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DANS
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Gst
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Gne
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Ext4
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Physical
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16 litres
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40 litres
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de 40 litres
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de 240 litres
(2)
[17][_]
240 litres
(2)
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256 litres
(2)
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Molecule
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DES
(8)
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glycerin
(1)
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ethyl alcohol
(1)
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Se
(1)
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Organism
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2511093A1
Family ID 7982159
Probable Assignee Horak Vladimir
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title POMPE STATIQUE A DEBIT ETALONNE
EN Title STATIC METERING PUMP WITH ELECTRICALLY OPERATED VALVES - HAS
TWO TANKS ALTERNATELY FILLED AND DISCHARGED UNTIL PRESELECTED LIQ.
VOLUME IS DISPENSED
Abstract
_________________________________________________________________
UNE POMPE STATIQUE 10 A DEBIT ETALONNE COMPREND UNE PAIRE DE
RESERVOIRS 12, 14, DES SOUPAPES D'ADMISSION 18, 20 ET D'EVACUATION 32,
34 A COMMANDE ELECTRIQUE, DES SONDES 48 DE NIVEAU DU LIQUIDE ET DES
DISPOSITIFS 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88 DE COMMANDE AUTOMATIQUE QUI
PERMETTENT ALTERNATIVEMENT LE REMPLISSAGE D'UN PREMIER DES RESERVOIRS,
TOUT EN PERMETTANT LE DECHARGEMENT DE LIQUIDE A PARTIR D'UN SECOND DES
RESERVOIRS, PUIS PERMETTENT LE DECHARGEMENT DE LIQUIDE A PARTIR DU
PREMIER RESERVOIR, TOUT EN ASSURANT LE REMPLISSAGE DU SECOND
RESERVOIR. LE CYCLE DE REMPLISSAGE ET DE DECHARGEMENT DES RESERVOIRS
EST REPETE JUSQU'A CE QU'UN VOLUME PREALABLEMENT FIXE DE LIQUIDE AIT
ETE DEBITE DANS DES CONDITIONS PRECISES DE MESURE. EN SERVICE NORMAL,
LES DEUX RESERVOIRS SONT AGENCES DE FACON A DEBITER LE MEME VOLUME DE
LIQUIDE. LORSQUE LE VOLUME TOTAL DE LIQUIDE DEBITE QUI EST DEMANDE
CONTIENT UNE FRACTION DU VOLUME NORMAL D'UN RESERVOIR, L'UN DES
RESERVOIRS EST EQUIPE D'UNE SONDE DE NIVEAU FRACTIONNAIRE DE LIQUIDE
QUI PEUT ETRE PRE-REGLEE DE SORTE QUE CE RESERVOIR NE SOIT
INITIALEMENT REMPLI QU'AU VOLUME FRACTIONNAIRE ET QUE L'OPERATION DE
MESURE DEBUTE PAR LE DECHARGEMENT DE CE RESERVOIR.
The static metering pump includes a pair of tanks, electrically
operated inlet and outlet valves, liquid level sensors and controls
which permit the alternate filling of a first of the tanks while
permitting the discharging of liquid from a second of the tanks and
then permitting the discharging of liquid from the first tank while
filling the second tank. The cycle of filling and discharging of the
tanks is repeated until a preselected volume of liquid is dispensed
with precise metering. The two tanks are adapted to dispense the same
volume of liquid in normal operation. Where the total volume of
dispensed liquid called for includes a fraction of the normal volume
of the tanks, one of the tanks is provided with a fractional liquid
level sensor which may be preset to fill this tank initially to the
fractional volume and to commence the metering to operation by the
discharge of this tank.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne generalement des pompes et, plus
precisement, une pompe statique a debit etalonne, destinee a debiter
des quantites mesurees de fluide.
I1 existe, dans l'etat anterieur de la tecklique relative aux
dispositifs concus pour debiter dea ntites mesurees de fluides, de
nombreux exemples de pompes du type volumetrique ou a deplacement
positif, pompes dont le volume deplace par cycle est connu et qui sont
utilisees pour mesurer la quantite de fluide qui est pompee. les
pompes a deplacement positif sont sujettes a plusieurs defauts
inherents, notamment l'imprecision due a l'usure de pieces
constituantes, l'imprecision due a des variations de leur vitesse de
fonctionnement resultant de fluctuations de l'energie d'alimentation
et l'rprecision due aux fuites du fluide au niveau des joints de la
pompe.Outre que les problemes de fuites sont a l'origine
d'imprecisions de la mesure, les fuites du fluide ou de vapeurs
deleteres, dans les applica- tions faisant intervenir la mesure de
fluides dangereux, peuvent poser des problemes difficiles de securite
qui peuvent avoir une influence sur l'exploitation economique du
systeme concerne. Les joints de pompes volumetriques classiques
tournant a grande vitesse sont suets a des defauts et deteriorations
de types varies qui peuvent provoquer l'arret de la pompe. Dans des
applications critiques, ou une interruption de la fonction de mesure
peut entrainer un arret couteux de certaines operations, il est
ordinairement necessaire de prevoir une pompe de reserve pour pallier
a une defaillance eventuelle de la pompe. le volume deplace par cycle
d'une pompe de mesure classique a deplacement positif est
ordinairement relativement petit en comparaison du volume de fluide
habituellement mesure pour une simple dose. I1 en resulte la necessite
d'un nombre relativement grand de cycles ou tours de la pompe pour
atteindre le volume de la dose. les imprecisions qui interviennent
dans un seul cycle d'une pompe classique sont cumulatives tout au long
du processus de mesure et m8me si les imprecisions intervenant dans un
seul cycle d'une telle pompe sont petites, l'utilisation de la pompe
sur un grand nombre de cycles aboutit a une erreur globale appreciable
quant au volume de fluide debite.
