FR2681699A1 - Systeme destine a fournir une information relative a la detection de particules electriquement conductrices contenues dans un fluide, et detecteur adapte a cet effet. - Google Patents

Abstract

Il s'agit d'un système pour fournir une information relative à la détection de particules électriquement conductrices contenues dans un fluide, comprenant au moins un détecteur magnétique (3) propre à délivrer un signal lorsqu'il détecte de telles particules, et un circuit logique de commande (13, 35a, 53, 59, 63) pour fournir vers une unité de visualisation (39) une donnée logique lorsque ces particules sont détectées, provoquant l'affichage de ladite information de présence de particules. Le circuit peut comprendre des moyens à effet ZAPPER (55, 57). Et le détecteur peut être du type multi-voies. Application notamment à la détection de particules métalliques dans un circuit d'huile de moteur d'avion.

Description

L'invention concerne un système adapté pour fournir une information relative à la détection de particules métalliques, ou d'une façon générale électriquement conductrices, contenues dans un fluide, tel que l'huile.

On connaît déjà, notamment dans l'aéronautique, des systèmes permettant de détecter la présence de particules métalliques dans le circuit d'huile d'un avion.

Il s'agit généralement d'un dispositif installé sur chaque moteur et destiné à informer les agents de maintenance du degré de pollution du circuit d'huile au cours d'une visite sous l'aile, en fin de chaque vol.

D'une façon générale, de tels systèmes sont montés sur un ensemble mécanique à verrouillage par quart de tour dont le support porte un clapet d'étanchéité pour assurer l'obturation du bac d'huile lors des vérifications visuelles des moyens de détection habituellement employés, souvent appelés "bouchons magnétiques".

Toujours sur les systèmes connus, la capture des particules métalliques présentes dans le bac à huile est souvent réalisée par trois tels bouchons logés dans le module de lubrification du circuit d'huile.

Habituellement, chaque bouchon est constitué d'un barreau magnétique entouré de deux parties conductrices qui forment un circuit électrique coupé par le barreau.

Jusqu'à présent, il n'a toutefois pas été encore proposé un système complet permettant de fournir à un agent de maintenance une information de détection, ceci avec un degré de sophistication fonction du type d'informations que l'on désire acquérir, suivant que l'on souhaite être informé le plus rapidement possible de la présence de ces particules, quelle qu'en soit la taille ou le nombre, ou que l'on préfère plutôt n'avertir l'agent de maintenance que si la densité ou la grosseur des particules captées est susceptible de dégrader effectivement la lubrification.

On notera par ailleurs que les systèmes existants ne présentent pas toujours des conditions de fiabilité, de maintenance et de consommation électrique compatibles avec les exigences très strictes de l'industrie aéronautique.

L'invention vise en particulier à résoudre ces problèmes.

Pour cela, elle propose tout d'abord un système destiné donc à fournir une information relative à la détection de particules métalliques ou électriquement conductrices contenues dans un fluide, tel que de l'huile, ce système comprenant, selon une caractéristique importante de l'invention
- au moins un détecteur magnétique de particules propre à délivrer un signal de détection lorsque des particules sont ainsi détectées,
- un circuit logique de commande à circuit intégré CMOS et à résistance(s) de polarisation pour fournir vers une unité de visualisation une donnée logique lorsque de telles particules sont détectées, provoquant l'affichage sur cette unité de ladite information de présence de particules,
- et des moyens d'alimentation électrique du détecteur et du circuit logique.

Dans la mesure où, dans certains cas, il pourra s'avérer intéressant de savoir si le court-circuit au niveau du détecteur magnétique a pour origine l'amoncellement croissant de particules métalliques sur les bouchons à la suite de l'usure normale progressive de l'huile, ou bien si ce court-circuit est dû à l'attraction de gros débris métalliques provenant d'une rupture prématurée de certaines pièces, le système de l'invention pourra comprendre, de surcroît, des moyens à effet ZAPPER reliés au détecteur pour délivrer vers celui-ci une quantité d'électricité propre à rompre la liaison électrique établie par les particules entre le barreau magnétique et les parties conductrices environnantes du détecteur, ceci si la concentration ou l'importance de ces particules n'excède pas à cet endroit une valeur pré-déterminée.

Si l'on veut par ailleurs éviter que l'unité de visualisation ne se déclenche alors que le détecteur ne détecte que fugitivement des courts-circuits, le circuit logique de commande pourra, par ailleurs, comprendre des moyens de temporisation pour ne provoquer l'affichage de l'information de présence de particules que si le signal correspondant transmis par le détecteur subsiste en fin du délai global de temporisation.

