FR3031176A1

FR3031176A1 - DEVICE FOR OPTICALLY MEASURING A LIQUID LEVEL

Info

Publication number: FR3031176A1
Application number: FR1463307A
Authority: FR
Inventors: Bruno Morel-Fatio
Original assignee: E I P
Current assignee: E I P
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-07-01

Abstract

Dispositif (1) de mesure optique d'un niveau de liquide (L) dans un conteneur (C), comprenant un support (2), un axe de guidage (3) vertical transparent, un flotteur (9) mobile apte à coulisser le long de l'axe de guidage (3) selon le niveau du liquide (L), une source lumineuse (6) et un capteur photosensible (7), et des moyens de traitement (8) aptes à commander la source lumineuse (6) et à déterminer le niveau de liquide (L) dans le conteneur (C) à partir du faisceau reçu par le capteur photosensible (7). La source lumineuse (6) et le capteur photosensible (7) sont montés sur le flotteur (9) de part et d'autre de l'axe de guidage (3) et l'axe de guidage (3) comprend une mire (11) disposée sur le trajet du faisceau lumineux entre la source lumineuse (6) et le capteur photosensible (7).Device (1) for optical measurement of a liquid level (L) in a container (C), comprising a support (2), a transparent vertical guide axis (3), a floating float (9) able to slide the along the guide axis (3) according to the level of the liquid (L), a light source (6) and a photosensitive sensor (7), and processing means (8) able to control the light source (6) and determining the liquid level (L) in the container (C) from the beam received by the photosensitive sensor (7). The light source (6) and the photosensitive sensor (7) are mounted on the float (9) on either side of the guiding axis (3) and the guiding axis (3) comprises a test pattern (11). ) arranged in the path of the light beam between the light source (6) and the photosensitive sensor (7).

Description

1 Dispositif de mesure optique d'un niveau de liquide L'invention concerne un dispositif de mesure absolue de niveau de liquide, et plus particulièrement un dispositif de mesure optique absolue d'un niveau de liquide destiné à être utilisé dans un conteneur. Le niveau de liquide dans un conteneur, un réservoir, ou une citerne, est généralement mesuré pour déterminer la quantité de liquide contenu dans un tel contenant. Différents dispositifs sont connus pour réaliser de telles mesures. Un procédé de mesure connu consiste à mesurer de manière analogique la distance relative entre un flotteur positionné à la surface d'un liquide et un point fixe du conteneur. Cette mesure de distance relative exploite des phénomènes physiques tels que le temps de propagation d'une onde acoustique, électromagnétique ou autre. L'inconvénient de tels procédés connus est que cette vitesse de propagation dépend à son tour des conditions physiques du milieu, comme la température ou la densité du milieu, qui influent sur la vitesse de propagation de l'onde. Il en résulte un premier niveau d'incertitudes de mesure difficiles à maîtriser. De plus, de tels procédés mettent en oeuvre de manière native des mesures analogiques, toujours entachées intrinsèquement de bruit de mesure, augmentant au final les incertitudes sur la mesure. Il est également connu du document EP 0 303 221 un dispositif de mesure optique d'un niveau liquide dans un conteneur comprenant un laser, un flotteur sur lequel sont montés des moyens réfléchissants et un capteur photosensible apte à mesurer le temps de trajet du faisceau laser émis, le niveau de liquide étant déterminé à partir de la durée du trajet du faisceau laser émis.The invention relates to a device for absolute measurement of liquid level, and more particularly to an absolute optical measurement device of a liquid level for use in a container. The level of liquid in a container, tank, or tank is generally measured to determine the amount of liquid contained in such a container. Various devices are known for carrying out such measurements. A known measurement method consists in analogically measuring the relative distance between a float positioned on the surface of a liquid and a fixed point of the container. This relative distance measurement exploits physical phenomena such as the propagation time of an acoustic, electromagnetic or other wave. The disadvantage of such known methods is that this rate of propagation in turn depends on the physical conditions of the medium, such as the temperature or the density of the medium, which affect the speed of propagation of the wave. This results in a first level of measurement uncertainties that are difficult to control. In addition, such methods natively implement analog measurements, always inherently tainted with measurement noise, ultimately increasing the uncertainties on the measurement. It is also known from EP 0 303 221 a device for optical measurement of a liquid level in a container comprising a laser, a float on which reflective means are mounted and a photosensitive sensor capable of measuring the travel time of the laser beam. emitted, the liquid level being determined from the travel time of the emitted laser beam.

