sur la canalisation de récupération de vâpeur...,
lorcqua la pvmFs de récup$xation est à viteasa~ fixe. Dans un .,
l0 tel système, les valeurs de l' ouverture de l' électrovanne .de ,
régulation ou de la vitesse de la pompe de récupération cor-,
respvndant à un débit de vapeur QV donné sont enregistrées
dans la mémoire du microprocesseur au cours d'un étalonnage
préalabl~a . . ~ ,
Les systëmes de récupération de vapeur du type,
susmentionné donnent en général de bons résultats juste aprés
leur étalonnage. En revanche après une période de fonctionne-
ment sur le terrain, les résultats sont plus incertains, voir
complètement erratiques.
Cette situation est, en général, imputable au
vieillissement du matériel . usure des pompes,. encrassemQnt
des canalisations, courroies détendues entraînant une diminu- :.
Lion de la vitesse des pompes, blocage des pvmpes...~
Or, les installations actuelles ne sont pas équi-..
z5 pées d'organes de détection d'un mauvais fonctionnement empê- . y
chant d' atteindre l' égalité entre le débit de liquide .QL et ~ ~ .
le dëbit de vapeur QV, et il peut s'écouler un temps trës,
long entre deux contr8les de l'installation (un à trois ans)
ce qui est, en particulier, source de pollution et d~c~c pré
judiciable à la qualité de l'air.
I1 est à noter que le document antérieur US-
5 3~~ OOe divulgue (colonne 4, lignes 13-18) une installation
de distrïbution de carburant munie d~ un système de récupéra-
tion de vapeur équipé d'un détecteur de fonctionnement de la
pompe de récupération permettant de contr8ler la vitesse nor-.
malemcnt at~:rndue dc cctto pompe st de bloquer la distrih~.~-
tion en cas d'anomalie.
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Ce système de détection ne peut toutefois pas
.r.éagi>~ en cas d' usure mécanique de la pompe ~évolutibh dP gCS
caractéristiques) la rendant éventuellement incapable
d'atteindre un débit de vapeur QV égal au débit de liquide
QL.
I1 en est de méme en cas d' obstruction partielle
ou totale des canalisations d'aspiration ou de refoulement de.
la pompe de récupération (par suite d'encrassement ou acci-
dentellement) ; dans le cas d'une installation équipée d'une
électrovanne de régulation, l'ouverture de celle--ci initiale-
ment programmée suite à l'étalonnage ne permet alors pas
d' atteindre un débit suffisant, et le débit de vapeur QV est
toujours inférieur au débit de liquide QL et peut méme, à la,
limitè, étre nul sans que le système de détection divulgué. ., w
i5 dnnn eetto publication aritOrieure, ne déclenche une alarme
indicatrice d'un mauvais fonctionnement. '.
I1 a également été proposé.. conformément au docu-.
ment US-5 857 500, d'effectuer des contrôles automatiques ~ ~.
d' usuc~Ç de la pompe dc récupéra'Cion, hors disl.wü~uticn r.~e
2o carburant, soi r_p à la commande d' électrovannes situées à : .
l' amont et à l' aval de la, pompe à contr8ler, ce en mesurant
grâce à deux capteurs de pression, les pressions positives ou
négatives atteintes lorsque la pompe tourne. Les pressions
ainsi mesurées au cours d'un cycle d'ouverture/fermeture des
25 électrovannes permettent, par comparaison avec les mesures,
effectuées lors de l'installation du système, de déterminer
l'état d'usure de 1a pompe de récupération.
Selon ce document antérieur, un autre test con
ci~tc ~ mesurer la pQrtR dw c:l~arg~s, c.-.ctr aspiration, pendant.
30 la distribution, ce afin d'évaluer l'état d'encrassement ou
d'obstruction de la canalisation de récupération de vapeur.à
ce niveau.
Ll ne s'agit cependant là que de mesures de pres-
sion dépendant à la fois d' un débit instantané et de la ré-
35 sistance de ligne dont on souhaite déterminer l'évolution par
rapport à la situation initiale correspondant au jour de
l'installation.
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c. ,
4
La présente invention a pour objet de remédier
aux i.nconvénicnts susmentionnés en proposant un p~~oc~adé de
contrôle du bon fonctionnement du système de récupération de
la vapeur émise dans une installation de distribution de li- . '
guide en particulier lors de la distribution de carburant à
l'intérieur du réservoir d'un véhicule automobile permettant
d'indiquer de façon fiable tout mauvais fonctionnement du
système de récupération de vapeur, ce guelle que soit ..,.
