Brevet FR2178739A1 — publié le 19731116

La présente invention se rapporte à la technologie des appareils de mesures pyrométriques, fonctionnant sur thermocouples. La construction classique des systèmes de raccordement pour ce type d'appareils a été conçue d'une manière qui donne satisfaction, du point de vue technique, mais à l'aide de dispositifs onéreux, en raison des matériaux employés, et de la technologie qui nécessite un nombre de pièces important, demandant des temps de montage et de réglage longs et comateux. La présente invention supprime les inconvénients précités, et aboutit à un prix de revient nettement inférieur. Le dispositif comprend essentiellement un bloc massif en métal, réalisant le meilleur compromis entre un coefficient de conductibilité thermique élevé et une chaleur spécifique la plus faible possible, tel que l'aluminium, le cuivre, l'argent, etc... L'emploi d'un tel bloc permet, lors d'une variation rapide de température provenant de l'extérieur ou d'une des prises qui y sont fixées, une égalisation rapide de la température de toute la masse du bloc. Cette propriété permet de déterminer avec précision, et en un temps de transfert dynamique très court, la température exacte qui peut alors Entre mesurée en un point quelconque de ce bloc. Le raccordement de la ligne de liaison d'un capteur thermoélectrique à l'appareil de mesure peut s'effectuer par un système de prise comprenant, soit des bornes, des clips, des fiches, ou tout autre composant. Il est important de connattre exactement la température de ces points de liaison qui déterminent la jonction dite de soudure froide de la boucle couple-cordons "compensateurs". Dans la présente invention, ces dispositifs de raccordement sont en liaison intime, du point de vue calorifique, avec le bloc décrit ci-dessus. Il est bien évident que cette condition ne doit pas entratner un court-circuit électrique, mais au contraire assurer une résistance de fuite très élevée. Cette condition est indispensable pour éviter - compte tenu de la forte impédance des appareils de mesure analogiques et à fortiori nuxé- riques - toute erreur due à un débit prohibitif du circuit thermocouple dans la résistance de fuite. Dans la présente invention, ces impératifs sont réalisés en utilisant la technique du surmoulage, à l'aide d'une résine thermoplastique ou thermodurcissable, qui doit posséder des caractéristiques analogues à celles du métal employé pour le bloc isotherme, à savoir une bonne conduction thermique associée à une résistivité très élevée, et ne dépendant pas de l'état hygrométrique. Cette technique du surmoulage permet d'obtenir la plus faible épaisseur d'isolant électrique, et ceci sans joint, ctest-à-dire sans résistance de fuite possible. Bien entendu, le nombre des éléments de raccordement dépend du schéma électrique et du nombre de capteurs utilisés sur le même appareil. La mesure de la température désirée étant fonction de la température de la soudure dite chaude et de la jonction de référence (soudure froide), il est indispensable de connattre la valeur de cette dernière. Dans la présente invention, la mesure de cette température peut être réalisée à l'aide d'un détecteur (thermo-sonde, couple thermoélectrique, semi-conducteur, etc...) disposé & l'intérieur du bloc isotherme. Les précautions prises pour obtenir l'isothermie de ce bloc laissent cependant subsister un léger gradient de température. L'emplacement du détecteur ci-dessus doit donc tenir compte de cette servitude, ce qui conduit à le disposer, de préférence, au "centre de gravité thermique", lieu privilégié dont la température est la plus voisine de celle des organes de raccordement à tous moments. La technique du surmoulage complète les qualités du dispositif décrit en réalisant un isolement calorifique par rapport au milieu extérieur, susceptible de l'influencer rapidement et inégalement, soit par conduction, convection ou rayonnement calorifique. Ces dispositions sont améliorées vis-à-vis de l'appareil de mesure comportant un système de raccordement, en prévoyant vers l'appareil des connexions de résistance thermique élevée (par exemple fil fin), ceci afin d'éviter la transmission de calories variables dans le temps, dues à l'échauffement interne des constituants de l'appareil de mesure. Ces dispositions sont également complétées par un espace prévu entre le bloc isotherme et le fAt de l'appareil, afin d'éviter toute transmission calorifique par contact. RENENDIGAEIONS 1) Dispositif concernant la technologie des appareils de mesures pyro métriques, fonctionnant sur thermocouples, et plus particulièrement leurs systèmes de raccordement au (x) capteur (s), caractérisé par le fait qu'il comprend essentiellement un bloc massif n métal, réalisant le meilleur compromis entre un coefficient de conducti bilié thermique élevé et une chaleur spécifique la plus faible possible (aluainium cuivre, argent, etc...). Les prises de raccor devent (bornes, clips, fiches, etc...) sont en liaison intime au point de vue calorifique avec le bloc, et en mdme temps isolées électriquement par un matériau ayant une très bonne conductibilité calorifique associée à une haute résistivité électrique. 2) Dispositif suivant la revendication 1), caractérisé par l'emploi d'uD matériau à très bonne conductibilité calorifique associée à une haute résistivité électrique, pouvant Strie surmoulé de manière à supprimer tout joint, cause de fuites électriques. 3) Dispositif suivant la revendication 2), caractérisé par le fait que le nombre des éléments de raccordement peut Btre quelconque. 4) Dispositif suivant la revendication 2), caractérisé par la possibi lité de disposer à l'intérieur du bloc, un capteur pour mesurer la température de la jonction de référence, et par suite d'en tenir compte pour la mesure. 5) Dispositif suivant la revendication 4), caractérisé par le choix de la position du capteur, qui doit ttre disposé au centre de gravité thermique" de l'ensemble bloc et prises de raccordement. 6) Dispositif suivant la revendication 1), caractérisé par le fait que, pour éviter tout gradient de température dans le bloc, par la conduc tien thermique des fils de liaison avec les composants internes de l'appareil, ces fils doivent présenter une résistivité calorifique élevée, et de ce fait titre de diamètre réduit. 7) Dispositif suivant la revendication 1), caractérisé par le fait que, pour éviter tout échange thermique par conduction entre le bloc et le bottier, un espace est réservé entre ces deux éléments.