Il est aussi connu du document WO 82/04316 un dispositif de mesure optique d'un niveau de liquide comprenant un laser et un interféromètre apte à recevoir le faisceau laser réfléchi par des moyens réfléchissants montés sur un flotteur agencé dans un tube de guidage, qu'on nomme tube « tranquilisateur ». Le dispositif réalise ici la 3031176 2 mesure du niveau à partir des interférences entre le faisceau émis et le faisceau reçu. Il est aussi connu un procédé de mesure du niveau utilisant une mesure de variation de capacité. La mesure de variation de capacité 5 exploite le rôle de condensateur joué par le liquide lui-même. Les procédés de mesure décrits ci-dessus sont basés sur des phénomènes physiques analogiques qui sont toujours entachés de bruit de mesure augmentant l'imprécision des valeurs absolues. De tels dispositifs utilisant les procédés mentionnés ci-dessus ne permettent 10 pas d'obtenir une mesure absolue du niveau, mais seulement une mesure relative du niveau. L'invention a pour objectif de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de mesure numérique et absolue, indépendant des conditions physiques du milieu.It is also known from WO 82/04316 a device for optical measurement of a liquid level comprising a laser and an interferometer adapted to receive the laser beam reflected by reflecting means mounted on a float arranged in a guide tube, which 'called "tranquilizer" tube. The device here realizes the measurement of the level from the interference between the transmitted beam and the received beam. There is also known a method of level measurement using a measure of capacity variation. The capacity variation measure 5 exploits the capacitor role played by the liquid itself. The measurement methods described above are based on analog physical phenomena which are always tainted with measurement noise increasing the inaccuracy of the absolute values. Such devices using the aforementioned methods do not provide an absolute measure of level, but only a relative measure of the level. The invention aims to overcome these disadvantages by providing a digital and absolute measuring device, independent of the physical conditions of the medium.

15 Selon un aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de mesure optique absolue d'un niveau de liquide dans un conteneur, comprenant un support, un axe de guidage vertical transparent, un flotteur mobile apte à coulisser le long de l'axe de guidage selon le niveau du liquide, une source lumineuse et un capteur photosensible, 20 et des moyens de traitement aptes à commander la source lumineuse et à déterminer le niveau de liquide dans le conteneur à partir du faisceau reçu par le capteur photosensible. Selon une caractéristique générale de l'invention, la source lumineuse et le capteur photosensible sont montés sur le flotteur de 25 part et d'autre de l'axe de guidage et l'axe de guidage comprend une mire disposée sur le trajet du faisceau lumineux entre la source lumineuse et le capteur photosensible La mire graduée supportée par l'axe de guidage permet de fournir une mesure absolue. La mesure est absolue en ce que le niveau 30 du liquide est directement lu sur la mire, et ne dépend pas du milieu environnant. En effet, la mesure ne dépend pas d'un calcul de temps de trajet du faisceau lumineux ou de la réfraction du faisceau par le milieu liquide.According to one aspect of the invention, there is provided a device for absolute optical measurement of a liquid level in a container, comprising a support, a transparent vertical guide shaft, a mobile float able to slide along the a guide axis according to the level of the liquid, a light source and a photosensitive sensor, and processing means adapted to control the light source and to determine the liquid level in the container from the beam received by the photosensitive sensor. According to a general characteristic of the invention, the light source and the photosensitive sensor are mounted on the float on either side of the guide axis and the guide axis comprises a pattern disposed in the path of the light beam. between the light source and the photosensitive sensor The graduated target, supported by the guide pin, provides an absolute measurement. The measurement is absolute in that the level of the liquid is directly read on the test pattern, and does not depend on the surrounding environment. In fact, the measurement does not depend on a calculation of the path time of the light beam or the refraction of the beam by the liquid medium.

3031176 3 La mire graduée supporte l'information de mesure du niveau du flotteur. La précision de la mesure dépend alors principalement de la finesse du marquage de la mire optique et du bon maintien du flotteur sur le guide vertical.3031176 3 The graduated chart supports the float level measurement information. The accuracy of the measurement depends mainly on the fineness of the marking of the optical pattern and the good retention of the float on the vertical guide.