1.' origine de ce mauvais foncti onnr_rnerzt.~
l0 Selon l'invention, ce procëdé est caractérisé, en
ce qu'
- on détecte constamment.le débit de valeur QV à l'aide de
moyens de détection,
- on t..rnn:~~ne~L la valeur du débit de vs,pCUr Qu ainsi CldteCtée
~ des moyens dQ comparaison qui la compsr.Qnt ~ uni v:~lc~ur
du débit de liquide QL, et
- lorsque le résultat de cette comparaison se situe à
l'extérieur d'une plage prédéterminée, le cas échéant ré-
glable, on déclenche une alarme indicatrice' d'un mauvais
fonctionnement. .
Selon une première variante de l'invention adap-.
tés à un systême de rëcupération de vapeur comportant une.. v.
électronique de commande associée à une électrovanne comman-
dëe au ï~ uhc pempe à débit variable, on transmet constamment
la valeur du débit de liquide QL déterminée par les moyens de,
comptage aux moyens de comparaison et on la compare à la va
leur du débit' de vapeur QV détectée à l'aide des moyens de
détection.
Il est à noter que conformément à cette variante,
la comparaison du débit de vapeur QV et du débit de liquide
QL peut étre effectuée par l'électronique de commande si
cette fonction a été .programmée dans le microprocesseur équi
part pelle-Ci, Co qui n'est toutefois pas la cas pour les.
systèmes existants qui doivent alors être modifiés en consé
quence .
De plus, si le microprocesseur de l'électronique .
de commande peut dialoguer avec le calculateur des moyens de,
comptage, il est possible de transmettre par l'intermédiair~a.
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de ce calculateur l'alarme au gérant de la station--Service ou
de la télétransmettre à une sociétê de maintenance qui peut, w
ainsi, intervenir plus rapidement.
Selon une seconde variante de l'invention adaptée
~ un système d~ récupé.rati.on simplifié dépourvu
d'électronique de commande et dans lequel les moyens de ré
plage correspondent ~ un étalonnage préalable du débit de va
peur Qv eur le débit de liquide maximum QLmax, on met en
mémoire la valeur maximum QLmax du débit de liquide QL dans
le3 moyons de comparaison et on compare la valeur du débit-d~
vapeur QV détectée à l'aide des moyens de détection à cette
valeur maximum QLmax.
Cortecrnant cette seconde varianto, ïl ect , IIULHt'
que le 3eui1 dc décJ.onahPment de l'alsrme indicatricé d'.un
mauvais fonctionnement peut étre basé. sur une construction
mécanique particulière ou encore sur un phénomène fluidique.
Selon une autre caractéristique de l'invention
concernant elle aussi cette seconda variante, on inhibe
a.'alarme indicatrice d'un mauvais fonctionnement pendant une
durée prédéterminée après la mise en route de la pompe de
distribution de liquide, puis on la réactive pendant un temps
prédéLrar.~tnlné pour l' inhiber ~ nouveau j usqu' é la fin du rem-
plissage du réservoir.
Une telle inhibition s'avèré souvent nécessaire
en particulier en fin de plein lorsque l'usager termine
l' op~ratior ~ petit débit ou oncore en ùc~k~m de ~~l~i n ,
l'invention permet ainsi d'inhiber l'alarme pendant un temps.
t0 après détection des premières impulsions indiquant le dé
but du débit de liquide QL puis, l'alarme peut être active
pendant un temps t7, et enfin être à nouveau inhibée au-del~ . . ,
t0 + tl jusqu'à la fin du plein, ce qui s'avère en particu-.
lier avantagoux dans le cap cita pro-paiement.
I1 est â nol.er que l' on peut égalemCrit adjOindrA
à l'in3tallation de distribution de carburant un dispositif
supplémentaire tel. qu' un détQCteur de d~sbit taré (par exempt e
un détecteur ~ palettes ou à volet mobiles avec le débit de
liquide QL) associé à un interrupteur d'alarme permettant
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z. ,
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d' inhiber l' alarme lorsque le débit de liquide QL est infé-
rieur au débit de liquide maximum QLmax. . .~
Selon une caractéristique prêférentielle de ,.
l' invantic~n, üt1 choisit les moyen.~.s dr_ d~tectiorv t~iriai quo le3
moyens de comparaison de sorte qu'une défaillance de c,es ,;
moyens entraîne également le déclenchement de l'alarme indi-
catrice d'un mauvais fonctionnement. : ,
C~ettc cardvl:Ciibtique esaentiellr qui correspond
à un système dit en sécurité positive permet ds déclencher
tt) l'alarme indicatrice d'un mauveis fonctionnement quelle que
soit l'origine de ce mauvais tonczionnernent.
