Brevet FR2060134A1 — publié le 19710618

On connaît déjà de nombreux types de sondes thermométiques à résistance permettant de connaître la température à laquelle elles sont soumises au moyen d'une mesure de résistance électrique. De telles sondes comportent essentiellement un élément actif constitué par un fil conducteur très fin, généralement en platine, enroulé sur un noyau, par exemple en verre ou en céramique. Cet élément actif est particulièrement fragile et ne pourrait être utilisé s'il n'était lui-même placé dans un élément protecteur mécaniquement résistant, constitué par une gaine métallique ou céramique. Cette dernière est d'ailleurs munie d'organes de fixation permettant le montage de la sonde dans les zones ou sur les organes d'utilisation. Dans la plupart des cas et, notamment,si la gaine protectrice est métallique, le noyau et son conducteur sont recouverts par un "enrobage" électriquement isolant, par exemple en verre pressé sur le noyau. I1 est alors possible, sans risquer la détérioration du conducteur, de fixer le noyau dans la gaine protectrice au moyen de cales ou autres moyens analogues. On se rend facilement compte des inconvénients que peuvent présenter les sondes connues dont les caractéristiques viennent d'être sommairement rappelées. D'une part, leur diamètre, quoique peu important, ne peut pas être diminué au-dessous de certaines valeurs en raison des nécessités du montage. D'autre part et surtout, il existe un nombre relativement élevé de frontières thermiques entre l'extérieur de la gaine mécaniquement résistante et le fil conducteur. I1 en résulte que les sondes présentent une inertie thermique relativement élevée, un temps de l'ordre de 14 à 20 secondes étant nécessaire pour que le conducteur atteigne les deux tiers de l'écart de température imposé à la sonde. Cette inertie est bien évidemment gênante lorsqu'on désire suivre sans retard les évolutions thermiques d'un appareil. La présente invention a donc pour objet une sonde perfectionnée remédiant aux inconvénients qui viennent d'être signalés. Selon l'inven tion, le noyau et son conducteur sont immùbilisés dans la gaine protectrice au moyen dtune composition durcissante remplissant la totalité de l'espace entre la gaine et le noyau. L'invention a également pour objet un procédé pour la fabrication d'une telle sonde. Après avoir enroulé le conducteur sur son noyau, on badigeonne ce dernier avec la composition durcissante ; le noyau peut alors être manipulé sans risque pour l'exécution des opérations ultérieures. Après l'avoir placé dans la gaine protectrice, on remplit l'espace interstitiel avec la composition durcissante qui est alors sous forme liquide ou pâteuse. L'invention sera mieux comprise au cours de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, d'un mode de réalisation. La figure unique représente une vue en coupe d'une sonde selon l'invention. Sur le dessin, on voit que la sonde comporte un noyau intérieur 1, par exemple en verre ou en céramique, sur lequel est enroulé un conducteur 2. Ce dernier est généralement en platine et son diamètre est très faible. Une gaine extérieure 3, par exemple métallique, entoure le noyau et son conducteur et possède, à l'une de ses extrémités, un filetage 3a permettant sa fixation sur un organe support approprié. Après le bobinage du noyau, mais avant son introduction dans la gaine, on le plonge dans une composition durcissante, de façon à le recouvrir d'un badigeon protégeant le conducteur. Des précisions sur les compositions préférées seront données plus loin. Le noyau ainsi protégé est introduit dans la gaine et l'espace résiduel 4, qui peut être très faible, est alors rempli avec la composition durcissante. Après séchage et durcissement, éventuellement par cuisson, le noyau et son conducteur sont parfaitement immobilisés dans la gaine. Grâce aux dispositions de l'invention, le diamètre extérieur de la gaine peut être voisin de 3 mm et même ne pas atteindre cette valeur. Mais surtout, l'inertie thermique est considérablement réduite par rapport à celle des sondes connues puisque le temps pour atteindre les deux tiers de l'écart de température imposé à la sonde est de l'ordre de 2 à 3 secondes. Ceci résulte à la fois du faible nombre de frontières thermiques et de la faible distance voisine de 0,5 mm entre l'extérieur de la gaine 3 et le conducteur 2. Les compositions durcissantes sont des sols minéraux employés seuls ou additionnés d'une charge constituée par une substance pulvérulente et, éventuellement aussi, de dérivés organiques de corps minéraux capables de se transformer en oxydes par hydrolyse et/ou cuisson à l'air. Ces mélanges sont des liquides ou des pâtes susceptibles de durcir, de "faire prise" lorsque les colloïdes qu'ils contiennent passent de la forme sol à la forme gel. Après séchage et cuisson à une température au moins égale à celle que la sonde aura à supporter en service, il importe que la matière d'enrobage forme une substance stable, électriquement isolante, sans action sur le platine. De façon préférée, la composition durcissante est constituée par du silicate d'alumine Elle est obtenue à partir d'une suspension de silice vitreuSe et d'alumine en poudre dans la silice colloidale. La silice col loSdale est obtenue par hydrolyse du silicate d'éthyle. A 8 volumes de silicate d'éthyle, on ajoute 2 volumes d'alcool éthylique, puis 1 volume d'eau et 0,025 volume d'acide chlorhydrique. On agite ce mélange. La réaction d'hydrolyse se produit avec dégagement de chaleur et, lorsqu'on opère sur des quantités importantes, il peut être nécessaire de refroidir pour éviter le départ de l'alcool. Le sol limpide ou légèrement translucide obtenu est ensuite additionné au mélange~suivant; alumine en poudre ................. 20 parties en poids silice vitreuse broyée ............ 80 parties en poids à raison de 10 g de poudre pour 5 g de sol de silice. Cette barbotine doit être utilisée aussitôt ou conservée dans un réfrigérateur. Abandonnée à l'air à la température ordinaire, sa viscosité augmente progressivement et elle finit par se prendre en masse. Après séchage, elle contient de la silice et de l'alumine en mélange très homo- gène et très réactif. Par chauffage, il se forme des quantités variables, d'autant plus grandes que la température est plus élevée, de silicate d'alumine. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Sonde thermométrique à résistance, comportant un noyau cylin rique en matériau électriquement isolant sur lequel le conducteur résistant est enroulé, l'ensemble étant disposé dans une gaine mécaniquement résistante, par exemple en métal ou en céramique, caractérisée en ce que le noyau et sa résistance électrique sont immobilisés dans la gaine au moyen d'au moins une composition durcissante emplissant la totalité de l'espace entre la gaine et le noyau. 2 - Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que la composition durcissante est un mélange de silice et d'alumine. 3 - Procédé pour la fabrication d'une sonde selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que, après le bobinage du conducteur électriquement résistant sur le noyau, ce dernier est badigeonné avec la composition durcissante et en ce que, après introduction du noyau badigeonné dans la gaine, l'espace interstitiel est rempli avec la composition durcissante.