Brevet FR2009036A1 — publié le 19700130

L ' invention se rapporte à un dispositif pour la détermination du sens d'un écoulement gazeux, sur le plan industriel et sur le plan de la recherche» Il est souvent nécessaire de 5 déterminer non seulement la vitesse mais également le sens d'écoulement de la veine gazeuse* Les dispositifs connus actuellement, pour la détermination du sens de l'écoulement gazeux, sont déterminés pour les caractéristiques physiques diverses des gaz qui s'écoulent, dans des conditions données, pour la mesure» 10 Beaucoup d'appareils pour la mesure de la vitesse d'écoulement d'une veine gazeuse ne peuvent s'adapter pour la détermination du sens de l'écoulement gazeuxf l'inverse est également vrai. On connaît un procédé pour la 15 détermination du sens de l'écoulement gazeux à l'aide du rayonnement ionisant, procédé dans lequel on ionise le gaz à examiner» Dans le dispositif correspondant, il est prévu avant la chambre d'ionisation un corps radio-actif et le gaz qui s'écoule entraîne les éléments ionisés du gaz dans la chambre d'ionisation. 20 Ce dispositif ne donne pas des résultats satisfaisants car entre les électrodes de la chambre d'ionisation il règne une concentration insuffisante des éléments ionisés et la mesure n'est pas uniforme car la courbe de fonction- de la déviation de l'installation de mesure sur le signal augmente au début, mais retom-25 be de nouveau pour les vitesses assez élevées» On connaît d'autres installations de mesure de la vitesse d'écoulement de veines gazeuses, qui sont fondées sur le même procédé, mais ces installations indiquent les mêmes intensités quel que soit le sens d'écoule-30 ment du gaz dans la chambre d'ionisation» Cela est dû à ce que la source de rayonnement radio-actif se trouve à l'intérieur de la chambre d'ionisation et les électrodes sont montées de façon symétrique par rapport à la source» ) La présente invention a pour 35 but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif pour la détermination du sens d'un écoulement gazeux à l'aide de l'ionisation du gaz s'écoulant, dispositif muni d'une source de rayonnement d'ionisation et d'une chambre d'ionisation appropriée pour le passage du gaz à examiner, deux 40 électrodes à des potentiels différents étant montées en série BAD ORIGINAL 69 16554 2 2009036 avec l'installation de mesure du courant d'ionisation, l'une des électrodes étant creuse et la seconde, l'électrode collectrice, se trouvant à l'intérieur de 1:électrode creuse, dispositif caractérisé par ce que la source de rayonnement d'ionisation 5 est logée à l'intérieur de l'électrode creuse, l'électrode collectrice étant montée de façon asymétrique dans la direction du mouvement du gaz à analyser, par rapport au plan médian de la source de rayonnement d'ionisation» Des dispositifs conformes à 10 l'invention sont représentés à titre d'exemples non limitatifs sur les figures ci-jointes, dans lesquelles s - La figure 1 représente un dispositif avec une électrode collectrice» - La figure 2 représente vin 15 dispositif avec deux électrodes collectrices. Le dispositif selon la figure 1 est constitué d'une chambre d'ionisation 1 de forme tubulaire, ouverte à ses deux extrémités, si bien que le gaz de l'environnement peut entrer et sortir librement dans cette chambre, dans 20 la direction des flèches 2 et 3» L'enveloppe de la chambre cons titue en même temps l'électrode creuse 4. Dans la partie médiane de cette enveloppe se trouve la source du courant d'ionisation, qui est constituée par un organe de rayonnement radio-actif 5, 25 de forme annulaire. Dans l'axe de la chambre d'ionisation 1 est logéede façon symétrique l'électrode collectrice 6, cylindrique, qui est montée de façon asymétrique par rapport au plan médian 7 de l'organe radio-actif 5° 30 Les électrodes 4, 6 sont re liées aux deux pôles de la source de tension 8 et une installation de mesure du courant d'ionisation 9 est montée en série avec ces électrodes. Le dispositif selon la figure 35 1 fonctionne comme suit : Le corps radio-actif 5 ionise le gaz, qui s'écoule au travers de la chambre d'ionisation 1. Les éléments ionisés sont attirés par les électrodes %, si bien que le dispositif de mesure 9, qui est monté entre ces deux 40 électrodes, indique le courant d'ionisation, qui s'écoule entre BAD ORIGINAL 69 16554 3 2009036 les électrodes, dans la chambre d'ionisation. Si le gaz s'écoule au travers de la chambre d'ionisation dans la direction de la flèche 2, le courant d'ionisation est plus faible que si le gaz s'écoulait 5 dans la direction de la flèche 3,et cela pour la raison que,lors du passage du gaz dans la direction de la flèche 2, les éléments