I1 est à noter qu'une mesure de débit basée sur
la mesure d' une différence de pression aux bornes d' un dia-
phragme à l'aide d'un capteur de pression susceptible de dé-.
rive, ne peut pas constituer un système en sécurité positive ,
du type susmentionné alors qu'à l'inverse un détecteur déli=
orant un signal alternatif fonction du débit sera presque
toujours en sécurité positive.
L'invention se rapporte également à une installa-..~ w
tion permettant la mise en aeuvre du procédé susmentionné.
Selon l'invention, une telle installation com=
prend de façon classiqu~ .
- une cuve de stockage du carburant à distribuer,
-- une canalisation de distribution de liquide comportant une
pompe de distribution permettant de taire circuler le car
burant entre la cuvQ do stockage et urt pistolet distribu
teur avec un débit de liquide QL,
- une canalisation de récupération de vapeur comportant uné
pompe de récupération permettant de faire circuler la va
peur émise lors du remplissage du réservoir entre le pis
tolat distribuLrur et 1a cuve de 3tOCkage avec un dCbit de
vapeur QV,
- des moyens de comptage branchés sur la canalisation dé,
c~igr.ribution de liquide et comportant un mesureur de li
guide relié à un générateur d'impulsions ou codeur permet
tant à un calculateur d'établir le volume et le prix dû .
carburant délivré qui apparaissent én clair sur un affi- w
cheur, et
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- des moyens de rëglage permettant de maintenir à chaque
instant le débit de vapeur QV approximativement égal au
débit de liquide QL.
Selon l'invention, cette installation est carac-
térisée en ce qu'elle comprend .
- des moyens de dëtection permettant de'détecter constamment
le débit de vapeur QV,
- des moyens de comparaison sensibles au débit de vapeur. QV
détecté par les moyens de détection et permettant de com
parer ce débit QV à une valeur du débit de liquide QL, et
- des moyens d'alarme permettant, lorsque le résultat de
cette comparaison se situe à l' extérieur d' une plage pré-
déterminée, lE cas échéant réglable, de déclencher une
alarme révélant soit une défaillance du système de récupé-
as ration de vapeur, notamment des moyens de réglage, soit
une panne des moyens de détection ou des moyens de compa-
raison. .
Conformément à l'invention, le signal transmis
par les moyens d'alarme peut étre un signal optique ou~un si-
final électrique émis, le cas échéant, par un détecteur monté .
en suiveur d'un organe magnétique. ,
I1 est à noter que l'alarme peut étre Constituée,
par un simple arrét de la distribution de carburant.
.La configuration des moyens de détection ainsi
23 que des moyens de comparaison peut varier dans une large me- :-.
sure en .fonction des caractéristiques de l'installation dà.
distribution de carburant et, en particulier, du fait qu'elle
corresponde à la première ou à la seconde des variantes sus-
mentionnées. ,
Les moyens ~de détection. peuvent, à titre
d'exemple et selon une autre caractéristique de l'invention,
ëtre constitués par un détecteur de débit du typa oscillateur
fluidique tel qu'un débitmètre à jet vacillant ou un débitmè-
tre à tourbillon.
Dans de tels débitmètres, le passage alterné du
jet de vapeur devant deux orifices reliés par exemple à un
capteur de pression différentielle génère une pression alter-
native détectée par le capteur et amplifiée ; seule la fré-.
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quence du phénomène est prise en compte et pas son amplitude
qui est soumise aux dérives du capteur de pression. La fré-
quence F du 3içnal i33u ~dc l' zmpli fi.c~tPnr est directement
proportionnelle au débit de vapeur : cette fréquence F compa-
s rée à une fréquence de référence FO pré-établie permet de dé-
clencher une alarme à titre d'exemple dès que
1, 1 S F/FO S 0, 9.
Lorsque le système de récupération de vapeur est
géré par un microprocesseur, cette opération de comparaison
est aisée et peut être obtenue sans frais supplémentaire.