5 Le maintien du flotteur sur le guide vertical est obtenu en minimisant le jeu mécanique assurant la perpendicularité du flotteur par rapport au guide vertical. De préférence, le flotteur comprend un orifice apte à recevoir l'axe de guidage vertical de manière à laisser coulisser le flotteur le 10 long de l'axe de guidage. Le flotteur est ainsi maintenu dans la direction verticale de l'axe de guidage. L'orifice peut comprendre des dimensions permettant de minimiser le jeu entre le flotteur et l'axe de guidage de sorte que les frottements sont suffisamment minimes pour permettre le 15 coulissement du flotteur le long de l'axe de guidage, et de sorte que l'angle de déviation permis du flotteur par rapport au plan orthogonal à l'axe de guidage soit le plus petit possible, par exemple inférieur à 0,10. Dans un mode de réalisation, le flotteur peut comprendre des 20 dispositifs de roulements disposés sur une portion du flotteur en regard de l'axe de guidage, c'est-à-dire sur la surface interne du flotteur définissant l'orifice au travers duquel l'axe de guidage coulisse. Le dispositif peut comprendre en outre un tube 25 « tranquilisateur » à l'intérieur duquel sont disposés le flotteur et l'axe de guidage, le tube « tranquilisateur » étant configuré pour permettre au liquide d'entrer et de sortir du tube. Le tube « tranquilisateur » permet de réduire l'impact direct sur le flotteur des perturbations à la surface du liquide.The maintenance of the float on the vertical guide is obtained by minimizing the mechanical play ensuring the perpendicularity of the float relative to the vertical guide. Preferably, the float comprises an orifice adapted to receive the vertical guide axis so as to slide the float along the guide axis. The float is thus maintained in the vertical direction of the guide axis. The orifice may include dimensions to minimize the clearance between the float and the guide shaft so that the friction is sufficiently small to allow the float to slide along the guide axis, and so that the allowed deflection angle of the float relative to the plane orthogonal to the guide axis is the smallest possible, for example less than 0.10. In one embodiment, the float may comprise rolling devices disposed on a portion of the float facing the guide axis, that is to say on the internal surface of the float defining the orifice through which the guide pin slides. The device may further comprise a "tranquilizer" tube within which the float and the guide pin are disposed, the "tranquilizer" tube being configured to allow liquid to enter and exit the tube. The "tranquilizer" tube makes it possible to reduce the direct impact on the float of disturbances on the surface of the liquid.

30 Le dispositif de mesure absolue peut avantageusement comprendre un raccord mécanique apte à solidariser une extrémité inférieure de l'axe de guidage avec le fond du conteneur et à maintenir l'axe de guidage selon une direction verticale, le support étant fixé à une extrémité supérieure de l'axe de guidage.The absolute measuring device may advantageously comprise a mechanical coupling capable of joining a lower end of the guide pin with the bottom of the container and keeping the guide pin in a vertical direction, the support being fixed at an upper end. of the guide axis.

3031176 4 Le raccord mécanique permet ainsi de s'affranchir d'erreurs de mesure générées par une déviation de l'axe de guidage par rapport à la direction verticale. Le dispositif est préférentiellement monté à une position qui 5 comprend le centre de gravité du conteneur afin que la mesure soit indépendante de l'inclinaison du conteneur. La mire comprend de préférence une graduation codée numériquement de manière à permettre une lecture numérique absolue à partir du signal lumineux reçu résultant de l'interaction du faisceau 10 lumineux avec la mire optique graduée. Le signal lumineux reçu comprend des signaux lumineux représentant des bits de données. Dans un mode de réalisation, la mire comprend des échelons de niveau comportant chacun un code horizontal binaire distinct, tel qu'un code de Gray, composé de n bits, que le faisceau lumineux de la 15 source lumineuse balaye horizontalement. Pour balayer horizontalement le code horizontal binaire, la source lumineuse peut avantageusement comprendre une série de dispositifs émetteurs de lumière, notamment des diodes électroluminescentes, régulièrement espacés disposés horizontalement, 20 c'est-à-dire selon une direction parallèle à une surface du flotteur sur laquelle est montée la source lumineuse, le nombre de dispositifs émetteurs de lumière correspondant au nombre de bits du code horizontal binaire d'un échelon de niveau de la mire. Les diodes de la source lumineuse sont successivement 25 allumées et éteintes de manière à produire un faisceau lumineux balayant horizontalement toute la largeur de la mire et ainsi lire au moins une fois tout le code horizontal binaire de la graduation correspondante au niveau auquel le flotteur se situe. Le balayage lumineux de la mire étant réalisé à partir d'un 30 chenillard de diodes électroluminescentes disposées côte à côte et orientées chacune vers la mire, et notamment vers un bit d'un échelon de niveau de la mire, aucun dispositif optique de convergence du faisceau transmis par la mire n'est nécessaire pour que le capteur photovoltaïque capture le faisceau lumineux.The mechanical connection thus makes it possible to overcome measurement errors generated by a deviation of the guide axis relative to the vertical direction. The device is preferably mounted at a position which includes the center of gravity of the container so that the measurement is independent of the inclination of the container. The pattern preferably includes a digitally encoded graduation so as to permit absolute digital readout from the received light signal resulting from the interaction of the light beam with the graduated optical pattern. The received light signal comprises light signals representing data bits. In one embodiment, the pattern comprises level steps each having a distinct binary horizontal code, such as a Gray code, composed of n bits, that the light beam of the light source sweeps horizontally. To horizontally scan the horizontal binary code, the light source may advantageously comprise a series of light emitting devices, in particular light-emitting diodes, regularly spaced horizontally, ie in a direction parallel to a surface of the float on the light source is mounted, the number of light emitting devices corresponding to the number of bits of the horizontal bit code of a level step of the pattern. The diodes of the light source are successively turned on and off so as to produce a light beam scanning horizontally the entire width of the test pattern and thus read at least once all the horizontal binary code of the corresponding graduation at the level at which the float is located. . The light scan of the test pattern being made from a chase of light-emitting diodes arranged side by side and each oriented towards the test pattern, and in particular towards a bit of a level step of the test pattern, no optical device converging the beam transmitted by the test pattern is necessary for the photovoltaic sensor to capture the light beam.