Dans la mesure ou il s'est en outre avéré que le développement des différentes versions du système de détection de l'invention a momentanément été limité de par la carence de détecteurs magnétiques évolués, il a également été imaginé un détecteur magnétique perfectionné du type multivoies comprenant
- un corps avec un axe et une longueur dans la direction de cet axe, ce corps renfermant un barreau central axial magnétique débouchant sur l'extérieur à une extrémité avant du détecteur où il est entouré d'une âme métallique,
- plusieurs pastilles aimantées réparties autour dudit barreau, derrière l'âme, et noyées dans une rondelle électriquement isolante,
- plusieurs plots électriquement conducteurs isolés du barreau et des pastilles, ces plots étant répartis autour dudit barreau avec une disposition angulaire et un rayon comparables à ceux où sont disposés lesdites pastilles, avec interposition entre deux plots successifs d'une bande de matière électriquement isolante, chaque plot étant relié, pour former une voie, à un conducteur électrique transmettant vers le circuit de commande une information correspondant à une présence ou à une absence de détection de particules.

Bien entendu, si ce détecteur est tout particulièrement utilisable avec les versions les plus évoluées du système de l'invention, il ne s'agit pas là d'une application exclusive.

On notera toutefois que ce détecteur multivoies pourra en particulier être associé avec des moyens de programmation pour transmettre de manière aléatoire, et à partir d'un seuil déterminé, des informations de présence ou d'absence de détection issues de chacune de ses voies.

Et dans une autre application, il pourra lui être adjoint des moyens de programmation du circuit logique de commande, et d'enregistrement des signaux de détection fournis par le détecteur, de manière à pouvoir quantifier le nombre d'évènements de détection fournis par ce dernier.

En relation avec les dessins d'accompagnement annexés à titre d'exemples non limitatifs, on va maintenant décrire plus en détails quelques exemples de réalisation de l'invention.

Sur les dessins
La figure 1 montre une disposition possible d'un bouchon magnétique classique monovoie tel qu'il peut être installé sur un bac à huile d'avion,
la figure 2 montre un circuit logique de commande pouvant être adjoint à un tel détecteur monovoie,
la figure 3 montre une variante de réalisation d'un tel circuit,
la figure 4 illustre schématiquement en coupe longitudinale une forme possible de réalisation d'un détecteur magnétique multivoies,
les figures 5 et 6 montrent deux coupes transversales du détecteur de la figure 3, suivant respectivement les lignes V-V et VI-VI de la figure 4,
les figures 7A et 7B montrent une autre variante de réalisation d'un circuit de détection utilisable en association avec le détecteur des figures 4 à 6,
et les figures 8A et 8B montrent la variante de réalisation la plus évoluée du circuit de détection utilisable en particulier en combinaison avec le détecteur magnétique des figures 4 à 6.

Sur la figure 1 tout d'abord, on voit donc représenté un bac à huile 1 à travers le fond duquel est monté de façon étanche un détecteur magnétique 3.

En pratique, on pourra prévoir de disposer ainsi trois tels détecteurs magnétiques en trois endroits du fond du bac distants les uns des autres
On ne traitera toutefois que du cas d'un détecteur unique.

Ce détecteur du type monovoie est, tel que schématisé, constitué classiquement d'un barreau magnétique central 5 s'étendant jusqu'à l'intérieur du bac 1 pour pouvoir attirer les éventuelles particules métalliques pouvant y être contenues.

Le barreau 5 est entouré de deux parties électriquement conductrices 7a, 7b. Ces parties conductrices forment un circuit électrique coupé par le barreau magnétique.

A l'arrière de chaque capteur, ce circuit transmet ses informations via un conducteur 9.

En 11, on a représenté le câble "commun" ou "de retour" du circuit.

Intéressons-nous maintenant à la figure 2 pour voir un premier circuit logique de commande pouvant être associé à ce type de bouchon magnétique.

On remarquera tout d'abord que l'enregistrement de la détection de présence de particules provenant du bouchon magnétique 3 est ici assurée par une logique de commande constituée à partir de circuits intégrés CMOS.

Dans cette première version, le circuit de commande comprend tout d'abord en entrée une bascule RS à deux portes NON ET (NAND) 15, 17. La bascule RS est destinée à recevoir l'information relative à tout éventuel courtcircuit créé au niveau du bouchon magnétique 3.