Un défaut de ronctionnement d» capr.PUr ou àé
l'amplificateur, tout comme une eventuelle àestruation d~o~. y
orifices de la prise de pression différentielle correspondent
à une absence de signal donc à un débit nul. En conséquence,.. ..
un mauvais fonctionnement d' un tel systérne cie détection eny
tra.srtr l.r déclenchement d'une alarmo et, por Suitér Celui-ci
est bien en sécurité posi~Live.
Selon une autre caractéristique de l'invention ,
les moyens de détoetion gant cvn8tituG~t ~~r um c~cillateur de.
Type mdcanic~uc .
Un détecteur de débit basé sur le mvuvetnent d' un
oscillateur mécanique dont la fréquence est fonction du dé-
bit, correspond lui aussi., ce pour des raisons identiques aux
raisons mentionnées ci-dessus, ~ un syst~me en sécurité poli-
t ive .
Selon une autre caractéristique de l'invention,
les moyens de détection sont constitués par un organe dépri- ',
mogène en particulier du type Venturi, associé à un système
sensible â la pression et doté d'une mémoire mécanique.
Selon une autre caractéristique de l'invention ,
les mr~yRns ~R c~~t'.Pat i_nn sont constitués par un organe dépri~.
mogène en particulier dc type Venturi,' ne fonctivnnanl. qu'y .
partir d'un seuil de débit le cas échéant réglable.
Selon une autre caractéristique de l'invention,
les moyens de détection sont constitués par une turbine.
Une turbine renseigne, de façon précise sur le
débit et surtout permet de générer un signal alternatif lié
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par exemple au passage de ses pales devant un détecteur (op~
tique, à effet de champ, ...) et est donc en sécuritê positive.
Le ralentissement par friction intempestive ou l.eW .
blocage de 1a turbine dëclenche l'alarme. Bien entendu, w
l'usage fiable d'une turbine ne peut se concevoir qu'avec de's . v
gaz parfaitement dépoussiérés.
Selon une autre caractéristique de l'invention,
1C9 moyens de détection sont constitubs par. unc~ p:~lv~m vu un
obstacle.
Selon une autre caractéristique de l'invention,
les moyens de détection coopèrent avec les moyens d'alarme
par l'intermédiaire d'organes de transmission optique.
Les caractéristiqu~s du procédé et d~ l'l~~sm 11d~
tion qui font ~1'objet de l'invention seron' décrites plus cri
détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une installation de distribution de
carburant comportant un système de récupération de vapeur .
équipé d'une électronique de commande correspondant à
_ l'ârt antérieur,
z0 - la figure 2 représente une installation correspondant à la
première variants de l'invention,
- la figure 3 représente un premier mode de réalisation
d'âne installation correspondant à la seconde variante de
l'invention,
zs - la figure 4 représente un détail associé à la figure 3, .
-- la figure 5 représente un second mode de réalisation d'une
installation correspondant â la seconde variante de
l'invention,
- la figure 6 représente un exemple de_ réalisation des
30 moyens de détection et des moyens de comparaison équipant
une installJl.luu ~~Ut'tl3~~JGïIC~iT111t e~ 18 SCCOndC, variante da
l'invention telle que représentée sur les figures 3, 4 et
- les figures 7a, 7b et 7c représentent un exemple de, confi-..
35 guration de moyens de détection constitua par. un oscilla-
teur de type mécanique, ,.
- les figures ~ et 8a .représentent un autre mode de réalisa- ;
tion de tels moyens de détection. .
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Selon la figure 1, l'installation de distribution
de carburant comporte essentiellement une cuve de stockage 1 .
du carburant à distribuer dans laquelle plonge une canalisa-
tion de distribution de liquide 2 permettant de faire circu-
5 J.er le carburant vers un pistolet distributeur 10 gr3ce à une .
pompe aspirante/refoulante de distribution 3, ce avec un dé-
bit de liquide QL ainsi qu'une canalisation de récupération
de vapeur 16 comportant unc pompe aspirante/retoulante de re~-, .
cupération B permettant de faire circuler la vapeur émise.
10 lors du remplissage du réservoir entre le pistolet distr~.bu- v.
feue 10 et la cuve de stockage, ce avec un débit de vapeur . y
QV.
Le volume de carburant distribué est déterminé à
l' aide d' un mesureur de liquide 4, branché sur la canalisa
is tion de distribution 2 ~t~associé à un codeur impulsiannel 5
délivrant une impulsion chaque centième de litrQ. Ces impul-
sions sont comptées par un calculateur 6 en vue de déterminer
le volume délivré et le prix correspondant de façan à trans-
mettre ces informations au consommateur à l'aide d'un affi~-.
cheur 7.
