BE1025462B1 - Determination of clogging of a filter of a hydraulic system - Google Patents
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Abstract
L'invention conceme une méthode contribuant à déterminer de façon précise, fiable et économique le besoin de remplacement d'un filtre d'un système hydraulique. L'invention conceme également un système hydraulique autonome permettant de réaliser la méthode et de prédire éfficacement la durée de vie restante d'un filtre du système hydraulique avant que son remplacement ne doive être effectué.The invention relates to a method contributing to accurately, reliably and economically determining the need to replace a filter of a hydraulic system. The invention also relates to a self-contained hydraulic system for performing the method and effectively predicting the remaining life of a filter of the hydraulic system before replacement thereof is to be performed.
Description
Détermination d’un colmatage d’un filtre d’un système hydrauliqueDetermination of a clogging of a filter in a hydraulic system
Domaine techniqueTechnical area
Selon un premier aspect, l’invention concerne une méthode pour déterminer un colmatage d’un filtre d’un système hydraulique. Selon un second aspect, l’invention concerne un système hydraulique.According to a first aspect, the invention relates to a method for determining a clogging of a filter of a hydraulic system. According to a second aspect, the invention relates to a hydraulic system.
Art antérieurPrior art
Les systèmes hydrauliques permettent des circulations de fluides et sont des composantes fondamentales dans des travaux mécaniques nécessaires au fonctionnement de certains dispositifs. En tant qu’exemple de tels dispositifs, neus pouvons citer une turbomachine d’un aéronef qui dispose de systèmes hydrauliques qui permettent des circulations de fluides important pour le fonctionnement de la turbomachine. Des exemples de tels systèmes hydrauliques sont, par exemple, un systèmes de lubrification ou un système de circulation du carburant. Par exemple, un système de lubrification permet d’assurer la lubrification des roulements mécaniques d’un dispositif.Hydraulic systems allow the circulation of fluids and are fundamental components in mechanical work necessary for the operation of certain devices. As an example of such devices, we can cite a turbomachine of an aircraft which has hydraulic systems which allow the circulation of fluids which are important for the operation of the turbomachine. Examples of such hydraulic systems are, for example, a lubrication system or a fuel circulation system. For example, a lubrication system provides lubrication for the mechanical bearings of a device.
Un système hydraulique comprend, en général, un réservoir de fluide, un filtre et un groupe hydraulique. Le groupe hydraulique du système hydraulique comprend généralement une ou plusieurs pompes et des tuyaux permettant de faire circuler le fluide.A hydraulic system generally includes a fluid reservoir, a filter and a hydraulic unit. The hydraulic group of the hydraulic system generally includes one or more pumps and hoses for circulating the fluid.
Par exemple, dans le cas où le système hydraulique consiste en un système de lubrification, le groupe hydraulique constitue un groupe de lubrification, le filtre est un filtre d’huile, et le fluide n'est autre que de l’huile. Dans le cas particulier d’un système de lubrification d’une turbomachine, le groupe de lubrification pompe le fluide dans le réservoir d’huile et la projette sur des roulements de la turbomachine avant de réacheminer l’huile vers leFor example, in the case where the hydraulic system consists of a lubrication system, the hydraulic group constitutes a lubrication group, the filter is an oil filter, and the fluid is none other than oil. In the particular case of a lubrication system of a turbomachine, the lubrication group pumps the fluid in the oil tank and projects it on the bearings of the turbomachine before re-routing the oil to the
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- 2 réservoir d’huile. Ainsi, la lubrification des roulements de la turbomachine est assurée.- 2 oil tank. Thus, the lubrication of the turbomachine bearings is ensured.
Le filtre du système hydraulique a pour objectif de protéger, entre autre, un ou plusieurs dispositifs desquels il contribue au bon fonctionnement mécanique, et ce contre les éventuels dommages qu’ils pourraient subir et qui seraient dus à des pollutions externes au système. Pour ce faire, le filtre collecte les petits débris issus de petits éléments mobiles ou de l’environnement extérieur présents dans le fluide circulant dans le groupe hydraulique.The purpose of the hydraulic system filter is to protect, among other things, one or more devices of which it contributes to the proper mechanical operation, and this against any damage they may suffer and which would be due to pollution external to the system. To do this, the filter collects small debris from small mobile elements or from the external environment present in the fluid circulating in the hydraulic unit.
Au fil des usages répétés des dispositifs susmentionnés, le filtre se charge donc progressivement de particules. L'obstruction du filtre consécutive à ce phénomène est caractérisée ponctuellement par un taux appelé « colmatage du filtre ».As the aforementioned devices are used repeatedly, the filter becomes progressively charged with particles. The obstruction of the filter resulting from this phenomenon is punctually characterized by a rate called "clogging of the filter".
H est essentiel de déterminer l'état des systèmes hydrauliques de façon régulière afin d’assurer le bon fonctionnement des dispositifs susmentionnés. En particulier, le colmatage d'un filtre est un paramètre prépondérant dans l’analyse de l’état d’un système hydraulique. Lorsque le colmatage d’un filtre atteint un certain seuil limite, il doit impérativement être remplacé afin d’assurer un bon fonctionnement du système hydraulique.It is essential to determine the condition of the hydraulic systems on a regular basis in order to ensure the proper functioning of the above-mentioned devices. In particular, the clogging of a filter is a paramount parameter in the analysis of the state of a hydraulic system. When the clogging of a filter reaches a certain limit threshold, it must imperatively be replaced in order to ensure proper operation of the hydraulic system.
Afin de déterminer le besoin de remplacement d’un filtre d’un tel système hydraulique, une méthode connue propose de déterminer la perte de charge aux bornes du filtre et d’utiliser cette donnée comme indicateur exclusif du colmatage du filtre.In order to determine the need to replace a filter of such a hydraulic system, a known method proposes to determine the pressure drop across the terminals of the filter and to use this data as an exclusive indicator of clogging of the filter.
La fiabilité de cette méthode est toutefois limitée étant donné que la prise en compte de la perte de charge aux bornes du filtre comme seul paramètre influençant le colmatage du filtre est très restrictive. En particulier, cette méthode engendre régulièrement un remplacement du filtre trop précoce par rapport à sa durée de vie restante.The reliability of this method is however limited since taking into account the pressure drop across the filter as the only parameter influencing the clogging of the filter is very restrictive. In particular, this method regularly results in replacing the filter too early in relation to its remaining life.
Les conséquence de tels remplacements sont légions. Dans le cas d’un système hydraulique d’une turbomachine d’aéronef, de telsThe consequences of such replacements are legion. In the case of a hydraulic system of an aircraft turbomachine, such
BE2017/5550BE2017 / 5550
- 3 remplacements donnent Heu à des opérations de maintenance qui sont coûteuses, prennent du temps et immobilisent l'aéronef au soi- 3 replacements give Er to maintenance operations which are expensive, take time and immobilize the aircraft to itself
Résumé de H’mventsonH’mventson's Summary
Un objet de la présente invention est de fournir une méthode contribuant à déterminer de façon plus précise, plus fiable et plus économique ie besoin de remplacement d'un filtre d’un système hydraulique.An object of the present invention is to provide a method which contributes to determining more precisely, more reliably and more economically, ie the need to replace a filter of a hydraulic system.
À cet effet, l'invention propose une méthode de détermination d’un colmatage d’un filtre d’un système hydraulique comprenant les 10 étapes suivantes :To this end, the invention proposes a method for determining a clogging of a filter of a hydraulic system comprising the following 10 steps:
(i) déterminer des paramètres du système hydraulique, les paramètres comprenant :(i) determine parameters of the hydraulic system, the parameters comprising:
® une température de fluide du système hydraulique ;® fluid temperature of the hydraulic system;
® une perte de charge due à la présence du filtre ;® a pressure drop due to the presence of the filter;
(il) déterminer le colmatage du filtre en tenant compte de chacun des paramètres déterminés à l’étape (i).(il) determine the clogging of the filter taking into account each of the parameters determined in step (i).
La méthode selon l'invention permet une détermination du colmatage plus précise. En effet, cette méthode prend en compte, non pas un, mais plusieurs paramètres. Ces paramètres sont cruciaux dans la 20 détermination du colmatage du filtre. Par exemple, dans la plage d’utilisation d’un dispositif muni d’un système hydraulique, la température du fluide peut subir des variations très importantes, ce qui engendre des variations importantes dans la viscosité du fluide qui doivent impérativement être pris en compte dans une détermination précise du 25 colmatage du filtre du système hydraulique. La donnée précise du colmatage du filtre déterminé à un instant donné par la méthode selon l’invention peut alors être comparée avec le seuil limite au-delà duquel un remplacement du filtre est jugé nécessaire. Si ie seuil limite est atteint ou dépassé, un remplacement du filtre est alors effectué lors d'une opérationThe method according to the invention allows a more precise clogging determination. Indeed, this method takes into account, not one, but several parameters. These parameters are crucial in determining the clogging of the filter. For example, in the range of use of a device fitted with a hydraulic system, the temperature of the fluid can undergo very large variations, which generates significant variations in the viscosity of the fluid which must imperatively be taken into account in a precise determination of the clogging of the filter of the hydraulic system. The precise data on the clogging of the filter determined at a given time by the method according to the invention can then be compared with the limit threshold beyond which a replacement of the filter is deemed necessary. If the limit threshold is reached or exceeded, a replacement of the filter is then carried out during an operation
BE2017/5550 « «41 * de maintenance. Si le seuil limite n'est pas atteint, le filtre peut alors rester en service. Ainsi, la méthode permet de de déterminer de façon plus précise et plus fiable le besoin de remplacement d’un filtre d’un système hydraulique.BE2017 / 5550 "" 4 1 * maintenance. If the limit threshold is not reached, the filter can then remain in service. Thus, the method makes it possible to determine more precisely and more reliably the need for replacing a filter of a hydraulic system.
