DE CONTAINER ET CONTAINER EQUIPE D'UN TEL DISPOSITIF

La présente invention concerne un dispositif automatisé de mesure volumétrique de container et le container équipé d'un tel dispositif.

Il est connu dans la technique antérieure de mesurer le volume d'un container à l'aide d'une règle de jauge millimétrique, par exemple, à lecture directe suspendue à l'une des parois du container par un téton d'accrochage. Ceci est particulièrement utile dans les containers à lait qui permettent ainsi par lecture de la règle de jauge de connaître le volume du liquide prélevé ou le volume du liquide restant dans la cuve. Une telle opération n'est rendue possible que par une opération de préjaugeage permettant d'effectuer une correspondance entre le volume contenu par la cuve et les graduations de la règle de jauge.

Un tel dispositif présente l'inconvénient d'erreurs de mesure dues à la difficulté de lecture de la règle par l'opérateur et d'autre part au fait que le liquide peut être animé d'un mouvement oscillatoire dans la cuve, ce mouvement pouvant, par exemple, résulter d'un agitateur.

Un premier but de l'invention est donc de proposer les moyens permettant de substituer à la règle de jauge traditionnelle un dispositif palliant les inconvénients de l'art antérieur.

Ce but est atteint par le fait que le dispositif automatisé de mesure volumétrique de container comporte un dispositif de mesure de la distance séparant un flotteur d'un émetteur récepteur monté par un moyen de suspension sur le téton de fixation prévu sur le container pour la règle de jaugeage, ledit flotteur étant

maintenu dans l'alignement avec le capteur par un élément de guidage.

Selon une autre particularité, le moyen de suspension est constitué d'un flanc découpé et plié pour former une équerre à face plane, renforcée sur le côté par des entretoises triangulaires, une des faces de l'équerre comportant un orifice oblong de suspension sur le téton de fixation et la face perpendiculaire un trou de passage de la tige de guidage et d'un moyen de fixation de l'émetteur récepteur. Ce même moyen de suspension peut être réalisé identiquement par un autre procédé, tel que moulage par exemple.

Selon une autre particularité, le flotteur comporte une cible permettant la réflexion d'un faisceau d'onde incidente émise par le dispositif émetteur pour être détectée par un récepteur pour déterminer ensuite le temps mis par le faisceau incident pour se réfléchir.

Selon une autre particularité, l'onde est optique et le capteur optique. Selon une autre particularité, l'onde est ultrasonore et le capteur est un capteur à ultrasons.

Selon une autre particularité, le flotteur comporte noyés dans la masse des aimants permanents, l'élément de guidage est constitué d'un tube creux à l'intérieur duquel se trouve une tige coaxiale conductrice permettant de véhiculer une onde électrique qui, au passage devant les aimants, provoque par magnétostriction une onde de torsion se propageant dans les deux directions le long de la tige pour être détectée au niveau du capteur par un capteur de torsion pour déterminer ensuite le temps mis par l'onde pour revenir, l'onde de torsion en direction de l'extrémité opposée à l'émetteur étant amortie pour éviter des réflexions parasites. Selon une autre particularité, le dispositif comporte un circuit électronique permettant, à partir de

la mesure du temps, d'élaborer un signal représentatif de la distance séparant l'émetteur récepteur du capteur.

Selon une autre particularité, le signal représentatif de la distance est fourni à un calculateur qui détermine le volume du liquide présent dans le container et permet l'affichage de l'apport ou de retrait de liquide effectué.

Selon une autre particularité, le flotteur a une base plus large qui se prolonge par une forme tronconique.

Selon une autre particularité, le calculateur échantillonne plusieurs mesures dans le temps et retient pour valeur de niveau celle qui correspond soit à plusieurs valeurs successives identiques, soit à une valeur moyenne calculée.

Selon une autre particularité, la tige de guidage comporte une graduation référencée à partir du point d'accrochage pour permettre une lecture visuelle de hauteur du liquide par exemple en cas de panne du système automatique.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique d'une cuve équipée selon l'invention ;

- la figure 1 bis représente une variante de l'invention où l'unité centrale est dissociée de l'unité de commande de process ; - la figure 2 représente une vue schématique du dispositif de mesure de niveau ;

- la figure 3 représente une vue en perspective du dispositif d'accrochage du dispositif de mesure ;

- la figure 4 représente une vue en coupe du flotteur ;

- la figure 5 représente le schéma de principe du système hydraulique permettant de jauger la cuve ;

- la figure 6 représente le dispositif de mesure de niveau de l'art antérieur. Comme représenté à la figure 6, une cuve (10) comporte sur une de ses parois verticales un téton d'accrochage (15) sur lequel vient se fixer une règle de jauge (16) pourvue de graduations millimétriques, par exemple, (160) . Ce dispositif permet de façon simple de lire directement la hauteur de liquide contenue dans la cuve et de déterminer ainsi le volume du liquide contenu par celle-ci à l'aide d'un barème spécifique à cette cuve.