Le p~.stolet 10 permet, d' une part, de délivrer le
carburant liguide par son embout 12 et, d'autre part, de-ré-
cupérer la vapeur émise lors du remplissage grâce à une ouie
d'aspiration 11.
A cet effet, il est monté à l'extrémité d'uri~ .
flexible coaxial f3 qui véhicule le carburant au travers.
d'une section annulaire tandis que les vapeurs sont aspirées : , v
via la section circulaire centrale.
Ce flexible coaxial 13 e5v direci~e~ment bta~nché ~.
sur la canalist~ti.c~t'1 dC distributlOn dv liqulù~ 2 t~tndi.q qu' un
séparateur 17 permet de renvoyer les vapeurs en direction de
la Cuvç 1 par la canaliRafiion de récu~7ération de vapeur 16.
Selon l'exemple de réalisation représenté sur la
figure 1, la pompo de réc:up~L~a~iur~ ~3 ~ast une pompe ~i vitcoac
fixe entrainée par un moteur 9 et associée à une électrovanne
de régulation 14 dont l' ouverture est pilotée par une élec-
tropique de Commande 15 équipée d'un microprocesseur, de fa-
çon à maintenir à chaque instant le débit de vapeur QV égal
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au débit de liquide QL . à cet effet, 1.' électronique de com-- .
mande 1S est connc~cCée au, codeur impua.sionnel 5 ou au calcu-
lateur 5, de façon à pouvoir disposer de la valeur
instantanée du débit de liquide QL. Cette valeur peut être
$ tranSmiSe Soit directement par 1p ~alc-_ulateur 6, soit sous la
forme d'un nombre d'impulsions par unité de temps par le co-
deur impulsionnel 5 puis calculée par l'électronique de com-.
m~mclr~ 1 ~~ _ .
Dans tous les cas, la valeur de l'ouverture de
io l' électrovanne de régulation 14 permettant ci' obtenir
l' égalité des débits QL et QV est déterminée à partir d' une,
table préalablement enregistrée dans la mémoire du micrôpro-
censeur de l'électronique de commande 15 su cours d'un éta-.
tonnage pour tenir compte des conditions d'installation
15 (pertes de charge) et des performances réelles de la pompe de,
récupération 8 au moment de l'installation.
Selon la figure 2, l'installation représentéQ sur
la figure 1 est en outre équipée de moyens de détection et de
comparaison 20 comprenant,.un débitmètre. 21, installé sur la.
20 canalisation àe récupération ds v:apeur 16 en aval de lâ pompe
de récupération 8 ainsi qu'un comparateur de débit 22 équipé
d'un microprocesseur. .
Le comparateur de débit 22 est connecté au codeur
impulsionnel 5 ou le cas échéant au calculateur 6 de façon à
25 disposer de la valeur instantanée du débit de liquide QL soit.
dirACLCment svi~ j pdi'~ii d' un c~s:lcul. , .
A partir de cette valeur du débit de liquide QL
ainsi. que de la valeur du débit de vapeur QV qui lui est
transmise par le débitmètre 21, le comparateur de débit 22 w ,
3o calcule à tout moment le rapport QV/QL, et, lorsque ce rap-
port sort d'une plage prédéterminée stockée dans la mémoiré
du microprocesseur (par exemple 0,9/1,1), il transmet à des
moyens d'alarme 20' un signal permettant de déclencher une
alarme révélant soit une défaillance du système de récupéra-
is tion de vapeur, soit une panne du débitmètre 21 ou du compas
rateur de débit 22.
Selon la ii.gure 3, l' installation de distribution
de carburant ne comporte pas d'électronique de commande, et
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12 ,
la pompe de récupération 8 est entraînée par un moteur hy-
draulique 23 dont la vitesse est imprimée par le passage du
carburant dans la canalisation de distribution 2, l'énergie :~
étant fournie par la pompe de distribution 3_
Un axe 24 relie rigidement le moteur hydraulique
23 et la pompe de récupération 8 qui tournent par suite à la
méme vitesse.
La vitesse maximum du moteur hydraulique 23 cor
respond à un débit de vapeur QV qui est supérieur au débit de
liquide maximum QLmax.
