Brevet FR2034375A1 — publié le 19701211

La présente invention a trait à un hygromètre utilisable notamment au stade de l'emballage, là où les articles à emballer sont susceptibles de corrosion. Au stade de l'emballage, il est généralement admis que, si l'humidité relative à 1'intérieur d'un 5 emballage fermé étanche est inférieure à 50 fo, il n'y aura aucun article susceptible de corrosion renfermé par l'emballage à subir de corrosion par suite de l'humidité. Il y a donc lieu de considérer qu'il est capital de savoir quand l'humidité relative dépasse lesdits 50 10 On connaît de nombreux systèmes différents de mesure et d'in dication de l'humidité relative, ces systèmes allant du papier indicateur coloré très bon marché (qui passe du bleu au lilas quand l'humidité relative dépasse environ 50 $) jusqu'à l'élément détecteur capacitif revêtu d'or et très coûteux (dont la capacité , qui 15 varie en fonction de l'hygrométrie de l'air et/peut aussi être étalonné pour enregistrer directement l'humidité relative sur un capacimètre)• Le papier indicateur coloré (dont une variante se présente sous la forme de gel coloré de silice) a donné satisfaction pen-20 dant de nombreuses années. Le principal inconvénient de ce système est l'impossibilité d'étalonnage direct en valeurs d'humidités relatives et en outre pour l'opérateur, celle de dire exactement quand l'indicateur change de couleur. L»inconvénient de l'élément détecteur capacitif est naturel-25 lement son coût. L'un des objets de la présente invention est de présenter un hygromètre relativement bon marché, simple et digne de confiance et qui entraîne au moins une certaine réduction des inconvénients signalés des systèmes connus. 30 Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, l'hygromètre qu'elle propose comprend une source de lumière, un élément sensible à l'humidité dit indicateur, ayant au moins une caractéristique qui est fonction de l'humidité relative, et disposé de façon à recevoir la lumière émise par ladite source, un élément 35 photosensible disposé de façon à pouvoir détecter la lumière pro-vement de ladite source par l'intermédiaire dudit élément indicateur, enfin un élément de mesure qui est connecté audit élément photosensible, est conçu pour répondre aux variations de ladite caractéristique de l'élément indicateur et pouvoir être gradué en 40 valeurs des humidités relatives agissant sur ledit élément 69 08349 2 2034375 indicateur. Ledit élément photosensible peut détecter la lumière provenant de ladite source et ayant traversé ledit élément indicateur ou, en variante, ayant été réfléchie par lui, 5 Pour bien faire, ladite source de lumière est constituée par une ampoule électrique (de préférence une petite ampoule à lentille) cette ampoule étant avantageusement munie d'un écran latéral. Suivant une autre caractéristique de l'invention, ledit élément indicateur est constitué par une feuille d'un matériau (tel 10 que du papier) imprégné de chlorure de cobalt, en notant cependant que n'importe quel autre élément indicateur peut être utilisé, s'il est capable de répondre à des variations d'humidité relative par des variations concomitantes de son pouvoir transmetteur ou réfléchissant de la lumière, 15 Suivant une autre caractéristique de l'invention, ledit élé ment photosensible est une cellule photo-électrique d'un type dont la valeur ohmique de résistance varie en fonction de l'intensité de la lumière reçue par la cellule, A titre d'exemple, une telle cellule peut être du type valve revêtue d'un matériau photosensible 20 ou encore être constituée par une simple résistance au phosphore, XI y a lieu de noter cependant qu'on peut aussi utiliser un photo-transistor (ou autre composant analogue) dont la conductance varie en fonction de l'intensité de la lumière reçue® Suivant une autre caractéristique de l'invention, ladite 25 source de lumière est une ampoule électrique, ledit élément photo»* sensible est une cellule photo—électrique, ladite ampoule et ladite cellule sont disposées l'une en face de l'autre de façon à permettre l'interposition dudit élément indicateur, ladite ampoule et ladite cellule, celle—ci montée en série avec un contrôleur de 30 mesure tel qu'un ohmmetre, étant toutes deux électriquement connectées à une source de courant électrique par l'intermédiaire d'un interrupteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation d'un hygromètre ainsi qu'à 35 l'examen des dessins annexés correspondants dans lesquels : - la Pigo 1 est une vue en perspective éclatée d'un hygromètre suivant l'invention ; - la Fig. 2 est une vue en perspective du même hygromètre que celui de la Figo 1 mais monté, 1s circuit électrique associé étant donné 40 par un schéma suffisant pour montrer caonait fonctionne l'hygromètre. 