Les deux portes NAND 13, 17 ont leur entrée polarisée au niveau logique "1" (niveau d'alimentation), par l'intermédiaire des résistances de polarisation 19 et 21 branchées entre les lignes d'alimentation 23 et de masse 25 connectées à l'unité d'alimentation électrique commune 27 adaptée pour délivrer une tension continue appropriée aux composants utilisés.

Lorsqu'aucun court-circuit n'existe au niveau du bouchon, la bascule RS est protégée par une diode limitatrice bi-directionnelle 29 destinée à écrêter tout parasite de puissance pouvant détériorer l'une ou l'autre des portes
NAND.

En pratique, on pourra par exemple prévoir qu'un court-circuit de détection sera résistant jusqu'à 20 Kn pour déclencher la bascule 13. Au-delà, le court-circuit conduira plus ou moins à la masse de l'appareil le courant de la résistance de polarisation 19, d'où l'apparition d'un niveau logique "0" à l'entrée 17a de la bascule dont la sortie 17b passera alors au niveau logique "1" et restera dans cet état,ce changement d'état sur l'entrée 17a étant transmis, via l'inverseur 33, à l'entrée 35a du circuit monostable bouclé 35 à circuit RC (résistance/capacité) 37.

Bien entendu, la bascule RS aura initialement été polarisée à l'enclenchement de l'alimentation, ceci en l'espèce, par l'intermédiaire d'un condensateur d'entrée 31 assurant à l'instant tO un niveau logique "0" sur son entrée 15a.

Pour éviter les rebondissements ou doublements de fonction de commande et s'assurer du bon affichage sur l'unité de visualisation 39, il a été prévu que le niveau logique "0" de l'entrée 17a soit également transmis à la diode 41 et donc au second circuit monostable 43, image du premier, et branché entre l'unité 39 et la sortie de l'inverseur 45 lui-même connecté en sortie de la porte NAND 15.

L'unité de visualisation 39 est en l'espèce constitué à partir d'un circuit magnétique bistable à deux enroulements 47, 49.

En d'autres termes, il s'agit d'une unité d'affichage "pop out" normalement éteinte lorsqu'aucune présence de particules n'est détectée.

Avec une telle disposition, on comprend que tout court-circuit transmis par le détecteur 3 sera affiché sur l'unité 39 et le restera même après coupure de l'alimentation.

Quant au retour à l'état initial du circuit avec effacement du signal, il s'effectuera tout naturellement dans les conditions précitées sur la branche du circuit comprenant le circuit monostable 43.

Ainsi, une impulsion produite par le circuit monostable 43, sous la commande de la bascule RS 13, déclenchera la mise sous tension de l'enroulement 47, effaçant ainsi l'évènement précédent ceci par l'intermédiaire d'un bouton extérieur de réarmement 51 pouvant être manoeuvré par l'opérateur.

Pour intéressant qu'il soit, un tel circuit ne permet toutefois pas de discriminer les différentes formes de pollution pouvant exister dans le bac à huile.

Or, il est apparu que deux sortes de "pollution" peuvent exister
Tout d'abord, il peut se trouver qu'un amoncellement croissant de particules métalliques s'accumule progressivement sur le détecteur, signe d'une usure normale de l'huile.

Mais il se peut également que le détecteur attire de plus gros débris consécutivement à une rupture prématurée de certaines pièces, comme par exemple des roulements à billes.

En pratique, il s'est avéré qu'il serait intéressant de pouvoir lever le doute sur l'origine des courts-circuits.

Pour cela, il a été prévu d'avoir recours à des moyens "à effet ZAPPER" pouvant délivrer vers le ou les détecteur(s) une quantité d'électricité propre à rompre la liaison électrique établie par les particules, entre le barreau magnétique 5 et les parties extérieures conductrices 7a, 7b, ceci si la concentration ou l'importance de ces particules (ou débris) n'excède pas, à cet endroit, une valeur pré-déterminée, la décharge électrique entraînant alors une dispersion des particules et donc l'ouverture du circuit.

Si l'on a de surcroît prévu d'adjoindre des moyens de temporisation, on pourra alors ne déclencher l'allumage de l'unité de visualisation que si le courtcircuit subsiste en fin de temporisation.

Pour expliquer ces principes présents dans le circuit de la figure 3, (où l'on a conservé les mêmes repères pour les mêmes composants que sur la figure 2), on considèrera que l'on se trouve en présence d'un court circuit sur l'un des bouchons magnétiques.

La détection de ce court-circuit parvient toujours, d'abord, en entrée à la bascule RS 13 dont le niveau logique de sortie passe de "0" à "1".