La méthode est préférentiellement appliquée régulièrement de façon à analyser l'évolution du colmatage du filtre au rythme de l'usage d’un dispositif pour lequel II contribue au ben fonctionnement et à permettre de prédire le moment auquel le colmatage atteindra son seuil limite, et donc de prédire à quel moment une opération de maintenance doit être effectuée pour remplacer le filtre avant que cela ne soit nécessaire.The method is preferably applied regularly so as to analyze the evolution of clogging of the filter at the rate of use of a device for which it contributes to the good functioning and to make it possible to predict the moment when clogging will reach its limit threshold, and therefore predict when maintenance should be performed to replace the filter before it is necessary.
La méthode selon l’invention permet avantageusement de réduire les opérations de vérification de l'état du filtre et de remplacement préventif trop précoce du filtre, et donc de réduire les opérations de maintenance aux seules opérations de maintenance indispensables. En ce sens, la méthode selon l’invention est très économique car elle épargne les coûts relatifs à des maintenances non nécessaires.The method according to the invention advantageously makes it possible to reduce the operations of checking the condition of the filter and too early preventive replacement of the filter, and therefore to reduce the maintenance operations to only the essential maintenance operations. In this sense, the method according to the invention is very economical because it saves the costs relating to unnecessary maintenance.
La méthode selon l’invention renforce d’autant plus son caractère fiable en permettant d’améliorer le diagnostic du filtre du système hydraulique et donc la sécurité d’un dispositif pour lequel il contribue au bon fonctionnement.The method according to the invention further strengthens its reliability by making it possible to improve the diagnosis of the hydraulic system filter and therefore the safety of a device for which it contributes to the proper functioning.
Avantageusement, la méthode selon l’invention renforce son caractère économique en permettant d’optimiser la durée de vie du filtre et en évitant une consommation excessive de tels filtres.Advantageously, the method according to the invention strengthens its economic character by making it possible to optimize the life of the filter and by avoiding excessive consumption of such filters.
Préférentiellement, la détermination du colmatage se réalise au moyen d’algorithmes de calculs basés sur un modèle mathématique prenant en compte les paramètres du système hydraulique. Ces algorithmes permettent de relier la perte de charge aux autres paramètres déterminés à l’étape (i) et d’en déduire le colmatage du filtre.Preferably, the clogging is determined using calculation algorithms based on a mathematical model taking into account the parameters of the hydraulic system. These algorithms make it possible to relate the pressure drop to the other parameters determined in step (i) and to deduce therefrom the clogging of the filter.
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Selon un mode de réalisation de la méthode, le système hydraulique consiste en un système de lubrification, le filtre consiste en un filtre d’huile, et le fluide consiste en de l’huile.According to one embodiment of the method, the hydraulic system consists of a lubrication system, the filter consists of an oil filter, and the fluid consists of oil.
Selon un mode de réalisation de la méthode, le système hydraulique consiste en un système de lubrification d’une turbomachine d’un aéronef, le filtre consiste en un filtre d’huile, et te fluide consiste en de l’huile.According to one embodiment of the method, the hydraulic system consists of a lubrication system of an aircraft turbomachine, the filter consists of an oil filter, and the fluid consists of oil.
La prise en compte de plusieurs paramètres dans la détermination du colmatage d’un filtre d’huile d’un système de lubrification est cruciale pour la bonne lubrification et te bon fonctionnement de la turbomachine, de même que pour la sécurité des passagers de l’aéronef. Il est d’autant plus justifié de prendre en compte comme paramètre la température d’huile quand nous savons que celle-ci peut varier entre -54°C et 200°C, ce qui engendre des variations importantes dans te viscosité de l’huile qui doivent impérativement être pris en compte dans une détermination précise du colmatage du filtre d’huile.The consideration of several parameters in determining the clogging of an oil filter in a lubrication system is crucial for the proper lubrication and proper functioning of the turbomachine, as well as for the safety of passengers on the aircraft. It is all the more justified to take oil temperature as a parameter when we know that it can vary between -54 ° C and 200 ° C, which generates significant variations in the viscosity of the oil. which must be taken into account in a precise determination of the clogging of the oil filter.
Selon un mode de réalisation de la méthode, les paramètres déterminés à l'étape (i) comprennent en outre au moins un parmi :According to one embodiment of the method, the parameters determined in step (i) further comprise at least one of:
~ un type de filtre du filtre ;~ a type of filter of the filter;
- des propriétés physico-chimiques de fluide du système hydraulique ;- physico-chemical properties of fluid in the hydraulic system;
- une densité de fluide du système hydraulique.- a fluid density of the hydraulic system.
Selon un mode de réalisation de la méthode, les paramètres déterminés à l’étape (i) comprennent :According to one embodiment of the method, the parameters determined in step (i) include:
- un type de filtre du filtre ;- a filter type of the filter;
- des propriétés physico-chimiques de fluide du système hydraulique ;- physico-chemical properties of fluid in the hydraulic system;
- une densité de fluide du système hydraulique.- a fluid density of the hydraulic system.
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-6Préférentiellement, tes propriétés physico-chimiques de fluide du système hydraulique permettent de déterminer le type de fluide du système hydraulique.-6 Preferably, your physico-chemical properties of fluid in the hydraulic system make it possible to determine the type of fluid in the hydraulic system.
Selon un mode de réalisation de la méthode, te système hydraulique est un système hydraulique d’une turbomachine d’aéronef et les paramètres déterminés à l'étape (i) comprennent en outre une vitesse de rotation de la turbomachine.According to one embodiment of the method, the hydraulic system is a hydraulic system of an aircraft turbomachine and the parameters determined in step (i) further include a speed of rotation of the turbomachine.
Préférentiellement, la méthode comprend alors en outre tes étapes suivantes :Preferably, the method then further comprises your following steps:
» mesurer une pulsation de pression dans un circuit de fluide du système hydraulique ;»Measure a pressure pulse in a fluid circuit of the hydraulic system;
- déterminer la vitesse de rotation de la turbomachine de l’étape (i) à partir de la pulsation de pression mesurée.- determine the speed of rotation of the turbomachine of step (i) from the measured pressure pulse.
Selon un mode de réalisation de la méthode, la méthode 15 comprend en outre l’étape suivante : enregistrer sur un support numérique des données relatives aux paramètres déterminés à l’étape (i) et/ou au colmatage déterminé à l’étape (ii).According to one embodiment of the method, the method 15 further comprises the following step: recording on a digital medium data relating to the parameters determined in step (i) and / or the clogging determined in step (ii ).
Avantageusement, ce mode de réalisation de la méthode permet de stocker l’historique des données des paramètres et/ou du 20 colmatage du filtre. Avantageusement, un tel historique de données permet de suivre l'état du filtre, voire, plus généralement, l’état de santé du système hydraulique dans son ensemble, et ainsi aider à la maintenance prédictive d’un dispositif pour lequel il contribue au bon fonctionnement.Advantageously, this embodiment of the method makes it possible to store the history of the data of the parameters and / or of the clogging of the filter. Advantageously, such a history of data makes it possible to monitor the state of the filter, or even, more generally, the state of health of the hydraulic system as a whole, and thus help predictive maintenance of a device for which it contributes to the good operation.
Avantageusement, ce mode de réalisation de la méthode 25 permet d’accumuler des données relatives aux aspects fonctionnels du filtre, voire, plus généralement, au système hydraulique dans son ensemble. Ces données peuvent alors être utilisées dans la réalisation de statistiques et de courbes de tendances en vue d’une maintenance. Différents ensembles de données prélevées à partir de différents systèmesAdvantageously, this embodiment of method 25 makes it possible to accumulate data relating to the functional aspects of the filter, or even, more generally, to the hydraulic system as a whole. This data can then be used in the production of statistics and trend curves for maintenance. Different sets of data taken from different systems
BE2017/5550 hydrauliques peuvent être comparés de façon à mettre en évidence les caractéristiques propres aux différents types de filtres selon leur utilisation.BE2017 / 5550 hydraulics can be compared in order to highlight the characteristics specific to the different types of filters according to their use.
Selon un mode de réalisation de ia méthode, la méthode comprend en outre au moins une étape parmi :According to one embodiment of the method, the method further comprises at least one of:
- transférer des données relatives au colmatage déterminé à l'étape (il) et/ou aux paramètres déterminés à l’étape (I) à un dispositif de réception en dehors du système hydraulique ;- transfer data relating to clogging determined in step (II) and / or parameters determined in step (I) to a receiving device outside the hydraulic system;
- communiquer des données relatives au colmatage déterminé à l’étape (il) et/ou aux paramètres déterminés à l'étape (i) à un opérateur humain en dehors du système hydraulique.- communicate data relating to clogging determined in step (ii) and / or parameters determined in step (i) to a human operator outside the hydraulic system.