69 08349 3 2034375 Cet hygromètre est, en particulier, destiné au contrôle d'emballages d'articles susceptibles de corrosion par le fait de l'humidité. Dans cette forme de réalisation, l'hygromètre comprend un 5 socle 1 en forme de plaque muni à l'une de ses extrémités d'un porte-ampoule 2 en forme d'U, fixé audit socle et portant une petite ampoule 3 (du type à lentille), la partie éclairante de cette ampoule étant entourée d'un capuchon cylindrique 4 d'extrémités ouvertes; 10 A. l'extrémité opposée du socle 1 est disposé un boîtier 5 renfermant, à titre d'élément photosensible, une cellule photoélectrique 6; ce boîtier est muni d'une glissière 7 qui est enfilée sur le socle 1 et qui permet de faire coulisser le boîtier 5 (donc l'élément qu'il renferme) pour faire varier sa distance à l'ampoule 15 3» ce boîtier présente lui aussi, à son avant, c'est-à-dire du côté de l'ampoule, un capuchon cylindrique 8 d'extrémités ouvertes» Un papier indicateur 9 imprégné de chlorure de cobalt est disposé perpendiculairement au socle 1 entre l'ampoule 3 et la cellule 6; ce papier indicateur e»t emprisonné entre les deux 20 capuchons 4, 8 et maintenu ainsi en position stable. La glissière 7 permet de déplacer le capuchon 8 jusqu'à ce que le papier 9 soit coincé. La partie que l'on vient de décrire de l'hygromètre suivant l'invention est destinée à être disposée à l'intérieur d'un embal-25 lage pour détecter l'humidité relative qui y règne. Mais cette partie est également conçue pour être électriquement connectée à un coffret de commande (extérieur à l'emballage) et logeant essentiellement une source de courant continu, un ohmmètre et un interrupteur représentés schématiquement à la Fig. 2 et respectivement 30 désignés par les repères 10, 11 et 12# L'ampoule est connectée par une paire de conducteurs 13, 14 à. ladite source 10, par exemple une pile sèche, et l'interrupteur 12 est monté en série dans le conducteur 14. La cellule 6 connectée par des conducteurs 15, 16 est montée \ sur 35 en parallèle sur l'ampoule 3 c'est-à-dire /11 ensemble source tO et interrupteur 12 mais en série avec 1'ohmmètre 11. Dans le présent exemple, ladite cellule est d'un type où l'élément photosensible est de résistance (ou, ce qui revient au même, de conductance) variable en fonction de l'intensité de la lumière qu'il reçoit 40 et, plus précisément, du type où la valeur ohœique de cette résis- 69 08349 k 2034375 tance est une fonction décroissante de ladite intensité lumineuse» On notera qu'à l'état sec, le papier indicateur 9 imprégné de chlorure de cobalt demeure de coloration bleue (alors qu'il devient rose à l'état humide), son pouvoir transmissif de la lumière à 5 l'état sec étant minimum» Il a donc, quand l'interrupteur 12 est fermé, qu'une faible quantité de lumière à pouvoir traverser le papier indicateur 9» la valeur ohmique de l'élément photosensible ou cellule demeure élevée et 1'ohmmètre 11 donne une indication traduisant cette forte valeur ohmique. Mais si l'on fait tO croître l'humidité relative, le papier 9 commence à virer du bleu au rose et son pouvoir transmissif de la lumière croît. Il en résulte que l'intensité lumineuse reçue par la cellule 6 croît, que la valeur ohmique de la résistance correspondante décroît et que 1'ohmmètre 11 donne une nouvelle indication en conséquence* dès 15 II estyîors clair que, après étalonnage convenable de l'ohm- mètre 11, on peut lire directement sur celui-ci la valeur de l'humidité relative régnante dans la région où a été placé le papier indicateur. Si donc on a besoin d'avoir cette information, il suffit de fermer l'interrupteur 12 et de lire la valeur d'humi— 20 dité cherchée sur 1*ohmmètre 11. Bien entendu, pratiquement, les conducteurs 13-16 venant d« la cellule et de l'ampoule se terminent en un point extérieur à l'emballage dans lequel ces éléments sont disposés, et le reste du circuit est logé dans un coffret portatif que l'on peut facile-25 ment transférer d'un emballage à l'autre, ce qui permet de n'avoir à utiliser qu'un seul ohmmètre et une seule pile pour mesurer l'humidité relative dans un certain nombre d'emballages différents. Un tel coffret comporte également les facilités de commutation nécessaires pour pouvoir vérifier la tension de la pile et la con-30 tinuité du filament de l'ampoule. L'hygromètre décrit ci-dessus est basé sur une mesure de variation du pouvoir transmissif de la lumière; on a également la possibilité de baser un tel hygromètre sur une mesure d'un pouvoir réfléchissant de la lumière et même d'une mesure combinée des pou-35 voirs transmissif et réfléchissant de la lumière. Dans un hygromètre utilisant la