Toutefois ce dispositif présente l'inconvénient de ne pas permettre une lecture précise par l'observateur car cette lecture est liée à la trace laissée par le liquide sur la règle. D'autre part, comme une telle cuve peut être équipée d'un agitateur provoquant des mouvements de fluctuation ou de circulation du liquide dans celle-ci, une lecture directe peut être entachée d'erreurs dues aux fluctuations du liquide.

Chaque cuve doit donc être fournie avec un barème de jaugeage, une règle de jauge et une procédure de mise à niveau effectuée lors de son installation. Ceci nécessite également que soit effectué le jaugeage en usine de chaque cuve fabriquée avec édition d'un barème caractéristique. Ainsi, par exemple, pour une cuve de stockage du lait, lors de la collecte du lait, le chauffeur chargé de la collecte effectue un relevé de la hauteur du lait présent dans la cuve, recherche sur le barème la quantité de lait correspondante, note cette quantité sur un relevé journalier, transmet pour traitement en fin de journée les quantités prélevées chez chaque producteur. Pour que le chauffeur effectue une mesure correcte, il faut que le lait soit exempt de mousse, que la surface du liquide soit stabilisée, ce qui

nécessite au moins une attente de cinq minutes après l'arrêt de l'agitateur de la cuve et même dans ces conditions, la précision de la lecture sur une régie reste limitée à 1 mm. L'invention peut être utilisée dans une cuve (1) comportant deux évaporateurs (11, 12) situés à des niveaux différents, ces évaporateurs (11, 12) étant associé chacun à un compresseur (9) injectant un liquide réfrigérant vers l'evaporateur correspondant. Sur la figure 1 on peut voir que 1'evaporateur supérieur (11) se situe au-dessus du niveau du liquide matérialisé par un flotteur (4) maintenu par une tige (21) en vis-à-vis d'un émetteur récepteur (2) de détermination de niveau. Au fond de la cuve est installé un agitateur (13) . L'agitateur (13) et les compresseurs (9) sont commandés par une électronique (6) de commande de processus qui est elle-même reliée à une unité centrale (5) . Cette unité centrale (5) reçoit du capteur émetteur récepteur (2) par la liaison (22) un signal représentatif du niveau (h) du liquide dans la cuve. Cette information peut permettre de ne commander le compresseur (92) que lorsque le niveau assure l'immersion du second evaporateur (12) . L'information correspondant à ce signal peut être affichée par un afficheur (7) . Enfin, l'unité centrale (5) est également reliée à un dispositif électronique (8) de transformation des signaux provenant d'autres capteurs, tels que par exemple, un capteur de mesure de la température du liquide de la cuve et un capteur de mesure de la température extérieure à la cuve. Ces derniers capteurs peuvent être utilisés pour déterminer, par exemple, la mise en fonctionnement du ou des compresseurs (9) et également de l'agitateur (13) .

Une autre variante de réalisation de l'invention est représentée à la figure Ibis où l'unité centrale (5) est dissociée de l'unité de commande de process (6) qui n'est plus sous le contrôle de l'unité centrale (5) .

Le dispositif de mesure de la hauteur de liquide est représenté à la figure 2 et le dispositif d'accro¬ chage à la figure 3. Un capteur (20) comportant un émetteur récepteur est monté sur un dispositif d'accrochage (23) accroché sur le téton (15) de la paroi de la cuve (1) .

Le dispositif d'accrochage (23) est constitué par une pièce en forme d'équerre comportant une surface horizontale (230) et une surface verticale (231) dans laquelle, ont été réalisés, pour la surface (230) un trou (2300) de passage et de fixation du capteur (20) et, pour la surface verticale (231) , un trou oblong (2310) d'accrochage sur le téton (15) . Cette équerre (230, 231) est renforcée par des flancs latéraux triangulaires (232, 233) soudés aux surfaces horizontale (230) et verticale (231) , de façon à la rendre indéformable. Le dispositif de mesure est constitué également par une tige creuse (21) à l'intérieur de laquelle circule une tige concentrique (24) conductrice. Un flotteur (4) est constitué, comme représenté à la figure 4, d'un élément flottant ayant une base élargie

(40) et se prolongeant à la partie supérieure par une forme tronconique (41) . ce flotteur comporte un puits central (42) qui lui permet de coulisser le long de la tige creuse (21) . Dans la masse de la partie tronconique

(41) du flotteur sont noyés plusieurs aimants permanents

(43) . Le dispositif électronique du capteur (20) comporte un émetteur relié à la tige centrale conductrice (24) qui permet d'émettre sur cette tige une impulsion électrique qui va développer dans le conducteur (24) un champ magnétique. Ce champ magnétique va se propager le long de la tige et lorsqu'il va arriver au voisinage des aimants permanents du flotteur va subir, par effet magnétostrictif, l'influence des aimants permanents (43) . Une onde de torsion va ainsi se développer, par effet mangnétostrictif, et se propager dans les deux