Avantageusement, ce mode de réalisation de la méthode comprend la possibilité de transmettre et/ou de communiquer directement des informations relatives à l'état du filtre sans nécessité d'interagir avec le dispositif pour lequel Ie système hydraulique contribue au bon fonctionnement. Dans le cas d’un système hydraulique d'une turbomachine d’un aéronef, ce mode de réalisation de la méthode comprend la possibilité de transmettre et/ou de communiquer des informations relatives à l'état du filtre sans passer par la cabine de l’aéronef ni même par l’ouverture du carter de la turbomachine.Advantageously, this embodiment of the method includes the possibility of directly transmitting and / or communicating information relating to the state of the filter without the need to interact with the device for which the hydraulic system contributes to the proper functioning. In the case of a hydraulic system of an aircraft turbomachine, this embodiment of the method includes the possibility of transmitting and / or communicating information relating to the state of the filter without passing through the cabin of the 'aircraft or even by opening the casing of the turbomachine.
Les données transmises et/ou communiquées comprennent préférentiellement au moins une des données suivantes : le colmatage du filtre, la durée de vie restante du filtre avant son remplacement et le besoin de remplacement du filtre.The transmitted and / or communicated data preferably include at least one of the following data: clogging of the filter, the remaining life of the filter before its replacement and the need to replace the filter.
Selon un mode de réalisation de la méthode, la méthode comprend en outre l'étape suivante : déterminer la nécessité d'un remplacement du filtre à partir du colmatage déterminé à l’étape (ii).According to one embodiment of the method, the method further comprises the following step: determining the need for replacement of the filter from the clogging determined in step (ii).
Avantageusement, ce mode de réalisation de te méthode peut être exécuté lors d’une opération de maintenance.Advantageously, this embodiment of the method can be executed during a maintenance operation.
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Un autre objet de la présente Invention est de fournir un système hydraulique dont ie besoin de remplacement d’un filtre peut être déterminer de façon plus précise, plus fiable et plus économique.Another object of the present invention is to provide a hydraulic system whose need for replacement of a filter can be determined more precisely, more reliably and more economically.
À cet effet, l’invention propose un système hydraulique comprenant :To this end, the invention proposes a hydraulic system comprising:
- un réservoir de fluide ;- a fluid reservoir;
- un filtre :- a filter :
- un groupe hydraulique comprenant au moins une pompe et des tuyaux ;- a hydraulic unit comprising at least one pump and hoses;
- un échangeur de chaleur- a heat exchanger
- des moyens pour déterminer des paramètres comprenant :- means for determining parameters comprising:
® une température de fluide du système hydraulique ;® fluid temperature of the hydraulic system;
«s une perte de charge due à la présence du filtre ;“S a pressure drop due to the presence of the filter;
- une unité logique configurée pour :- a logic unit configured for:
® recevoir et analyser des signaux issus des moyens ;® receive and analyze signals from the media;
® déterminer un colmatage du filtre en prenant en compte chacun des paramètres déterminés par les moyens.® determine a clogging of the filter by taking into account each of the parameters determined by the means.
Le système hydraulique de l’invention permet une détermination du colmatage plus précise car l'unité logique détermine ie colmatage du filtre en prenant en compte plus de paramètres, chacun de ces paramètres étant crucial dans la détermination du colmatage du filtre. En effet, malgré que le système hydraulique selon l’invention comprend un échangeur de chaleur contribuant à réguler la température du fluide lors de l’utilisation d'un dispositif muni de ce système hydraulique, la température du fluide peut subir des variations dans la plage d’utilisation de ce dispositif, ce qui engendre des vacations de la viscosité du fluide qui doivent être prises en compte dans une détermination du colmatage du filtre du système hydraulique. La donnée précise du colmatage du filtre déterminé à un instant donné grâce à l’unité logique peut alors être comparée avec le seuil limite au-delà duquel un remplacement du filtre est jugé nécessaire. SI leThe hydraulic system of the invention allows a more precise clogging determination because the logic unit determines the clogging of the filter by taking into account more parameters, each of these parameters being crucial in determining the clogging of the filter. In fact, despite the fact that the hydraulic system according to the invention comprises a heat exchanger helping to regulate the temperature of the fluid when using a device provided with this hydraulic system, the temperature of the fluid can undergo variations within the range use of this device, which generates vacations in the viscosity of the fluid which must be taken into account in determining the clogging of the filter of the hydraulic system. The precise data on the clogging of the filter determined at a given instant using the logic unit can then be compared with the limit threshold beyond which a replacement of the filter is deemed necessary. If the
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IV» rtf seuil limite est atteint ou dépassé, un remplacement du filtre est alors effectué lors d’une opération de maintenance. Si le seuil limite n'est pas atteint, te filtre peut alors rester en service. La détermination du colmatage par l’unité logique est préférentiellement effectué de façon régulière. L’analyse de l’évolution de cette donnée au rythme de l’usage d‘un dispositif pour lequel te système hydraulique contribue au bon fonctionnement permet avantageusement de prédire de façon fiable le moment auquel le colmatage atteindra son seuil limite, et donc de prédire à quel moment une opération de maintenance doit être effectuée pour remplacer le filtre avant que cela ne soit nécessaire.IV "rtf limit threshold is reached or exceeded, a replacement of the filter is then carried out during a maintenance operation. If the limit threshold is not reached, the filter can then remain in service. The clogging determination by the logic unit is preferably carried out on a regular basis. The analysis of the evolution of this data at the rate of use of a device for which the hydraulic system contributes to the proper functioning advantageously makes it possible to reliably predict the moment at which the clogging will reach its limit threshold, and therefore to predict when maintenance should be performed to replace the filter before it is necessary.
Avantageusement, le système hydraulique selon l’invention permet de réduire les opérations de vérification de l’état du filtre et de remplacement préventif précoce du filtre. Par conséquent, le système hydraulique selon finventlen permet de réduire les opérations de maintenance du système hydraulique aux seules opérations de maintenance indispensables tout en améliorant à la fols le diagnostic du filtre et du système hydraulique. Les coûts de maintenance sont donc ainsi réduits.Advantageously, the hydraulic system according to the invention makes it possible to reduce the operations of checking the condition of the filter and early preventive replacement of the filter. Consequently, the hydraulic system according to finventlen makes it possible to reduce the maintenance operations of the hydraulic system to the only essential maintenance operations while at the same time improving the diagnosis of the filter and of the hydraulic system. Maintenance costs are thus reduced.
Avantageusement, te système hydraulique selon l’invention pennet d’optimiser la durée de vie du filtre et d’éviter une consommation excessive de tels filtres.Advantageously, the hydraulic system according to the invention makes it possible to optimize the life of the filter and to avoid excessive consumption of such filters.
Avantageusement, le système hydraulique selon l’invention est toujours muni d’un filtre efficace rendant le système hydraulique apte au fonctionnement. Des dégâts potentiellement dramatiques dus à un filtre qui serait colmaté sont donc écartés grâce à l’invention.Advantageously, the hydraulic system according to the invention is always provided with an efficient filter making the hydraulic system suitable for operation. Potentially dramatic damage due to a filter which would be clogged is therefore avoided thanks to the invention.
Avantageusement, indépendamment de la présence des moyens et de l’unité logique, le filtre du système hydraulique remplit de façon permanente son objectif premier, c’est-à-dire collecter les petits débris issus des petits éléments mobiles ou de l’environnement extérieur présents dans le fluide circulant dans te groupe hydraulique. En particulier,Advantageously, regardless of the presence of the means and of the logic unit, the filter of the hydraulic system permanently fulfills its primary objective, that is to say collecting small debris from small mobile elements or from the external environment. present in the fluid circulating in the hydraulic unit. In particular,
BE2017/5550 ~ 10 si un ou plusieurs moyens ou l’unité logique elle-même venaient à connaître un disfenctlonnement, l’exécution de la fonction première du filtre n’en serait pas affectée. Préférentiellement, le fonctionnement des moyens et/ou de l’unité logique peut être activé ou désactivé par un opérateur humain extérieur.BE2017 / 5550 ~ 10 if one or more means or the logic unit itself becomes disfunctioned, the execution of the primary function of the filter would not be affected. Preferably, the operation of the means and / or of the logic unit can be activated or deactivated by an external human operator.
Le système hydraulique selon l'invention est autonome. En effet, un dispositif peut être équipé avec un système hydraulique selon l’invention sans nécessiter d'adaptation du dispositif. Le système hydraulique de l’invention permet donc de réaliser une mesure du colmatage du filtre localement.The hydraulic system according to the invention is autonomous. Indeed, a device can be equipped with a hydraulic system according to the invention without requiring adaptation of the device. The hydraulic system of the invention therefore makes it possible to measure the clogging of the filter locally.
Avantageusement, le système hydraulique selon l’invention peut donc être conçu et vendu séparément.Advantageously, the hydraulic system according to the invention can therefore be designed and sold separately.