Une autre source de difficultes dans l'emploi de pompes classiques est
le fait que la precision de ces pompes s'altere a l'usage et que ces
pompes doivent etre reetalonnees periodiquement.
Les pompes volumetriques classiques provoquent egalement une pulsation
dans le courant a la sortie, ce qui est un incon venient dans
certaines applications.
En outre, les pompes volumetriques classiques sont concues pour operer
avec des fluides qui ont une gamme etroite de viscosite. Par exemple,
la mme pompe ne peut pas etre utilisee pour mesurer la glycerin et
l'ethyl alcohol.
La presente invention a pour but de remedier aux inconvenients de
l'etat anterieur de la technique en fournissant une pompe statique a
debit etalonne pour mesurer et debiter des doses de liquides, pompe
qui ne comporte pas de parties mobiles.
Un autre but de la presente invention est de fournir une pompe
statique a debit etalonne qui soit a l'abri des difficultes
accompagnant ordinairement l'emploi des joints a rotation que l'on
trouve dans les pompes volumetriques classiques.
Un autre but de la presente invention est de fournir une pompe
statique a debit etalonne qui soit capable d'une grande precision.
Un autre but de la presente invention est de fournir une pompe
statique a debit etalonne avec laquelle le volume debite au cours d'un
seul cycle de fonctionnement puisse etre rendu relativement grand en
comparaison du volume total de la dose.
Un autre but de la presente invention est de fournir une pompe
statique a debit etalonne qui soit a l'abri des fuites de liquide ou
de vapeurs deleteres.
Un autre but de la presente invention est de fournir une pompe
statique a debit etalonne qui puisse etre soumise a des chaleurs de
sterilisation sans risque d'endommagement.
Un autre but de la presente invention est de fournir une pompe
statique a debit etalonne a la sortie de laquelle le courant soit
depourvu de pulsations, par opposition au courant pulsatoire produit
par les pompes volumetriques classiques.
Un autre but de la presente invention est de fournir- une pompe
statique a debit etalonne qui puisse notre facilement adaptee en vue
de son fonctionnement avec des liquides de differentes viscosites.
Un autre but encore de la presente invention est de fournir une pompe
statique a debit etalonne qut comprenne kn nombre relativement reduit
d'elements constituants, - relativement sim plies et economiques a la
fabrication.
D'apres la presente invention, il est propose une pompe statique a
debit etalonne qui comprend une paire de reservoirs relies par un
tuyau qui etablit la communication entre les parties superieures des
reservoirs. Chacun des reservoirs est equipe d'une soupape d'admission
a commande electrique et d'une soupape d'evacuation a commande
electrique. les deux soupapes d'evacuation sont en communication avec
une soupape a trois voies a commande electrique qui debouche dans un
tuyau d'ecoulement.Un tuyau d'admission conduit aux deux soupapes
d'admission. I1 est prevu un systeme de controle electrique du niveau
de liquide qui comprend des sondes de niveau de liquide dans chacun
des reservoirs, un panneau de commande et des connexions electriques
entre le panneau de commande, les soupapes d'admission, les soupapes
d'evacuation, la soupape a trois voies et les sondes de niveau du
liquide.
Lors du fonctionnement de la pompe statique a debit etalonne, le
liquide remplit en alternance un premier des deux reservoirs, tout en
etant decharge du second reservoir, puis, lorsque le liquide s1
abaisse au-dessous d'un niveau prealablement choisi dans le premier
reservoir, les positions des soupapes d'admission, des soupapes
d'evacuation et de la soupape a trois voies sont automatiquement
modifiees, de maniere a decharger le liquide du premier reservoir,
tout en remplissant le second reservoir. Ce cycle de remplissage et de
dechargement des reservoirs se deroule automatiquement jusqu'a ce
qu'un nombre prealablement choisi de cycles ait ete effectue: a ce
moment, un volume prealablement choisi de liquide a ete mesure et la
pompe statique a debit etalonne est arretee.Si le volume a debiter
represente une fraction de la capacite totale des reservoirs, une
sonde de dosage fractionne intervient pour le remplissage partiel de
l'un des reservoirs a la valeur fractionnaire, l'operation de dosage
debutant par ce reservoir.
D'apres l'invention, l'ecoulement du liquide a partirde la pompe
statique a debit etalonne peut s'effectuer uniquement par gravite ou,
selon une autre disposition possible, de l'air ou un gaz peut etre
maintenu sous pression au-dessus du niveau du liquide dans les
reservoirs, au moyen d'une source exterieure de pression. Le liquide
lui-meme peut etre maintenu sous pression a l'aide d'une pompe a
pression exterieure.