directions, l'une vers l'extrémité de la tige, l'autre en direction de l'élément capteur (20). La tige centrale (24) présente une zone, d'environ cinquante millimètres, à son extrémité éloignée de l'élément capteur, remplie de matériau évitant la réflexion de l'onde de torsion. Un dispositif récepteur constitué par un capteur de torsion détecte l'arrivée de l'onde de torsion et permet ainsi de déterminer le temps qui s'est écoulé entre l'envoi de l'onde et la réception de l'onde de torsion. Un circuit de traitement électronique implanté dans le capteur (20) permet de délivrer sur le conducteur (22) un signal électrique représentatif du niveau (h) du flotteur dans la cuve. Ce signal envoyé vers l'unité centrale permet à cette dernière de déterminer grâce à une table (50) contenue dans une mémoire de cette unité centrale (5) , le volume de liquide correspondant à ce niveau. L'unité centrale (5) échantillonne en permanence le signal représentatif du niveau du liquide dans la cuve. Lorsqu'un certain nombre de valeurs reçues sont identiques dans un intervalle de temps déterminé, l'unité centrale (5) valide cette valeur. Ceci permet à l'unité centrale (5) de connaître la stabilisation de la surface du liquide lorsque, par exemple, 500 mesures identiques, à raison de 10 mesures par seconde, ont été enregistrées. Le niveau (h) peut être également calculé par l'unité centrale (5) par toute formule appliquée aux valeurs mesurées, telle par exemple une moyenne, évitant dans ce cas d'attendre la stabilisation du liquide. La connaissance du niveau (h) permet également de commander la mise en fonctionnement ou non d'un ou plusieurs évaporateurs (11, 12) du système de refroidissement, de façon que seuls les évaporateurs immergés fonctionnent. Enfin, les autres valeurs déterminées par les capteurs (8) , telle que par exemple la température interne du liquide, permettent également de mettre en oeuvre le ou les compresseurs (9) et agitateur (13) pour les cycles de

réfrigération. Pendant les phases de conservation, les agitateurs sont commandés cycliquement pour homogénéiser la température du liquide. La connaissance permanente du niveau dans la cuve constitue donc une donnée importante susceptible d'améliorer le fonctionnement des processus de réfrigération et de lavage, de commander les groupes compresseurs en fonction du niveau, de contrôler l'agitation, et les quantités de solution de lavage et de déclencher des alarmes. La détermination de la table de correspondance (50) s'effectue en usine à l'aide du dispositif représenté à la figure 5. Une cuve à jauger (58) est reliée par une canalisation (60) à une électrovanne (55) dont l'autre extrémité est reliée, d'une part par une électrovanne (54) et une canalisation (500) à un circuit de remplissage d'une cuve de stockage d'eau (57) et, d'autre part, par une électrovanne (53) , à une turbine (56) de comptage du volume et une pompe (59) . Cette pompe (59) reçoit, d'une part par une électrovanne (51) reliée par une canalisation (62) à la cuve de stockage (57) l'eau de remplissage de la cuve, d'autre part, par une électrovanne (52) , reliée par une canalisation (61) à la canalisation (60) l'eau de la cuve (58) à jauger. Ainsi avec le dispositif représenté à la figure 5, lorsque les vannes (51, 53, 55) sont ouvertes et les vannes (52, 54) sont fermées, la cuve à jauger (58) est remplie et on mesure le volume minimal et le volume maximal tout en déterminant les hauteurs correspondant aux seuils bas et haut. Une fois la cuve remplie, on procède à sa vidange en fermant les vannes (51, 55) et en ouvrant les vannes (52, 54). Lors de la vidange, le liquide prélevé dans la cuve (58) circule par la pompe (59) , la turbine (56) est rejeté par la canalisation de trop plein (500) dans la cuve de stockage d'eau (57) . La turbine (56) permet, par une électronique reliée à celle-ci, de déterminer le volume d'eau extrait de la cuve, et ainsi d'associer à

chaque mesure de hauteur effectuée à intervalles réguliers, soit par lecture directe sur une règle, soit par lecture électronique et automatisée par un des dispositifs représentés et installés dans la cuve, d'établir une correspondance entre le volume de la cuve et la valeur fournie par le dispositif de mesure de la hauteur.

La simplicité du dispositif de fixation permet également d'installer le dispositif automatique de détermination de volume sur les cuves existantes sans entraîner une désinstallation des cuves. La détermination de la table de correspondance peut dans ce cas s'effectuer sur place, soit par intégration dans la mémoire du barème existant, soit par jaugeage de cette même cuve avec des jauges étalon et intégration des résultats dans la mémoire.

Il est bien évident que le dispositif de mesure de hauteur du type magnétostricif envisagé n'est pas le seul possible installable sur une cuve et on peut tout aussi bien envisager de remplacer ce système par un système comportant à la place d'aimants permanents (43) une cible qui permette la réflexion d'ondes optiques ou électroniques à ultrasons ou hyperfréquences. Ces ondes sont associées avec les capteurs correspondant au niveau du dispositif électronique (20) . En tout état de cause, le flotteur (4) doit rester guidé par une tige (21) pour le maintenir dans l'alignement du dispositif émetteur optique ou à fréquence.

D'autres modifications à la portée de l'homme de métier font également partie de l'esprit de l'invention.