Préférentiellement, l’unité logique utilise des algorithmes de calculs prenant en compte tous les paramètres déterminés à partir des moyens. Ces algorithmes permettent de relier la perte de charge aux autres paramètres déterminée à partir des moyens et d'en déduire le colmatage du filtre,Preferably, the logical unit uses calculation algorithms taking into account all the parameters determined from the means. These algorithms make it possible to relate the pressure drop to the other parameters determined from the means and to deduce therefrom the clogging of the filter,
Préférentiellement, l’unité logique effectue des calculs de détermination du colmatage du filtre plus précis ou plus détaillés. Préférentiellement, l’unité logique effectué des calculs de détermination du colmatage du filtre plus souvent, avec un taux de rafraîchissement plus élevé. Préférentiellement, l’unité logique calcule la durée de vie restante du filtre avant son remplacement,Preferably, the logic unit performs calculations for determining the clogging of the filter more precise or more detailed. Preferably, the logic unit performed calculations to determine the clogging of the filter more often, with a higher refresh rate. Preferably, the logic unit calculates the remaining life of the filter before replacing it,
Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens sont placés dans le fluide du système hydraulique, en amont et/ou en aval du filtre. L’électronique associée au système hydraulique selon l’invention peut être intégrée ou déportée à l’extérieur du groupe hydraulique.According to one embodiment of the invention, the means are placed in the fluid of the hydraulic system, upstream and / or downstream of the filter. The electronics associated with the hydraulic system according to the invention can be integrated or deported outside the hydraulic unit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens sont des capteurs,According to one embodiment of the invention, the means are sensors,
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- 11 Selon un mode de réalisation de l'invention, le système hydraulique consiste en un système de lubrification, le groupe hydraulique consiste en un groupe de lubrification, le filtre consiste en un filtre d’huile, et le fluide consiste en de l’huile.- 11 According to one embodiment of the invention, the hydraulic system consists of a lubrication system, the hydraulic group consists of a lubrication group, the filter consists of an oil filter, and the fluid consists of oil.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ie filtre comprend les moyens et/ou l'unité logique.According to one embodiment of the invention, the filter comprises the means and / or the logic unit.
Avantageusement, un filtre selon ce mode de réalisation est autonome par rapport aux autres parties du système hydraulique. Pour un système hydraulique donné muni d’un premier filtre antérieur à l’invention, un deuxième filtre selon ce mode de réalisation qui comprend les moyens et l’unité logique peut alors être fourni en remplacement du premier filtre et ainsi induire les avantages d’un système hydraulique selon l'invention sans qu’un remplacement de tout le système hydraulique soit nécessaire.Advantageously, a filter according to this embodiment is autonomous with respect to the other parts of the hydraulic system. For a given hydraulic system provided with a first filter prior to the invention, a second filter according to this embodiment which includes the means and the logic unit can then be supplied to replace the first filter and thus induce the advantages of a hydraulic system according to the invention without the need to replace the entire hydraulic system.
Avantageusement, le filtre selon ce mode de réalisation de l’invention peut donc être conçu et vendu séparément du reste du système hydraulique.Advantageously, the filter according to this embodiment of the invention can therefore be designed and sold separately from the rest of the hydraulic system.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les paramètres déterminés par les moyens comprennent en outre au moins un parmi :According to one embodiment of the invention, the parameters determined by the means further comprise at least one of:
- un type de filtre du filtre ;- a filter type of the filter;
- des propriétés physico-chimiques de fluide du système hydraulique ;- physico-chemical properties of fluid in the hydraulic system;
- une densité de fluide du système hydraulique.- a fluid density of the hydraulic system.
Préférentiellement, les propriétés physico-chimiques de fluide du système hydraulique permettent de déterminer ie type de fluide du système hydraulique.Preferably, the physicochemical properties of fluid in the hydraulic system make it possible to determine the type of fluid in the hydraulic system.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les paramètres déterminés par les moyens comprennent à la fois le type de filtre utilisé, des propriétés physico-chimiques de fluide du système hydraulique, et la densité de fluide du système hydraulique.According to one embodiment of the invention, the parameters determined by the means include both the type of filter used, the physicochemical properties of fluid in the hydraulic system, and the density of fluid in the hydraulic system.
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Seton un mode de réalisation de l’invention, le système hydraulique est un système hydraulique pour une turbomachlne d’aéronef et les paramètres déterminés par les moyens comprennent, en outre, une vitesse de rotation de la turbomachlne.According to one embodiment of the invention, the hydraulic system is a hydraulic system for an aircraft turbomachine and the parameters determined by the means further comprise a speed of rotation of the turbomachine.
Préférentiellement, les moyens sont apte à mesurer une pulsation de pression dans le circuit de fluide du groupe hydraulique. Préférentiellement, la vitesse de rotation de la turbomachlne est déduite des conditions d!utilisation du système de fluide, par exemple, de la pulsation de pression dans le circuit de fluide du groupe hydraulique.Preferably, the means are able to measure a pressure pulse in the fluid circuit of the hydraulic unit. Preferably, the speed of rotation of the turbomachine is deduced from the conditions d ! use of the fluid system, for example, pressure pulsation in the fluid circuit of the hydraulic unit.
Avantageusement, une turbomachlne d'aéronef peut être équipée avec un système hydraulique selon ce mode de réalisation de l'invention sans nécessiter d'adaptation de l’aéronef telle qu’un raccordement au FADEC de l'aéronef, pour fonctionner étant donné que les moyens et l'unité logique sont intégrés au système hydraulique, voire, préférentiellement, au filtre lui-même. Le système hydraulique de l'invention permet donc de réaliser une mesure du colmatage du filtre localement en délestant le FADEC de certains calculs.Advantageously, an aircraft turbomachine can be equipped with a hydraulic system according to this embodiment of the invention without requiring adaptation of the aircraft such as a connection to the aircraft's FADEC, in order to operate given that the means and the logic unit are integrated into the hydraulic system, or even, preferably, the filter itself. The hydraulic system of the invention therefore makes it possible to carry out a measurement of the clogging of the filter locally by relieving the FADEC of certain calculations.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le système hydraulique comprend, en outre, une unité de mémorisation configurée pour:According to one embodiment of the invention, the hydraulic system further comprises a storage unit configured for:
- recevoir des signaux issus des moyens ;- receive signals from the means;
- enregistrer les paramètres déterminés par les moyens.- save the parameters determined by the means.
Préférentiellement, l’unité de mémorisation est en outre configurée pour enregistrer des données relatives au colmatage du filtre déterminé par l’unité logique.Preferably, the storage unit is further configured to record data relating to the clogging of the filter determined by the logic unit.
Avantageusement, l’unité de mémorisation permet de stocker l’historique des données des paramètres et/ou du colmatage du filtre déterminées à partir des moyens et/ou de l’unité logique. Avantageusement, un tel historique de données permet de suivre l’état du filtre, voire, plus généralement, l'état de santé du système hydraulique dansAdvantageously, the storage unit makes it possible to store the history of the data of the parameters and / or of the clogging of the filter determined from the means and / or from the logic unit. Advantageously, such a data history makes it possible to follow the state of the filter, or even, more generally, the state of health of the hydraulic system in
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- 13 son ensemble, et ainsi aider à la maintenance prédictive du système hydraulique et de la turbomachine.- 13 as a whole, and thus help predictive maintenance of the hydraulic system and the turbomachine.
Avantageusement, l’unité de mémorisation permet d’accumuler des données relatives aux aspects fonctionnels du filtre, voire, plus généralement, au système hydraulique dans son ensemble. Ces données peuvent alors être utilisées dans la réalisation de statistiques et de courbes de tendances pour la maintenance. Différents ensembles de données prélevées à partir de tels systèmes hydrauliques selon l’invention peuvent être comparés de façon à mettre en évidence les caractéristiques propres aux différents types de filtres selon leur utilisation.Advantageously, the storage unit makes it possible to accumulate data relating to the functional aspects of the filter, or even, more generally, to the hydraulic system as a whole. This data can then be used in the production of statistics and trend curves for maintenance. Different data sets taken from such hydraulic systems according to the invention can be compared so as to highlight the characteristics specific to the different types of filters according to their use.
La réception des signaux issus des moyens par l'unité de mémorisation peut se faire à l’issu d'un transfert de données au moyen d’une connexion filaire ou sans fil. Elle peut également se faire à l’issu d’un transfert de données par l’intermédiaire d’une connexion avec l’unité logique, Selon un mode de réalisation de l’invention, l'unité de mémorisation est comprise dans l’unité logique.The reception of the signals from the means by the storage unit can be done after a data transfer by means of a wired or wireless connection. It can also be done after a data transfer via a connection with the logic unit. According to one embodiment of the invention, the storage unit is included in the unit logic.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système hydraulique comprend, en outre, une source d'énergie pour alimenter les moyens et l’unité logique.According to an embodiment of the invention, the hydraulic system further comprises an energy source for supplying the means and the logic unit.
