Brevet FR2063087A1 — publié le 19710702

La présente invention concerne un dispositif pour déterminer les propriétés des gaz à température élevée et plus particulièrement une sonde calorimétrique pour déterminer les propriétés des gaz entre 1650 et plus de 16 650°C. La présente 5 invention concerne de plus un nouveau système de commande pour les moteurs à combustion fonctionnant à des températures supérieures à 1650°C. Dans le domaine aérospatial ainsi que d'autres, les températures auxquelles on effectue des mesures dans les gaz 10 et les plasmas ont atteint des niveaux trop élevés pour un fonctionnement fiable des pyromètres classiques. La demande résultante pour un instrument plus satisfaisant aux températures élevées a conduit à la mise au point d'une famille de sondes refroidies perfectionnées utilisables pour les arcs à haute 15 pression, les souffleries hypothermiques, les moteurs de fusées, les stato-propulseurs supersoniques en activité et d'autres ambiances rigoureuses semblables et qui peuvent être employées pour mesurer l'enthalpie, la température, diverses pressions, la vitesse et la composition d'un gaz, son degré de déséquilibre, 20 les densités des électrons et les températures et densités des ions, etc. Les sondes refroidies pour hautes températures présentent des différences considérables fonction de la grandeur à mesurer et des conditions d'environnement pour lesquelles elles 25 sont prévues. Les modèles pour mesure d'enthalpie sont particulièrement importants, ils sont tous fondés sur les principes de la calorimétrie, dans lesquels la chaleur cédée au réfrigérant de la sonde sert à déterminer l'énergie ou l'enthalpie d'une quantité mesurée d'un gaz étudié. Toutes les sondes de cette nature 30 prélèvent un échantillon du gaz étudié. L'enthalpie de l'échantillon peut être déterminée directement par des mesures de débit-masse de l'échantillon aspiré et de l'énergie cédée par celui au réfrigérant (avec la plupart des modèles de ces sondes, on doit procéder à un tarage pour différencier l'énergie destinée à re-35 froidir l'extérieur de la sonde de celle utilisée pour refroidir l'échantillon de gaz lui-même). En même temps, la composition de l'échantillon de gaz refroidi peut être déterminée en aval par une analyse, par exemple par chromatographie. La pression due à 70 35239 2 2063087 la vitesse du gaz peut être mesurée en interrompant brièvement le passage- de l'échantillon à travers la sonde. Un exemple de sonde calorimétrique refroidie de ce genre et d'un procédé de mesure des propriétés des gaz aux températures élevées avec cette 5 sonde est décrit dans le brevet des E.U.A. n° 3 167 956. La présente invention concerne une sonde calorimétrique perfectionnée pour déterminer l'état et mesurer la température et le produit de la température par le débit-masse de courant de gaz dont les températures sont comprises entre 1650°C et plus de 10 -|6 650°C, sans tarage. L'invention concerne de plus un système de commande dans lequel on utilise une sonde de ce genre, destiné aux turboréacteurs dans lesquels la température à l'entrée de la turbine ou le produit du débit-masse à travers le moteur par la température d'entrée de la turbine peuvent être réglés directement 15 sans traitement additionnel des signaux. Dans des ensembles connus il fallait, pour régler la température à l'entrée de la turbine ou le produit du débit-masse du moteur et de la température d'entrée de la turbine, trois appareils séparés pour mesurer la pression, le débit-masse et la température et une calculatrice 20 complexe était nécessaire pour engendrer le signal de commande. De plus, dans ces ensembles connus, les thermocouples employés pour la mesure des températures ne pouvaient mesurer les températures élevées à l'entrée de la turbine de ces moteurs, là où il est nécessaire de procéder à des mesures de températures aux fins 25 de réglage. La présente invention a. pour objets : principalement une nouvelle sonde pour déterminer les caractéristiques de gaz à température élevée, en particulier entre 1650 et plus de 16 650°C; une nouvelle 'sonde calorimétrique; un dispositif pour mesurer 30 les propriétés des gaz à hautes températures, en particulier entre 1650 et plus de 16 650°C, en utilisant le cas échéant une nouvelle sonde calorimétrique; un nouveau.dispositif pour mesurer la température et le produit de la température par le débit-masse d'un gaz à haute température; un nouveau dispositif pour mesurer les 35 caractéristiques de gaz à haute température en utilisant une sonde calorimétrique qui supprime tout tarage; un nouveau système de commande pour un moteur à combustion tel qu'un turboréacteur 70 35239 3 2063087 fonctionnant en particulier entre 1650 et plus de 16 650°C; un nouveau système de commande pour un turboréacteur, caractérisé en ce qu'on peut agir directement saris traitement additionnel des signaux sur la température à l'entrée de la turbine ou le 5 produit de débit-masse du moteur par la température à l'entrée de la turbine; un nouveau système de commande pour turboréacteur qui supprime la nécessité d'appareils séparés pour la mesure de la pression, du débit et de la température ainsi que d'une calculatrice complexe pour obtenir le signal de commande résultant; 10 une nouvelle sonde pour déterminer les caractéristiques des gaz à température élevée et qui résiste à un séjour continu dans des environnements rigoureux; un nouveau dispositif pour mesurer les propriétés des gaz à température élevée, qui est simple, relativement peu coûteux et peut fonctionner continuellement et de 15 manière précise; un nouveau système de commande pour moteurs à combustion, relativement simple, relativement peu coûteux et nécessitant un entretien minimal. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de 20 plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans'lesquels : - la figure 1 représente un mode d'exécution de l'invention destiné à déterminer la température à l'entrée d'une turbine d'un turboréacteur; 25 - la figure 2 est un autre mode d'exécution de l'invention, utilisé pour mesurer le produit de la température à l'entrée de la turbine par le débit-masse de l'air alimentant le moteur d'un turboréacteur; - la figure 3 est une vue en élévation à grande 30 échelle de la nouvelle sonde utilisée dans les modes d'exécution de l'invention représentés sur les figures 1 et 2; - la figure 1+ est une vue schématique d'un autre mode d'exécution de l'invention, constitué par un système de commande comportant une sonde du type représenté sur la figure 3» 35 En peu de mots, la présente invention concerne une nouvelle sonde pour déterminer les propriétés d'un gaz à haute température, comportant un corps avec un premier passage pour 70 35239 k 2063087 fluide destiné à laisser passer un échantillon de gaz, ce corps comportant un second passage pour fluide destiné à laisser passer un agent réfrigérant avec transfert de chaleur entre ce dernier et l'échantillon de gaz traversant le premier passage pour fluide, 5 ces passages'comportant des moyens techniques-pour obtenir, des rapports fixes de débit, des moyens techniques pour isoler thermi-quement le réfrigérant circulant dans le second passage pour -fluide de l'environnement dudit corps et des moyens techniques pour mesurer l'échauffement du réfrigérant traversant le second 10 passage pour fluide. Dans le mode d'exécution préféré de l'invention, le moyen technique pour isoler thermiquement l'agent réfrigérant circulant dans le second passage pour fluide de l'environnement du corps est constitué par un troisième passage pour fluide ménagé 15 entre le second passage pour fluide et l'environnement du corps, qui est isolé thermiquement du second-passage pour fluide. De plus, le premier passage pour fluide est allongé, comporte un orifice d'entrée des gaz à une de ses extrémités,, le second passage pour fluide est annulaire et entoure le premier passage pour 20 fluide, le troisième passage pour fluide est annulaire et entoure le second passage pour fluide à une certaine distance, les épaisseurs des anneaux des second et troisième passages pour fluide ont des valeurs choisies de manière que les températures des parois au point correspondant le long des second et troisième . 25 passages pour fluide soient égales, le dispositif destiné à réaliser . des rapports de débit fixe dans le passage pour fluide comprend des orifices et le dispositif destiné à mesurer l'échauffement de l'agent réfrigérant dans le second passage pour fluide comprend des thermocouples disposés à l'entrée et à la sortie du second 30 passage pour fluide. La figure 3 représente un mode d'exécution de l'invention comportant un corps de sonde 10 avec une chemise annulaire. 11 intérieure allongée et une chemise annulaire 12 extérieure allongée. La chemise intérieure 11 comprend une paroi 35 cylindrique intérieure 13 délimitant un passage 14 pour l'échantillon de gaz comportant un orifice d'entrée 15 à son extrémité antérieure, un orifice étranglé 16 à son extrémité postérieure 70 35239 5 2063087 et une paroi cylindrique extérieure 17 formant un passage 1# annulaire pour le fluide. Le passage 1S annulaire pour le fluide comporte une paroi frontale 19 et une cloison séparatrice cylindrique 20 qui se termine, à son extrémité antérieure, en arrière 5 de la paroi frontale 19 du passage 18 pour fluide» La partie extérieure du passage 18 pour fluide comporte un orifice d'entrée 19 communiquant avec une conduite 20 d'alimentation en fluide et la partie intérieure du passage pour fluide 18 comporte un orifice de sortie 21 communiquant avec une conduite 22 de retour du fluide 10 comportant un orifice étranglé 23. La chemise extérieure 12 est semblable à la chemise intérieure 11 et comprend une paroi cylindrique intérieure 24, une paroi extérieure cylindrique 25 et une paroi d'extrémité frontale 26 délimitant un passage pour fluide 27. Le passage pour 15 fluide 27 comporte une cloison séparatrice cylindrique 28 qui se termine à son extrémité antérieure en arrière de la paroi d'extrémité frontale 26. La partie intérieure du passage pour fluide 27 comporte un orifice d'entrée 29 communiquant avec une conduite 30 d'alimentation en fluide et l'autre partie du passage 20 27 pour fluide comporte un orifice de sortie 31 communiquant avec une conduite de retour pour fluide avec un orifice étranglé 33» On voit ainsi qu'un fluide arrivant par la conduite 20 doit passer à travers l'orifice d'entrée 19 et la partie extérieure du passage 18 pour fluide, autour de l'extrémité avant de la 25 cloison séparatrice 20 et la partie intérieure du passage pour fluide 18, l'orifice de sortie 21 et l'orifice étranglé 23. Un fluide introduit par la conduite 30 d'alimentation en fluide doit passer par l'orifice d'entrée 29 et la partie intérieure du passage 27 pour fluide, autour de l'extrémité avant de la cloison 30 séparatrice 28 et par la partie extérieure du passage 27 pour fluide, l'orifice de sortie 31 et l'orifice étranglé 32. Le passage pour fluide 14 est destiné à recevoir et à laisser passer un échantillon du gaz à température élevée