Cette information de sortie est ensuite transmise à un premier temporisateur 53 à délai t1 par exemple de l'ordre de 50 ms.

Ce délai est mis à profit, en régime établi, pour polariser correctement le transistor 55 qui, avec la capacité 57, constituent en l'espèce les moyens à effet ZAPPER précités.

Si le court-circuit du détecteur subsiste toujours à l'issue de t1, ce transistor 55 va alors assurer la décharge du condensateur 57, et l'information de sortie du temporisateur 53 va à nouveau rendre conducteur le transistor 55 et déclencher le deuxième circuit de temporisateur 59 connecté à la suite du premier.

Comme précédemment, le délai de temporisation t2 du second circuit 59 sera choisi pour assurer au condensateur 57 le temps de se décharger dans le court-circuit du détecteur concerné pour tenter une nouvelle fois de rompre la liaison.

Si le court-circuit disparaît à l'issue de t2, l'information de sortie émanant du temporisateur 59 va alors déclencher le circuit monostable 61 qui va remettre la bascule RS 13 dans son état initial, celle-ci provoquant une réinitialisation (niveau logique "0") de l'indicateur visuel 39, via le circuit monostable 63. L'indicateur restera donc éteint.

Si par contre le court circuit existe encore, la porte NAND 65 d'entrée qui reçoit les informations émanant du détecteur en même temps que la bascule RS 13, va alors déclencher l'allumage de l'indicateur 39, via le circuit monostable 67, la porte NAND d'entrée 69 de ce monostable recevant alors sur ses deux bornes 69a, 69b une information logique de niveau "1" provenant respectivement du temporisateur 59 et de la porte NAND 65.

Comme précédemment, la réinitialisation de l'ensemble du circuit pourra être effectuée par réarmement manuel via le bouton poussoir 51.

Avant de décrire les deux autres circuits de détection illustrés aux figures 7A, 7B et 8A, 8B, nous allons maintenant présenter le nouveau type de détecteur magnétique multivoies que l'invention propose d'utiliser en particulier avec ces deux dernières versions les plus évoluées du circuit de détection.

Comme illustré sur les figures 4 à 6, il s'agit d'un détecteur magnétique repéré 70 comprenant un corps, par exemple en acier inoxydable, 71 avec un axe longitudinal 73, le corps étant allongé dans la direction de cet axe.

Intérieurement, le corps 71 renferme un barreau central axial magnétique 75.

Pour assurer sa fonction d'attraction magnétique, le barreau 75 débouche sur l'extérieur en 75a à une extrémité avant AVT du détecteur.

De ce côté, le barreau 75 est entouré d'une âme métallique 77, par exemple en acier inoxydable.

Plus en arrière, le détecteur comprend en outre plusieurs pastilles aimantées 79a, 79b, 79c,..., 79f réparties régulièrement par groupe de deux autour du barreau, derrière l'âme et noyées dans une rondelle électriquement isolante 81. Sur la figure 5 on a indiqué la disposition des pôles N/S (nord/sud) des pastilles dont le rôle est bien entendu de polariser correctement les particules attirées et le barreau.

Plusieurs plots électriquement conducteurs 83a, 83b, ... 83h permettent par ailleurs de transmettre le champ magnétique créé vers des fils ou câbles électriques coaxiaux 85a, ..., 85h (voir figures 4 et 6) dont le nombre est égal à celui des plots, un fil supplémentaire 85i central assurant le rôle de commun avec son extrémité dénudée 86i reliée à l'arrière du barreau magnétique 75.

Bien entendu, pour éviter les perturbations électriques et assurer de bonnes connexions, les fils traverseront de préférence le corps du détecteur à l'intérieur d'une bague isolante 87 qui isole électriquement le corps 71 du barreau 75, une rondelle de scellement isolante 89 maintenant le tout en position.

Concernant les plots 83a, 83b,..., 83h, on notera encore que, comme les pastilles aimantées 79, ils seront de préférence répartis régulièrement autour du barreau, avec une disposition angulaire et un rayon comparables à ceux où sont diposées les pastilles.

Bien entendu, les plots sont électriquement isolés du barreau magnétique 75, via par exemple la partie taraudée de la rondelle 81.

Comme on le voit sur la figure 6, entre deux plots successifs est en outre interposée une bande de matière électriquement isolante, pouvant être par exemple constituée par des prolongements rayonnants de la bague 87 (voir figures 4 et 6).