Préférentiellement, la source d’énergie est indépendante du dispositif pour lequel Ie système hydraulique aide au bon fonctionnement. Dans le cas d’un système hydraulique pour une turbomachine d’un aéronef, la source d’énergie est préférentiellement indépendante de l’interface entre la cabine de pilotage et la turbomachine de l’aéronef utilisée pour la gestion de son fonctionnement. Préférentiellement, la source d’énergie est indépendante du FADEC de l'aéronef.Preferably, the energy source is independent of the device for which the hydraulic system assists in the proper functioning. In the case of a hydraulic system for a turbomachine of an aircraft, the energy source is preferably independent of the interface between the cockpit and the turbomachine of the aircraft used for managing its operation. Preferably, the energy source is independent of the FADEC of the aircraft.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la source d’énergie est au moins un parmi :According to one embodiment of the invention, the energy source is at least one of:
- une pile ;- a battery ;
- un système d’auto-alimentation ;- a self-feeding system;
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- 14” » un système de récupération d'énergie.- 14 ”» an energy recovery system.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la source d'énergie est un générateur électrique peur convertir de l’énergie cinétique de fluide du système hydraulique en énergie électrique.According to an embodiment of the invention, the energy source is an electric generator that can convert kinetic energy from fluid in the hydraulic system into electrical energy.
Avantageusement, le générateur électrique permet la génération d’énergie électrique indépendamment de la génération d'énergie électrique primaire potentiellement destinée à l’alimentation d’un dispositif pour lequel le système hydraulique contribue au bon fonctionnement.Advantageously, the electric generator allows the generation of electrical energy independently of the generation of primary electrical energy potentially intended for supplying a device for which the hydraulic system contributes to the proper functioning.
Préférentiellement, le générateur électrique comprend un élément de conversion pour entrer en contact avec du fluide du système hydraulique, et entraîner le génération d’électricité à partir d’un mouvement de fluide. La pompe du groupe hydraulique fournit une énergie au fluide pour sa circulation dans le système hydraulique. Le générateur électrique de l’invention permet de récupérer une partie de cette énergie sans pour autant entrainer de perte de charge au niveau des tuyaux,Preferably, the electric generator comprises a conversion element for coming into contact with fluid of the hydraulic system, and causing the generation of electricity from a movement of fluid. The hydraulic group pump supplies energy to the fluid for its circulation in the hydraulic system. The electric generator of the invention makes it possible to recover part of this energy without causing a pressure drop in the pipes,
Préférentiellement, le générateur électrique est situé dans le réservoir de Huide. Ceoi permet avantageusement la récupération de l'énergie cinétique de fluide disponible au niveau d’un réservoir de fluide. En effet, lors de son retour dans i’encelnte du réservoir de fluide, l’énergie du fluide est en général perdue. Une position du générateur électrique au niveau de l'arrivée du fluide dans l’enceinte du réservoir de fluide permet de pouvoir récupérer l'énergie du fluide.Preferably, the electric generator is located in the Huide tank. Ceoi advantageously allows the recovery of the kinetic energy of fluid available at a fluid reservoir. In fact, when it returns to the fluid reservoir, the energy of the fluid is generally lost. A position of the electric generator at the level of the arrival of the fluid in the enclosure of the fluid reservoir makes it possible to be able to recover the energy of the fluid.
Avantageusement, un tel générateur électrique constitue en outre un générateur d’énergie auxiliaire et local disposant d’une meilleure intégration. De plus, en récupérant de l’énergie usuellement perdue, ce générateur électrique est favorable d’un point de vue énergétique.Advantageously, such an electric generator also constitutes an auxiliary and local energy generator having better integration. In addition, by recovering energy usually lost, this electric generator is favorable from an energy point of view.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système hydraulique comprend, en outre, une unité de transmission connectée à l’unité logique apte à réaliser au moins une action parmi :According to one embodiment of the invention, the hydraulic system further comprises a transmission unit connected to the logic unit capable of performing at least one of:
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- 15 ~ transférer des données à un dispositif de réception en dehors du système hydraulique ;- 15 ~ transfer data to a receiving device outside the hydraulic system;
» communiquer des données à un opérateur humain en dehors du système hydraulique.»Communicate data to a human operator outside the hydraulic system.
Avantageusement, l'unité de transmission permet de transmettre et/ou de communiquer des informations relatives à l’état du filtre sans nécessité d’interagir avec dispositif pour lequel le système hydraulique contribue au ben fonctionnement. Dans 1e cas d’un système hydraulique d’une turbomachine d’un aéronef, ce mode de réalisation comprend la possibilité de transmettre et/ou de communiquer des informations relatives à l'état du filtre sans passer par la cabine de l’aéronef ni même par l’ouverture du carter de ia turbomachine.Advantageously, the transmission unit makes it possible to transmit and / or communicate information relating to the state of the filter without the need to interact with a device for which the hydraulic system contributes to the good functioning. In the case of a hydraulic system of an aircraft turbomachine, this embodiment includes the possibility of transmitting and / or communicating information relating to the state of the filter without passing through the cabin of the aircraft or even by opening the casing of the turbomachine.
Préférentiellement, l’unité de transmission pennet de transmettre des données relatives au colmatage du filtre et/ou aux paramètres déterminés par les moyens à un dispositif de réception. Préférentiellement, te dispositif de réception comprend une interface apte à afficher tes données transmises par l'unité de transmission.Preferably, the transmission unit allows the transmission of data relating to the clogging of the filter and / or to the parameters determined by the means to a reception device. Preferably, the reception device comprises an interface capable of displaying your data transmitted by the transmission unit.
Préférentiellement, l’unité de transmission permet de communiquer des données relatives au colmatage du filtre et/ou aux paramètres déterminés par les moyens à un opérateur humain.Preferably, the transmission unit makes it possible to communicate data relating to clogging of the filter and / or to the parameters determined by the means to a human operator.
Préférentiellement, l’unité de transmission permet de transmettre et/ou de communiquer des données au moyen d’une connexion sans fil.Preferably, the transmission unit makes it possible to transmit and / or communicate data by means of a wireless connection.
Préférentiellement, l’unité de transmission permet de transmettre et/ou de communiquer au moins une des données suivantes : le colmatage du filtre, ia durée de vie restante du filtre avant son remplacement et te besoin de remplacement du filtre.Preferably, the transmission unit makes it possible to transmit and / or communicate at least one of the following data: clogging of the filter, ia remaining life of the filter before its replacement and the need for replacement of the filter.
La présente invention propose également une turbomachine comprenant un système hydraulique selon l’invention.The present invention also provides a turbomachine comprising a hydraulic system according to the invention.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la turbomachine comprend un système de lubrification selon l’invention.According to one embodiment of the invention, the turbomachine comprises a lubrication system according to the invention.
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Brève description des figuresBrief description of the figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à ia lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi 5 lesquelles :Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended figures among which:
- la figure 1 illustre une vue tridimensionnelle d’un opérateur humain et un aéronef muni de quatre turbomachines selon un mode de réalisation de l’invention ;- Figure 1 illustrates a three-dimensional view of a human operator and an aircraft provided with four turbomachines according to an embodiment of the invention;
- la figure 2 illustre un diagramme schématique d’un système 10 hydrauiique selon un mode de réalisation de l’invention.- Figure 2 illustrates a schematic diagram of a hydraulic system 10 according to an embodiment of the invention.
Les dessins des figures ne sont pas à l’échelle. Généralement, des éléments semblables sont dénotés par des références semblables dans les figures. Dans le cadre du présent document, les éléments identiques ou analogues peuvent porter les mêmes références. En outre, la 15 présence de numéros de référence aux dessins ne peut être considérée comme limitative, y compris lorsque ces numéros sont Indiqués dans les revendications.The drawings of the figures are not to scale. Generally, similar elements are denoted by similar references in the figures. In the context of this document, identical or analogous elements may have the same references. Furthermore, the presence of reference numbers in the drawings cannot be considered to be limiting, even when these numbers are indicated in the claims.
Description détaillée de modes de réalisation particuliers de l’inventionDetailed description of particular embodiments of the invention
La présente invention est décrite avec des réalisations particulières et des références à des figures mais l'invention n’est pas limitée par celles-ci. Les dessins ou figures décrits ne sont que schématiques et ne sent pas limitants.The present invention is described with particular embodiments and references to figures, but the invention is not limited by these. The drawings or figures described are only schematic and do not feel limiting.
En particulier, nous décrivons de façon détaillée l’invention pour 25 des modes de réalisation dans lesquels le système hydraulique consiste en un système de lubrification pour une turbomachine d’aéronef, le groupe hydrauiique consiste en un groupe de lubrification, le filtre consiste en un filtre d’huile, le fluide consiste en de l’huile, et les moyens consistent en des capteurs, sans que cette description ne soit limitative du systèmeIn particular, we describe in detail the invention for embodiments in which the hydraulic system consists of a lubrication system for an aircraft turbomachine, the hydraulic group consists of a lubrication group, the filter consists of a oil filter, the fluid consists of oil, and the means consist of sensors, without this description being limiting of the system
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- 17 hydraulique, du groupe hydraulique, du filtre, du fluide ou des moyens auxquels s’appliquent l’invention.- 17 hydraulic, hydraulic group, filter, fluid or means to which the invention applies.
