Brevet FR2026962A1 — publié le 19700925

i 2026962 La présente invention concerne les opacimètres et, plus particulièrement, a pour objet un opacimètre ou turbidimètre qui indique l'opacité ou le trouble d'une solution liquide par mesure de la lumière diffusée en retour. 5 Les appareils de mesure de l'opacité des solutions liquides actuellement offerts sur le marché sont de deux types, premièrement ceux opérant par mesure de l'absorption et, deuxièmement,ceux opérant par mesure de la lumière diffusée. Les opacimètres classiques opérant par mesure de l'absorp-10 tion comportent une source de lumière placée sur l'un des côtés d'un tube d'échantillonnage et un dispositif photosensible placé sur le c8té opposé du tube; la quantité de lumière transmise varie en général en fonction de l'opacité de l'échantillon et fait fournir par le dispositif photosensible une indication correspondante. 15 Les appareils opérant sur la lumière diffusée mesurent soit la lumière réfléchie, soit la lumière diffusée; les appareils classiques de ce type sont basés sur l'effet Tyndall et utilisent une source de lumière et un dispositif photosensible qui sont orientés à 90° l'un de l'autre. 20 Ces deux types d'appareil ont des limites pratiques de fonc tionnement, et dans le cas de solutions à forte concentration en particules, c'est-à-dire de concentrations supérieures à 1.000 ppm, la précision des indications fournies par les appareils de ces deux types n'est pas suffisante. L'une, au moins, des causes de ce man-25 que de précision est la distance qui sépare la source de lumière et l'élément photosensible, distance qui est en général déterminée en pratique par des conditions relatives à l'écoulement des solutions à observer et dont l'influénce devient très importante dans le cas de fortes opacités. 30 La présente invention, au lieu d'être basée sur l'absorp tion par effet Tyndall, est basée sur la mesure de la diffusion en retour, c'est-à-dire de la lumière diffusée renvoyée vers la source de lumière incidente. Ce procédé permet de réaliser des appareils d'un emploi pratique qui peuvent être utilisés pour la mesu-55 re de l'opacité de solutions à fortes concentrations pouvant atteindre 50.000 à 50.000 ppm. De plus, ces appareils sont d'une construction simple du fait que le dispositif photosensible et la source de lumière peuvent être montés dans le même boîtier et qu'une seule ouverture d'accès à la solution dont l'opacité est à mesurer 40 est nécessaire. Ceci contraste avec les autres types d'appareils 69 44636 2 2026962 qui exigent des ouvertures d'accès distinctes pour la source de lumière et pour l'élément photosensible. Par suite, l'un des objets de la présente invention est un opacimètre du type décrit, nouveau et perfectionné. 5 Un autre objet de l'invention est un opacimètre opérant par mesure de la lumière diffusée en retour. Un autre objet de l'invention est un opacimètre dont la source de lumière et l'élément photosensible font partie d'un même ensemble et ne nécessitent qu'une seule ouverture.d'accès à'la solu-10 tion dont l'opacité est à mesurer. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, description faite à titre purement explicatif et nullement limitatif et avec référence au dessin joint dans lequel : 15 La figure 1 est une vue en partie schématique et en coupe axiale d'un opacimètre conforme à l'invention* et La figure 2 est une vue en bout de l'opacimètre de la figure 1, vue de la gauche de cette figure. L'opacimètre 10 de l'invention est représenté sur le dessin 20 joint (figure 1) monté sur une tuyauterie d'écoulement 12 dans laquelle un fluide circule dans le sens indiqué par la flèche 14. Cet opacimètre 10 comprend un boîtier cylindrique 16 percé d'un a-lésage axial 18. Une source de lumière 20 est montée sur l'arrière du boîtier 16 et comprend une lampe électrique 22 logée dans l'alé-25 sage 18. Cette lampe 22 peut être alimentée par toute source appropriée d'énergie électrique. Le boîtier 16 porte des ailettes de refroidissement 24 qui dissipent la chaleur émise par la lampe 22. L'extrémité avant de l'alésage 18 est fermée par une fenêtre transparente 26. Sous cette forme, 1'opacimètre 10 présente au 30 fluide qui circule dans la tuyauterie 12 une face avait 28 exempt* d'aspérités. Deux lentilles 30> formant collimateur, placées entre la lampe 22 et la fenêtre 26, concentrent sur cette fenêtre le