L'étalonnage de cette installation est effectué
sur. 1 P rlnhi t dP 1 i c~ui dp maximum QLmax. et. Dour obtenir
l'égalité du dbbit de vapeur QV et du débit de liquide QL, on
ajuste la vitesse du moteur hydraulique 23 en dérivant une
partie du débit de liquide QV à l'nide d!un shunt hydrauJ.ique .,.
25 mécaniquement réglable.
Selon la figure 4, un compteur à gaz ou un débit-.
mètre 26 associé à une vanne d'arrêt 27 insérée au moment de
1' étalonnage _ dan5.,_.la canalisation de récupération-. de vapeur " ' ,
16 en amont de la pompe de récupération 8 permet de régler.
les moyens de détection el. de comparaison 20a. Ces moyens.
sont constitués par l'association d'un débitmètre 21a et d'un
comparateur de débit 22a équipé d'un système de mise en mé- .
moire mécanique préréglé sur le débit de liquide maximum
Z5 QLmax d'une manière qui sera décrite plus en dêtail ci-après,
I1 est ainsi possible d' envoyer aux moyens d' alarme 20' a un
signal déclenchant l'alarme indicatrice d'un mauvais fonc-
tionnement lorsque le rapport QV/QLmax est inférieur à un
seuil. prédéterminé réglable.
Selon la figure 5, la pompe de récupération B est
entrainée non pas par un moteur hydraulique s3mxlaire au mo- ,
teur 23 représenté sur la figure 3, mais par un moteur indé=,
pendant 9 et a.' instnllatior~ est préal.r~hlement ctexlonnée aur
la valeur maximum QLmax du débit de liquide par. l'adjoncl.ion,
d'une perte de charge 28 réglable mécaniquement, agissant sur .,
lc déht.t de vnpcur dc façon à obtenir OV = QL. ,
Par ailleurs, les moyens dé détection et de com-.
paraison 20b constitués par l'association d'un débitmètre 21b
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13
et d'un comparateur de débit 22b coopèrent avec des moyens
d'inhibition 29 des moyens d'alarme 20'b.
Ces moyens d'inhibition d'alarme 29 sont consti
tués par un détecteur de débit de liquide taré 291 branché
sur la canalisation de distribution de liquide 2 et coopérant
avec un interrupteur d'alarme 292 : il est ainsi possible
d'inhiber les moyens d'alarme 20'b lorsque le débit de li-
quide QL est inférieur à une fraction prédéterminée de sa va--
leur maximum QLmax. ,
Salon la figura 6, les moyens de détection et de
comparaison sont constitués par l'association d'un détecteur
de débit 100 et d'un compârateur de débit 150 comprenant uné
mémoire mécanique.
Conformément à cet exemple de réalisation, le dé
tecteur de débit 100 est constitué par un organe déprimogène
de type Venturi. monté sur la canalisation de récupération dé
vapeur 16 et muni de deux prises de prc~s5ion 101, 102, rcs
pectivement situées au niveau du col du Venturi 100 et au ni
veau de la sortie de celui-Ci.
ïl est clair que la différence de pression entre .
les prises 101 et 102 est fonction du débit de vapeur QV.
Le comparateur de débit 150, qui est un élément
sensible à la différence de pression ~P entre les prises 101
et 102, est composé d'une membrane 151 de surface efficace S
qui est bloquée à sa périphérie entre 'deux demi-bottiers 152
et 153, ce de façon M anche.
Les demi-bottiers 152 et 7,53 sont respectivement
munis de prises de pression 154, 155 reliées chacune à l'une
des prises de pression 101, 102 du Venturi 100.
Ainsi, la membrane 151 subdivise le boitiez cops-
titué par la réunion des deux demi-bottiers 152, 153 en deux
chambres 152', 153'.
La pression Qu niveau du ool du Venturi 100 i'&yne
dans la chambre 152' qui est connectée à la prise de pression
vs 101 tandis c~m~ la pression au niveau de la sortio du Vanr_uri
100 règne dans la chambre 153' qui est connectée à la prise .
de pression 102.
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14 . ~ , ; ,.:., ... ..
Par ailleurs, la membrane 151 porte solidairement
un plateau 156 sur lequel est fixée une tige 157 s'étendant
dans un appendice cylindrique 1571 prolongeant la chambre
153' reliée à la prise de~pression 102.