Dans le cadre du présent document nous rappelons que le terme « turbomachine » est connu par l'homme du métier. Il peut par exemple s’agir d’un turboréacteur ou d'un turbopropulseur. Une turbomachine comprend généralement différentes parties telles que une soufflante, un ou plusieurs compresseurs, un circuit de refroidissement, une chambre de combustion et une ou plusieurs turbines, pour ne citer que ces exemples.In the context of this document we recall that the term "turbomachine" is known to those skilled in the art. It can for example be a turbojet or a turboprop. A turbomachine generally comprises different parts such as a fan, one or more compressors, a cooling circuit, a combustion chamber and one or more turbines, to cite only these examples.
Dans le cadre du présent document, le terme « colmatage d’un filtre d’huile » fait référence à un taux d'obstnjction du filtre d'huile en tant que filtre tel qu’introduit dans l'art antérieur.In the context of this document, the term "clogging of an oil filter" refers to an obstruction rate of the oil filter as a filter as introduced in the prior art.
La figure 1 illustre une vue tridimensionnelle d’un opérateur humain et un aéronef muni de quatre turbomachines selon un mode de réalisation particulier de l’invention.FIG. 1 illustrates a three-dimensional view of a human operator and an aircraft provided with four turbomachines according to a particular embodiment of the invention.
Plus précisément, la représentation de la figure 1 illustre un avion, celui-ci constituant un exemple d’aéronef 2, ayant quatre turbomachines 1. Un aéronef 2 peut bien évidemment comprendre un nombre de turbomachines 1 différent de quatre, par exemple deux. Chaque turbomachine 1 est munie d’un système de lubrification selon l'invention, ce dernier comprenant un réservoir d’huile, un filtre d’huile, un groupe de lubrification, des capteurs, une unité logique et une unité de transmission permettant de transférer des données relatives aux paramètres du système de lubrification et au colmatage du filtre d’huile à un dispositif de réception 4 en dehors du système de lubrification. Le système de lubrification et les éléments le constituant sont au moins partiellement situés sous carter de la turbomachine et ne sont pas représentés sur la figure 1.More precisely, the representation of FIG. 1 illustrates an airplane, this constituting an example of an aircraft 2, having four turbomachines 1. An aircraft 2 can obviously comprise a number of turbomachines 1 different from four, for example two. Each turbomachine 1 is provided with a lubrication system according to the invention, the latter comprising an oil tank, an oil filter, a lubrication group, sensors, a logic unit and a transmission unit for transferring data relating to the parameters of the lubrication system and the clogging of the oil filter to a receiving device 4 outside the lubrication system. The lubrication system and the elements constituting it are at least partially located in the casing of the turbomachine and are not shown in FIG. 1.
Sur la représentation de la figure 1, le dispositif de réception 4 est un appareil mobile dont est muni un opérateur humain 3. L’opérateur humain 3 situé à proximité de l’aéronef 2, dans un rayon de 100 mètres,In the representation of FIG. 1, the reception device 4 is a mobile device with which a human operator is provided 3. The human operator 3 located near the aircraft 2, within a radius of 100 meters,
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- 18peut ainsi établir une connexion directe avec ou sans fil entre le dispositif de réception 4 et l'unité de transmission du système de lubrification, Les données susmentionnées sont alors transférées au dispositif de réception 4, ce qui permet à l’opérateur humain 3 d'obtenir des informations sur l’état du système de lubrification de la turbomachine 1, et notamment sur le colmatage du filtre d’huile, H est ainsi possible de recevoir ces informations sans devoir passer par la cabine de l'aéronef 2 et sans devoir ouvrir le carter de la turbomachine 1, Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de transmission et le dispositif de réception 4 comprennent des émetteurs et récepteurs de signaux électriques ou électromagnétiques leur permettant une connexion entre eux avec ou sans fil,- 18 can thus establish a direct wired or wireless connection between the receiving device 4 and the transmission unit of the lubrication system, The aforementioned data are then transferred to the receiving device 4, which allows the human operator 3 d '' obtain information on the state of the lubrication system of the turbomachine 1, and in particular on the clogging of the oil filter, H is thus possible to receive this information without having to go through the cabin of the aircraft 2 and without having to open the casing of the turbomachine 1, According to one embodiment of the invention, the transmission unit and the reception device 4 comprise transmitters and receivers of electrical or electromagnetic signals allowing them to be connected with one another with or without wire,
La figure 2 illustre un diagramme schématique d’un système de lubrification 10 selon un mode de réalisation particulier de l'invention.FIG. 2 illustrates a schematic diagram of a lubrication system 10 according to a particular embodiment of the invention.
La représentation de la figure 2 illustre les différents éléments d’un système de lubrification 10 pour une turbomachine 1 d’un aéronef, selon un mode de réalisation de l’invention. Différentes connexions fluidiques, mécaniques et électromagnétiques sont représentées entre ces éléments. La représentation de la figure 2 est purement schématique et n’est pas limitative de la position des éléments du système de lubrificationThe representation of FIG. 2 illustrates the various elements of a lubrication system 10 for a turbomachine 1 of an aircraft, according to an embodiment of the invention. Different fluid, mechanical and electromagnetic connections are shown between these elements. The representation of Figure 2 is purely schematic and is not limiting of the position of the elements of the lubrication system
10.10.
Le système de lubrification 10 comprend un réservoir d’huile 6, un filtre d’huile 15 et un groupe de lubrification comprenant des pompes 9 et des tuyaux 8, et de préférence un échangeur de chaleur (non représenté en figure 2) contribuant à réguler la température d’huile dans la plage d’utilisation de la turbomachine 1.De l'huile 16 circule dans le système de lubrification 10. La représentation de la figure 2 n’est pas limitative du nombre de ces éléments. Par exemple, le système de lubrification 10 peut comprendre davantage de tuyaux, de pompes ou de filtres. La représentation de la figure 2 n’exclut pas la présence d’autres éléments que ceux représentés. Par exemple, te système de lubrification 10 peutThe lubrication system 10 comprises an oil tank 6, an oil filter 15 and a lubrication group comprising pumps 9 and pipes 8, and preferably a heat exchanger (not shown in FIG. 2) helping to regulate the oil temperature in the range of use of the turbomachine 1. Oil 16 circulates in the lubrication system 10. The representation of FIG. 2 is not limiting on the number of these elements. For example, the lubrication system 10 may include more hoses, pumps or filters. The representation of FIG. 2 does not exclude the presence of elements other than those represented. For example, the lubrication system 10 can
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- 1 '3 ~ également comprendre un échangeur de chaleur qui permet de refroidir l’huile 16 qui elle-même permet de refroidir certains éléments moteur.- 1 '3 ~ also include a heat exchanger which cools the oil 16 which itself cools certain engine elements.
Les pompes permettent de pomper l’huile 16 et qui sont actionnées, par exemple, par un boîtier d’accessoire, lui-même actionné 5 par l’arbre du compresseur de la turbomachine 1. L’huile 16 circule dans le système de lubrification 10 à travers les tuyaux 8. Un sens de circulation non limitatif de l’huile 16 dans les tuyaux est représenté par des flèches sur les tuyaux 8. Les pompes permettent le pompage de l’huile 16 du réservoir d’huile 6 à la turbomachine 1 afin de lubrifier des éléments tournants de la 10 turbomachine 1. Plus précisément, l'huile 16 est projetée dans ia turbomachine 1, sur les parties en mouvements nécessitant une telle lubrification. Les pompes 9 permettent de réacheminer vers le réservoir d’huile 6 l’huile 16 qui est projetée en excès ou qui s’écoule sur les parties susmentionnées. L’huile 16 peut alors contenir de l’air ainsi que des débris 15 ou des polluants issus des pièces en mouvements, de la combustion ou encore de l’environnement extérieur.The pumps make it possible to pump the oil 16 and which are actuated, for example, by an accessory box, itself actuated by the compressor shaft of the turbomachine 1. The oil 16 circulates in the lubrication system 10 through the pipes 8. A non-limiting direction of circulation of the oil 16 in the pipes is represented by arrows on the pipes 8. The pumps allow the pumping of the oil 16 from the oil tank 6 to the turbomachine 1 in order to lubricate rotating elements of the turbomachine 1. More specifically, the oil 16 is sprayed into the turbomachine 1, on the moving parts requiring such lubrication. The pumps 9 make it possible to re-route to the oil tank 6 the oil 16 which is projected in excess or which drains onto the abovementioned parts. The oil 16 can then contain air as well as debris 15 or pollutants from moving parts, from combustion or from the outside environment.
Le filtre d'huile 15a pour objectif de protéger ia turbomachine 1 contre les éventuels dommages qu’elle pourrait subir et qui seraient dus à ces pollutions externes au système de lubrification 10. Plusieurs filtres 20 d’huile 15 peuvent ainsi être disposés dans les tuyaux 8 du système de lubrification 10 tant sur la section menant l’huile 16 du réservoir d’huile 6 à la turbomachine 1 que dans la section menant l'huile 16 de la turbomachine 1 au réservoir d’huile 6. De tels filtres d'huile 15 permettent de bloquer d’éventuelles particules présentent dans l’huile 16 en provenance de ia 25 turbomachine 1 ou en provenance du réservoir d’huile 6.The purpose of the oil filter 15a is to protect the turbomachine 1 against any damage that it may suffer and which would be due to this pollution external to the lubrication system 10. Several oil filters 20 may thus be placed in the pipes. 8 of the lubrication system 10 both on the section leading the oil 16 from the oil tank 6 to the turbomachine 1 and in the section leading the oil 16 from the turbomachine 1 to the oil tank 6. Such filters oil 15 make it possible to block any particles present in the oil 16 coming from ia 25 turbomachine 1 or coming from the oil tank 6.