3031176 5 La réalisation d'une pluralité de lectures successives à partir de plusieurs balayages horizontaux successifs permet de s'affranchir des oscillations du flotteur provoquées par les ondulations à la surface du liquide, le balayage permettant par exemple de réaliser une moyenne 5 du niveau lu. Avantageusement, le dispositif peut comprendre une fente horizontale s'étendant dans un plan parallèle au plan comprenant la surface du flotteur sur laquelle est disposée la source lumineuse, la fente étant montée entre la source lumineuse et la mire.The realization of a plurality of successive readings from successive successive horizontal sweeps makes it possible to dispense with the oscillations of the float caused by the corrugations on the surface of the liquid, the scanning making it possible, for example, to average the level read. . Advantageously, the device may comprise a horizontal slot extending in a plane parallel to the plane comprising the surface of the float on which the light source is disposed, the slot being mounted between the light source and the test pattern.

10 La fente horizontale possède de préférence une hauteur correspondant à un échelon de niveau de la mire. L'ajout d'une fente horizontale entre la source lumineuse et la mire permet d'augmenter la précision de la mesure et de s'affranchir d'une part de la hauteur du faisceau lumineux et d'autre part des 15 variations d'inclinaison du flotteur générées par les ondulations à la surface du liquide. Chaque bit de la mire est préférentiellement codé par une zone absorbant la lumière ou une zone transparente laissant passer la lumière.The horizontal slot preferably has a height corresponding to a level step of the test pattern. The addition of a horizontal slot between the light source and the sight glass makes it possible to increase the accuracy of the measurement and to overcome, on the one hand, the height of the light beam and, on the other hand, the variations of inclination. of the float generated by the corrugations on the surface of the liquid. Each bit of the pattern is preferably coded by a light absorbing zone or a transparent zone allowing the light to pass.

20 La mire comporte donc des bits codés par des zones absorbant la lumière (par exemple valeur "1") ou des zones transparentes laissant passer la lumière (par exemple valeur "0"). Avantageusement, le support peut comprendre un bloc d'alimentation électrique, l'axe de guidage comprend des rails 25 conducteurs couplés au bloc d'alimentation et s'étendant le long de l'axe de guidage, et le flotteur comprend des éléments de contact électrique montés en regard des rails conducteurs de l'axe de guidage, les éléments de contact électrique étant configurés pour être en contact avec les rails conducteurs et étant couplés à la source lumineuse, au 30 capteur photovoltaïque et aux moyens de traitement disposés sur le flotteur. Les rails conducteurs et les éléments de contact électrique permettent ainsi d'acheminer l'énergie électrique du bloc d'alimentation couplé à un réseau d'alimentation externe jusqu'aux 3031176 6 dispositifs électroniques montés sur le flotteur et ainsi permettre leur fonctionnement pour réaliser une mesure. Le contact électrique entre les éléments de contact électrique et les rails conducteurs peuvent être réalisés par frottement ou par 5 roulement. Les éléments de contact électrique peuvent être par exemple des balais conducteurs aptes à réaliser un contact électrique par frottement sur les rails conducteurs ou bien des poulies roulant le long de tiges conductrices réalisant la fonction de rail conducteur. Le dispositif peut également comprendre un module de 10 communication couplé au support et configuré pour être couplé à un appareil externe, les éléments de contact électrique et les rails conducteurs étant configurés pour transmettre les données captées par le capteur photovoltaïque au module de communication. Les rails conducteurs peuvent ainsi être utilisés également 15 comme transmetteur de données. Il peut y avoir un groupe d'au moins un rail dédié à l'alimentation électrique des dispositifs électroniques et un groupe d'au moins un rail dédié à la transmission des données relatives aux mesures. En variante, chaque rail peut à la fois transporter de l'énergie 20 électrique d'alimentation et des données relatives aux mesures, comme pour du courant porteur. Avantageusement, les moyens de traitement peuvent comprendre un module de correction apte à appliquer un facteur de correction à la mesure réalisée en fonction de la densité du liquide 25 dans le conteneur de manière à compenser le décalage d'altitude constant selon la masse volumique du liquide selon la loi d'Archimède. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un conteneur comprenant un dispositif de mesure optique absolue tel que 30 défini ci-dessus. Selon encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un véhicule citerne comprenant au moins un conteneur tel que défini ci-dessus.The pattern therefore comprises bits coded by light-absorbing zones (for example value "1") or transparent zones allowing the light to pass (for example "0" value). Advantageously, the support may comprise a power supply unit, the guide axis comprises conductive rails 25 coupled to the power supply unit and extending along the guide axis, and the float comprises contact elements. the electrical contact elements being configured to be in contact with the conductor rails and being coupled to the light source, to the photovoltaic sensor and to the processing means arranged on the float. . The conductive rails and the electrical contact elements thus make it possible to convey electrical power from the power supply unit coupled to an external power supply network until the electronic devices mounted on the float and thus allow their operation to perform a measured. The electrical contact between the electrical contact elements and the conductive rails can be made by friction or rolling. The electrical contact elements may be for example conductive brushes capable of making an electrical contact by friction on the conductive rails or pulleys rolling along conductive rods performing the function of conducting rail. The device may also comprise a communication module coupled to the support and configured to be coupled to an external apparatus, the electrical contact elements and the conductive rails being configured to transmit the data sensed by the photovoltaic sensor to the communication module. The conductor rails can thus be used also as a data transmitter. There may be a group of at least one rail dedicated to the power supply of the electronic devices and a group of at least one rail dedicated to the transmission of measurement data. Alternatively, each rail can both carry electrical power and measurement data, such as for carrier current. Advantageously, the processing means may comprise a correction module able to apply a correction factor to the measurement made as a function of the density of the liquid in the container so as to compensate the constant altitude offset according to the density of the liquid. according to Archimedes law. According to another aspect of the invention, there is provided a container comprising an absolute optical measuring device as defined above. According to yet another aspect of the invention, there is provided a tank vehicle comprising at least one container as defined above.

