Brevet FR2141415A1 — publié le 19730126

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour détecter en continu la présence de vapeurs ou de gaz nocifs dans un mélange gazeux tel que l'air ambiant. La présente invention concerne essentiellement la détection de gaz explosifs voire nocifs, dont l'oxydation ou la combustion se produit avec formation de vapeur d'eau. Les gaz ou vapeurs détectés suivant l'invention peuvent étre par exemple des constituants organiques tels que le méthane, le butane, le propane, l'éthylène, l'alcool, l'acétone, etc... ou d'autres gaz non organiques tels que l'hydrogène, l'ammoniac, l'hydrogène arsenié, etc. Le procédé suivant l'invention consiste à déshydrater le mélange gazeux à analyser, à faire passer ce mélange gazeux déshydraté sur un catalyseur chauffé à une température prédéterminée, à détecter la vapeur d'eau provenant de la combustion des gaz contaminateurs éventuellement contenus dans le mélange, et à utiliser le signal de sortie du détecteur pour commander un dispositif d'alarme. Le procédé de détection de gaz contaminateur suivant l'invention est donc très simple, ne nécessite pas d'appareillage spécial et est par conséquent peu coûteux. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, donné à titre d'exemple et représenté au dessin annexé dans lequel la figure unique est un schéma de principe d'un appareil permettant de détecter les gaz contaminateurs suivant l'invention. La présente invention étant destinée notamment à la détection de gaz nocifs ou dangereux, par exemple des gaz explosifs, dans l'air ambiant, on supposera, sans pour cela limiter l'invention, que le gaz à contrôler est de l'air arrivant par exemple par une bouche d'aération. L'air à analyser est prélevé par une pompe 1 à débit réglable et est entraîné, dans une conduite 2, vers un récipient 3 contenant un agent déshydratant. Cet agent déshydratant peut être de n'importe quel type connu, par exemple du pentoxyde de phosphore, du gel de silice, du chlorure de calcium, de l'acide sulfurique poudreux, un tamis moléculaire. L'air déshydraté est alors envoyé dans un tube réfractaire 5 dont une section contient un catalyseur 6, pouvant entre par exemple de la mousse de platine, de l'oxyde de cuivre, etc, favorisant l'oxydation ou la combustion des gaz. La section du tube réfractaire 5 contenant le catalyseur 6 est entourée d'une résistance électrique 7 qui permet de chauffer le catalyseur, sous basse tension, jus qu'à une température prédéterminée qui peut être de l'ordre de 500oC. Par conséquent, si l'air analysé qui a préalablement été déshydraté par passage sur le déshydratant, contient un gaz nocif du type mentionné ci-dessus, la combustion de ce gaz sur le catalyseur donne naissance à de la vapeur d'eau0 La présence de cette vapeur d'eau est détectée par un détecteur d'eau 8 qui peut être constitué par exemple par un tampon d'ouate dans lequel plongent deux électrodes 9, 10. Ce tampon d'ouate a été préalablement imbibé d'un déshydratant, de préférence très conducteur, par exemple du chlorure de calcium, et par conséquent en l'absence de vapeur d'eau, due à la combustion du gaz nocif, reste parfaitement sec et les deux électrodes 9, 10 sont parfaitement isolées.Par contre dès que l'air analysé contient un gaz dont la combustion dégage de la vapeur d'eau, cette vapeur d'eau imbibe le tampon et établit un contact entre les deux électrodes. Ces deux électrodes sont reliées à un circuit transistorisé 11, alimenté par le secteur par l'intermédiaire des deux bornes 12, 13, qui amplifie alors le faible courant qui a pris naissance au niveau des électrodes et le transmet à un relais qui actionne à son tour un dispositif d'alarme 14 qui peut fournir un signal visuel ou audible, et/ou par exemple à une vanne 15 qui peut être prévue sur une canalisation, amenant par exemple du gaz de ville, dont on contrôle les fuites. Dès que l'air analysé ne contient plus de gaz contaminateur, le tampon d'ouate sèche et le contact entre les électrodes est rompu. Par conséquent le courant amplifié qui alimentait le relais disparaît, le dispositif d'alarme est bloqué et la canalisation peut être de nouveau ouverte. Il est possible de faire varier la sensibilité de l'appareil en introduisant un potentiomètre dans le circuit transistorisé de façon à régler la valeur du courant déclenchant le dispositif d'alarme et/ou l'organe arrêtant l'arrivée du gaz et par conséquent la teneur en gaz contaminateur jugée comme nocive. D'autre part on peut ajouter un appareil d'étalonnage qui fournit directement, en fonction de l'intensité du courant produit par les électrodes, la teneur en gaz contaminateur de l'air analysé. Le procédé suivant l'invention permet donc de détecter dans l'air ambiant, de façon très simple et très rapide, la présence d'un gaz explosif et/ou nocif pur ou en mélange dont la combustion provoque le dégagement de vapeur d'eau. En outre le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé ne fait pas intervenir d'organes de précision, très coûteux et très fragiles, tout en permettant une détection très précise puisque le pourcentage de gaz contaminateur pouvant etre détecté est de l'ordre de 1/1000 en volume. L'invention peut s'appliquer notamment à la détection des fuites provenant des canalisations de gaz de ville dans les locaux d'habitation mais n'y est pas limitée. REVENDICATIONS 1. Procédé pour détecter en continu la présence de vapeurs ou de gaz contaminateurs, dont la combustion ou l'oxy- dation dégage de la vapeur d'eau, dans un mélange gazeux, notamment dans l'air ambiant, caractérisé par le fait qu'il consiste à déshydrater le mélange gazeux à analyser, à faire passer ce mélange gazeux déshydraté sur un catalyseur chauffé à une température prédéterminée, à détecter la vapeur d'eau provenant de la combustion des gaz contaminateurs éventuellement contenus dans le mélange, et à utiliser le signal de sortie du détecteur pour commander un dispositif d'alarme. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une pompe amenant le mélange gazeux à analyser à un récipient contenant un déshydratant, un tube réfractaire branché à la sortie dudit récipient et contenant un catalyseur favorisant la combustion des gaz, ce tube réfractaire aboutissant à un détecteur de vapeur d'eau dont le signal de sortie est transmis à un circuit d'amplification et d'utilisation. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le détecteur de vapeur d'eau est constitué par un tampon d'ouate, préalablement imbibé d'un déshydratant, dans lequel plongent deux électrodes qui sont isolées ou reliées par le tampon suivant que la combustion au niveau du catalyseur dégage ou non de la vapeur d'eau. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les électrodes sont reliées à un circuit d'amplification qui alimente un relais qui commande à son tour un dispositif d'alarme indiquant la présence d'un gaz contaminateur.