Dans la version illustrée, on aura remarqué que le détecteur comprend six pastilles aimantées 79a,..., 79f et huit plots conducteurs équidistants 83a,..., 83h, formant autant de voies permettant de transmettre vers le circuit de commande concerné une information de présence ou d'absence de particules, ceci voie par voie.

Intéressons-nous maintenant aux figures 7A et 7B pour présenter un premier circuit logique utilisable avec un tel détecteur multivoies.

Ce circuit est une évolution directe du circuit de la figure 3 dont il reprend l'architecture générale.

En fait, son évolution a pour objet de permettre à la logique de commande de recevoir plusieurs informations émanant des détecteurs, dans la mesure où, disposant par le détecteur multivoies de plusieurs voies indépendantes par bouchon, on a alors imaginé de permettre à la logique de commande de détecter plusieurs court-circuits sur le même bouchon, rendant ainsi cette logique capable de programmer plusieurs voies possibles de détection.

Ainsi, sur la figure 7A, retrouve-t-on les portes
NAND d'entrée 13, 65, avec leurs résistances de polarisation 19, 21, les temporisateurs 53, 59, les circuits monostables 61, 63, 67, l'unité d'affichage 39 et la capacité de décharge pour l'effet ZAPPER 57, le réseau de transistors NPN 91 (avec autant de transistors que de voies par détecteur) remplaçant ici le précédent transistor unique 55.

La figure 7 ayant été scindée en deux parties, on a représenté sous le repère A1 l'extrémité du câble de circuit qui se relie sur la figure 7B à l'extrémité correspondante A2 en sortie de la porte NON OU (NOR) 93, laquelle collecte les informations émanant du réseau de portes NON OU (NOR) 95a, 95b, 95c,...95h polarisées par le réseau de résistances 96 et dont le basculement est programmé via les contacteurs 97a, 97b, 97c,...97h associés en nombre bien entendu égal au nombre de voies par détecteur, ce déclenchement programmé étant assuré par la boîte à "SHUNT" (ou boîte de dérivation) 99 permettant de rendre active telle ou telle voie, compte tenu des informations de détection reçues du détecteur.

On remarquera encore sur cette figure 7B qu'à l'émetteur de chaque transistor du réseau 91 a été associé un chiffre auquel correspond un chiffre identique sur le circuit entre la boîte de dérivation 99 et les portes NOR 95a,....

95h indiquant ainsi le branchement "aval" de chaque transistor permettant d'injecter dans le circuit du détecteur la décharge de rupture de l'effet ZAPPER, les transistors étant par ailleurs "en amont" reliés par leur collecteur, et via le branchement B2, au branchement B1 de la figure 7A, de même pour le branchement commun des bases entre C2 et C1.

Enfin, en 85i on a à nouveau représenté le fil ou ligne de masse du détecteur concerne.

Avec le circuit qui vient d'être présenté, la détection des particules présentent aux alentours du détecteur va donc pouvoir s'effectuer d'une manière aléatoire, ceci détecteur par détecteur, les moyens de programmation 95a..., 97a..., 99a... permettent de définir le seuil critique à partir duquel l'indicateur visuel 39 pourra afficher l'information de présence.

Reportons-nous maintenant aux figures 8A et 8B pour présenter la version la plus évoluée imaginée.

Ce dernier circuit a été illustré dans son adaptation à trois détecteurs magnétiques DM1, DM2 et DM3.

En entrée, la prise en compte des informations transmises par les détecteurs s'effectue de la même manière que sur les figures 7A ou 3, via la bascule RS 13 et la porte
NAND 65 associées à leurs résistances de polarisation respectives 19 et 21.

Un circuit de temporisation 101 associé à un circuit monostable 103 permet de différer le déclenchement de l'unité de visualisation et de réinitialiser le circuit si, au bout des intervalles de temporisation t1 et t2 des circuits 101 et 103 successifs, le court-circuit générateur du signal de détection a disparu.

Ainsi, l'évènement de présence de particules ne sera pris en considération que s'il est stable et existe encore en fin de temporisation t1, permettant alors le basculement de la porte NAND 105 dont les bornes d'entrée 105a, 105b sont respectivement branchées en sortie du circuit 101 et de la porte NAND d'entrée 65.

Si un tel court-circuit franc ou de valeur constante s'établit sur la bascule 13, la porte NAND 105 va alors commander le circuit monostable 107 lequel déclenchera l'affichage du ou des indicateur(s) visuel(s) concerné(s) 39a, 39b, 39c (du même type que l'indicateur 39 des figures précédentes), ceci via le réseau des portes NOR 109a, 109b, 109c et des transistors NPN villa, elle, lîlc associés.