étudié. La chemise intérieure 11 est placée au contact du passage pour 35 fluide 14, si bien qu'un agent réfrigérant traversant le passage pour fluide 18 circulera avec transfert de chaleur entre lui et l'échantillon de gaz circulant dans le passage pour fluide 14- 70 35239 6 2063087 La chemise extérieure 12 est destinée à isoler thermiquement la chemise intérieure 11 de l'ambiance gazeuse à température élevée dans laquelle on insère la sonde» Pour que la sonde fonctionne dans des conditions optimales, les températures des points 5 correspondants des parois 17 et 24 des chemises intérieure et extérieure doivent être égales sur toute leur longueur. Pour réaliser ces conditions, la paroi extérieure 17 de la chemise 11 et la paroi intérieure 24 de la chemise extérieure 12 sont espacées radialement par plusieurs pièces annulaires d'espacement 10 34, créant un intervalle d'air annulaire 35 entre les chemises intérieure et extérieure. De plus, en ce qui concerne la réalisation du corps de la sonde, les largeurs des passages 18 et 27 pour fluide sont déterminées de façon que, pour des conditions de référence facilement atteintes, les températures aux points 15 . correspondants tout le long des cloisons cylindriques opposées 17 et 3 8 soient égales. L'espace isolant 35 entre les chemises intérieure et extérieure peut être un intervalle d'air ou une chambre à vide. De plus, pour un fonctionnement correct de cette réalisation, des orifices étranglés 16, 23 et 33 sont ménagés 20 de manière à établir des rapports de débits fixes pour les courants fluides dans les passages 14, 18 et 27. Les orifices d'entrée 19 et de sortie 21 du passage 18 pour fluide comportent des thermocouples 36 et 27 qui engendrent un signal de l'ordre du millivolt, fonction de l'échauffement 25 de l'agent réfrigérant circulant dans le passage 18 pour fluide de la chemise intérieure 11. Les fils de connexion des thermocouples 36 et 37 sont reliés à un circuit diviseur de tension de manière à obtenir un signal de sortie La figure 1 représente un dispositif 3 8 destiné à 30 mesurer la température à l'entrée de la turbine d'un turboréacteur 19. Ce moteur comporte un capot classique 40 dans lequel se trouvent un diffuseur 41, un compresseur 42, une chambre de combustion 43, une turbine 44 qui entraîne le compresseur et une tuyère d'échappement 45. Le dispositif de mesure 38 comprend une 35 sonde 10 dont l'orifice d'entrée 15 des échantillons de gaz débouche dans l'orifice de sortie de la chambre de combustion ou l'orifice d'entrée de la turbine, deux conduites 46 d'alimentation 70 35239 7 2063087 en agent réfrigérant dont les orifices d'entrée sont placés à la sortie du compresseur et sont reliés fonctionne11ement aux conduites 20 et 30 d'alimentation en fluide pour établir un courant continu d'air de refroidissement dans les passages 18 et 27 pour fluide 5 de la sonde et un circuit diviseur de tension 47 comportant les fils de connexion partant des thermocouples 36 et 37 placés dans les orifices d'entrée et de sortie du passage 18 pour fluide de la sonde. Comme l'indiquent les lignes en pointillés 46a de la figure~1, l'orifice d'entrée des conduites 46a d'alimentation 10 en agent réfrigérant peut être placé en avant de l'orifice de sortie du compresseur. Le dispositif de mesure 38 utilisant la sonde 10 est monté sur un turboréacteur 39 (voir figure 1) et peut être employé pour mesurer la température du moteur à l'entrée de la turbine, comme expliqué ci-après. 15 Le mode d'exécution représenté sur la figure 2 est une variante de la forme de réalisation de la figure 1. La forme de réalisation de la figure 2 comprend un dispositif 48 pour mesurer la température à l'entrée de la turbine et le produit du débit-masse par la température à l'entrée de la turbine d'un 20 turboréacteur 49. Comme pour le moteur représenté sur la figure 1, le moteur 49 comporte un capotage classique 50 dans lequel se trouvent un diffuseur 51, un compresseur 52, une chambre de combustion 53, une turbine 54 qui entraîne le compresseur et une tuyère d'échappement 55. Le dispositif 48 de mesure comprend une 25 sonde 10 dont l'orifice d'entrée 15 des échantillons de gaz est placé dans l'orifice de sortie de la chambre de combustion ou l'orifice d'entrée de la turbine de conduite 56 d'alimentation en agent réfrigérant raccordant une pompe 57 et les conduites 20 et 30 d'alimentation en liquide, qui créent un conduit continu d'agent 30 réfrigérant constitué par un carburant, de l'huile, un liquide hydraulique ou tout autre liquide réfrigérant approprié dans les passages pour fluide 18 et 27 de la sonde, une conduite de retour 58 reliant le corps de la sonde et le puisard de la pompe et un instrument indicateur 59 raccordé aux fils de connexion des 35 thermocouples 36 et 37 placés dans les orifices d'entrée et de sortie du passage 18 pour fluide de la sonde. Si l'on utilise un système d'alimentation fermé en agent réfrigérant comme celui représenté sur la figure 2, la température à l'entrée de l'agent 70 35239 2063087 réfrigérant circulant dans le passage pour liquide 18 peut être maintenue constante, si bien que le dispositif de mesure 48 peut être utilisé pour mesurer le produit de la température à l'entrée de la turbine par le débit-masse de l'air, alimentant le 5 moteur, comme expliqué ci-après. Gomme indiqué ci-dessus, l'orifice d'entrée 15 de l'échantillon de gaz de la sonde 10 peut être placé à l'orifice de sortie de la chambre de combustion ou dans l'orifice d'entrée de la turbine, où les températures de fonctionnement du moteur 10 sont les plus élevées. De plus, il est à noter que la sonde peut être introduite dans ces régions sous la forme représentée sur les figures 1 et 2, ou bien ladite sonde peut être réalisée avec un coude de 90°, de manière que l'orifice d'entrée 15 soit tourné vers la partie amont du moteur. 