Brevet FR2137665A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne un dispositif de ■esure de température pour appareils émaillés, et en particulier pour des tubes et des récipients émaillés, comportant des fils résistants noyés dans la couche d'émail. 5 On a déjà proposé un dispositif de mesure de tem pérature pour appareils émaillés (Brevet allemand 1 648 277)» dans lequel un couple thermo-électrique est partiellement noyé dans la couche d'émail. Comparés aux dispositifs de mesure de température usuels pour appareils émaillés, dans lesquel on uti-10 lise un capteur en tantale ou des tubes protecteurs émaillés recevant un thermomètre à mercure, un thermomètre à résistance ou un couple thermo-électrique, un couple thermo-électrique noyé dans la couche d'émail présente sur des tubes protecteurs émaillés l'avantage d'un temps de réponse plus court, et sur des cap-15 teurs en tantale ou autres dispositifs analogues celui d'éviter les défauts d'étanchéité des vis de fixation, causés par les variations fréquentes de température et de pression. En ce qui concerne les couples thermo-électriques noyés dans l'émail il se présente cependant une difficulté qui con— 20 aiste en ce que les appareillages de mesure et les dispositifs de régulation souvent disponibles dans les usines chimiques ne sont pas utilisables directement pour une mesure de température avec des couples thermo-électriques. Le faible signal de sortie d'un coiiple thermo-électrique nécessite d'autre part une amplifica-25 tion de gain élevé, de telle sorte que toutes les erreurs dues aux alliages, aux contacts ou des erreurs dues à des perturbations électromagnétiques sont amplifiées d'autant en même temps. EnfiA, la non-linéarité de tous les couples thermo-électri L'invention a donc pour but de proposer un dispositif de mesure de tenpérature pour appareils émaillés et un procédé pour sa fabrication qui permette une précision plus élevée pour un temps de réponse égal ou si possible plus court en 35 comparaison avec un couple thermo-électrique afin d'éviter les difficultés précédemment citées apparaissant lors rie l'eWploi de couples thermo-électriques et en particulier dans l'application à une régulation. D'autre part ce dispositif de mesure de température devra suivant/ l'utilisation envisagée pouvoir être cons-40 titué de telle manière que des valeurs moyennes de la tèmpérature 72 16507 2 2137665 puissent être mesurées soit à l'intérieur de larges intervalle» soit à l'intérieur d'intervalles relativement étroits. Ce but est atteint conformément à l'invention par un dispositif de mesure de température pour les appareils émaillés avec des fils résistants noyés dans la couche d'émail et faisant partie d'un thermomètre à résistance avec une boucle de mesure ayant une résistance déterminable à l'avance. L'invention part donc de l'idée que pour atteindre ce but on peut noyer dans la couche d'émail des fils résistants de thermomètres à résistance connus, à condition de prendre des dispositions pour que la résistance de la boucle de mesure puisse être déterminée à l'avance. Cette dermination à 1 ' avance est nécessaire parce que du fait des précontrait«s ( jusqu'à environ 15 kp / «m2 ) existant dans la couche d'émail pour des raisons ressortant de la technologie des émaux, la valeur de la résistance d'un fil de mesure étalonné est diminuée de quelques °/ot ce qui est probablement la raison pour laquelle on n'a pas jusqu'à présent proposé l'utilisation de thermomètres à résistance noyés dans l'émail. Cette détermination à l'avance peut être rendue possible en supprimant la couche d'émail d'une zone située au-dessus de la boucle de mesure noyée dans l'émail, en conséquence de quoi un court-circuitage de la boucle de mesure est possible par une jonction transversale pour obtenir la résistance exacte. Cette zone peut ensuite être recouverte d'une couche d'émail. De préférence, un procédé pour la réalisation de dispositifs de mesure de température dans lesquels des fils résistants sont noyés entre des couchas d'émail superposées est cependant caractérisé conformément à l'invention en ce que les fils résistants posés sur une couche d'émail de revêtement ne sont couverts et noyés dans la couche d'émail de revêtement suivante qu'en dehors d'une fenêtre ménagée au-dessus d'une zone de la boucle de mesure, en ce que dans la zone de cette fenêtre des parties voisines de ln boucle de mesure sont court-circuit^es conformément à une résistance prédéterminée de la boucle de mesure et en ce qu'ensuite le domaine de la fenêtre est d'une couche de recouvrement supplémentaire. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme.de réalisation de l'invention. La fig. .1 représente un tube garni d'une première couche d'émail de recouvrement sur laquelle on dépose d'abord 72 16507 3 2137665 les fils résistants conformément au procédé de l'invention. La fig. 2 représente la fenêtre non recouverte après le dépôt d'une couche d'émail de recouvrement supplémentaire dans le procédé conPorme à l'invention. Le tube représenté sur la fi.:, 1 peut être un corps émaillable quelconque sur la première couche d'émail de recouvrement du -.uel on pose le- fils résistants avant le dépôt d'une couche d'émail de recouvrement supplémentaire. Dans cet exemple de réalisation il s'agit d'un circuit à quatre fils dont l'utilisation ainsi que celle d'autres montages en pont est connue dan' les thermomètres à résistance pour rendre la mesure indépendante de la résistance des fils de connexion. Les contacts a, B, C et D sont reliés lors de montage final à une boîte n bornes pour permettre In liaison avec le reste du dispositif de mesure. Les fils de connexion ^ont p-r exemple des fils de platine qui sont reliés entre eux aux noints de liaison 1 et 2 par un fil de jonction auquel sont relire les extrémités de la boucl de mesure E. L'extré-iité courte de la boucle de mesure E e-=t court-circuitée par un fil de jonction 3 à un endroit tel que la résistance devienne à température ambiante par exemple égale à 115 Ohms si la résistance prédéterminée doit être de 100 Ohms. Pour la boucle de mesure on utilise de préférence un ruban de platine plat qui a dans les conditions citées une section d'en-2 viron 0,003 mm et une longueur de 3 m» Dans l'exemple de réalisation représenté, la boucle de mesure s'étend le long de pistes longitudinales et parallèles pour mesurer la valeur moyenne de la température à l'intérieur d'un (;rand volume. Si cependant on veut déterminer seulement la température d'une zone très étroite la boucle de mesure peut être enroulée en hélice autour du tube. Evidemment, le circuit à quatre fils représenté peut être utilisé coume circuit à trois ou deux fils. Après cela a lieu l'émaillage des fils de connexion et de la boucle de mesure par deux ou trois couches d'émail de recouvrement supplémentaires. Cependant une petite fenêtre d'environ 2x5 cm n'est pas recouverte, co«nme indiqué sur- la fig. 2. Cette fenêtre se trouve au-dessus d'une zone telle de la boucle de mesure que pfir court-circuitage approprié par un fil de jonction 5 on puisse obtenir une résistance de 100 Ohms pour In boucle de mesure. Une position appropriée du fil de jonction 5 peut être déterminée avec précision à l'aide d'une source de 72 16507 k 2137665 courant constante, d'un amplificateur compensateur et compte te de la température du fil en utilisant le principe du circuit à quatre fils. Après positionnement approprié du fil de jonction de l'émail e-t déposé et cuit dans la zone de la fenêtre F, en conséquence de quoi la boucle de mesure et les fils de connexic cont isolés électriquement et protégés de la corrosion. La modi fic.-îtion de la r''si?t«nce de la boucle de mesure due à 1 ' émail-lage fltial de la fenêtre e""t négligeable c-;r ceci entraîne seulement des "modification' qui ne dépassent pas les tolérances admi - sible • pour les thermomètres à résistance usuels. La présente Invention permet donc de prévoir d'une façon pré-déterminable des résistances normalisées, habituellement exigées dans les techniques de mesure et de régulation même pour dei fils résistants noyés dans une couche d'émai 72 16507 5 2137665 revendications 1. Dispositif de ne«ure de température pour appareils énaillés, en particulier pour des tubes et récipients émaillés, conportant des fils résistants noyés dans la couche d'email, caractérisé en ce que les fils noyés forment une partie d'un thermomètre à résistance comportant une boucle de mesure (e) avec une résistance pré-déterminable„ 2. Dispositif de mesure de température suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la boucle de mesure est reliée à un circuit à quatre fils. 3. Dispositif de mesure de température suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la boucle de mesure est disposée 0uiTaut des pdstes longitudinales parallèles. '4. Dispositif de mesure de température suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la boucle de mesure est disposée en hélice. 5. Dispositif de mesure de température suivant l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que la boucle de mesure e~t formée d'un ruban de platine plat ayant une 2 section d'environ 0,003 mm 0 6. Procédé pour la fabrication d'un dispositif de mesure de température pour appareils émaillé suivant l'une des revendications 1, 2, 3» ^ ou 5 dans lequel des fils résistants sont noyés entre des couches d'émnil superposées caractérisé en ce que les fils résistants posés sur une couche d'émail de revêtement sont recouverts et noyés dans la couche d'émail de recouvrement suivant seulement à l'extérieur d'une fenêtre située au-dessus d'une zone de la boucle de mesure, que dans la zone de cette fenêtre des portions voisines de la boucle de mesure sont court-c ircuitées par un fil de jonction confor-iément à une résistance pré-détrrminée de la boucle de 'nesure, et qu'ensuite la 7.0-ne de la fenêtre est recouverte d'au moins une couche d'émail de revêtement supplémentaire.