Quant à la réinitialisation (extinction) des afficheurs, elle s'opèrera de la même manière que précédemment via le circuit monostable 113 et sa porte OU (OR) associée 115, ceci toujours sous la commande du contacteur manuel 51.

Sur la figure 8A, on a encore représenté en D1 les extrémités de raccordement du circuit illustré avec la partie de programmation et de traitement des signaux enregistrés que l'on va maintenant présenter en relation avec la figure 8B sur laquelle n'a été illustré que le circuit de programmation et de traitement associé à un seul détecteur (Ainsi, l'une des trois branches du raccordement D1 de la figure 8A est à relier à la branche D2 de la figure 8B, les deux autres raccordements s'opérant de la même manière avec deux autres circuits identiques).

En l'espèce, les moyens de programmation et de traitement comprennent une mémoire à accès aléatoire programmée (EPROM) 117 recevant en entrée les signaux logiques transmis par chacune des voies du détecteur magnétique 70 concerné, avec polarisation par le réseau de résistances 118.

La mémoire programmable 117 comprend en l'espèce quatre sorties binaires racccordées à un comparateur de bits 119 destinées à comparer la valeur des bits de sortie de la mémoire 117 et du programmateur (ou roue codeuse) associé 121 également à quatre bits de sortie, destiné à programmer un nombre déterminé de court-circuits en fonction des voies de chaque détecteur, ceci suivant par exemple un abaque correspondant à un nombre potentiel d'heures de fonctionnement de l'appareil (moteur) à surveiller.

Avantageusement cette mémoire 117 sera programmée pour assurer la somme aléatoire des évènements de présence de particules sur par exemple 256 combinaisons sous 8 bits.

En pratique, le nombre de bits à comparer par le comparateur 119 pourra être pré-sélectionné par la roue codeuse 121 (de 1 à 8) permettant de programmer le nombre de courts circuits par détecteur (1 à 8 en l'espèce).

Si les niveaux logiques reçus de la mémoire 117 et de la roue codeuse 121 sont identiques, alors un niveau logique "O" sera transmis vers le circuit ou composant antirebonds 123, via l'inverseur 125.

Ce composant anti-rebonds (par exemple du type MC 14990) comprendra un oscillateur interne (ou horloge de temporisation) et assurera la transmission temporisée du signal vers sa sortie D2, puis, via les portes OU (OR) 110a, 110b, 110c branchées entre la porte NAND 105 et l'entrée du monostable 107, vers les portes NOR lO9a, 109b, 109c et l'unité de visualisation pour déclencher le second bobinage de l'afficheur concerné, avec effacement de l'information précédente.

Dans l'intervalle, son oscillateur assurera, par l'intermédiaire des sorties 7 et 9 et du circuit de réinjection 126 à inverseurs série 127, 129, la réinitialisation de la mémoire programmable 117, via l'entrée
CK 131 de cette dernière, permettant ainsi de contrôler à nouveau le changement d'évènements à l'entrée de chaque détecteur magnétique.

A toutes fins utiles, on rappelera que le circuit de la figure 8B qui vient d'être présenté doit bien entendu être présent à la sortie de chaque détecteur considéré.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1 - Système pour fournir une information relative à la détection de particules métalliques, ou électriquement conductrices, contenues dans un fluide, tel que de l'huile, comprenant

- au moins un détecteur magnétique (3, 70) de telles particules propre à délivrer un signal de détection lorsque des particules sont détectées,

- un circuit logique de commande (13, 35, 43, 53, 59, 61, 63) à circuit intégré CMOS et à résistance(s) de polarisation (19, 21) pour fournir vers une unité de visualisation (39) une donnée logique lorsque de telles particules sont détectées, provoquant l'affichage sur cette unité de ladite information de présence de particules,

- et des moyens d'alimentation électrique (27) du détecteur et du circuit logique.

2 - système selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit logique de commande comprend

- en entrée, au moins une porte NON ET (13, 17, 65) couplée à ladite résistance de polarisation (19, 21) pour basculer d'un état logique à un autre lorsqu'elle reçoit un dit signal de détection du détecteur (3, 70),

- et au moins un circuit monostable (35, 43, 61, 63, 67, 107, 113) commandé par le signal émis par cette porte

NON ET, pour déclencher l'unité de visualisation (39).