L'appendice cylindrique 1571 est muni de deux fe-
nétres 160, 161 en un matériau transparent respectivement
placées en regard de deux fibres optiques 158, 153 dont l'une
158 est reliée à une source lumineuse tandis que l'autre 159
est .reliée à un photorécepteur~non représenté qui est associé
à un amplificateur permettant de déclencher l'alarme indica-
trice d'un mauvais fonctionnement lorsque le photorécepteur
ne reçoit pas de lumière.
La présence de la tige 157 entre les fenëtres
160, 161 interdit à la lumière d'étre transmise de la fibre
1s optique 158 à la fibre optique 159, entraînant ainsi le dé
clenchement de l'alarme.
De plus, la chambre 152' reliée à la prisa de
pression 101 renferme un ressort 162 très souple mais compri-
mé sur une longueur importante par l'intermédiaire d'une vis
de réglage 162' de façon à permettre d'appliquer le plateaû
156 solidaire de la membrane 151 contre les parois du demi-
boïtier 153 avec une force F dans la position représentée sur
la figure 6 dans laquelle la tige 157 obture les fenétres 160
et 161.
A partir de cette position, lorsque le débit de
vapeur QV augmente, la différence de pression ~P entre lea
prises 101 et 102 augmente également jusqu'à ce que sous
l'action de 1rr pression rognant dan' lit châmbre 153' reliée ~d
la prise de pression 102, la membrane 151 exerce une force
SOP supérieure à la force F' et opposée à celle=ci. A ce mo-
ment, la membrane 151 recule brutalement et la tige 157 dé-
gage les fenëtres 160, 161 : par suite le passage de là
lumière entre les fibres optiques 158 et 159 vers le photoré-
capteur est alors autorisé.
I1 est à noter que, lors de l'étalonnage de
l'installation, le comparateur de débit 150 est réglé à
l' aide de la vis de réglage 162' pour laisser le passage de
la lumière à partir d'une valeur de seuil du rapport entre le
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débit de vapeur QV et le débit de liquide maximum QLmax (â .
titre d'exemple, lorsque QV/QLmax Z 0,9). .
Le système décrit ci-dessus est bien en sécurité..-
positive vu que .
5 - la lumière n'est transmise qu'en cas de bon fonctionnement
et l'alarme est déclenchêe si la source de lumière n'émet,
plus ou si le photorécepteur eat hors service,
- si la membrane 151 est percée ou fissurée, elle ne permet
pas de dégager le passage de la lumière entre les fibres
10 optiques 158 et 159,
- un défaut de connexion entre les prises de pression 101,
154 et 102, 155 correspond au même effet.
Un tel systémc correspond donc à une mise en mé-
moire mécanique de la pression de liquide maximum QLmax.
~s I1 est à noter que 1a détection optique d'un mau-
vais fonctionnement est avantageuse aur le plan de la sécuri-
té (atmosphère dangereuse) mais que, d~ façon non représentée .
sur les figures, on pourrait remplacer la tige 157 par un,
élément magnétique associé à un détecteur à effet Hall. ou un ..
2o relais c< Reed » ou pneumatique, ou plus simplement faire en .
sorte que le déplacement de la tige 157 observable de ,_
l'extérieur corresponde ~ un changement de couleur pour
l'observateur.
Il est en outre à noter que le Venturi 100 repré
senté sur la figure 6 est supposé avoir un angle de 7° t 2°.
de sorte que la tonetion ~P - f(QV) soit une fonction conti-,
nue.
Le passage à un angle supérieur par exemple 14°
rendrait le phénoméne discontinu. En effet, à faible débit,
le j et issu du col 101 du Venturi 100 ne peut s' épanouir et
se coller aux parois de celui-ci, ce qui entraîne
l'impossibilité d'obtenir une différence de pression dP en-
tre les prises de pression 101 et 102.
Au-delà d'un certain débit, le jet peut se coller
aux parois du Venturi et provoquer une différence de Ares
sion. Le débit auquel se produit ce phénomène peut étre réglé
par la mise en place d'un obstacle sur le trajet de sortie de . ., -
la vapeur avec une position réglable.
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Une telle adjonction permettrait d'obtenir un
seuil de déclenchement basé sur un phénomène fluidique,. et un
capteur de pression bon marché du commerce pourrait suffire à
déclencher l'alarme en u tout ou rien ~.
Conformément à l'exemple de réalisation représen-
tée sur les figures 7a, 7b et 7c, 1~s moyens de détection.
sont constitués par un oscillateur de type mécanique, v.