15 Le dispositif 38 représenté sur la figure 1 peut être utilisé pour mesurer la température à l'entrée de la turbine compte tenu de l'étude ci-après. Puisque le débit-masse a travers le moteur est limité par la tuyère étranglée (autrement dit, le nombre de Mach local est fonction uniquement de l'aire), le débit» 20 masse en un point effectivement à l'intérieur du moteur est donné pour une vitesse quelconque par : " *a> 35 wa expression- dans laquelle 25 2 A = aire de la section de passage de l'air, m Pt = pression maximale du courant d'ai'r, kg/cm ci T. = température maximale du courant d'air, °K ou °C a 2q M& = nombre de Mach du courant d'air R& = constante des gaz parfaits, à savoir 8,317 joules par degré mole-g ■y = rapport des chaleurs spécifiques tandis que A& et sont des constantes en un point quelconque. Mais le débit-masse du gaz à travers un orifice étranglé est donné par ailleurs par wp"VV\T\ '"VW 70 35239 9 2063087 relation dans laquelle A et f(M ,R ,s_) sont également des P P P .F constantes. Par conséquent, le quotient du débit-masse à travers une sonde à étranglement par le débit-masse dans le moteur â 5 l'emplacement de la sonde est constant, puisque la sonde est évidemment soumise à la même pression et la même température que celle régnant en ce point du moteur. Par conséquent, d'après ce qui précède, le rapport du débit-masse à travers une sonde à étranglement placée dans jO l'orifice de sortie (c) du compresseur à celui à travers une sonde placée dans l'orifice (d) de la turbine est donné par ÎT- (1+n)k c relation dans laquelle y. - rapport carburant/air et k = constante. On peut alors établir un bilan énergétique à travers la chemise de la sonde calorimétrique, en admettant que l'agent réfrigérant de la sonde calorimétrique n'est pas chauffé par les conditions régnant dans l'orifice d'entrée de la turbine à l'extérieur de la sonde, sous la forme wc cd (Tc • " Tc ] = wd cd (Td - Td ) Pc out in d in out 15 20 avec : wc = débit en masse à la sortie du compresseur, kg/s 25 0^ ~ chaleur spécifique sous pression constante à la c sortie du compresseur, en cal/g °C Tc = température à la sortie de la sonde placée à la out sortie du compresseur, °K ou °C Tc = température à l'entrée de la sonde, placée à la 30 in sortie du compresseur, °K ou °C = débit en masse à la sortie de la sonde placée à l'orifice d'entrée de la turbine, kg/s c = chaleur spécifique à pression constante à l'orifice d'entrée de la turbine, en cal/g °C 35 = température à la sortie de la sonde placée à in l'orifice d'entrée de la turbine, °K ou °C = température à la sortie de la sonde placée à out l'orifice de sortie de la turbine, °K ou ®C 70 35239 10 2063087 10 15 20 25 et dans laquelle T ^ T. (température maximale à la sortie du m 3 compresseur) à cause de l'échange de chaleur avec la conduite de circulation, = T^. (température d'arrêt à l'entrée de la 4 xn turbine), et T_, ^ T , out out à cause de la configuration de la sonde ( la fin du parcours de l'agent réfrigérant dans le passage 18 est contiguè'au passage 14 pour l'échantillon de gaz). Le signal (T de sortie de la sonde est proportionnel à (T„ 'out T ), si bien que in ^ (T - T ) c . c. out m O- Pr wc cpr (Td. " Td xn out (à noter que, puisque T, = T. est en général beaucoup trop in 4 élevé pour une mesure facile avec un thermocouple, il est nécessaire que w^/w « 1, résultat obtenu en choisissant l'aire pour le passage de l'agent réfrigérant beaucoup plus grande que celle permettant le passage du gaz). ~ on a Avec l'hypothèse T, ^ ï , out out wd c (T 'out cin ) = Pd w d. xn - T, 'out cin w, c d pr w c c. c pc xn 30 (T 'out cin d Pd ~ — (Td " Tc > c Pc xn xn ) 1 d p^. c~~ c P, 35 Si l'on admet alors que le rapport des chaleurs spé !Pd/cP0 ™ c du moteur, on a alors cifiques Gp^/Cp ne change pas beaucoup pendant le fonctionnement 70 35239 n 2063087 W^1 CTÏ d P4 vT c" 11 + I1' avec k.| = constante (k^«1), comme indiqué ci-dessus. Alors, puisque p. (T 10 - T_ ) = cout in « k.j (1 + p.) U + k.| ) + k^ y. ^Td^ ~ Tc„ ^ xn xn k. 1 + k 1 1 + 11 + k.j ) y. (T, xn - Tc ) xn 15 Mais puisque k^ « 1, on a k. (Tc " Tc. } out xn 1 + k. (1 + ]i) (T, - T ) ~ in xn (T, out 20 Par conséquent, puisque & émis par la sonde est une tension (T = k2 (1 + (Td - ) - T. ), le signal xn xn "xn ou 25 T. = T . 4 in = Tcin+ xpr-rjT 30 35 dans laquelle k2 est une constante. Par conséquent, pour mesurer , il est nécessaire dfutiliser uniquement le circuit diviseur^1" "de tension 47 pour déterminer le rapport r~- ainsi qu*une résistance variable 2 en fonction de p., et d*ajouter le résultat à la basse température de lfagent réfrigérant à 1*entrée de la sonde. La constante k^ est déterminée par calibrage de lfappareil, en fonction du dispositif de réglage de 1*alimentation en carburant, et T c • est une simple mesure effectuée par un thermocouple, à basse température. 