Brevet FR2009256A1 — publié le 19700130

i 2009256 La présente invention concerne une installation pour la mesure périodique de l'humidité d'un produit en vrac dans laquelle le processus ie mesure est périodique en ce sens que, par exemple, une certaine partie destinée à la mesure d'un produit en vrac 5 transporté en continu est déviée de son trajet de transport à les instants prédéterminés. Quand on désire constater par exemple que l'humidité résiduelle d'un produit à sécher a atteint sa valeur recherchée, on part de l'hypothèse bien satisfaisante en pratique, qu'entre l'humidité relative d'un produit et celle d'un gaz envi-10 ronnant s'établit un état d'équilibre. La mesure de l'humidité correspondant à cet équilibre est basée sur la mesure de la pression partielle de la vapeur d'eau c'est-à-dire, chaque substance contenant de l'eau développe à sa surface une pression de la vapeur proportionnelle à sa teneur en eau. Cette pression de la vapeur 15 produit une couche limite au-dessus de la surface en fonction de cette pression de la vapeur. A l'état d'équilibre, on admet par définition une égalité entre l'humidité du produit et l'humidité relative du gaz, par exemple de l'air. Par conséquent, si on utilise la couche limite d'air comme présentant l'humidité pour la 20 mesure, celle-ci devient indépendante du produit en vrac et de la composition de ce dernier. Cependant, les processus de mesure connus jusqu'à présent ne sont pas tous appropriés dans la même mesure, car ils dépendent de différentes valeurs du produit en vrac. La mesure connue par ré-25 sistance électrique dépend de la composition du matériau, la charge statique, la pression de contact des électrodes, la température, la densité apparente, le foisonnement et la granulométrie. Le processus également connu de la mesure par constante diélectrique dépend des mêmes grandeurs mentionnées, à l'exception de la pression 30 de contact des électrodes et de la charge statique. Ce processus est en outre relativement onéreux. Un autre processus encore mis pg-p en oeuvre, c'est-à-dire la méthode / absorption dépend de la structure du matériau, de la couleur, de la granulométrie, de la densité apparente, du foisonnement, et de la chaleur de réaction, la méthode étant en outre relativement onéreuse. L'invention a pour but de fournir une installation de mesure de l'humidité d'un produit en vrac dans laquelle tous les paramètres mentionnés qui n'appartiennent pas à la valeur de mesure n'ont pas d'influence sur la production de cette valeur. Elle fournit en 2jn outre une mesure précise de 1 ^humidité de matériaux tels aue de= BAD ORirtJMAt 16879 2009256 flocons, des granulés, des poudres, des dés, des copeaux, des baguettes, des rognures et des grains de toutes sortes, matériaux qui oar les méthodes classiques ne pouvaient oue difficilement ou pas d'i tout être mesurés en continu . Dans cette mesure on peut r obtenir en outre une indépendance de la construction de l'appareil de transport utilisé, de la quantité transportée et du processus de transport, par exemple un transport pneuir.atique. De plus, l'invention permet d'obtenir une surveillance immédiate et éventuellement une commande et un réglage de processus en continu, tels 10 que le séchage, l'humidification, et les processus de fabrication et de transport. Enfin, les mesures très laborieuses par sondes individuelles peuvent être rendues superflues par la mesure effectuée périodiquement. L'invention a pour objet une installation caractérisée en ce 1*5 qu'il est pré/u au moins un récipient qui doit être rempli par au moins une partie du produit en vrac et qui est protégée contre l'influence de l'humidité de l'air ambiant, le récipient présentant des moyens pour le vider automatiquement de son contenu de produit en vrac et des moyens de nettoyage, et qu'il est prévu en 20 outre pour l'intérieur du récipient un dispositif de mesure de 1'humidité. En particulier, grâce au fait que le récipient de mesure est séparé d'un appareil d'affichage proprement dit, par exemple une unité d'a fichage et d'enregistrement, on peut obtenir l'indépensé dance de la c?"«?'