Jean-louis, Glauda
Jean-marie
Jean-louis, Glauda
Jean-marie
| 1. | Dispositif associé à une cuve donnée q permet de connaître le volume V contenu dans la cuve partir du niveau h de ce liquide et caractérisé par u mémoire (50) , propre à chaque cuve, intégrée dans u unité centrale informatique (5) et contenant la cour caractéristique V = f(h) établissant la relation ent les niveaux h et les volumes V. |
| 2. | Dispositif selon la revendication caractérisé en ce qu'il réalise le préjaugeage de chaq cuve au moyen d'un dispositif de comptage de volume, p exemple par volucompteur, jauge étalon ou pesage mesure de densité, ce dispositif de comptage de volu étant associé à la mesure de hauteur correspondante. |
| 3. | Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il est utilisé dans une cuve (5 équipée d'un dispositif de détermination automatique d la hauteur constitué par un flotteur (4) maintenu e alignement avec un capteur (20) par une tige de guidag (21) , ledit flotteur (4) comportant une cible permettan la réflexion d'un faisceau d'ondes incidentes émises pa un dispositif émetteur pour être détectées par u récepteur pour déterminer ensuite le temps mis par l faisceau incident pour se réfléchir et connaître ainsi l hauteur du liquide dans la cuve. |
| 4. | Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il est utilisé dans une cuve équipé d'un dispositif de détermination automatique de l hauteur constitué par un flotteur (4) maintenu e alignement avec un capteur (20) par une tige de guidag (21) , ledit flotteur (4) comportant, noyés dans la mass des aimants permanents., la tige de guidage (21) étan constituée d'un tube creux à l'intérieur duquel se trouv 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 et connaître ainsi la hauteur du liquide dans la cuve. |
| 5. | Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le dispositif de mesure du niveau h dans une cuve (1) , associé à la courbe caractéristique de la cuve contenue dans la mémoire (50) propre à cette cuve (1) permet de restituer la valeur du volume contenu dans la cuve (1) . |
| 6. | Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans une cuve (1) comportant un système de réfrigération à plusieurs évaporateurs (11, 12) dont la mise en fonctionnement est commandée en fonction de la hauteur déterminée dans la cuve pour éviter le fonctionnement en dehors du liquide. |
| 7. | Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans une cuve (1) comportant un agitateur (13) dont la mise en routé est commandée en fonction de l'information de hauteur mesurée. |
| 8. | Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans une cuve (1) pour déterminer la quantité de solution nécessaire au lavage de cette cuve. |
| 9. | Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour déclencher une alarme en cas de débordement. |
| 10. | Procédé mis en oeuvre par un dispositif selon la revendication 2, déterminant les volumes d'une cuve (1) équipée d'une unité centrale (5) qui correspondent à des hauteurs de liquide mesurées dans ladite cuve, caractérisé en ce qu'il consiste : à remplir la cuve (1) par un dispositif de comptage; M à enregistrer dans l'unité centrale (5) volume final ; à vidanger la cuve (1) en réalisant u acquisition continue de la hauteur de liquide et volume vidangé par le dispositif de comptage (56) . REVENDICATIONS MODIFIEES .reçues par le Bureau International le 07 Juillet 1992 (07.07.92); revendications 110 remplacées par de nouvelles revendications 110 (3 pages). REVENDICATIONS 1. Cuve comprenant un flotteur apte à réfléchir un onde, un émetteurrécepteur disposé de manière à émettre un onde vers le flotteur et à recevoir l'onde réfléchie pa celuici, caractérisée par une unité centrale reliée l'émetteurrécepteur par un conducteur lui transmettant u signal numérique représentatif de la distance entr l'émetteurrécepteur et le flotteur, par une mémoir contenant les valeurs numériques de volume déterminées l'avance pour la cuve correspondant à chaque position d flotteur par rapport à l'émetteurrécepteur, l'unité central lisant dans la mémoire la valeur de volume correspondant a signal représentatif et l'affichant, les valeurs numérique de volume ayant été déterminées à l'avance pour la cuve lor d'une vidange de la cuve. |
