Brevet FR2142745A1 — publié le 19730202

La présente invention concerne une machine d'échantillonnage de fumée du type dans lequel on fait passer un volume prédéterminé de fumée à travers un papier-filtre, ledit papier-filtre retenant les particules de suie ou matière similaire en suspension dans l'échantillon de fumée et comprenant des moyens de mesure de la décoloration du papier-filtre pour fournir une indication de la quantité de suie ou matière similaire contenue dans 1' échantillon0 On connaît diverses formes de machines d'échantillonnage de fumée de ce type. Dans la forme la plus simple, le papier filtre est monté dans une presse et on le fait traverser par un volume prédéterminé de fumée. Le papier-filtre noirci est ensuite enlevé manuellement du support dans lequel il est monté et la décoloration du papier-filtre est ensuite mesurée en utilisant un dispositif photo-électrique.Ceci est fastidieux et, dans une machine automatique, le papier-filtre est en forme de bande et est ddplad entre le support d'échantillon et le dispositif photoélectrique. Dans ce cas,cependant, des résultats inexacts peuvent être obtenus du fait d'un alignement incorrect de la bande. L'invention a pour objet de fournir une machine de ce type qui soit de forme simple et convenable. À cet effet, l'invention concerne une machine du type indiqué ci-dessus, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre, en combinaison, un mécanisme d'amenée de la bande, une tête d' échantillonnage comprenant une paire de pièces mobiles relativement l'une à l'autre et pouvant être déplacées l'une vers l'autre pour serrer la bande entre elles, des conduits dans lesdites pièces à travers lesquels peut passer la fumée dont la densité doit être mesurée, un dispositif photo-électrique monté sur ladite tête, et des moyens pour déplacer ladite tête d'échantillonnage de manière que le dispositif photo-électrique soit exposé à la partie de la bande que l'échantillon de fumée a traversée. L'invention est décrite ci-après en se référant au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue en élévation d'un exemple de réalisation de machine d'échantillonnage de fumée selon 1 'inven- tion - la figure 2 est une vue en coupe à travers une partie de la machine de la figure 1. Dans l'exemple représenté, la machine comporte une chambre 10 à laquelle est amené de l'air sous pression. Un cylindre d'échantillonnage Il est monté à l'intérieur de la chambre et comprend un piston mobile actionné par un premier vérin 12. Une tête d'échantillonnage 13 comprend une paire d'organes mobiles 14, 15 qui sont guidés pour se rapprocher et s'éloigner l'un de l'autre. Un deuxième vérin 16 est prévu pour produire le mouvement relatif de ces organe s. En outre, la tête d'échantillonnage est montée de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe, entre deux positions. Une bande 17 de papier-filtre s' étend entre les organes 14, 15 de la tête d'échantillonnage 13. La bande se déroule d'une bobine de stockage 18 et est reçue par une bobine réceptrice 19. Entre les bobines, la bande passe sur deux poulies 20 écartées l'une de l'autre et c'est la partie de la bande comprise entre les poulies qui passe entre les parties 14, 15 de la tête d'échantillonnage. Comme on peut le voir sur la figure 2, les organes 14, 15 de la tête d'échantillonnage supportent respectivement des pièces 21, 22 en forme de coupe annulaire. La pièce 21 est montée coulissante dans l'organe 14 tandis que la pièce 22 est vissée dans l'organe 15. Les parois de base des pièces sont munies d'organes de connexion et l'intérieur de la pièce 22 est relié à un tube d'entrée 23 pour le gaz à analyser tandis que l'intérieur de la pièce 21 est relié au cylindre d'échantillonnage 170 Les pièces 21, 22 définissent des surfaces annulaires alignées en contact avec les faces opposées de la bande 17 et, comme on peut le voir, la surface de la pièce 21 est chanfreinée pour améliorer l'étanchéité lorsque les organes 14, 15 sont rappelés l'un contre l'autres De plus, la force de serrage appliquée à la pièce 21 est transmise par une bague élastique 24. Les pièces 21 et 22 sont serrées sur la bande dans une première position de la tête d'échantillonnage et la fumée passe à travers la surface de bande se trouvant entre les zones limites des pièces 21, 22. Dans la seconde position de la tête d'échantillonnage, ladite surface de papier-filtre est exposée à un ensemble constitué d'une cellule photo-électrique 25 d'une source de lumière0 Dans cette seconde position, la décoloration de la surface du papier-filtre peut être indiquée sur un compteur extérieur qui peut être étalonné en toutes unités convenables0 Lorsque la tête d'échantillonnage est dans la première position, l'ensemble à cellule photo-électrique est exposé à du papier propre et, dans cette position, le compteur extérieur peut être remis à zéro. La position angulaire de la tête d'échantillonnage 13 est déterminée par un troisième vérin 26 auquel elle est reliée par un levier 27. Le levier 27 est relié à la bobine réceptrice de la bande 19 par un dispositif à rochet. L'application des pressions de mise en action des vérins est déterminée par des robinets commandés par un arbre à cames entrai né par un moteur. Ce mécanisme peut fonctionner en permanence de sorte que les indications de la densité de fumée sont obtenues à intervalles réguliers, ou bien il peut fonctionner