réflexion de la lumière, l'ampoule et la cellule sont disposées d'un même côté du papier indicateur et sont séparées l'une de l'autre par un écran empêchant l'envoi direct de la lumière d'un élément à l'autre. hO On peut aussi, si l'on veut faire en sorte que la source de 69 08349 5 2034375 lumière n'émette que dans une région déterminée du spectre, c'est-à—dir« dans un intervalle déterminé de longueurs d'onde des radiations, et pour que l'élément photosensible (par exemple une cellule) soit équipé d'un filtre qui ne laisse passer que les radiations 5 dont les longueurs d'onde sont comprises dans ledit intervalle. En variante ou en plus, la source de lumière peut être conçue de manière à fournir un faisceau lumineux modulé, par exemple haché, et l'élément photosensible (par exemple une cellule), de manière à ne pouvoir répondre qu'audit rayonnement modulé. 10 II est clair que tous ces processus sont destinés à permettre à l'élément photosensible de distinguer la lumière venue de la source de celle parasite provenant du milieu ambiant. Il peut aussi être utile de moduler ou de hacher la lumière provenant de ladite source pour que la cellule donne en sortie un 15 courant variable ou en impulsions, que l'on sait aujourd'hui amplifier par des moyens simples. 69 08349 2034375 REVENDICATIONS 1 — Hygromètre caractérisé en ce qu'il comprend une source de lumière, un élément sensible à l'humidité dit indicateur, ayant au moins une caractéristique qui est fonction de l'humidité relative, et disposé de façon à recevoir la lumière émise par ladite source, 5 un élément photosensible disposé de façon à pouvoir détecter la lumière provenant de ladite source par l'intermédiaire dudit élément indicateur, enfin un élément de mesure, qui est connecté audit élé- * ment photosensible, est conçu pour répondre aux variations de ladite caractéristique de l'élément indicateur et pour pouvoir être 10 gradué en valeurs des humidités relatives agissant sur ledit élément* 2 - Hygromètre conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément photosensible est appelé à détecter la lumière provenant de ladite source et ayant traversé ledit élément 15 indicateur. 3 — Hygromètre conforme aux revendications 1 et éventuellement 2, caractérisé en ce que ledit élément photosensible est appelé à détecter la lumière provenant de ladite source et ayant été réfléchie par ledit élément indicateur. 20 k — Hygromètre conforme à une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce queladite source de lumière est une ampoule électrique• 5 — Hygromètre conforme à une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément indicateur change 25 de couleur en fonction de l'humidité relative. 6 — Hygromètre conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément indicateur est une feuille d'un matériau imprégné de chlorure de cobalt* 7 — Hygromètre conforme à une ou plusieurs des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que ledit élément photosensible est une cellule photo-électrique d'un type dont la valeur ohmique de résistance varie en fonction de l'intensité de la lumière reçue par la cellule. 8 — Hygromètre conforae à la revendication 1, caractérisé en 35 ce que ladite source de lumière est une ampoule électrique, ledit élément photosensible est une cellule photo—électrique, ladite ampoule et ladite cellule étant disposées 1'une en face de l'autre de façon à permettre 1'interposition dudit élément indicateur, 69 08349 7 2034375 ladite ampoule et ladite cellule, celle-ci monté en série avec un contrôleur de mesure tel qu'un ohmmètre, étant toutes deux électriquement connectées à une source de courant électrique, par l'intermédiaire d'un interrupteur. 5 9 - Hygromètre conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que l'ampoule et la cellule sont chacune munies d'un capuchon faisant écran, ces capuchons constituant en mime temps des moyens d'immobiliser entre eux ledit élément indicateur# 10 - Hygromètre conforme à l'une des revendications 8 où 9» 10 caractérisé en ce que l'ampoule et la cellule sont montées de façon qu'on puisse faire varier leur distance mutuelle# v 11 - Hygromètre conforme à une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite source de lumière n'émet que des radiations d'un intervalle déterminé de longueursd'ondes 15 et en ce que ledit élément photosensible est pourvu de moyens lui permettant de ne répondre qu'aux radiations dudit intervalle. 12 - Hygromètre conforme à une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite source de lumière n'émet que de la lumière modulée et en ce que ledit élément photosensible 20 est pourvu de moyens lui permettant de ne répondre qu'à ladite lumière modulée.