| 11. | 2 Cuve suivant la revendication 1, caractérisée e ce que les valeurs numériques de volume pour la cuve ont ét déterminées sur une installation qui conprend un réservoir (57) à liquide susceptible d'êt mis en communication avec la cuve (58) par un premier condui (62) de remplissage muni de trois vannes (51,53,55) débouchant au bas de la cuve (58) , un deuxième conduit (61) de vidange ayant u vanne (52) et mettant un premier point du premier condu (62) intermédiaire entre les deux vanner. (51, 53) de conduit (62) les plus en amont dans le sens du réservoir (5 à la cuve (58), en communication avec un deuxième point du premier conduit (62) en aval de la vanne (55) de ce premier conduit (62) la plus en aval, un troisième conduit (500) d'évacuation mettant un troisième point du premier conduit (60) , intermédiaire entre les deux vannes (53,55) de ce premier conduit (62) les plus en aval, en communication avec une évacuation, et un dispositif (56) de mesure du volume du liquide qui y passe monté dans le premier conduit (62) entre les deux vannes (51,53) les plus en amont. |
| 12. | 3 Cuve suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le troisième conduit d'évacuation (500) débouche au sommet du réservoir (57) . |
| 13. | 4 Cuve suivant la revendication 2 ou 3, caractérisée par une pompe (59) montée sur le premier conduit (62) de vidange en amont du dispositif (56) de mesure. |
| 14. | 5 Installation suivant la revendication 2,3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif (56) comprend une turbine de mesure. |
| 15. | Cuve suivant la revendication 5, caractérisée en ce que dispositif (56) de mesure corpren une unité centrale (5) à mémoire de stockage des informations de volume fournies par la turbine (56) et reliée à celleci par une électronique et un dispositif de mesure du niveau du liquide dans la cuve (58) relié à l'unité centrale (5). |
| 16. | Cuve suivant l'une des revendications 1 à 6, équipée d'un dispositif de déternination automatique caractérisée en ce que le flotteur (4) est maintenu en alignement avec l'émetteurrécepteur (20) par une tige de guidage, comportant une cible permettant la réflexion d'un faisceau d'ondes incidentes émises par un dispositif émetteur pour être détectées par un récepteur pour déterminer ensuite le temps mis par le faisceau incident pour se réfléchir et connaître ainsi la hauteur du liquide dinr; la cuve. |
| 17. | Cuve suivant l'une dr»s rovendications _ à 6, caractérisée en ce que le flotteur est maintenu en alignement avec un capteur par une tige de guidage, le flotteur comportant, noyés dans la masse des aimants permanents, la tige de guidage étant constituée 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 et connaître ainsi la hauteur du liquide dans la cuve. |
| 18. | Cuve suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par un système de réfrigération à plusieurs évaporateurs dont la mise en fonctionnenent est commandée en fonction de la hauteur déterminée dans la cuve pour éviter le fonctionnement en dehors du liquide. |
| 19. | Cuve caractérisée en ce qu'elle comporte un agitateur dont la mise en route est commandée en fonction de l'information de hauteur mesurée. |
DE LIQUIDE D'UNE CUVE EN FONCTION DES HAUTEURS DE LIQUIDE
La présente invention concerne un dispositif et procédé de détermination des volumes de liquide d'une cuve en fonction des hauteurs de liquide et en particulier, l'utilisation d'un tel procédé pour la détermination du volume d'une cuve à mesure volumétrique automatisée pour le stockage du lait.
Un premier but de l'invention est de proposer un dispositif de détermination des volumes pour cuves et containers à lait équipés d'une unité centrale.
Ce but est atteint par le fait que le dispositif associé à une cuve donnée, permet de connaître le volume V contenu dans la cuve à partir du niveau h de ce liquide est caractérisé par une mémoire, propre à chaque cuve, intégrée dans une unité centrale informatique et contenant la courbe caractéristique V = f(h) établissant la relation entre les niveaux h et les volumes V.
Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce qu'il réalise le préjaugeage de chaque cuve au moyen d'un dispositif de comptage de volume, par exemple par volucompteur, jauge étalon ou pesage et mesure de densité, ce dispositif de comptage de volume étant associé à la mesure de hauteur correspondante. Un autre but est de proposer un procédé de détermination des volumes de liquide contenus dans une cuve.
Ce but est atteint par le fait que le procédé mis en oeuvre par un dispositif déterminant les volumes d'une cuve équipée d'une unité centrale qui correspondent à des hauteurs de liquide mesurées dans ladite cuve est caractérisé en ce qu'il consiste :
- à remplir la cuve par un dispositif de comptage;
- à enregistrer dans l'unité centrale le volu final ;
- à vidanger la cuve en réalisant une acquisitio continue de la hauteur de liquide et du volume vidang par le dispositif de comptage.