.:ructicn de l'aooareil de transport, de la quanti-té transporté^lu mode de transport. On peut éliminer les irrégularités temporelles ev la répartition de l'humidité du produit en • rac en ""'onction ce la dimension du récipient- de mesure et de son temps de remplissage, irrégularités qui ne sont pas intéressantes du oclr.t de ue de la techniaue de mesure et de régulation, car ^ j. - -- elles sont éliminées dans l'emballage et/ou au cours du stockage qui s'en suit. Ce n'est que la température qui a une influence sur l'h uni dite relative, et dans ce but on peut e°*"ecïuer la mesure de l'humidité e.: combinaison avec une mesure de la t eroér45 r. re. Lf ir. s t? ^lonGr*tr oo T0"c X *8ool.j '"3G — ti su T'~é-X ^ -'0 'i~.x dç "T'O ci *"h*;tt 1 c\x**ç .'l'un ~~ 0^1 c — po^'é. r.n peut combiner la mesure de l'humidité a ec une mesure de la "empérature. Cependant, normalement la température ne varie que i;-. dans des limites négli teables ie telle sorte ou1 elle n'est mesurée BAD ORIGINAL 69 16879 3 2009256 qu'à titre de contrôle. Si cela n'est pas le cas, la température peut également être compenséë par un processus approprié. Il es.t alors possible d'obtenir une indication en pourcentages de l'humide dité relative/ 1'humidité correspondant à l'équilibre, ou bien en 5 pourcentages de la teneur en eau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples : la Fig. 1 est une vue en élévation d'une plaque de mesure 10 comprenant sur sa face avant un vérin d'ouverture et de fermeture d'un récipient muni d'une sonde de mesure de l'humidité et placé sur la face arrière de la plaque ; la Fig. 2 montre une vue de côté de la plaque de mesure suivant la Fig. 1 ; 15 la Fig. 3 montre un schéma d'une installation comprenant une plaque de mesure I éloignée d'une partie de commande II et d'un appareil d'affichage qui sont reliés électriquement entre eux. La plaque de mesure représentée aux Fig. 1 et 2, porte à une distance prédéterminée d'une de ses faces, un récipient 1 pour la 20 mesure de l'humidité, le fond de ce-récipient formant trappe alors qu'un; orifice de nettoyage 3 est placé dans son ouverture supérieure, l'orifice étant alimenté en air par l'intermédiaire d'une dérivation 4 à partir de laquelle de l' air sous pression est en même temps dirigé dans un vérin pneumatique placé de l'autre côté 25 de la plaque de mesure. Le nettoyage du récipient et - l'ouverture de ce dernier au moyen de la trappe 2 se produit simultanément par suite de l'alimentation en air sous pression, une tige 6 du vérin 5 se déplaçant vers le bas et faisant tourner un arbre 8 par l'intermédiaire d'une bielle 7, l'arbre étant monté 30 rotatif dans la plaque de mesure en 9. La sonde de mesure d'humidité 10 ainsi que 1 La Fig. 3 représente les quatre fonctions liées de la plaque de mesure placée à un endroit éloigné; l'enceinte et la sonde de 35 mesure de l'humidité ou transmetteur sont reliés à l'appareil d'affichage, la dérivation pour l'air étant connectée à la partie de commande par l'intermédiaire d'une électro-vanne 15 et d'un poste 16 de réglage de la pression. Au cours de la mesure de l'humidité, le produit en vrac tombe 40 dans le récipient de mesure 1, la durée de remplissage étant dé 69 16879 4 2009256 terminée par un dispositif d'horloge 116 de l'appareil d'affichage et pouvant être adaptée à l'alimentation èn matériau par des réglages différents. Après que le remplissage a été effectué, le dispositif d'horloge 116 relie à l'appareil d'affichage un premier 5 poste de mesure par l'intermédiaire d'un relais 110 et d'un commutateur 111 de postes de mesure qui est nécessaire lorsque plusieurs de ces postes sont prévus. La sonde 10 de mesure de l'humidité applique un signal variable en fonction dé l'humidité à un amplificateur 11J prévu dans l'appareil d'affichage, le signal amplifié 10 étant transmis à un servo-moteur 114 qui à son tour commande l'unité d'affichage et-d'enrègistrement 115 de l'appareil d'affichage. Le degré d'humidité peut alors être lu directement et enregistré immédiatement sur du papier d'enregistrement. La durée de mesure est déterminée par un dispositif d'horloge 117. Ce dernier et le 15 commutateur 111 désexcitent le relais 110 après que la mesure a été effectuée. Un commutateur à transistors 18 excite alors un relais 19, de sorte que 1'électro-vanne 15 est ouverte. L'air sous pression provenant d'un poste 16 de réglage de la pression d'air peut ainsi être dévié dans la dérivation 4 de sorte que la trappe 20 2 est déplacée pour ouvrir le récipient 1 et que le produit en vrac quitte ce dernier, le récipient étant simultanément nettoyé par l'orifice de nettoyage 3. Le relais 19 qui est temporairement commandé par le commutateur à transistors 18 est désexcité et ferme 1'électro-vanne 15 provoquant en même temps la fermeture du ré-25 cipient 1 par la trappe 2. Le remplissage du récipient avec du produit en vrac peut alors recommencer. La partie de commande et l'appareil d'affichage sont normalement logés dans une armoire. Par le processus de mesure de l'humidité tel que décrit ci-dessus on peut obtenir des résultats de mesure d'une précision qui 30 est comparable à celle du processus par armoire de séchage ; toutefois, les résultats sont de 10 à 20 fois plus rapidement disponibles L'installation et le processus de mesure que l'on peut réaliser avec