3031176 7 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels : 5 - la figure 1 représente, de manière schématique, un dispositif de mesure optique absolue à balayage selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente une vue de dessus d'un flotteur et d'un axe de guidage du dispositif illustré sur la figure 1 ; 10 - la figure 3 illustre schématiquement un exemple de réalisation d'une source lumineuse du dispositif de la figure 1. Sur la figure 1 est représenté de manière schématique, un dispositif 1 de mesure optique absolue d'un niveau de liquide L dans un conteneur C selon un mode de réalisation.Other advantages and features of the invention will appear on examining the detailed description of an embodiment of the invention which is in no way limitative, and the attached drawings, in which: FIG. schematically, an absolute scanning optical measuring device according to one embodiment of the invention; - Figure 2 shows a top view of a float and a guide axis of the device shown in Figure 1; FIG. 3 schematically illustrates an exemplary embodiment of a light source of the device of FIG. 1. FIG. 1 is a diagrammatic representation of a device 1 for absolute optical measurement of a liquid level L in a container. C according to one embodiment.

15 Une paroi supérieure Cs et une paroi inférieure C/ du conteneur C sont représentées sur la figure 1. Le dispositif 1 de mesure optique absolue comprend un support 2 apte à être fixé sur la paroi supérieure Cs d'un conteneur C. Le support 2 peut être fixé de manière réversible pour pouvoir retirer le dispositif 1 en cas de maintenance.An upper wall Cs and a bottom wall C / of the container C are shown in FIG. 1. The absolute optical measuring device 1 comprises a support 2 capable of being fixed on the upper wall Cs of a container C. The support 2 can be reversibly fixed to be able to remove the device 1 in case of maintenance.