Dans une autre forme de realisation possible de l'inven- tion,- qui
est capable de debiter un liquide sous haute pres sion, le tuyau
tnyan'a'8coulement est raccorde a un troisieme reser- voir qui
contient une paire de sondes electriques de niveau du liquide, montees
en position reglable. La sortie du troisieme reservoir est raccordee a
une pompe a haute pression.La pompe a haute pression et les sondes de
niveau du liquide sont reliees par des connexions electriques a un
dispositif de reglage de vitesse de la pompe a commande electrique.
lors du fonctionnement de cette autre forme de realisation, lorsque.
le niveau du liquide dans le troisieme reservoir s'eleve au-dessus de
la sonde de niveau du liquide qui est appelee sonde de niveau
superieur, le dispositif de reglage de vitesse de la pompe augmente la
vitesse de la pompe a haute pression. Lorsque le niveau du liquide
s'abaisse -au-dessous de la sonde de niveau du liquide qui est appelee
sonde de niveau inferieur, le dispositif de reglage de vitesse de la
pompe diminue la vitesse de la pompe a haute pression.De la sorte, le
dispositif de reglage de vitesse de la pompe peut compenser les
variations de la vitesse de la pompe dues a des variations de
l'energie d'alimentation qui Gst prevue pour le fonctionne- ment de la
pompe a haute pression. Du fait que les hautes pressions sont creees
par la pompe a pression, cette forme de realisation offre l'avantage
qu'elle est en mesure de fournir un ecoulement dose de liquide sous
haute pression, alors que les reservoirs de la pompe statique a debit
detalonne sont construits pour supporter des pressions relativement
faibles.
D'autres buts et avantages de ltinvention apparaitront au cours de la
description qui suit, donnee en reference aux dessins ci-annexes.
La fig. 1 est une vue schematique en elevation laterale d'une pompe
statique suivant la presente invention, representant une paire de
reservoirs en communication mutuelle, les soupapes et sondes qui leur
sont associees, ainsi qu'un panneau de commande.
La fig. 2 est un schema fonctionnel de la pompe statique de la fig. 1,
montrant la circulation de signaux electriques entre les differents
elements.
La fig. 3 est une representation schematIque en elevation d'une
application de la pompe statique de la fig. 1, lalimen- tation de la
pompe statique eteffectuant ici par gravite.
La fig. 4 est une representation schematique en elevation d'une autre
application de la pompe statique de ia tg. 1, la pompe statique etant
ici alimentee a partir d'un reservoir de stockage sous pression.
La fig. 5 est une representation schematique en elevation d'une autre
application encore de la pompe statique de la fig.
1, illustrant l'adjonction d'une pompe a pression.
La fig. 6 est une vue schematique en elevation laterale d'une deuxieme
forme de realisation de la pompe statique de la fig. 1, illustrant
l'adjonction d'un reservoir supplementaire et d'une pompe a haute
pression pour la fourniture de fluides sous des pressions estremement
elevees.
La fig. 7 enfin est un schema fonctionnel de la forme de realisation
de la pompe statique representee sur la fig. 6.
Pour se referer en detail aux dessins, il est represente sur la fig. 1
une pompe statique a debit etalonne lu suivant la presente invention.
La pompe statique a debit etalonne 10 comprend une paire de reservoirs
12, 14 qui sont relies par un tuyau 16, de telle maniere que l'air ou
d'autres gaz puissent passer dlun reservoir dans l'autre. La pompe
statique a debit etalonne 10 comprend egalement une paire de soupapes
d'admission 18, 20 a commande electrique qui sont alimentees par un
tuyau d'admission 22. Les soupapes d'admission 18, 20 sont raccordees
a des tuyaux 24, 26 qui se terminent dans les parties inferieures des
reservoirs 12, 14 respectivement, ce qui reduit au minimum la creation
de turbulence pendant le rempli sage des reservoirs 12, 14.
Les reservoirs 12, 14 comportent chacun un raccord de sortie
interchangeable 28, 30 qui peut etre remplace par un raccord different
du meme modele presentant un orifice de calibre different, ce qui
permet de doser, avec la pompe statique a debit etalonne 10, des
liquides de viscosites differentes.
Les raccords de sortie 28, 30 conduisent a une paire de soupapes
d'evacuation 32, 34 a commande electrique par l'intermediaire de tubes
36, 38. Les- soupapes d'evacuation 32, 34 sont reliees a une soupape a
trois voies 40 a commande electrique par des tuyaux 42, 44. La soupape
a trois voies 40 decharge le liquide mesure par un tuyau 46.
Chacun des reservoirs 12, 14 est equipe d'un dispositif de controle
electrique deniveau du liquide de type connu. Un dispositif de contre
de niveau du liquide 48 qui s' est revele approprie est decrit dans le
brevet des Etats-Unis no 3 703 246 intitule "Controle du niveau de
liquide" et sa description ne sera ici donnee que dans la mesure
necessaire pour faire comprendre le mode de realisation de la presente
invention. Les dispositifs 48 de controle de niveau du liquide
adjoints aux deux reservoirs 12, 14 sont identiques et chaque
dispositif 48 comprend un flotteur magnetique 50, 52 se composant d'un
aimant discoidal (non represente) noye par moulage dans une capsule de
matiere plastique flottante.Chaque flotteur magnetique 50, 52 repose
sur la surface du liquide contenu dans un tube vertical 54, 56, ces
tubs verticaux etant en communica- tion avec les reservoirs 12, 14,
tant a la partie superieure qu'a la partie inferieure de ces derniers.