La présence du filtre d’huile 15 dans un tuyau 8 crée une différence entre ia pression d'huile avant et après Ie filtre d’huile 15 selon le sens de parcours de l’huile 16 dans le tuyau. Cette différence de pression peut être mesurée et caractérise la perte de charge due à la présence du 30 filtre 15.The presence of the oil filter 15 in a pipe 8 creates a difference between the oil pressure before and after the oil filter 15 depending on the direction of travel of the oil 16 in the pipe. This pressure difference can be measured and characterizes the pressure drop due to the presence of the filter 15.
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Au même titre que d’autres paramètres du système de lubrification 10, ladite perte de charge peut être mesurée au moyen de capteurs 5. De tels capteurs sont compris dans ie système de lubrification 10 selon ce mode de réalisation de l'invention. La représentation de la figure 2 n’est pas limitative du nombre et de la position de ces capteurs 5,As with other parameters of the lubrication system 10, said pressure drop can be measured by means of sensors 5. Such sensors are included in the lubrication system 10 according to this embodiment of the invention. The representation of FIG. 2 is not limiting on the number and the position of these sensors 5,
Dans le cas de la perte de charge, des capteurs 5 peuvent être placé en amont et en aval du filtre d'huile 15, dans le sens de parcours de l'huile 16, afin de mesurer la pression aux positions des capteurs et d’en déduire la perte de charge du à ia présence du filtra d’huile 15 dans le tuyau 8.In the case of pressure drop, sensors 5 can be placed upstream and downstream of the oil filter 15, in the direction of travel of the oil 16, in order to measure the pressure at the positions of the sensors and deduce the pressure drop due to the presence of the oil filter 15 in the pipe 8.
D’autres capteurs 5 placés judicieusement dans te système de lubrification 10 permettent d’obtenir des mesures d’autres paramètres du système de lubrification 10. Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, de tels paramètres comprennent ia température d’huile du système de lubrification 10, la vitesse de rotation de la turbomachlne 1, te type de filtre d’huile 15 utilisé, le type d'huile 16 utilisée, la densité d’huile présente dans le système de lubrification 10. Bien entendu, comme dans le cas susmentionné de la mesure de la perte de charge due à la présence du filtre d'huile 15, tes capteurs 5 ne mesurent pas nécessairement de façon directe les différents paramètres susmentionnés. Par exemple, le type d’huile 16 utilisé dans te système de lubrification 10 peut être déduit de données captées par des capteurs 5 mesurant diverses propriétés physicochimiques de l’huite 16,Other sensors 5 judiciously placed in the lubrication system 10 make it possible to obtain measurements of other parameters of the lubrication system 10. According to a preferred embodiment of the invention, such parameters include the oil temperature of the lubrication system 10, the speed of rotation of the turbomachine 1, the type of oil filter 15 used, the type of oil 16 used, the density of oil present in the lubrication system 10. Of course, as in the aforementioned case of the measurement of the pressure drop due to the presence of the oil filter 15, your sensors 5 do not necessarily measure directly the various aforementioned parameters. For example, the type of oil 16 used in the lubrication system 10 can be deduced from data captured by sensors 5 measuring various physicochemical properties of the oil 16,
Les capteurs 5 sont en outre apte à émettre des signaux 7 relatifs aux paramètres du système de lubrification 10. De tels signaux 7 sont représentés sur la figure 2 en lignes pointillées. De façon générale, de telles lignes pointillées sont représentées sur la figure 2 comme étant tout type de transfert d'information 7 filaire ou sans fil, ceci incluant tout type de signaux ou de connexions électromagnétiques.The sensors 5 are further capable of transmitting signals 7 relating to the parameters of the lubrication system 10. Such signals 7 are shown in FIG. 2 in dotted lines. In general, such dotted lines are shown in FIG. 2 as being any type of information transfer 7 wired or wireless, this including any type of signals or electromagnetic connections.
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Dans un mode de réalisation de l’invention, le système de lubrification 10 comprend un ou plusieurs capteurs 5 au niveau de la turbomachine 1, au niveau du réservoir d’huile 6 et au niveau des tuyaux 8. Un capteur 5 au niveau de ia turbomachine 1 est apte à transmettre des signaux 7 relatifs à une température, une pression, une viscosité d’huile. Il permet par exempte de détecter des anomalies de fonctionnement de la turbomachine 1 qui peuvent être détectées par le système de lubrification 10. Un capteur 5 au niveau du réservoir d’huile 6 permet d’envoyer des signaux 7 relatifs à un niveau de remplissage, à une température, à un coefficient d’absorption ou encore à une viscosité. Des capteurs 5 positionnés le long des tuyaux 8 sont aptes à transmettre des signaux 7 relatif à une pression.In one embodiment of the invention, the lubrication system 10 comprises one or more sensors 5 at the level of the turbomachine 1, at the level of the oil tank 6 and at the level of the pipes 8. A sensor 5 at the level of ia turbomachine 1 is capable of transmitting signals 7 relating to a temperature, a pressure, an oil viscosity. It makes it possible, for example, to detect operating anomalies of the turbomachine 1 which can be detected by the lubrication system 10. A sensor 5 at the level of the oil tank 6 makes it possible to send signals 7 relating to a filling level, at a temperature, an absorption coefficient or even a viscosity. Sensors 5 positioned along the pipes 8 are capable of transmitting signals 7 relating to a pressure.
La présence de plusieurs capteurs 5 aptes à mesurer un même paramètre du système de lubrification 10 est prévu selon un mode de réalisation préféré de l’invention. Ainsi, si un capteur 5 s’avère défectueux, les signaux 7 qu’il transmet pourront être écartés sur base d’une comparaison avec les signaux des autres capteurs 5 mesurant le même paramètre au même instant.The presence of several sensors 5 capable of measuring the same parameter of the lubrication system 10 is provided according to a preferred embodiment of the invention. Thus, if a sensor 5 is found to be defective, the signals 7 that it transmits can be discarded on the basis of a comparison with the signals of the other sensors 5 measuring the same parameter at the same time.
La réception et l'analyse des signaux 7 émis par les capteurs 5 sont assurés par une unité logique 11. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité logique 11 est une unité électronique placée à l’extérieur du groupe de lubrification 8, 9 et du réservoir 6,The reception and analysis of the signals 7 emitted by the sensors 5 are ensured by a logic unit 11. According to one embodiment of the invention, the logic unit 11 is an electronic unit placed outside the lubrication group 8, 9 and tank 6,
L’unité logique 11 capte tes signaux émis par tes différents capteurs 5 et les analyse de façon à attribuer une donnée de mesure à certains paramètres du système de lubrification 10, à des intervalles de temps déterminés. Ainsi, selon certains mode de réalisation de l’invention, l’unité logique détermine des mesures sur la température d’huile du système de lubrification 10, sur ia vitesse de rotation de ia turbomachine 1, sur la densité d’huile présente dans le système de lubrification 10, sur les pertes de charges dans les tuyaux dus à la présence des filtres d’huile 15.The logic unit 11 captures your signals emitted by your various sensors 5 and analyzes them so as to assign measurement data to certain parameters of the lubrication system 10, at determined time intervals. Thus, according to certain embodiments of the invention, the logic unit determines measurements on the oil temperature of the lubrication system 10, on the speed of rotation of the turbomachine 1, on the density of oil present in the lubrication system 10, on the pressure drops in the pipes due to the presence of the oil filters 15.
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- 22 ~- 22 ~
EHe est en outre apte à déterminer te type de filtre d’huile 15 et te type d'huile 16 du système de lubrification 10.EHe is also able to determine the type of oil filter 15 and the type of oil 16 of the lubrication system 10.