20 Le dispositif 1 comprend un axe de guidage 3 vertical dont une extrémité supérieure 3s est raccordée mécaniquement au support 2. L'axe de guidage 3 possède une hauteur inférieure à la distance séparant la paroi supérieure Cs de la paroi inférieure C/. Le support 2 comprend un bloc d'alimentation 4 couplé à un 25 réseau d'alimentation extérieur via un câble électrique 15. Le bloc d'alimentation 4 est configuré pour délivrer un courant d'alimentation électrique au dispositif 1. Le dispositif 1 comprend en outre un raccord 5 mécanique rigide fixé d'une part à la paroi inférieure Ci du conteneur C et, 30 d'autre part, à une extrémité inférieure 3i de l'axe de guidage. Le raccord mécanique 5 est configuré pour maintenir l'axe de guidage 3 dans un axe vertical. Le dispositif 1 comprend également une source lumineuse 6 et un capteur photosensible 7 couplés à des moyens de traitement 8. Les 3031176 8 moyens de traitement 8 sont électriquement raccordés à la source lumineuse 6 et au capteur photosensible 7 pour piloter l'émission d'un faisceau lumineux et recevoir le signal correspondant via le capteur photosensible 7. Les moyens de traitement 8 sont configurés pour 5 traiter les signaux ainsi reçus. Comme illustré sur la figure 2 qui présente une vue de dessus du dispositif 1 de la figure 1, le dispositif 1 de mesure optique comprend aussi un flotteur 9 comportant un orifice 10 central. L'orifice 10 est apte à recevoir l'axe de guidage 3 de manière à 10 permettre le coulissement du flotteur 9 le long de l'axe de guidage 3 en fonction du niveau de la surface du liquide L dans le conteneur C. La source lumineuse 6, le capteur photovoltaïque 7 et les moyens de traitement 8 sont montés sur une surface 9s du flotteur 9 en regard du support 2, c'est-à-dire la surface 9s supérieure du flotteur 9 15 en regard de la paroi supérieure du conteneur Cs. L'axe de guidage 3 comprend en outre une mire optique 11 graduée ainsi qu'une fente 12 horizontale, c'est-à-dire s'étendant dans un plan parallèle au plan de la surface 9s du flotteur 9 sur laquelle sont montés la source lumineuse 6 et le capteur photovoltaïque 7. La 20 fente horizontale 12 est montée sur le trajet du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 6 vers le capteur photovoltaïque, entre la source lumineuse 6 et la mire 11. La mire optique graduée 11 peut être réalisée sur une plaque apposée sur l'axe de guidage 3. La mire 11 comprend des niveaux 25 comportant chacun un code horizontal binaire distinct. Chaque code horizontal binaire comporte un même nombre de bits horizontaux définissant l'altitude absolue d'une extrémité du niveau correspondant. Comme cela est illustré sur la figure 3, la source lumineuse 6 comprend une pluralité de diodes électroluminescentes 60. Les diodes 30 électroluminescentes 60 sont alignées les unes à côtés des autres de manière à former chenillard lumineux. Pour lire un échelon de niveau de la mire, les moyens de traitement 8 commandent l'allumage successif des diodes électroluminescentes 60 de la source lumineuse 6. La source lumineuse 6 délivre ainsi un faisceau lumineux en direction 3031176 9 du capteur photovoltaïque 7 passant par la fente 12 puis la mire graduée 11, le faisceau lumineux se déplaçant latéralement de manière à parcourir tous les bits du code d'un échelon de niveau de la mire optique graduée 11. Le faisceau lumineux se déplace dans un plan 5 parallèle à la surface 9s du flotteur 9 sur laquelle la source lumineuse 6 et le capteur photovoltaïque 7 sont montés et dans une direction parallèle à la direction principale dans laquelle s'étend la fente 12 et à la direction dans laquelle le code d'un échelon de niveau de la mire 11 s'étend.The device 1 comprises a vertical guide shaft 3 whose upper end 3s is mechanically connected to the support 2. The guide axis 3 has a height less than the distance separating the upper wall Cs from the bottom wall C /. The support 2 comprises a power supply unit 4 coupled to an external power supply network via an electric cable 15. The power supply unit 4 is configured to deliver a power supply current to the device 1. The device 1 comprises in in addition to a rigid mechanical connection fixed on the one hand to the bottom wall Ci of the container C and, on the other hand, to a lower end 3i of the guide pin. The mechanical connector 5 is configured to maintain the guide pin 3 in a vertical axis. The device 1 also comprises a light source 6 and a photosensitive sensor 7 coupled to processing means 8. The processing means 8 are electrically connected to the light source 6 and to the photosensitive sensor 7 to drive the emission of a light. light beam and receive the corresponding signal via the photosensitive sensor 7. The processing means 8 are configured to process the signals thus received. As illustrated in Figure 2 which shows a top view of the device 1 of Figure 1, the optical measuring device 1 also comprises a float 9 having a central orifice 10. The orifice 10 is adapted to receive the guide pin 3 so as to allow the float 9 to slide along the guide axis 3 as a function of the level of the surface of the liquid L in the container C. The source 6, the photovoltaic sensor 7 and the processing means 8 are mounted on a surface 9s of the float 9 opposite the support 2, that is to say the upper surface 9s of the float 9 15 facing the upper wall of the container Cs. The guide axis 3 further comprises a graduated optical rod 11 and a horizontal slit 12, that is to say extending in a plane parallel to the plane of the surface 9s of the float 9 on which are mounted the light source 6 and the photovoltaic sensor 7. The horizontal slot 12 is mounted on the path of the light beam emitted by the light source 6 towards the photovoltaic sensor, between the light source 6 and the target 11. The graduated optical test pattern 11 can be on a plate affixed to the guide pin 3. The target 11 comprises levels 25 each having a distinct horizontal binary code. Each binary horizontal code has the same number of horizontal bits defining the absolute altitude of an end of the corresponding level. As illustrated in FIG. 3, the light source 6 comprises a plurality of light-emitting diodes 60. The light-emitting diodes 60 are aligned next to each other so as to form a light path. To read a level level of the test pattern, the processing means 8 control the successive ignition of the light-emitting diodes 60 of the light source 6. The light source 6 thus delivers a light beam in the direction of the photovoltaic sensor 7 passing through the slot 12 and then the graduated target 11, the light beam moving laterally so as to cover all the bits of the code of a level step of the graduated optical test pattern 11. The light beam moves in a plane 5 parallel to the surface 9s of the float 9 on which the light source 6 and the photovoltaic sensor 7 are mounted and in a direction parallel to the main direction in which the slot 12 extends and to the direction in which the code of a level level of the test pattern It extends.