70 35239 12 2063087 A noter que bien que le rapport carburant/air à 1*entrée puisse être entaché dTerreur (par exemple d'environ + 10$), la contribution totale du terme contenant p. est seulement de ltordre de 2 ou 3%, si bien que l'erreur probable sur due 5 à ce facteur n'est qus de lTordre de 0,25$, soit environ ^ 5 à 2000°C. Si la sonde 10 est refroidie par un fluide dont le débit-masse et la température à l'entrée sont maintenus constants, comme pour le dispositif I+Ô représenté sur la figure 2, on peut 10 écrire le même bilan énergétique Wc °pc (T - T )=wdc (Td -.T ) out in ^d out out 15 = w, c d Pd Td - out out xn Le signal de sortie est à nouveau Cr, (Td - Tc } ■w c_ ■ out in 20 , „ c Pc (T - T ) = "c C. Wj c out xn d p 1 + c pc relation dans laquelle, à nouveau, Cp Cp , pour les 25 raisons indiquées ci-dessus» Par ailleurs, wd = (1 + p.) et on peut considérer Cp^ comme constant dans des intervalles types de réglage. On a par conséquent d P^ d p, 3 0 d d T - T ) rv/ ; . (1 ) ( t _ T V c , c. n* w c w c * d r ' out xn c °p wc S out in O o c_ H Cela étant, puisque —- est de l'ordre de 0,02, wc c *c on prend une valeur type £ au milieu de la plage de commande (c'est-à-dire pour une valeur moyenne de w^), et on écrit ainsi, avec une faible erreur, 6 - constante, et en n'oubliant pas que fc- '^d 1 et est constant, in out 35 /O 35239 2063087 13 10 20 Wj c d c (T -T )Ç6- (1-t) (Td "T ) out in wc CP ■ out an ou On a par conséquent, avec une précision satisfaisante (T. " Tc } out in a wd(Td E" + ^7 Tc. out 3 j xn ou T. 15 c °in wa ^Tt^ ^ k^ (1 + pj + k^ (1 + p) relation avec laquelle, si lTon choisit à nouveau une valeur de p. sensiblement au milieu de la plage de commande, on a wa -Tt, ^ k4 «" + k5 4 avec k^ et k^ sensiblement constants. Far conséquent, le produit du débit-masse par la température à 1Tentrée de la turbine est une fonction linéaire de la tension de sortie de la sonde qui 25 peut être affichée sur 1*instrument 59» Le signal de sortie de la sonde qui peut être semblable aux appareils de mesure 3 S et 40 antérieurement décrits, un comparateur classique 61, un amplificateur 62 et un électro-aimant 63 qui commande une valve 64 dans la conduite 65 d*alimentation du moteur en combustible. L'orifice d'entrée 35 15 de la sonde 10 est placé dans l'orifice de sortie de la chambre de combustion ou 1*orifice d*entrée de la turbine (figures 1 et 2) et la sonde engendre un signal de sortie (>" de 1Tordre du mi 11 i-volt qui est fonction de la température à l'entrée de la turbine. 70 35239 14 2063087 Le signal de sortie de la sonde est appliqué au comparateur 61, sn plus du signal d'entrée de commande correspondant au réglage dans diverses conditions de fonctionnement, à-savoir la puissance fournie, la poussée, etc. Le comparateur émet un signal de sortie 5 qui est amplifié par l'amplificateur 62 pour actionner 1*électro-aimant actionnant la tige de soupape. On voit ainsi que le carburant fourni à la chambre de combustion par le système de commande de la figure 4 est fonction de la température de l'entrée de la turbine, mesurée par la sonde 10 de l'appareil de mesure 60 et des réglages affichés sur le comparateur par l'opérateur. Le moteur est commandé directement par un système de commande simple, supprimant ainsi les appareils de mesure délicats nécessitant une calculatrice compliquée pour engendrer un signal de commande destiné au système d'alimentation du moteur en carburant. La sonde 10 est de préférence réalisée en cuivre, bien qu'elle puisse également être réalisée en acier inoxydable ou en nickel. Les conditions de transfert de chaleur imposent en " général toutes les caractéristiques de réalisation de la sonde, y compris les dimensions du passage qui peuvent être de 38 microns 20 seulement, les épaisseurs des parois qui peuvent être de 76 microns seulement et les procédés de fabrication, ainsi que la structure d'ensemble de la sonde. Bien entendu., diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui 25 • a viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 70 35239 15 2063087 REVENDICATIONS 1. Sonde pour déterminer les propriétés d'un gaz à haute température, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps ayant un premier passage pour fluide, destiné à être 5 traversé par un échantillon de gaz, et un second passage pour fluide, destiné à y faire circuler un agent réfrigérant et agencé de manière à réaliser un échange de chaleur entre celui-ci et l'échantillon de gaz traversant le premier passage, ces passages étant munis de moyens techniques pour réaliser des 10 rapports de débit fixes, de moyens techniques pour isoler thermiquement l'agent réfrigérant en circulation de l'environnement du corps, et de moyens techniques pour mesurer 1'élévation de température de l'agent réfrigérant en circulation,, 2. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en 15 ce que le premier passage pour fluide est allongé et comporte un orifice d'entrée de gaz à une de ses extrémités et en ce que le second passage pour fluide est annulaire et entoure le premier. 3. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en 20 ce que lesdits moyens techniques pour réaliser des rapports de débit fixes dans lesdits passages pour fluide comportent des . orifices. 4. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens techniques pour mesurer l'élévation de 25 température sont constitués par des thermocouples placés à l'entrée et à la sortie dudit second passage, 5. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits passages pour fluide ont la même longueur, 6. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en 30 ce que ledit corps est métallique, ledit premier passage est allongé et comporte un orifice d'entrée des gaz à une extrémité, et en ce que ledit second passage est annulaire et entoure le premier, lesdits moyens techniques pour réaliser des rapports fixes de débit dans ces passages comprenant des orifices et 35 lesdits moyens pour mesurer l'élévation de température étant des thermocouples placés à l'entrée et à la sortie du second passage» 70 35239 16 2063087 7. Sonde destinée à déterminer les propriétés d'un gaz à température élevée et caractérisée en ce qu'elle comprend1 un corps ayant un premier passage pour fluide, destiné à être traversé par un' échantillon de gaz, un second passage pour " 5 fluide, destiné à y faire circuler un agent réfrigérant en échange de chaleur avec l'échantillon de gaz eh circulation dans le premier passage,' et un troisième passage pour fluide agencé entre le second passage et l'environnement du corps pour isoler thermiquement 1'agent réfrigérant circulant dans ce second pas-10 sage dudlt environnements lesdits passages comportant des moyens techniques pour y établir des rapports de débit fixes, ainsi que des moyens techniques pour mesurer l'élévation de température de l'agent réfrigérant circulant' dans le second passage. 8. Sonde selon la revendication 7, caractérisée 15 en ce que ledit corps est métallique. 9. Sonde selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits moyens techniques pour établir des rapports de débit fixes dans lesdits passages pour fluide comprennent des orifices. 20 10. Sonde selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits moyens pour mesurer l'échauffement dudit agent réfrigérant sont des thermocouples placés dans les orifices d'entrée et de sortie du second passage pour fluide. 11. Sonde selon la revendication 7, caractérisée 25 en ce que ledit second passage pour fluide est isolé thermiquement dudit troisième passage pour fluide. 12. Sonde selon la revendication 7> caractérisée en ce qu'on a prévu dans ledit corps un intervalle entre lesdits premier et second passages pour fluide. 70 35239 17 2063087 13, Sonde selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'on a ménagé dans ledit corps un intervalle entre lesdits premier et second passages pour fluide et en ce que les aires des sections transversales desdits second et troisième passages 5 pour fluide ont des valeurs choisies de manière que les températures des parois aux points correspondants le long desdits second et troisième passages pour fluide soient égales. 14« Sonde selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit premier passage pour fluide est allongé et comporte 10 un orifice d'entrée des gaz à une de ses extrémités, ledit second passage pour fluide est annulaire et entoure ledit premier passage pour fluide et ledit troisième passage pour fluide est annulaire et entoure à une certaine distance ledit second passage pour fluide. 15 15. Sonde destinée à déterminer les propriétés d'un gaz à haute température selon la revendication 14, caractérisée en ce que les épaisseurs des anneaux desdits second et troisième passages pour fluide ont des valeurs choisies de manière que les températures des parois le long desdits second et 20 troisième passages pour fluide soient égales. 16. Sonde selon la revendication 14, caractérisée en ce que lesdits moyens techniques pour obtenir des rapports de débit fixes dans lesdits passages à fluide sont des orifices. 17* Sonde selon la revendication 14, caractérisée 25 en ce que lesdits moyens techniques destinés à mesurer l'élévation de température dudit agent réfrigérant dans ledit second passage pour fluide comprennent des thermocouples placés- dans les orifices d'entrée et de sortie dudit second passage pour fluide. 18. Sonde selon la revendication 7, caractérisée en 30 ce que : ledit corps est métallique, on a ménagé dans ledit corps un intervalle entre lesdits premier et second passages pour fluide, les aires des sections transversales desdits second et troisième passages pour fluide ont des valeurs choisies de manière que les températures des parois en des points correspondants le long 35 desdits second et troisième passages pour fluide soient égales, lesdits moyens techniques pour obtenir des rapports de débit fixes dans lesdits passades pour fluide comprennent des orifices et lesdits moyens pour mesurer 1Réchauffement dudit réfrigérant 70 35239 1$ 2063087 sont des t'hermocouples placés dans les orifices dTentrée et de sortie dudit second passage pour fluide. 19. Sonde selon la revendication 7, caractérisée en ce que : ledit premier passage pour fluide est allongé avec 5 un orifice d'entrée des gaz à une extrémité, ledit second passage pour fluide est annulaire et entoure ledit premier passage pour fluide, ledit troisième passage pour fluide est annulaire et entoure à une certaine distance ledit second passage pour fluide, les épaisseurs des anneaux desdits second et troisième passages 10 pour fluide ayant des valeurs choisies de manière que les températures des parois aux points correspondants le long desdits second et troisième passages pour fluide soient égales, lesdits moyens pour établir des rapports de débit fixes dans lesdits passages pour fluide comprennent des orifices et lesdits moyens 15 pour mesurer l'échauffement dudit agent réfrigérant dans ledit second passage pour fluide comprennent des thermocouples placés aux orifices d'entrée et de sortie dudit second passage pour fluide. 