elle, peuvent être modifiés de plusieurs façons, la dimension et la forme du récipient de mesure et le mécanisme qui lui est 35 associé peuvent être variés suivant le produit en vrac à mesurer ; de plus le nombre de points de mesure peut être différent. D'autres variantes sont possibles concernant l'utilisation des processus de commutation électrique pour l'affichage de l'état de commutation, du nombre de points de mesure, de la grandeur de mesure (humidité, 40 température), et pour la mise hors circuit de toute l'installation 69 16879 R 2009256 de mesure et/ou pour l'alarme, lorsque le récipient de mesure n'est pas rempli avant un instant préréglable c'est-à-dire dans le eas d'une quantité insuffisante de matériau ou de produit en vrac. Dans ce but on peut prévoir pour le récipient de mesure un contrôle de 5 niveau avec une sortie électrique. De plus, il est possible, de réaliser le vidage du contenu de l'enceinte ouverte à l'extrémité supérieure et dépourvue d'une trappe dans son fond, c'est-à-dire d'utiliser un récipient avec un fond fixe et comportant seulement une conduite d'air sous pres-10 sion dont l'air sous pression engendre un courant d'air à sa sortie en étant dirigé à partir du fond vers le haut du récipient et entraînant le produit en vrac. La conduite d'air peut soit être disposée au voisinage de la périphérie ou du centre du fond du récipient de telle sorte qu'il se produit une turbulence d'air 15 dirigée vers le haut, soit pénétrer à partir du haut dans le récipient de sorte que l'air sous pression dévié au niveau du fond entraîne le contenu vers le haut» 69 16879 6 2009256 REVENDICATIONS l) Installation pour la mesure périodique de l'humidité d'ion produit en vrac caractérisée en ce qu'il est prévu au moins un récipient qui doit être rempli par au moins une partie du produit en 5 vrac et qui est protégé contre l'influence de l'humidité de l'air ambiant, le récipient présentant des moyens pour le vider automatiquement de sont contenu de produit en vrac et des moyens de nettoyage, et qu'il est prévu en outre pour l'intérieur du récipient un dispositif de mesure de l'humidité. 10 2) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le signal de sortie du dispositif de mesure de l'humidité est électrique. 3) Installation suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif de mesure de l'humidité est une sonde 15 de mesure de l'humidité ayant une résistance électrique dépendant de 1!humidités 4) Installation suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le parcours de mesure de l'humidité est un appareil qui fonctionne suivant le procédé d'absorption. 20 5) Installation suivant les revendications 1 à b,caractérisée en ce que les moyens pour vider automatiquement le contenu de produit en vrac présentent une trappe mobile formant le fond du récipient et un orifice de nettoyage placé dans l'ouverture de remplissage du récipient. 25 6) Installation suivant les revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'il est prévu un vérin pneumatique pour 1'actionnement de. la trappe du fond du récipient. 7) Installation suivant les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le vérin pneumatique et l'orifice de nettoyage sont JC branchés sur une électro-vanne de pression d'air par l'intermédiaire d'une conduite de pression d'air qui est connectée à l'orifice et au vérin. c:) Installation suivant les revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le récipient et le vérin sont disposés de part et d.'au-35 tre d'une plaque et qu'un arbre pour 1'actionnement de la trappe du récipient ain.r1 qu'une conduire d'air menant à l'ouverture du récipient s'étendent à travers la plaque. 9) Installation suivant les revendications 1 à , caractérisée en ce que le dispositif de mesure de l'humidité contient un disposi->in tif de transmission de la température. BAD ORIGINAL 69 16879 7 2009256 10) Installation suivant les revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les moyens pour vider automatiquement le récipient du contenu de produit en vrac consiste en une conduite d'air sous pression et en ce que l'air sous pression qui quitte cette conduite 5 engendre un. écoulement d'air dirigé à partir du fond du récipient vers sa sortie et entraînant le produit en vrac. 11) Installation suivant les revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la conduite d'air est disposée au voisinage du récipient. 10 12) Installation suivant les revendications 1 à 11, caracté risée en ce que la conduite d'air pénètre librement à partir du haut dans le récipient. 13) Dispositif de réglage du degré d'humidité d'un produit en vrac transporté caractérisé en ce qu'il comprend l'installation 15 suivant les revendications 1 à 12.