pendant un cycle comme décrit ci-après. Le cycle d'opérations est décrit en partant avec la tête d'échantillonnage dans sa seconde position. Dans cette position, l'ensemble à cellule photo-électrique 25 regarde ladite surface de papier-filtre de sorte qu'on obtient une indication continue de la densité de fumée. De plus, les organes de la tête d'échantillonnage sont serrés. Lorsque le moteur démarre, les organes 14, 15 de la tête d'échantillonnage s'écartent ltun de l'autre par le fonctionnement du second vérin 16, et ensuite, le troisième vérin 26 est actionné pour ramener la tête d'échantillonnage 13 à sa première position. Pendant ce mouvement, la bobine réceptrice 19 est entrainée angulairement pour tirer une nouvelle surface de bande entre la tête d'échantillonnage. Le second vérin 15 est ensuite ré-actionné pour fermer les organes 14, 15 de la tête d'échantillonnage l'un sur l'autre de manière à comprimer les bagues 21, 22, sur le papier-filtre. Le premier vérin 12 est ensuite actionné pour aspirer et faire passer un volume précis de fumée à travers le papier-filtre. Pendant ce temps, la cellule photo-électrique regarde une nouvelle surface de papier pour permettre à un quelconque dispositif électronique associé à la cellule d'être remis à zéro,soit manuellement,soi- automatiquement. Les pièces de la tête d'échantillonnage sont ensuite écartées et la tête d'échantillonnage est amenée ensuite à sa seconde position et, finalement, les pièces de la tête d'échantillonnage se referment l'une sur l'autre pour permettre à la cellule photo-électrique de mesurer la densité de l'échantillon de fumée. Le premier vérin revient ensuite à sa position initiale. Le cycle peut ensuite se répéter autant de fois qu'on le souhaite. Lorsque les organes 14, 15 de la tête d'échantillonnage sont écartés l'un de l'autre, le tube à travers lequel est aspiré l'échantillon de fumée est purgé par de l'air provenant de la chambre 10. Une telle machine est particulièrement utile pour soumettre aux essais la fumée émise par un moteur à combustion interne et, dans ce cas, l'appareil peut être étalonné en unités normalisées. REVENDICÂTI ONS 1.- Machine d'échantillonnage de fumée du type dans lequel on fait passer un volume prédéterminé de fumée à travers un papier-filtre, ledit papier filtre retenant les particules de suie ou matière similaire en suspension dans 1' échantillon de fumée et comprenant des moyens de mesure de la décoloration du papier-filtre pour fournir une indication de la quantité de suie ou matière similaire contenue dans l'échantillon, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre, en combinaison, un mécanisme d'amenée de la bande, une tête d'échantillonnage comprenant une paire de pièces mobiles relativement l'une à l'autre et pouvant être déplacées l'une vers l'autre pour serrer la bande entre elles, des conduits dans lesdites pièces à travers lesquels peut passer la fumée dont la densité doit être mesurée, un dispositif photo-électrique monté sur ladite tête, et des moyens pour déplacer ladite tête d'échantillonnage de manière que le dispositif photo-électrique soit exposé à la partie de la bande que l'échantillon de fumée a traversée. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites pièces sont montées respectivement dans une paire d'organes mobiles l'un par rapport à l'autre, lesdits organes étant montés pivotants sur un support pour se déplacer entre deux positions déterminées, lesdites pièces,dans :me première de ces positions, étant présentées à la bande et entrant en contact avec elle lorsqu'elles sont rapprochées l'une de l'autre et la cellule photo-électrique étant présentée, dans la seconde position, à la même partie de bande que celle qui a été préalablement serrée entre lesdites pièce s0 3.- Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens dé pivotement desdits organes entre lesdites positions déterminées. 4.- Machine selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le mécanisme d'amenée de la bande est couplé auxdits moyens de pivotement de manière que la bande n'avance que lorsque les organes se déplacent de leur seconde position à la pre mière . 5.- Machine selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le mécanisme d'alimentation de la bande est accouplé auxdits moyens de pivotement par l'intermédiaire d'un embrayage à rochet. 6.- Machine selon la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdites pièces sont en forme de coupe dont les surfaces annulaires périphériques sont en contact avec ladite bande, lorsque les organes sont rapprochés l'un de l'autre, une de ces pièces étant mobile par rapport à son organe associé et la force de serrage étant transmise à cette pièce par son organe associé et par l'intermédiaire d'une bague élastique. 7.- Machine selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'elle comprend un cylindre d'échantillonnage à piston mobile pour aspirer et faire passer un volume prédéterminé de fumée à travers le papier-filtre. 8.- Machine selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'elle comprend trois vérins pour actionner respectivement le piston d'échantillonnage, produire le mouvement relatif desdits organes et déplacer la tête d'échantillonnage entre ses deux positions. 9.- tachine selon la revendication 8, caractérisée par le fait que l'ensemble de ses éléments est logé dans une chambre alimentée en air sous pression.