L’unité logique 11 est en outre apte déterminer une valeur du colmatage de chaque filtre d’huile 15 du système de lubrification 10 qui tiennent compte de tous tes paramètres déterminés à un instant donné à partir des signaux émis par les différents capteurs 5. Selon un mode de réalisation de l'invention, cette détermination du colmatage de chaque filtre d’huile 15 est effectuée par des algorithmes de calculs à partir d’un modèle mathématique prenant en compte tous les paramètres du système de lubrification 10. Les valeurs de colmatage ainsi obtenue par l’unité logique 11 sont beaucoup plus précises que ce qu’elles aurait été en ne prenant en compte que les valeurs de pertes de charges. Selon un mode de réalisation de l’invention, l'unité logique 11 effectue ces calculs de colmatage de façon régulière avec un taux de rafraîchissement élevé, de façon à garantir une valeur actualisée du colmatage de chaque filtre d’huile 15.The logic unit 11 is further able to determine a clogging value of each oil filter 15 of the lubrication system 10 which take into account all of your parameters determined at a given time from the signals emitted by the various sensors 5. According to an embodiment of the invention, this determination of the clogging of each oil filter 15 is carried out by calculation algorithms from a mathematical model taking into account all the parameters of the lubrication system 10. The clogging values thus obtained by the logic unit 11 are much more precise than they would have been, taking into account only the pressure drop values. According to one embodiment of the invention, the logic unit 11 performs these clogging calculations regularly with a high refresh rate, so as to guarantee an updated value of the clogging of each oil filter 15.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l'unité logique 11 est en outre programmée pour déduire te durée de vie restante de chaque filtre d’huile 15 avant qu’une maintenance du système de lubrification 10 ou de ia turbomachine 1 doive être effectuée. Cette déduction est produite au moyen des paramètres déterminés à partir des signaux émis par tes différents capteurs 5 tels que le type de filtre d’huile 15 et à partir de la valeur calculée du colmatage du filtre d’huile 15. Ainsi, une telle unité logique 11 permet d'éviter tes opérations de maintenance visant le remplacement préventif d’un filtre d’huile 15 du système de lubrification 10 encore apte â de nombreuses heures de fonctionnement, de même que les coûts et inconvénients qui en découlent.According to one embodiment of the invention, the logic unit 11 is also programmed to deduct the remaining life of each oil filter 15 before maintenance of the lubrication system 10 or of the turbomachine 1 must be performed. This deduction is produced by means of the parameters determined from the signals emitted by your various sensors 5 such as the type of oil filter 15 and from the calculated value of the clogging of the oil filter 15. Thus, such a unit logic 11 makes it possible to avoid your maintenance operations aimed at the preventive replacement of an oil filter 15 of the lubrication system 10 still capable of many hours of operation, as well as the costs and disadvantages which result therefrom.
L'unité logique 11 et les capteurs 5 sont alimentés par une source d’énergie 14 indépendante du FADEC de l’aéronef. Ainsi, l'autonomie énergétique du système de lubrification 10 est assurée. Le système peut ainsi être placé dans un aéronef sans nécessité deThe logic unit 11 and the sensors 5 are supplied by an energy source 14 independent of the aircraft's FADEC. Thus, the energy autonomy of the lubrication system 10 is ensured. The system can thus be placed in an aircraft without the need to
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- 23 changements liés au FADEC ou, de façon plus générale, à l’électronique et à l’alimentation de l’aéronef. Le fait que les connexions énergétiques entre l'unité logique 11, la source d’énergie 14 et les capteurs 5 ne soient pas illustrées dans la représentation de la figure 2 n’est pas exclusive de leur existence.- 23 changes related to FADEC or, more generally, to aircraft electronics and power. The fact that the energy connections between the logic unit 11, the energy source 14 and the sensors 5 are not illustrated in the representation of FIG. 2 is not exclusive of their existence.
Selon un mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 2, la source d'énergie 14 est un système de récupération d'énergie, placé dans le réservoir d’huile 6, à l’entrée de l’arrivée d’huile, convertissant l’énergie cinétique de l’huile 16 revenant dans ie réservoir d’huile 6 après avoir circulé dans le système de lubrification 10, en énergie électrique.According to an embodiment of the invention illustrated in FIG. 2, the energy source 14 is an energy recovery system, placed in the oil tank 6, at the inlet of the oil inlet , converting the kinetic energy of the oil 16 returning to the oil tank 6 after having circulated in the lubrication system 10, into electrical energy.
Selon un mode de réalisation de l’invention illustré à la figure 2, ie système de lubrification 10 comprend en outre une unité de mémorisation 12 qui est connectée â l’unité logique 11 et qui stocke les données reçues, analysées ou calculées par l’unité logique 11. L’ unité de mémorisation 12 reçoit donc les signaux 7 émis par les capteurs 5 à travers l’unité logique 11. Ainsi, l'unité de mémorisation 12 met à disposition un historique des paramètres du système de lubrification 10 détemiinés à partir des capteurs ainsi que l’évolution du colmatage des filtres d’huile 15 en fonction du temps,According to an embodiment of the invention illustrated in FIG. 2, the lubrication system 10 further comprises a storage unit 12 which is connected to the logic unit 11 and which stores the data received, analyzed or calculated by the logic unit 11. The storage unit 12 therefore receives the signals 7 emitted by the sensors 5 through the logic unit 11. Thus, the storage unit 12 provides a history of the parameters of the lubrication system 10 determined at from the sensors as well as the evolution of the clogging of the oil filters 15 as a function of time,
Les nombreuses données stockées par l’unité de mémorisation 12 permettent à celui qui y a accès de faire des statistiques sur tes différents éléments qui composent te système de lubrification 10 et d’effectuer un choix d'un certain type de filtre d’huile 15 ou d’un certain type d’huile 16 en vue d'optimiser la consommation d'énergie et la durée de fonctionnement des filtres d’huile 15 ou du système de lubrification dans son ensemble.The numerous data stored by the storage unit 12 allow those who have access to it to make statistics on your different elements which make up the lubrication system 10 and to make a choice of a certain type of oil filter 15 or of a certain type of oil 16 in order to optimize the energy consumption and the operating time of the oil filters 15 or of the lubrication system as a whole.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion 7 entre l’unité de mémorisation 12 et l’unité logique 11 permet à l’unité logique de comparer les données acquises à partir des signaux des capteurs 5 auxAccording to one embodiment of the invention, the connection 7 between the storage unit 12 and the logic unit 11 allows the logic unit to compare the data acquired from the signals of the sensors 5 with the
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- 24 ~ données statistiques moyennes afin de détecter une anomalie dans te fonctionnement d’un élément quelconque du système de lubrification 10,- 24 ~ average statistical data to detect an anomaly in the operation of any element of the lubrication system 10,
Selon un mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 2, le système de lubrification 10 comprend en outre une unité de transmission 13 et une connexion entre l’unité de transmission 13 et l’unité logique 11 qui permet à l’unité logique 11 d’envoyer des données relatives aux paramètres du système de lubrification 1Û et au colmatage des filtres d’huile 15 à l’unité de transmission 13. Cette dernière permet alors de transférer ces données à un dispositif de réception en dehors du système de lubrification 10 et/ou de communiquer ces données à un opérateur humain en dehors du système de lubrification 10 au moyen d’une connexion 7 filaire ou sans fil tel qu’illustré dans la figure 1.According to an embodiment of the invention illustrated in FIG. 2, the lubrication system 10 further comprises a transmission unit 13 and a connection between the transmission unit 13 and the logic unit 11 which allows the unit logic 11 to send data relating to the parameters of the lubrication system 1Û and the clogging of the oil filters 15 to the transmission unit 13. The latter then makes it possible to transfer this data to a reception device outside the transmission system. lubrication 10 and / or communicate this data to a human operator outside the lubrication system 10 by means of a wired or wireless connection 7 as illustrated in FIG. 1.
En résumé, une méthode contribuant à déterminer de façon précise, fiable et économique le besoin de remplacement d‘un filtre d'un système hydraulique. L’invention concerne également un système hydraulique autonome permettant de réaliser la méthode et de prédire efficacement la durée de vie restante d’un filtre du système hydraulique avant que son remplacement ne doive être effectué.In summary, a method helping to determine precisely, reliably and economically the need to replace a filter in a hydraulic system. The invention also relates to an autonomous hydraulic system making it possible to carry out the method and to effectively predict the remaining service life of a filter of the hydraulic system before its replacement has to be carried out.
Une fois encore, nous tenons à insister sur le fait que la présente Invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D’une manière générale, il apparaîtra évident pour l’homme du métier que la présente invention n’est pas limités aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus. L’invention comprend chacune des caractéristiques nouvelles ainsi que toutes leurs combinaisons.Once again, we would like to insist on the fact that the present invention has been described in relation to specific embodiments, which have a purely illustrative value and should not be considered as limiting. In general, it will be obvious to a person skilled in the art that the present invention is not limited to the examples illustrated and / or described above. The invention includes each of the new features and all of their combinations.
Dans la cadre du présent document, tes termes « premier », « deuxième », « troisième » et « quatrième » servent uniquement à différencier les différents éléments et n’Impiiquent pas d'ordre entre ces éléments. L’usage des verbes « comprendre » , « inclure », « comporter », ou toute autre variante, ainsi que leurs conjugaisons, ne peut en aucuneFor the purposes of this document, your terms "first", "second", "third" and "fourth" are used only to differentiate between the different elements and do not imply any order between them. The use of the verbs "to understand", "to include", "to comprise", or any other variant, as well as their conjugations, can in no way
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- 25 façon exclure la présence d’éléments autres que ceux mentionnés. L’usage de l’article indéfini « un », « une », ou de l'article défini « le », « la » ou « Γ », pour introduire un élément n’exclut pas la présence d’une pluralité de ces éléments.- 25 way to exclude the presence of elements other than those mentioned. The use of the indefinite article "a", "an", or of the definite article "le", "la" or "Γ", to introduce an element does not exclude the presence of a plurality of these elements.
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| BE1025462A1 BE1025462A1 (en) | 2019-03-06 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5968371A (en) * | 1998-01-26 | 1999-10-19 | Nelson Industries, Inc. | Lubricant circulation diagnostic and modeling system |
| GB2389423A (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-10 | Detroit Diesel Corp | Oil filter monitor |
| EP3127592A1 (en) * | 2015-08-06 | 2017-02-08 | Safran Aero Boosters SA | Strainer for turbine engine oil |
-
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|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20190311 |