A ltextdrieur de chacun des tubes verticaux 54, 56 est placee une
paire respective d'interrupteurs a lame vibrante 58, 60 et 62, 64 qui
peuvent etre montes sur des curseurs (non representes) permettant de
regler la position des interrupteurs a lame vibrante 58, 60, 62, 64 en
direction verticale.Lorsque l'un des aimants montesur l'un des
flotteurs 50, 52 passe en regard d'un interrupteur a lame vibrante 58,
60, 62, 64, il actionne l'interrupteur a lame vibrante, ce qui a pour
effet de fermer un circuit electrique. Les dispositifs 48 de controle
de niveau du liquide sont relies aux soupapes d'admission 18, 20 et
aux soupapes d'evacuation 32, 34 par des connexions electriques, afin
d'actionner ces soupapes pour maintenir les niveaux voulus de liquide
dans les reservoirs, de la maniere qui va etre maintenant decrite.
Les interrupteurs a lame vibrante 58, 60, 62, 64 sont montes a
proximite immediate d'echelles 66, 68 qui sont graduees en unites de
volume. Sur chacune des echelles 66, 68 peuvent etre gravees plusieurs
graduations, afin d'admettre des liquides de densites differentes ou
les variations de densite d'un meme fluide, dues a des variations de
la temperature operatoire. le dispositif 48 de controle de niveau du
liquide suivant le brevet des Etats-Unis n2 3 703 246 n'a ete decrit
qu'a titre d'exemple et il est bien entendu que l'un quelconque parmi
un grand nombre de dispositifs de contre du niveau de liquides, qui
produisent ou modifient un signal electrique en reponse a une
variation du niveau du liquide dans un reservoir, peut etre incorpore
dans la pompe statique a debit etalonne 10.
Chacun des reservoirs 12, 14 est egalement equipe d'un interrupteur a
sonde de securite 70, 72, place au-dessus de la position la plus haute
des interrupteurs a lame vibrante 58, 62, afin d'emettre un signal
d'alarme en cas de defaut de fonctionnement des interrupteurs a lame
vibrante 58, 62 dans le but d'eviter un surremplissage non voulu des
reservoirs 12, 14.
La pompe statique a debit etalonne 10 comprend un panneau de commande
74 qui presente les interrupteurs et appareils de commande suivants:
pre-reglage et commande du compteur 76, interrupteur marche-arret-78,
interrupteur de premier remplissage 80, interrupteur de mise en marche
82, premier interrupteur de securite 84 et second interrupteur de
securite 86. le panneau de commande 74 et les differents elements de
la pompe statique a debit etalonne 10 sont interconnectes par
plusieurs conducteurs electriques 88 qui seront individuellement
ciapres dans la description du fonctionnement.
L'operation de mesure s'effectue par vidage alterne et successif des
reservoirs 12 et 14, l'un des reservoirs se remplissant pendant que
l'autre se vide. Par les positions pre-reglees des interrupteurs a
lame vibrante superieurs 58, 62 et des interrupteurs a lame vibrante
inferieurs 60, 64, chaque reservoir est en mesure de debiter un volume
exact de fluide, par exemple 40 litres. les interrupteurs a lame
vibrante superieurs 58 et 62 servent de sondes de niveau plein de
liquide dans les reservoirs 12 et 14 respectifs, tandis que les
interrupteurs a lame vibrante inferieurs 6t et 64 servent de sondes de
niveau vide de liquide dans les reservoirs, c'est a-dire le niveau a
la fin du dechargement du reservoir.Entre les sondes de niveau plein
58, 62 et les sondes de niveau vide 60, 64 sont compris les volumes
regles de liquide a debiter, par exemple 40 litres. Ainsi, a chaque
cycle de dechargement de chacun des reservoirs 12 et 14, un volume
precis de 40 litres est debite.
Le volume total de liquide a debiter est regle par ltope- rateur sur
l'appareil de pre-reglage et de commande de comp- teur 76 sur le
panneau de commande 74: par exemple, un volume total de 240 litres
peut etre rCgle. Ta pompe statique a debit etalonne 10 va alors
fonctionner automatiquement en effectuant a six reprises le vidage
alterne dos reservoirs 12 et 14. ce qui fait qu'un volume exact ae 240
litres de liquide est mesure
Afin de pouvoir mesurer un volume total de liquide qui n'est pas un
multiple exact des volumes pre-regles delivres par les reservoirs 12
et 14, par exemple 256 litres, la pompe statique a debit etalonne est
equipee d'une eonde de dosage fractionne 85, representee sur la cig.
2, S0l3S la Forme d'un interrupteur magnetique a lame vibrante 87
adjoint au reservoir 14.L'interrupteur a lame vibrante 87 est monte
coulissant le long d'une echelle 89 qui est g;adude en fractions da
volume delivrd par le reservoir;4.La sonde 85 peut etre reglee a la
main pour un volume fraetiornaire voulu et au moment ou le dispositif
de mesure est mis en service, de la maniere decrite ci-apres, le
reservoir 14 est rempli partiellement, jusqu'au niveau de la sonde de
dosage fractionne 85, puis delivre tout d'abord son contenu
partiel.?ar la swite; les reservoir 12 et 14 delivreront en alternance
leurs volumes complets, jusqu'a ce que le volume total voulu de
liquide ait ete mesure.