Selon la figure 7b, cet oscillateur est constitué
par un disque cylindrique B suspendu, d'une part, par ûn fil
de torsion C encastré au niveau de ses.extrémités d et d' et.
comportant, d'autre part, deux épaulements E1 et E2.
Selon la figure 7a, le cylindre B qui est repré-
senté en coupe est percé de deux canaux courbes C1 et C2 com-
portant respectivement un orifice d'entrée G1, G2 et un
orifice de sortie H1, H2 débouchant vers l'extérieur au ni-
veau des épaulements E1 et E2.
Les canaux C1 et C2 comportent chacun un tronçon
rectiligne adjacent à l'orifice d'entrée G1, G2 ainsi qu'un
tronçon courbe adjacent à l'orifice de sortie H1, H2.
Les deux tronçons rectilignes s'étendent essen-
tiellement parallèlement à proximité . immédiate l'un de
l'autre tandis que les deux tronçons courbes sont divergents.,
Selon la figure 7a, les orifices d' entrée G1, G2. .
des canaux C1 et C2 du cylindre H sont situés ~n regard d'une
pièce fixe A montée sur la canalisation de récupération de
vapeur 16 Qt comprenant un canal d'arrivée CO du déhir.. dP va-,
peur QV.
Lorsque le débit de vapeur QV est nul, le cylin-
dre 8 est au repos et l' orifice d' entxée G1 du canal C1 est
situé en regard du canal CO de la piëce A comme représenté
sur la figure 7a.
Lorsque le débit de vapeur QV s'installe, le jet
pénétrant dans le canal C1 par l'orifice d'entrée G1, sort de
ce canal par l'orifice de sortie H1 situé au niveau de
l'épaulement E1.
Par suite de la géométrie particulière et du mon-
tage du cylindre B, ce débit entra~ne une rotation de celui-
ci avec une vitesse angulaire agi.
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Par suite de ce mouvement de rotation, l'orifice
d'entrée G2 du canal C2 se déplace en face du canal CO de la
pièce A, entrainant ainsi la rotation du cylindre B à une vi-
tesse o~ en sens inverse et ainsi de suite.
On obtient ainsi, un mouvement pendulaire qui peut
étre détecté par un capteur optique non représenté permettant
de déclencher l'alarme.
Selon la figure 7c, J.a vitesse angulaire_m appli-
quée à ce systëme pendulaire modifie considérablement la fré- '
quence propre d'oscillation TO de la pièce B, et l'on obtient
une fréquence d'oscillation T1 directement reliée au débit de
vapeur QV. ,
Selon l'exemple de réalisation représenté sur les .,.
figures 8 et 8a, le débit de vapeur QV devant étre détecté
13 est canalisé par un embout 101 directement monté sur la cana-
lisation de récupëration de vapeur 16 peur pénétrer en jet
dans un boi.tier 102 comportant un orifice de sortie 103.
Selon la gigure 8, le boîtier 102 est équipé, à
sa partie médiane, de deux lames métalliques 104 et 105 dis
posées symétriquement et fixées aux parois du bottier aux
points 106 et 107. '
Selon la figure 8a, chacune des lames 10.4, 105
cvmparte une partie flexible 104a, 105a voisine du point de
fixation 106, 107 ainsi qu'une partie plus épaisse 104b, 105b
de forme incurvée s'étendant librement.
Les deux partie incurvées 104b et 105b forrnent~
entre elles un pseudo Venturi. .
Compte tenu de la configuration susmentionnée, le ; . ..
passage du jet de vapeur QV entre les deux plaques 104, 105
crée. par rapport au reste du volume du boîtier 102, une dé
pression entraSnant un déplacement de ces deux plaques 104,
105 l'une vers l'autre jusqu'à ce qu'elles se collent l'une
contre l'autre de façon à interrompre localement le débit QV,
ce qui entraine 1e retour des plaques vers leur position ini
tiale et ainsi de suite.
On obtient ainsi un régime oscillatoire dont la
fréquence dépend du débit de vapeur QV. Cette fréquence peut
étre mesurée gréGe é l'interruption d'un faisceau de lumière
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,.
non représenté chaque fois que les lames 104, 105 viennént en . ~~.
contact. '
I1 s' agit là encore d' un syst~me en sécuxité po-
sitive vu que le signal alternatif disparait dès lors que la
mise en oscillation n'est. plus possible ou que le raisceau
optique est interrompu pour une raison accidentel7.e.