20. Appareil pour mesurer des propriétés prédéter-20 minées d'un gaz à température élevée, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde à introduire dans un environnement gazeux à haute température à étudier, ladite sonde comprenant un corps comportant un premier passage pour fluide destiné à être parcouru par un échantillon de gaz, ledit corps comportant un second 25 passage pour, fluide dans lequel, passe un agent réfrigérant, disposé de manière à réaliser un échange de chaleur avec ledit échantillon de gaz circulant dans ledit premier passage pour fluide, lesdits passages comportant des moyens techniques pour établir des rapports de débit fixes, des moyens techniques pour 30 isoler thermiquement l'agent réfrigérant circulant dans ledit second passage pour fluide dudit environnement gazeux, des moyens techniques pour mesurer l'échauffement dudit réfrigérant, constitués par des thermocouples disposés dans les orifices d'entrée et de sortie dudit second passage pour fluide, des moyens techniques 35 reliés fonctionnellement à ladite sonde pour introduire ledit agent réfrigérant dans ledit second passage pour fluide de ladite sonde et un circuit diviseur de tension relié fonctionnellement auxdits tûertaQ couples 70.35239 19 2063087 21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que ledit premier passage pour fluide de ladite sonde est allongé, comportant un orifice d'entrée des gaz à une de ses extrémités, ledit second passage pour fluide de ladite sonde est 5 annulaire et entoure ledit premier passage pour fluide de celle-ci et lesdits moyens pour établir des rapports de débit fixes dans lesdits passages pour fluide de ladite sonde comprennent des orifices. 22. Appareil pour mesurer des propriétés prédéter-10 minées d'un gaz à haute température, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde à placer dans un environnement gazeux à haute température à étudier, ladite sonde comprenant un corps avec un premier passage pour fluide dans lequel passe un échantillon de gaz, un second passage pour fluide dans lequel passe un agent 15 réfrigérant destiné à échanger de la chaleur avec ledit échantillon de gaz circulant dans ledit premier passage pour fluide, un troisième passage pour fluide disposé entre ledit second passage pour fluide et ledit environnement gazeux pour isoler thermiquement l'agent réfrigérant circulant dans ledit second 20 passage pour fluide dudit environnement gazeux, lesdits passages comportant des moyens techniques pour y établir des rapports de débit fixes, un premier moyen technique relié fonctionnellement à ladite sonde pour alimenter en agent réfrigérant ledit second passage pour fluide de ladite sonde, le second moyen technique 25 étant relié fonctionnellement à ladite sonde pour alimenter en agent réfrigérant ledit troisième passage pour fluide de ladite sonde, des moyens pour mesurer l'échauffement dudit agent réfrigérant comprenant des thermocouples placés dans les orifices d'entrée et de sortie dudit second passage pour fluide et un 30 diviseur de tension relié fonctionnellement auxdits thermocouples» 23. Appareil selon la revendication 22, caractérisé en- ce que lesdits moyens pour établir des rapports de débit fixes dans lesdits passages pour fluide comprennent des orifices» 24» Appareil selon la revendication 22, caractérisé 35 en ce que ledit second passage pour fluide de ladite sonde est isolé thermiquement dudit troisième passage pour fluide de ladite sonde. 70 35239 20 2063087 25. . Appareil selon la ..revendication 22, caractérisé en ce que ledit premier passage pour fluide de ladite sonde est allongé, avec un orifice d'entrée des gaz à une extrémité, ledit second passage pour fluide de ladite sonde est annulaire et 5 entoure ledit premier passage pour fluide et ledit troisième passage pour fluide de ladite sonde est annulaire .et entoure à une certaine distance ledit second passage pour fluide. 26. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que lesdits moyens techniques reliés fonctionnellement à 10 ladite pompe pour alimenter ledit second passage pour fluide de ladite sonde en agent, réfrigérant est destiné à maintenir la température à l'entrée de l'agent réfrigérant introduit dans ledit second passage pour fluide à une température constante prédéterminée. . - . -15 27. Système de commande pour un moteur à turbine comportant un compresseur, une chambre de compression, une turbine et un dispositif d'alimentation en carburant de ladite chambre de combustion actionné électriquement, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde, ladite sonde comportant un corps avec un 20 premier passage pour fluide dans lequel passe un échantillon de gaz provenant d'une région choisie dudit moteur,'comportant l'orifice de sortie de la chambre de combustion et l'orifice d'entrée de la turbine, ledit corps comportant un second passage pour fluide destiné à un agent réfrigérant, disposé de manière 25 à réaliser un échange de chaleur avec ledit échantillon de gaz circulant dans ledit premier passage, lesdits passages comportant des moyens techniques pour établir des rapports de débit fixes et des moyens techniques pour isoler thermiquement l'agent réfrigérant circulant dans ledit second passage provenant de ladite 30 région choisie, des moyens reliés fonctionnellement à ladite sonde pour alimenter en agent réfrigérant ledit second passage, et un circuit électrique d'alimentation relié fonctionnellement auxdits moyens actionnés électriquement pour alimenter en carburant ladite chambre de combustion, comprenant des moyens réagissant à l'élé-35 vation de température dans ledit second passage pour fluide de ladite sonde pour faire varier de manière correspondante la tension appliquée auxdits moyens actionnés électriquement, de manière à réguler l'alimentation en carburant de ladite chambre de combustion. 