Selon une autre particularité, le procédé es utilisé dans une cuve équipée d'un dispositif d détermination automatique de la hauteur constitué par u flotteur maintenu en alignement avec un capteur par un tige de guidage, ledit flotteur comportant une cibl permettant la réflexion d'un faisceau d'ondes incidente émises par un dispositif émetteur pour être détectées pa un récepteur pour déterminer ensuite le temps mis par l faisceau incident pour se réfléchir et connaître ainsi l hauteur du liquide dans la cuve.
Selon une autre particularité, le procédé es utilisé dans une cuve équipée d'un dispositif d détermination automatique de la hauteur constitué par u flotteur maintenu en alignement avec un capteur par une tige de guidage, ledit flotteur comportant, noyés dans la masse des aimants permanents, la tige de guidage étant 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 et connaître ainsi la hauteur du liquide dans la cuve.
Selon une autre particularité, le procédé est caractérisé par le fait que le dispositif de mesure du niveau h dans une cuve, associé à la courbe caractéristique de la cuve contenue dans la mémoire propre à cette cuve permet de restituer la valeur du volume contenu dans la cuve.
Selon une autre particularité, le procédé est utilisé dans une cuve comportant un système de réfrigération à plusieurs évaporateurs dont la mise en fonctionnement est commandée en fonction de la hauteur déterminée dans la cuve pour éviter le fonctionnement en dehors du liquide.
Selon une autre particularité, le procédé est utilisé dans une cuve comportant un agitateur dont la mise en route est commandée en fonction de l'information de hauteur mesurée.
Selon une autre particularité, le dispositif est utilisé dans une cuve (1) pour déterminer la quantité de solution nécessaire au lavage de cette cuve.
Selon une autre particularité, le dispositif est utilisé pour déclencher une alarme en cas de débordement.
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 Ibis représente une variante de l'invention dans laquelle 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 à lai (1) comporte sur une de ses parois verticales (10) u téton d'accrochage (15) sur lequel vient se fixer un règle de jauge (16) pourvue de graduations millimétrique (160) , par exemple. Ce dispositif permet de façon simpl de lire directement la hauteur de liquide contenue dan la cuve et de déterminer ainsi le volume du liquid contenu par celle-ci, à l'aide d'un barème spécifique cette cuve. Toutefois ce dispositif présente l'inconvénien d'erreurs de mesures dues à la difficulté de lecture d la règle par l'opérateur, cette lecture étant liée à l trace laissée sur la règle par le liquide. D'autre part, comme une telle cuve peut être équipée d'un agitateu provoquant des mouvements de fluctuation ou d 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 barèae 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 barèae caractéristique. 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 associés chacun à un compresseur (9) injectant un liquide réfrigérantvers l'évaporateur correspondant. Sur la figure 1 on peut voir que 1'évaporateur 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 dé la cuve est installé un agitateur (13) . L'agitateur (13) et le compresseur (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. 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 - compresseur (9) de refroidissement et également de l'agitateur (13) .
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, po la surface verticale (231) , un trou oblong (231 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 vertical (231) , de façon à la rendre indéformable. Le dispositi de mesure est constitué également par une tige creus (21) à l'intérieur de laquelle circule une tig concentrique (24) conductrice. Un flotteur (4) est constitué, comme représenté la figure 4, d'un élément flottant ayant une base élargi
(40) et se prolongeant à la partie supérieure par un forme tronconique (41) . ce flotteur comporte un puit central (42) qui lui permet de coulisser le long de l tige creuse (21) . Dans la masse de la partie tronconiqu
(41) du flotteur sont noyés plusieurs aimants permanent (43) . Le dispositif électronique du capteur (20) comport un émetteur relié à la tige centrale conductrice (24) qu permet d'émettre sur cette tige une impulsion électriqu 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 que 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 l'agitateur (13) pour les cycles de réfrigération. Pendant les phases de conservation, les agitateurs (13) 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, les quantités de solution de lavage et de déclencher des alarmes.
La détermination de la table de correspondanc (50) s'effectue en usine à l'aide du dispositi représenté à la figure 5. Une cuve à jauger (58) es reliée par une canalisation (60) à une électrovanne (55 dont l'autre extrémité est reliée, d'une part par un électrovanne (54) et une canalisation (500) à un circui de remplissage d'une cuve de stockage d'eau (57) et, d'autre part, par une électrovanne (53), à une turbin (56) de comptage du volume et une pompe (59) . Cette pomp (59) reçoit, d'une part par une electrovanne (51) relié 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. Ces informations sont enregistrées dans l'unité centrale. 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. Ces informations de volume (V) et de hauteur (h)
sont stockées dans une table contenue dans la mémoire de l'unité centrale (5).
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 magnétostrieif 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 hyperfréguences. 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.
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