On se referera maintenant a la fig. 2 pour decrire le fonctionnement
de la pompe statique a debit etalonne 70. vivant le lancement de
l'operation de mesure, l'operateur regle le volume total voulu a
l'aide de l'appareil de pre-reglage et de commande de compteur 76 sur
le panneau de commande 74, Ce volume total peut etre un multiple
entier de la charge de 40 litres debitee par chaque reservoir 12 et
14, par exemple 240 litres.Par contre, Si le volume total voulu n1 est
pas un tel multiple entier, par exemple 256 litres, I'operateur regle
egalement la quantite fractionnaire, a savoir 16 litres, au moyen de
l'appareil de pre-reglage et de commande du compteur 76. En outre, il
regle manuellement lI interrupteur a lame vibrante coulissant 87 de la
sonde de dosage fractionne 85 sur la graduation de 1' echelle 88 qui
indique les deuxcinquiemes du volume du reservoir 14, ctest-a-dire 16
litres.
L'operateur presse alors l'interrupteur marche-arr and 78 pour mettre
le dispositif sous tension, puis il presse l'interrupteur de premier
remplissage 80 sur le panneau de commande 74, ce qui declenche l'une
de deux operations de remplissage possibles. 'il nra pas ete regle de
quantite fractionnaire au moyen de l'appareil de pre-reglage et de
commande du compteur 76 et au moyen de la sonde de dosage fractionne
85, l'interrupteur de premier remplissage 80 envoie un signal
electrique sur le conducteur 90 pour ouvrir les soupapes d'admission
18 et 20, et il envoie egalement sur le conducteur 92 un signal
electrique qui place la soupape a trois voies 40 dans la position
permettant l'ecoulement a partir du reservoir 12 et empochant
l'ecoulement a partir du reservoir 14. le liquide provenant d'une
source (non representee) coule le long du tuyau 22 dans le sens de la
fleche 94 (fig. 2), pour remplir les reservoirs 12 et 14. Lorsque le
niveau du liquide dans les reservoirs 12 et 14 atteint la hauteur des
interrupteurs a lame vibrante 58, 62, des- signaux sont envoyes sur
les conducteurs 96, 98 pour fermer les soupapes d'admission 18, 20. La
pompe statique a debit etalonne 10 est alors prete pour l'operation de
mesure qui va debuter par le vidage du reservoir 12, puis se
poursuivre par le vidage alterne des reservoirs 12 et 14 jusqu'a ce
que le volume total voulu soit atteint. Ainsi, s'il est prevu un
volume total mesure de 240 litres, six dechargements des deux
reservoirs seront effectues.
Par contre, Si le volume total de liquide a debiter comprend une
fraction de la capacite des reservoirs et si cette quantite
fractionnaire a ete reglee au moyen de l'appareil de pre-reglage et de
commande du compteur 76, au moment ou l'ope- rateur presse
l'interrupteur de premier remplissage 80, les soupapes d'admission 18
et 20 sont ouvertes par un signal sur le conducteur 90 et un signal
electrique est envoye sur le conducteur 92 pour placer la soupape a
trois voies 40 dans la position permettant l'ecoulement a partir du
reservoir 14 et empechant l'ecoulement a partir du reservoir 12. Le
liquide coule donc le long du tuyau 22 et traverse les soupapes
d'admission 18 et 20 ouvertes pour penetrer dans les reservoirs 12 et
14.Le reservoir 12 est rempli a sa pleine capacite de 40 litres,
c'est-a-dire jusqu'a ce que le niveau du liquide atteint gne la sonde
a interrupteur a lame vibrante 58, et la soupape 18 est alors fermee.
Par contre, le reservoir l4 ntest rempli qu'au volume fractionnaire
choisi, ce qui est determine par le moment ot le niveau de liquide
atteint 11 interrupteur a lame vibrante 87 de la sonde de dosage
fractionne 85, cette derniere fermant alors la soupape 20 par un
signal sur le conducteur 91.
I1 est donc visible que le pressage de l'interrupteur de premier
remplissage 80 provoque en fait 1"'amorcage" de la pompe statique a
debit etalonne, de telle maniere que les deux reservoirs 12 et 14
soient remplis aux capacites voulues. Si un volume total fractionnaire
a ete regle, le reservoir 14 est rempli a ce volume fractionnaire, par
exemple 16 litres, et c' est lui qui sera decharge le premier lors du
cycle de mesure.