70 35239 21 2063087 2è. Système de commande selon la revendication 27, caractérisé en ce que ledit circuit électrique d*alimentation comprend des moyens pour faire varier sélectivement le signal d'entrée appliqué auxdits moyens actionnés électriquement. 5 29, Système de commande selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdits moyens reliés fonctionnellement à ladite sonde pour alimenter en agent réfrigérant ledit second passage de ladite sonde comportent un orifice d'entrée placé dans une région choisie dudit moteur, comprenant les orifices 10 d'entrée et de sortie dudit compresseur pour recevoir des gaz sous pression constituant l'agent réfrigérant à faire circuler à travers ledit second passage de ladite sonde. 30. Système de commande selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdits moyens techniques reliés fonction- 15 nellement à ladite sonde pour alimenter en agent réfrigérant ledit second passage pour fluide de ladite sonde sont constitués par un circuit fermé pour fluide comprenant une pompe. 31. Système de commande selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdits moyens réagissant à l'échauffement 20 dans ledit second passage de ladite sonde comprennent des thermocouples placés dans les orifices d'entrée et de sortie dudit second passage de ladite sonde. 32„ Système de commande selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdits moyens techniques pour établir des 25 rapports de débit fixes dans lesdits passages pour fluide comprennent des orifices. 33. Système de commande selon la revendication 27, caractérisé en ce que ledit premier passage pour fluide de ladite sonde est allongé, comporte un orifice d'entrée des gaz à une 30 extrémité et en ce que ledit second passage de ladite sonde est annulaire et entoure ledit premier passage pour fluide de celle-ci* 34. Système de commande pour un moteur à turbine comprenant un compresseur, une chambre de combustion, une turbine et des moyens actionnés électriquement pour alimenter ladite 35 chambre de combustion en carburant, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde, laquelle comporte un corps avec Un premier passage pour fluide dans lequel on fait passer un échantillon de gaz provenant d'une région choisie dudit moteur comprenant 70 35239 22 2063087 l'orifice de sortie de la chambre de combustion et l'orifice d'entrée de la turbine, ledit corps comportant un second passage pour fluide dans lequel on fait passer un agent réfrigérant pour réaliser un échange de chaleur avec ledit échantillon de gaz 5 circulant dans ledit premier passage pour fluide, ledit corps comprenant un troisième passage pour fluide ménagé entre ledit second passage et ladite région choisie pour isoler thermiquement un agent réfrigérant circulant dans ledit second passage de ladite région choisie, lesdits passages comportant des moyens 10 pour établir des rapports de débit fixes entre eux, un premier moyen technique relié fonctionnellement à ladite sonde pour alimenter en agent réfrigérant ledit second passage de ladits sonde, un second moyen relié fonctionnellement à ladite sonde pour alimenter en agent réfrigérant ledit troisième passage de ladite 15 sonde et un circuit électrique d'alimentation relié fonctionnellement auxdits moyens actionnés électriquement pour alimenter en carburant ladite chambre de combustion, comprenant des moyens techniques réagissant à l'élévation de température d.ans ledit second passage de ladite sonde pour faire varier, de manière 20 correspondante la tension appliquée auxdits moyens actionnés électriquement de manière à réguler l'alimentation de ladite chambre de combustion en carburant. 35. Système de commande selon la revendication 34, caractérisé en ce que ledit circuit d'alimentation en électricité 25 comprend des moyens pour faire varier sélectivement le signal d'entrée appliqué auxdits moyens actionnés électriquement. 36. Système de commande selon la revendication 34, caractérisé en ce que lesdits moyens reliés fonctionnellement à ladite sonde pour alimenter en agent réfrigérant lesdits second 30 et troisième passages de ladite sonde comportent des orifices d'entrée placés dans une région choisie dudit moteur, comprenant les orifices d'entrée et de sortie dudit compresseur afin de recevoir des gaz sous pression constituant un agent réfrigérant à faire circuler dans lesdits second et troisième passages de ladite 35 sonde. 70 35239 23 2063087 37» Système de commande selon la revendication 34, caractérisé en ce que lesdits moyens reliés fonctionnellement à ladite sonde pour alimenter en agent réfrigérant lesdits second et troisième passages pour fluide de ladite sonde sont constitués 5 par un' circuit de fluide comprenant une pompe® 38. Système de commande selon la revendication 34, caractérisé en ce que lesdits moyens réagissant à 1Réchauffement dans ledit second passage de ladite sonde sont constitués par des thermocouples placés dans les orifices d'entrée et de sortie 10 dudit second passage de ladite sonde. 39. Système de commande selon la revendication 34, caractérisé en ce que lesdits moyens techniques pour établir des rapports de débit fixes dans lesdits passages pour fluide sont des orifices. 15 40. Système de commande selon la revendication 34, caractérisé en ce que ledit premier passage de ladite sonde est allongé, comportant un orifice d'entrée des gaz à une extrémité, ledit second passage de ladite sonde est annulaire et entoure .ledit premier passage de celle-ci et ledit troisième passage de 20 ladite sonde est annulaire et entoure à une certaine distance ledit second passage pour fluide.