faisceau lumineux de la lampe 22. Deux éléments photosensibles 32, en forme de disques, sont logés dans des cavités prévues sur la 35 face avant 28 de l'appareil. Ces éléments 32 sont placés aussi près que possible àe l'extrémité intérieure de l'alésage 18 de façon à rendre le plus court possible le trajet suivi par la lumière diffusée en retour. Ces éléments 32 sont reliés par des conducteurs électriques 34 à un instrument de mesures approprié 36 sensible aux 40 variations des caractéristiques électriques de ces éléments photo- 69 44636 3 2026962 sensibles et qui fournit des indications correspondant aux variations de ces caractéristiques. Les éléments photosensibles 32 ne recevant que la lumière diffusée en retour, les indications de l'instrument de mesures 36 constituent une mesure du degré d'opaci 5 té du fluide qui circule dans la tuyauterie 12. On remarquera qu'une seule ouverture dans la paroi de la tu yauterie 12 est nécessaire, ce qui simplifie l'installation de 1* appareil. De plus, cet appareil permet d'obtenir des indications relatives à l'opacité de solutions ayant de fortes concentrations 10 en particules, du fait que la distance qui sépare la source 22 de lumière incidente et les éléments photosensibles 32 est minimale. Il doit être, d'autre part, bien entendu que, bien que l'emploi de l'appareil de l'invention soit particulièrement utile dans la mesure de l'opacité de solutions à fortes concentrations de particu-15 les, il peut être aussi utilisé avec avantage dans le cas de solutions à concentrations plus faibles, c'est-à-dire de l'ordre de 10 à 50 PP». On notera, d'autre part, que le nombre des éléments photosensibles 32 utilisés peut varier et que des éléments 32 supplémen 20 taires peuvent être prévus pour obtenir des signaux indicateurs plus intenses et que, dans le cas où des signaux indicateurs plus faibles peuvent convenir, l'appareil ne peut comporter qu'un seul élément photosensible. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réa^ 25 lisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire suscep tible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 69 44636 4 2026962 REVENDICATIONS 1 - Opacimètre, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde agencée de façon à pouvoir être placée sur une tuyauterie dans laquelle eii'cule un fluide en vue de assurer l'opacité de ee fluide, 5 cette aonde comprenant une soure© de luaièrs fournissant un faisceau de lumière incidente qui pénètre dans ladite tuyauterie et un élément photosensible qui reçoit la lumière incidente diffusée en retour et dont les caractéristiques électriques varient en fonction des variations d'intensité de cette lumière diffusée en retour; et 10 m instrument de mesures sensible aux variations desdites caractéristiques électriques et fournissant une mesure de l'opacité du fluide qui circule dans la tuyauterie. 2 - Opacimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite sonde comprend un boîtier supportant ladite source de 15 lumière et. ledit élément photosensible et, qui se monte sur la tuyauterie dans une seule ouverture d'accès prévue dans la paroi de celle-ci. 3 - Opacimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe du faisceau de lumière incidente fournie par ladite sour- 20 ee de lumière et l'axe dudit élément photosensible sont très sensiblement parallèles, la source de lumière et ledit élément photosensible étant placés du même c8té de la tuyauterie dans laquelle circule le fluide. 4 - Opacimètre selon la revendication 3» caractérisé en ce 25 que l'axe de l'élément photosensible est déporté latéralement par rapport à celui du faisceau de lumière incidente. 5 - Opacimètre selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite sonde comprend un boîtier supportant ladite source de lumière et ledit élément photosensible sfe qui se monte sur la tuyau- 30 fcerie ds&s une seule ouverture craosès prévue dans la paroi de celle-ci. 6 - Opacimètre selon la revendication caractérisé en ce que son boîtier est constitué par une enveloppe en une seule pièce dont une partie est cylindrique et forme un alésage axial, la sour- 35 ce de lumière étant montée sur l'extrémité extérieure de cet alésage et comportant une lampe logée dans ledit alésage, et ladite partie cylindrique du boîtier formant un évidement déporté latéralement et dans lequel est logé ledit élément photosensible. BAD ORIGINAL