10 Le faisceau mobile latéralement traverse la fente 12 avant de traverser éventuellement, selon la valeur du bit, la mire optique graduée 11 en direction du capteur photovoltaïque 7. Le déplacement latéral du faisceau lumineux généré par l'allumage et l'extinction successifs des diodes électroluminescentes 60 permet d'émettre le 15 faisceau lumineux vers chacun des bits du code d'un échelon de niveau de la mire optique. Selon que le faisceau a rencontré une zone transparente laissant passer la lumière ou une zone absorbant la lumière de la mire 11, le faisceau est ou non transmis par la mire 11. Le capteur photosensible 7 reçoit alors une séquence lumineuse sous la 20 forme de faisceau lumineux ou d'absence de faisceau formant des bits de données. La mesure permet de déterminer la position absolue du faisceau lumineux à l'altitude de la fente 12 de mesure et donc l'altitude absolue du flotteur 9.The laterally movable beam passes through the slot 12 before possibly crossing, according to the value of the bit, the graduated optical pattern 11 towards the photovoltaic sensor 7. The lateral displacement of the light beam generated by the successive switching on and off of the diodes The light emitting diode 60 emits the light beam to each of the code bits of a level step of the optical pattern. According to whether the beam has encountered a transparent zone allowing the light or a zone absorbing the light of the target 11 to pass through, the beam is or is not transmitted by the target 11. The photosensitive sensor 7 then receives a light sequence in the beam form. bright or no beam forming data bits. The measurement makes it possible to determine the absolute position of the light beam at the altitude of the measurement slot 12 and therefore the absolute altitude of the float 9.

25 Comme cela est illustré sur les figures 1 et 2, l'axe de guidage 3 comprend des rails conducteurs 13. Dans ce mode de réalisation, les rails 13 sont réalisés sous la forme de gorges s'étendant verticalement sur toute la hauteur de l'axe de guidage 3. Les rails 13 comprennent une surface conductrice d'électricité.As illustrated in FIGS. 1 and 2, the guide axis 3 comprises conducting rails 13. In this embodiment, the rails 13 are in the form of grooves extending vertically over the entire height of the rail. 3. The rails 13 comprise an electrically conductive surface.

30 Les rails 13 sont couplés via le support 2 au bloc d'alimentation 4. Les rails 13 conducteurs acheminent ainsi le courant électrique fourni par le bloc d'alimentation 4 jusqu'aux dispositifs électroniques montés sur le flotteur 9.The rails 13 are coupled via the support 2 to the power supply unit 4. The conducting rails 13 thus convey the electric current supplied by the power supply unit 4 to the electronic devices mounted on the float 9.