3 - Système selon la revendication 2 caractérisé en ce que le circuit logique comprend

- en entrée, deux dites portes NON ET formant une bascule RS (13),

- deux inverseurs (33, 45) connectés en sortie desdites portes NON ET pour inverser leur signal logique de sortie,

- et deux dits circuits monostables (35, 43) bouclés, connectés en sortie desdits inverseurs et commandant chacun l'un des bobinages (47, 49) d'un circuit magnétique bi-stable à deux bobinages appartenant à l'unité de visualisation (39), l'un de ces circuits monostables commandant le déclenchement de cette unité de visualisation lorsqu'un signal de détection est transmis par le détecteur (3), l'autre circuit commandant le déclenchement de cette même unité avec effacement de l'information précédente lorsqu'un signal transmis via un poussoir de réarmement (51) lui parvient par l'intermédiaire de la bascule RS (13) et de l'un desdits inverseurs (45) (figure 2).

4 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de temporisation (53, 59, 101) pour ne provoquer l'affichage sur l'unité de visualisation (39) de l'information relative à la présence de particules que si le signal correspondant transmis par le détecteur (3, 70) subsiste en fin de temporisation.

5 - Système selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 4 caractérisé en ce que le détecteur (3, 70) comprenant un barreau magnétique (5) entouré de parties électriquement conductrices (7a, 7b ; 83a, 83b, ...), ce barreau étant propre à attirer les particules pouvant être contenues dans le fluide pour établir une liaison électrique entre lui et ses parties conductrices environnantes, le circuit logique de commande comprend des moyens à effet

ZAPPER (55, 57, 91) reliés au détecteur (3, 70) pour délivrer vers celui-ci une quantité d'électricité propre à rompre la liaison électrique établie par les particules entre le barreau magnétique (5, 75) et ses parties conductrices (7a, 7b ; 83a, 83b,...), si la concentration ou l'importance de ses particules n'excede pas, à cet endroit, une valeur prédéterminée.

6 - Système selon la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens à effet ZAPPER comprennent un condensateur (57) et au moins un transistor (55, 99).

7 - Système selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comprend en outre

- une première entrée avec deux dites portes NON

ET formant une bascule RS (13),

- une seconde entrée avec une troisième porte NON

ET (65),

- trois dits circuits monostables (61, 63, 67),

- deux circuits de temporisation en cascade (53, 59) placés l'un à la suite de l'autre en sortie de la bascule

RS (13) et couplés audit transistor d'effet ZAPPER, soit pour commander, via le premier circuit monostable (67), l'un des bobinages (47) d'un circuit magnétique bi-stable à deux bobinages appartenant à l'unité de visualisation (39), si un signal de détection transmis par le détecteur (3) est toujours présent en fin du délai de temporisation du second temporisateur (59), soit pour réinitialiser le niveau logique de la bascule RS via le second circuit monostable (61) si ledit signal de détection transmis par le détecteur n'est plus présent en fin des délais de temporisation et pour commander alors, via le troisième circuit monostable (63), le déclenchement du second bobinage (49) de l'unité de visualisation avec effacement de l'information précédente (figure 3).

8 - Système selon la revendication 7 caractérisé en ce que

- le détecteur de particules (70) est un détecteur multi-voies comprenant

un corps (71) avec un axe (73) et une longueur dans la direction de cet axe, le corps renfermant un barreau central axial magnétique (75) débouchant sur l'extérieur à une extrémité avant du détecteur ou il est entouré d'une âme métallique (77),

plusieurs pastilles aimantées (79a, 79b,..., 79f) réparties autour dudit barreau, derrière l'âme, et noyées dans une rondelle électriquement isolante (81),

plusieurs plots électriquement conducteurs (83a, 83b,...83h) isolés du barreau et des pastilles, ces plots étant répartis autour dudit barreau, suivant une disposition angulaire et un rayon comparables à ceux des pastilles, avec interposition entre deux plots successifs d'une bande de matière électriquement isolante (87), chaque plot étant relié, pour former une voie, à un conducteur électrique (85a, 85b,... 85h) transmettant vers le circuit de commande une information correspondant à une présence ou à une absence de détection de particules,

- et ledit circuit logique comprend en outre, entre ses dites première et deuxième entrées (13, 65) et les voies du détecteur, des moyens de programmation (95a,..., 95h 97a,..., 97h ; 99) pour transmettre de manière aléatoire, et à partir d'un seuil pré-déterminé, les informations de présence ou d'absence de détection transmises par chaque voie du détecteur (figures 7A, 7B).