Si par contre le volume total n'est pas fractionnaire, le reservoir 14
sera rempli a sa pleine capacite de 40 litres et le reservoir 12 sera
le premier a entre decharge lors du cycle de mesure. lorsque la pompe
statique a debit etalonne 10 a' ete convenablement amorcee, une
lampe-temoin (non representee) esallu- me sur le panneau de commande
pour signaler a 1' operateur que l'amorcage est acheve. L'operateur
presse alors le bouton de 11 interrupteur de mise en marche 82 pour
lancer l'operation de mesure. S'il n'a pas ete regle de volume total
fractionnaire sur le panneau de commande 74, l'interrupteur de mise en
marche 82 envoie un signal electrique vers la soupape d'evacuation 92
sur le conducteur 100, signal qui ouvre la soupape d'evacuation 32. Le
liquide commence a s'ecouler du reservoir 12 le long du tuyau 42, a
travers la soupape a trois voies 40 et le long du tuyau 46.Lorsque le
niveau de liquide dans le reservoir 12 atteint la hauteur de
l'interrupteur a lame vibrante 60, un signal est envoye sur le
conducteur 102 pour fermer la soupape 32, un signal est envoye sur
le-conducteur 104 pour ouvrir la soupape 34, un signal est envoye sur
le conducteur 106 pour provoquer un changement de position de la
soupape a trois voies 40 afin de permettre l'ecoulement a partir du
reservoir 14 et l'empocher a partir du reservoir 12, et un signal est
envoye sur le conducteur 108 pour ouvrir la soupape d'admission 18. le
liquide commence alors a s'ecouler du reservoir 14, tandis que le
reservoir 12 est rempli de nouveau. Lorsque le niveau de liquide dans
le reservoir 14 atteint la hauteur de la sonde a interrupteur a lame
vibrante 64, un signal est envoye sur le conducteur 110 pour fermer la
soupape 34, un signal est envoye sur un conducteur 112 pour ouvrir la
soupape 32, un signal est envoye sur les conducteurs 104 et 106 pour
provoquer un changement de position de la soupape a trois voies 40
afin de permettre l'ecoulement a partir du reservoir 12 et l'empecher
a partir du reservoir 14, et un signal est envoye sur un conducteur
114 pour ouvrir la soupape d'admission 20. le liquide commence alors a
s' ecouler du reservoir 12, tandis que le reservoir 14 est rempli de
nouveau. Ce cycle d'operation est repete automatiquement jusqu'a ce
que le nombre de cycles qui a ete prealablement choisi sur le panneau
de commande 74 ait ete atteint: a ce moment, le volume voulu de
liquide a ete debite et l'appareil de pre-reglage et de commande du
compteur 76 arrete le fonctionnement de la pompe statique a debit
etalonne 10.
Si un volume total fractionnaire a ete regle sur le panneau de
commande 74, l'enfoncement du bouton 82 de l'interrupteur de mise en
marche provoque l'envoi d'un signal electrique vers la soupape
d'evacuation 34 du reservoir 14 sur le conducteur 93, signal qui ouvre
la soupape d'evacuation 34. Le liquide s'ecoule alors a partir du
reservoir 14 par le tuyau 44, la soupape a trois voies 40 et le tuyau
46.Lorsque le niveau de liquide dans le reservoir 14 atteint la
hauteur de l'inter- rupteur a lame vibrante 64, ce qui signifie que le
debit du volume fractionnaire de 16 litree est achevez un signal emis
sur le conducteur 110 ferme ia soupape 34., un signal emis sur le
conducteur 112 ouvre la soupape 32, un signal envoye sur un conducteur
(non represente) provoque n changement de position de la soupape a
trois voies 40 aiin de permettre l'ecoulement a partir du reservoir 12
et l'empecher a partir du reservoir 14, et un signal est envoye sur le
conducteur 114 pour ouvrir la soupape d'admission 20. Le liquide
s'ecoule alors du reservoir 12, tandis que le reservoir 14 se remplit
jusqu'a sa pleine capacite de 40 litres. A ce moment, les reservoirs
12 et 14 se remplissent et se vident en alternance, Jusqatd ce que le
volume fractionnaire total de liquide dose necessaire ait ete debite.
On notera donc qu'il suffit de fixer le volume voulu a debiter (y
compris une eventuelle quantite fractionnairei a laide de l'appareil
de pre-reglage et de commande du compteur 76 pour qu'un volume de
liquide, mesure avec precision, soit debite par la pompe statique a
debit etalonne 0. Le dispositif mesurera automatiquement le volume
moulu -par remplissage et vidage alternes des reservoirs 12 et 14.
L'efficacite de la pompe statique a debit etalonne est toujours
constante, aselle que soit la vitesse d'ecoulement du liquide, tiue
ton peut faire varier en remplacant selectivement les raccords de
sortie interchangeables 28 et 30. Ce dosage precis d'un volume voulu
quelle que soit la vitesse d'ecoulement choisie, ne peut pas etre
obtenu avec des pompes volumetriques classique du type rotatif ou a
piston qui font appel a un mouvement mecanique interne.
Des applications de la pompe statique 10 sont representees sur les
fig. 3 a 5. Sur la fig. 3, la pompe statique 10 est alimentee par
gravite a partir d'un reservoir de stockage sureleve 116 par un tuyau
118 et elle delivre le liquide par gravite, par un tuyau 120, a un
dispositif d'utilisation qui est indique sur la fig. S par le
reservoir 122. Sur la fig. 4, la pompe statique 10 est alimentee a
partir d'un reservoir de stockage 124 maintenu sous pression interne,
par un tuyau 126, et elle delivre du liquide sous pression, par un
tuyau 128, a un dispositif d'utilisation qui est indique par le
reservoir 150.La pompe statique 10 representee sur la fig. 5 est
alimentee par un tuyau 134 a partir d'un reservoir de stockage 132 et
elle delivre le liquide a un dispositif d'utilisation sous haute
pression qui est indique sur la fig. 5 par le reservoir 136. Une pompe
a pression 138 est intercalee dans le tuyau140 entre la pompe statique
10 et le reservoir 136 et elle pompe le liquide a travers le systeme
vers le reservoir 136.