3031176 10 Les dispositifs électroniques sur le flotteur 9 sont électriquement raccordés aux rails conducteurs 13 grâce à des balais conducteurs 14. Les balais 14 sont constamment en contact par frottement avec la surface conductrice des rails conducteurs 13. Les 5 balais 14 sont électriquement raccordés aux moyens de traitement 8 pour alimenter la source lumineuse 6 et le capteur photovoltaïque 7. Au moins un des rails 13 est utilisé, éventuellement via courant porteur, pour transporter les données relatives aux mesures de niveaux capturées par le capteur photovoltaïque 7 et traitées par les moyens de 10 traitement 8 vers un module de communication, non représenté, monté dans le support 2 et apte à communiquer avec des moyens externes pour délivrer la mesure du niveau de liquide L. Le module de communication peut être couplé à un dispositif électronique externe apte à recevoir les données via le câble électrique 15 utilisé également 15 pour l'alimentation électrique du bloc d'alimentation 4 par un réseau d' alimentation. Les moyens de traitement 8 permettent, d'une part, de commander les diodes électroluminescentes 60 de la source lumineuse 6 pour réaliser un balayage de la mire 11 par le faisceau lumineux, et 20 d'autre part, de réaliser un traitement des données reçues par le capteur photovoltaïque 7 en fonction de la diode électroluminescente 60 allumée pour déterminer le code de l'échelon de niveau lu et ainsi mesurer le niveau de liquide L afin de le transmettre au module de communication via un balai 14 et un rail 13 en contact avec le balai 14 25 correspondant. Dans une variante, les rails et les balais conducteurs peuvent être remplacés respectivement par des tiges ou des cannelures en saillie sur l'axe de guidage et des poulies roulant le long des tiges ou cannelures.The electronic devices on the float 9 are electrically connected to the conductive rails 13 by means of conducting brushes 14. The brushes 14 are constantly in frictional contact with the conductive surface of the conductive rails 13. The brushes 14 are electrically connected to the means 8 to feed the light source 6 and the photovoltaic sensor 7. At least one of the rails 13 is used, possibly via a carrier current, to carry the data relating to the level measurements captured by the photovoltaic sensor 7 and processed by the means of Processing 8 to a communication module, not shown, mounted in the support 2 and able to communicate with external means to deliver the measurement of the liquid level L. The communication module can be coupled to an external electronic device capable of receiving the data via the electric cable 15 also used for feeding power supply unit 4 by a power supply. The processing means 8 make it possible, on the one hand, to control the light-emitting diodes 60 of the light source 6 in order to scan the pattern 11 by the light beam and, on the other hand, to perform a processing of the data received. by the photovoltaic sensor 7 as a function of the light-emitting diode 60 illuminated to determine the code of the level step read and thus measure the liquid level L in order to transmit it to the communication module via a brush 14 and a rail 13 in contact with the corresponding brush 14. Alternatively, the rails and the conductive brushes may be replaced respectively by rods or splines projecting on the guide axis and pulleys rolling along the rods or splines.

30 L'invention permet ainsi de réaliser simplement à n'importe quel moment une mesure optique absolue du niveau de liquide dans un conteneur, notamment un conteneur maintenu fermé.The invention thus makes it possible to simply carry out at any time an absolute optical measurement of the level of liquid in a container, in particular a container kept closed.

Claims

REVENDICATIONS1. Device (1) for optical measurement of a liquid level (L) in a container (C), comprising a support (2), a transparent vertical guide axis (3), a floating float (9) able to slide the along the guide axis (3) according to the level of the liquid (L), a light source (6) and a photosensitive sensor (7), and processing means (8) able to control the light source (6) and determining the liquid level (L) in the container (C) from the beam received by the photosensitive sensor (7), characterized in that the light source (6) and the photosensitive sensor (7) are mounted on the float (9) on either side of the guide axis (3) and the guide axis (3) comprises a pattern (11) arranged in the path of the light beam between the light source (6) and the photosensitive sensor (7).

2. Device (1) according to claim 1, wherein the float (9) comprises an orifice (10) adapted to receive the vertical guide axis (3) so as to slide the float (9) along the l guide axis (3).

3. Device (1) according to one of claims 1 or 2, comprising a connector (5) mechanical capable of securing a lower end (3i) of the guide shaft (3) with the bottom of the container (C) and to maintain the guide axis (3) in a vertical direction, the support (2) being secured to an upper end (3s) of the guide shaft (3).

4. Device (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the pattern (11) comprises level steps each having a separate horizontal binary code.

5. Device according to claim 4, wherein the light source (6) comprises a horizontal series of regularly spaced light-emitting diodes arranged in a direction parallel to a surface (9s) of the float (9) on which the light source (6) is mounted. ), the number of light-emitting diodes corresponding to the number of bits of the horizontal binary code of a level step of the pattern (11). 3031176 12

6. Device (1) according to one of claims 1 to 5, comprising a slot (12) horizontal extending in a plane parallel to the plane comprising the surface (9s) of the float (9) on which is disposed the light source (6), the slot (12) being mounted between the light source (6) and the pattern (11).

7. Device (1) according to one of claims 4 to 6, wherein each bit of the test pattern (11) is encoded by a light absorbing zone or a transparent area passing through the light.

8. Device (1) according to one of claims 1 to 7, wherein the support (2) comprises a power supply unit (4), the guide axis (3) comprises conductive rails (13). coupled to the power supply (4) and extending along the guide axis (3), and the float (9) comprises electrical contact elements (14) mounted opposite the conductor rails (13) of the guide axis, the electrical contact elements (14) being configured to be in contact with the conductor rails (13) and being coupled to the light source (6), to the photovoltaic sensor (7) and to the processing means (8) arranged on the float (9).

9. Device (1) according to claim 8, comprising a communication module coupled to the support (2) and configured to be coupled to an external device, the electrical contact elements (14) and the conductive rails (13) being configured for transmitting the data captured by the photovoltaic sensor (7) to the communication module. 25

10. Device according to one of claims 1 to 9, wherein the processing means (8) comprise a correction module adapted to apply a correction factor to the measurement made according to the density of the liquid (L) in the container (C).

Container (C) comprising an absolute optical measuring device (1) according to one of claims 1 to 10.