ionisés du gaz de la veine gazeuse à l'extérieur de l'électrode collectrice 6 sont entraînés et la conductibilité entre les électrodes est plus faible que si le gaz s'écoulait dans la chambre 10 d'ionisation dans la direction de la flèche 3S car beaucoup d'éléments ionisés sont entraînés vers l'électrode collectrice 6, celle-ci étant située dans la direction de l'écoulement du gaz. Dans ce cas l'installation de mesure 9 indique un courant d'ionisation beaucoup plus élevé que dans le précédent cas. On 15 peut déduire des intensités mesurées le sens de l'écoulement gaieux au travers de la chambre d'ionisation. Le dispositif selon la figure 2 se différencie du dispositif précédent par ce qu'il comporte une autre électrode collectrice 10, qui est située avec le même 20 écartement du plan médian 7 du corps radio-actif que l'électrode collectrice 6. Les deux électrodes sont cependant situées aux extrémités opposées de ce plan moyen. L'élgjctrode collectrice 10 est en série avec le dispositif de mesure du courant d'ionisation 11, les deux électrodes collectrices 6, 10 peuvent cepen-25 dant être montées de façon à constituer un dispositif de mesure commun du courant d'ionisation, ce qui permet de distinguer les courants venant des électrodes. Le dispositif selon la figure 2 fonctionne de façon analogue au dispositif selon la figure 1, 30 mais dans le cas d'un écoulement du gaz dans la direction de la flèche 2, on a un courant d'ionisation plus important entre l'électrode 4 et l'électrode collectrice 10 qu'entre l'électrode 4 et l'électrode collectrice 6, par suite de l'arrachement d'éléments ionisés du gaz dans la direction de l'électrode collec-35 trice 10 ; c'est pour cela que le dispositif de mesure . 1.1 pré- ' t sente une déviation plus grande que le dispositif de mesure 9» i On est en présence du cas inverse pour un écoulement gazeux dans la direction de la flèche 3- Sur la base des indications du 40 dispositif de mesure 9 et 11 cm peut déterminer .1e sens de l'é-. 69 16554 k 2009036 coulement du gaz au travers de la chambre d'ionisation 1* Dans le cas d'un seul dispositif de mesure à la place des dispositifs de mesure 9 et 11, l'aiguille bute sur un ou sur d'autres cotés selon le sens de l'é-5 coulement du gaz. Grâce à ce dispositif il est possible simultanément de mesurer la vitesse d'écoulement du gaz traversant, sur la base de la mesure de l'intensité du courant d'ionisation. Dans le cas d'un dispositif mobile on peut 10 déterminer le maximum de l'intensité du courant d'ionisation et ainsi la direction de l'écoulement gazeux, si bien qu'il est possible avec ce dispositif de déterminer les trois grandeurs. Le dispositif selon l'inven-15 tion permet non seulement l'analyse des gaz mais encore celle des vapeurs, suspensions etc. Le dispositif permet: de mesurer le sens de l'écoulement gazeux même très faible (inférieur à 0,5 m/s.),ce qui est très difficile dans des milieux dangereux 20 pour la santé et dans les milieux où menace un danger d'explosion, par exemple dans des mines,des entreprises "de chimie ou analogues. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et 25 représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 16554 5 2009036 i REVENDICATIONS 1°) Dispositif pour la détermination du sens d'un écoulement gazeux à l'aide de l'ionisation du gaz s'écoulant, dispositif muni d'une source de rayonnement 5 d'ionisation et d'une chambre d'ionisation appropriée pour le passage du gaz à examiner, deux électrodes à des potentiels différents étant montées en série avec l'installation de mesure du courant d'ionisation, l'une des électrodes étant creuse et la seconde, l'électrode collectrice, se trouvant à l'intérieur de 10 l'électrode creuse, dispositif caractérisé par ce que la source de rayonnement d'ionisation est logée à l'intérieur de l'électrode creuse, l'électrode collectrice étant montée de façon asymétrique dans la direction du mouvement du gaz à analyser, par rapport au plan médian de la source de rayonnement d'ionisation, 15 ce qui permet une détermination simple et sûre. dication 1, caractérisé par ce que la chambre d'ionisation est constituée par un tube à extrémités ouvertes, constituant l'électrode creuse du dispositif, la source du rayonnement ionisant dication 1 ou la revendication 2, caractérisé par ce qu'il com-25 porte deux électrodes creuses, chacune d'elles étant disposée sur un côté différent du plan moyen de la source de rayonnement d'ionisation. dication 3» caractérisé par ce que les deux éléctrodes collec-30 trices comportent un dispositif de mesure commun pour l'intensité d'ionisation. 2°) Dispositif selon la reven- 4°) Dispositif selon la reven-