Dans un second mode de realisation de l'invention, illustre par les
fig. 6 et 7, la pompe statique a debit etalonne 10 a ete adaptee pour
debiter le liquide sous de hautes pressions, qui peuvent autre de
l'ordre de quelques dizaines de kg/cm2.
Cette forme de realisation est caracterisee par l'utilisation d'une
pompe a haute pression 142 qui met le liquide sous pression et permet
neanmoins d'abaisser relativement au proJetage le niveau des pressions
auxquelles la pompe statique 10 doit resister, ce qui se traduit par
une economie a la construction. Comme on le voit sur la fig. 6, le
tuyau 46 qui part de la soupape a trois voies 40 est raccorde a
l'admission 144 d'un reservoir sous pression 146. Le reservoir 146 est
relie a la pompe a haute pression 142 par un tuyau 148 et la pompe a
haute pression 142 refoule le liquide sous haute pression dans un
tuyau 150.Le reservoir 146 contient une paire de sondes de niveau du
liquide 152, 154 qui sont montees reglables sur le reservoir 146 et
qui produisent des signaux electriques en reponse au niveau du liquide
a l'interieur du reservoir 146, en cooperation avec un flotteur
magnetique du type represente sur les fig. 1 et 6.
Un dispositif de reglage de la vitesse de la pompe 156 est relie aux
sondes de niveau du liquide 152, 154 par des conducteurs 158, 160 et a
la pompe a haute pression 142 par un conducteur 162. Si la pompe a
haute pression 142 ralentit pour une raison quelconque, par exemple en
consequence d'une chute de tension se produisant couramment sur le
reseau ext4- rieur sur lequel est branchee la ligne d'alimentation
162- de la pompe, le niveau du liquide s'eleve dans le reservoir 146.
Au moment ou le niveau du liquide atteint la hauteur de la sonde de
niveau du liquide 152, un signal est envoye au dispo sitit de reglage
de vitesse de la pompe sur le conducteur 158 pour'augmenter la vitesse
de la pompe 142, d'ou il resulte que la pompe 142 aspire du liquide du
reservoir 146 a un debit accru. lorsque le niveau du liquide atteint
la hauteur de la sonde de niveau du liquide 154, un signal est envoye
au dispositif 156 de reglage de vitesse de la pompe sur le conducteur
160 pour reduire la vitesse de la pompe 142. Les positions des sondes
de niveau du liquide sont reglables et elles peuvent etre choisies
selectivement, de telle maniere que les variations de la vitesse
d'ecoulement du liquide debite dans le tuyau 150 eoient
negligeables.Grace a ce systeme de reglage automatique de vitesse de
la pompe 142, les fluctuations de la tension d'alimentation appliquee
a la pompe a pression ne riquent pas de provoquer des difficultes
telles qu'un emballement temporaire de la pompe a pression 142, ayant
pour effet que la pompe a pression 142 pomperait plus vite que ne
pourrait debiter la pompe statique 10, ce qui provoquerait un
desamorcage de la pompe a pression 142.
Le reglage automatique de vitesse decrit ci-dessus compense aussi le
ralentissement excessif temporaire de la pompe a pression 142, ayant
ordinairement pour effet que la pompe a pression devient incapable de
prendre en charge la totalite du liquide debite par la pompe statique
10, ce qui est a l'origine d'imprecisions dans le processus de mesure.
Des formes de realisation preferees de l'invention ont ete decrites et
representees dans le present memoire, mais il est evident que de
nombreuses omissions, modifications et additions peuvent y etre faites
sans que l'on s'ecarte pour autant de l'esprit et de la portee de
l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Pompe statique (10) a debit etalonne, aracterisee en ce qu'elle
comprend une paire de reservoirs (12, 14), une tuyauterie (22) reliant
ces reservoirs leur partie superieure pour egaliser la pression a
l'interieur des 1ser'!oirs, une paire de soupapes d'admission (18, 20)
a coinmande electrique disposees chacune a la partie superieure d'un
reservoir, une paire de soupapes d'evacuation (32, 34) a commande
electrique disposees chacune a la partie inferieure d'un reservoir,
des tuyaux d'ecoulement respectifs (42, 44) en communication avec les
soupapes d'evacuation des reservoirs et en communication avec un tuyau
(46) de dechargement commun, des sondes (48) de liquide superieure et
inferieure disposees sur chacun des reservoirs pour detecter
respectivement des niveaux pre-regles selectivement de plein et de
vide dans les reservoirs et delimitant entre elles un espace pre-regle
normal correspondant a un volume egal de liquide dans les deux
reservoirs, des moyens de connexion electrique reliant les soupapes
d'admlissionD les soupapes d'evacuation et les sondes de niveaux
superieur et inferieur du liquide, les sondes de niveaux superieur et
enfer rieur du liquide et les moyens de connexion electrique etant
agences de facon a ouvrir et a ternir les soupapes afin de permettre
un remplissage du premier reservoir a partir d'une source exterieure
de liquide tout en dechargeant le liquide du second reservoir, puis de
permettre le dechargement du liquide du premier reservoir pendant que
s'effectue le remplissage du second reservoir, un dispositif de
commande electrique (74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88) permettant qu'un
nombre prealablement choisi de cycles de remplissage et de
dechargement des reservoirs soit effectue automatiquement jusqu'a ce
qu'un volume total choisi de liquide ait ete debite a partir des deux
reservoirs, ce volume representant un multiple desdits volumes
preregles normaux, apres quoi le fonctionnement de la pompe statique a
debit etalonne est interrompu, ce qui assure la fourniture d'un volume
prealablement choisi de liquide, et une sonde reglable (85) de-niveau
de liquide fractionnaire, disposee sur alun des reservoirs en position
intermediaire entre les sondes de niveaux superieur et inferieur de
liquide pour detecter un niveau de remplissage fractionnaire choisi du
reservoir en question au debut de l'operation de mesure, le dispositif
de commande etant concu de facon a commencer les cycles de mesure par
le dechargement du reservoir en question.