9 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 ou 4 caractérisé en ce que

- le détecteur de particules (70) est un détecteur multi-voies comprenant

un corps (71) avec un axe (73) et une longueur dans la direction de cet axe, le corps renfermant un barreau central axial magnétique (75) débouchant sur l'extérieur à une extrémité avant du détecteur ou il est entouré d'une âme métallique (77),

plusieurs pastilles aimantées (79a, 79b,..., 79f) réparties autour dudit barreau, derrière l'âme et noyées dans une rondelle électriquement isolante (81),

plusieurs plots électriquement conducteurs (83a, 83b,...83h) isolés du barreau et des pastilles, ces plots étant répartis autour dudit barreau, suivant une disposition angulaire et un rayon comparables à ceux des pastilles, avec interposition entre deux plots successifs d'une bande de matière électriquement isolante (87), chaque plot étant relié, pour former une voie, à un conducteur électrique (85a, 85b,... 85h) transmettant vers le circuit de commande une information correspondant à une présence ou une absence de détection de particules,

- et ledit circuit de commande comprend des moyens (117, 119, 121, 123) de programmation dudit circuit et de traitement des signaux de détection pour quantifier le nombre d'évènements de détection de particules transmis par le détecteur.

10 - Système selon la revendication 9 caractérisé en ce que le circuit de commande comprend également

une premiere entrée avec deux dites portes

NON ET formant une bascule RS (13),

une deuxième entrée avec une troisième porte

NON ET (65),

- trois circuits monostables (103, 107, 113),

- un circuit de temporisation (101) placé en sortie de la bascule RS, soit pour commander, via le premier circuit monostable (107) et au moins une porte NON OU (109a, 109b, 109c), l'un des bobinages d'un circuit magnétique bistable à deux bobinages appartenant à l'unité de visualisation (39a, 39b, 39c), si un signal de détection est transmis par l'une au moins des voies du détecteur, soit pour réinitialiser le niveau logique de la bascule RS (13) via le second circuit monostable (103), si ledit signal de détection transmis par le détecteur n'est plus présent en fin de temporisation et pour commander alors, via le troisième circuit monostable (113), le déclenchement de l'unité de visualisation avec effacement de l'information précédente lorsqu'un signal de réinitialisation transmis, via un poussoir de réarmement (51), lui parvient par l'intermédiaire de la bascule RS (13).

11 - Système selon la revendication 9 ou la revendication 10 caractérisé en ce que les moyens de programmation et de traitement comprennent

- une mémoire programmable à accès aléatoire

EPROM (117) dont chaque entrée est reliée à une des voies du détecteur (70),

- une roue codeuse (121) pour programmer un nombre de court-circuits en fonction des voies, suivant un abaque pré-déterminé,

- un comparateur de bits (119) associé à ladite mémoire programmable et à la roue codeuse,

- un composant anti-rebonds (123) à oscillateur interne connecté au comparateur pour transmettre un signal temporisé de détection si deux niveaux logiques identiques sont transmis par la mémoire programmable (117) et la roue codeuse (121) (figures 8A, 8B).

12 - Système selon la revendication 11 caractérisé en ce que la mémoire programmable à accès aléatoire (117) est programmée pour assurer la somme aléatoire des évènements de détection des particules.

13 - Système selon l'une des revendications 11 ou 12 caractérisé en ce que les moyens de programmation et de traitement comprennent en outre un circuit de réinjection (126) reliant le composant anti-rebonds (123) et la mémoire programmable (117) pour réinitialiser cette mémoire, via l'oscillateur interne du composant anti-rebonds.

14 - Détecteur magnétique multi-voies destiné en particulier au système de détection selon les revendications 8 ou 9 et comprenant

- un corps (71) avec un axe (73) et une longueur dans la direction de cet axe, le corps renfermant un barreau central axial magnétique (75) débouchant sur l'extérieur à une extrémité avant du détecteur ou il est entouré d'une âme métallique (77),

- plusieurs pastilles aimantées (79a, 79b,..., 79f) réparties autour dudit barreau, derrière l'âme et noyées dans une rondelle électriquement isolante (81),

- plusieurs plots électriquement conducteurs (83a, 83b,...83h) isolés du barreau et des pastilles, ces plots étant répartis autour dudit barreau, suivant une disposition angulaire et un rayon comparables à ceux des pastilles, avec interposition entre deux plots successifsd'une bande de matière électriquement isolante (87), chaque plot étant relié, pour former une voie, à un conducteur électrique (85a, 85b,... 85h) propre à transmettre une information correspondant à une présence ou à une absence de particules.