2. Pompe statique a debit etalonne selon la revendication 1,
caracterisee en ce que la sonde reglable de niveau de liquide est
montee de facon a pouvoir etre deplacee selectivement- en direction
verticale par rapport au reservoir en question, et en ce qu'il lui est
associe une echelle (89) graduee en fractions de la pleine capacite du
reservoir en question,de telle maniere que la sonde reglable de niveau
de liquide puisse etre reglee a une fraction choisie Se cette pleine
capacite du reservoir.
3. Pompe statique a debit etalonne selon la revendication 1,
caracterisee en ce que les sondes de niveau du liquide comprennent une
sonde de niveau superieur (58, 62) et une sonde de niveau inferieur
(60, 64), montees sur chacun des reservoirs.
4. Pompe statique a debit etalonne selon la revendication 1,
caracterisee en ce que les sondes de niveau du liquide comprennent un
flotteur magnetique (50, 52) associe a chacun des reservoirs, chaque
flotteur etant agence de facon a suivre le niveau de liquide dans le
reservoir respectif, et une paire d'interrupteurs a lame vibrante (58,
60, 62, 64) montes a proximite immediate de chacun des reservoirs, un
interrupteur a lame vibrante de chaque paire etant monte a la hauteur
du niveau choisi de plein du reservoir respectif et l'autre
interrupteur a lame vibrante de chaque paire etant monte a la hauteur
du niveau choisi de vide du reservoir en question.
5. Pompe statique a debit etalonne selon la revendication 4,
caracterisee en ce que les interrupteurs a lame vibrante sont montes
de maniere a pouvoir effectuer un mouvement vertical reglable par
rapport aux reservoirs, ce qui permet de faire varier selectivement
les niveaux choisis de plein et de vide de chaque reservoir.
6. Pompe statique a debit etalonne selon la revendication 4,
caracterisee en ce qu'il est adjoint, a chacun des reservoirs, un tube
vertical exterieur (66, 68) qui est en communication avec les parties
superieure et inferieureSdu reservoir, ce qui fait que le liquide
contenu dans ce tube vertical est au meme niveau que le liquide
contenu dans le reservoir respectif, chacun des flotteurs magnetiques
etant contenu dans un tube vertical et reposant sur la surface du
liquide qui s'y trouve, les interrupteurs a lame vibrante etant montes
au voisinage immediat de ce tube vertical.
7. Pompe statique a debit etalonne selon la revendication 1,
caracterisee en ce qu'elle comprend en outre une admission de gaz
montee a la partie superieure du premier reservoir, permettant
d'introduire du gaz sous pression audessus du niveau du liquide
contenu dans ce reservoir.
8. Pompe statique a debit etalonne selon la revendication 1,
caracterisee en ce qu'elle comprend en outre un troisieme reservoir
(146) en communication avec le tuyau de dechargement, une sonde de
niveau superieur (152) du liquide et une sonde de niveau inferieur
(154) du liquide montees sur ce troisieme reservoir, et un tuyau de
dechargement (148) partant du troisieme reservoir, une pompe a
pression (142) intercalee dans ce tuyau de dechargement, ainsi qu'un
dispositif (156) de reglage automatique de vitesse de la pompe relie a
la pompe a pression et aux sondes de niveau superieur et de niveau
inferieur du liquide, ce dispositif de reglage automatique de vitesse
de la pompe etant agence de maniere a augmenter la vitesse de la pompe
lorsque le niveau de liquide dans le troisieme reservoir s'eleve
au-dessus de la sonde de niveau superieur et a reduire la vitesse de
la pompe lorsque le niveau de liquide dans le troisieme reservoir
s'abaisse au-dessous de la sonde de niveau inferieur.
9. Pompe statique a debit etalonne selon la revendication 1,
caracterisee en ce que chacun des reservoirs comporte un raccord de
sortie interchangeable en communication avec la soupape d greater than
evacuation.
10. Pompe statique a debit etalonne selon la revendica- tion 3,
caracterisee en ce qu'une sonde de securite (70, 72) a interrupteur
est adjointe a chacun des reservoirs et placee au-dessus de la sonde
de niveau superieur, cette sonde de securite etant destinee a produire
un signal avertisseur d'urgence en cas de defaut de fonctionnement de
la sonde de niveau superieur, de maniere a eliminer tout risque de
remplissage excessif du reservoir.
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