Brevet FR2242660A1 — publié le 19750328

La présente invention concerne les instruments de mesure sans contact permettant d'apprécier une distance entre deux surfaces conductrices sans contact mécanique, capable de supporter des hautes températures et de fonctionner en atmosphère corrosive. Dans les dispositifs actuels la mesure de la distance se fait par cies moyens indirects: sources radioactives, mesures de température, donnant des indications moyennes, manquant de-pré- cision. On connait un autre dispisitif, tel que: capteur capacitif ne permettant pas de faire lt mesure dans une atmosphère chaude et conductrice. xe dispositif suivant l'invention, permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci, en effet, il est possible de mesurer une distance bien que l'atmosphère environnante soit à haute température et corrosive (acier en fusion par exemple). Le dispositif, objet de l'invention, utilise lteffet couronne électrique. Le dispositif comporte une électrode métallique, pouvant être pointue (1), enrobée d'un conduit isolant et réfractaire (2). Ce tube permet à un gaz, convenablement choisi: azote, argon, etc..., d'alimenter l'espace interélectrode (1, 6) de manière telle,que les perturbations extérieures n'interviennent pas dans la mesure. L'effet couronne se développera an un espace dont l'atmosphère sera contrôlée, ce qui donnera toute la stabilité recherchée. Selon une réalisation de l'invention, décrite à titre d'exemple, ltélectrode centrale (1) en tungstène est reliée à un générateur de haute tension (4) par l'intermédiaire d'une résistance de quelques dizaines de mégohms. Un ampèremètre (5) mesure le courant qui circule dans le circuit dont le dernier élément est la surface conductrice (6). L'ampèremètre indiquera un courant qui est une fonction décroissante de la distance. La fig. 1 donne l'allure de ce cou rant I en fonction de la distance D. Une enveloppe métallique (7) enserrant le tube (2), permet d' écouler les charges électriques se déposant sur l'isolant et de dériver le courant correspondant par la connexion (8) sans en tenir compte dans-la mesurer Le dispositif, objet de l'invention, peut 8trie utilisé dans tous les cas où l'on recherche à déterminer une longueur sans être obligé d'avoir un contact mécanique. Cette détermination peut se faire à une certaine distance. I1 peut être utilisé en laboratoire et dans le domaine industriel. Une des applications particulièrement intéressantes peut être la mesure permanent de niveau de métaux en fusion. RVNi)IGA' IONS 1. Dispositif permettant de mesurer une distance pouvant atteindre quelques centimètres sans contact avec une surface conductrice de l'électricité, utilisant l'effet couronne, caractérisé par le fait que l'espace à mesurer se trouve baigné par une atmosphère gazeuse imposée et convenablement -choisie en fonction du milieu extérieur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface (6) peut être portée à haute température et environnée d'une atmosphère corrosive et conductrice. 3. Dispositif selon reven-dication 1, caractérisé par le fait que le générateur de haute tension (4) peut délivrer une tension positive, négative ou alternative. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la forme des Électrodes (1) et (6) peut être une pointe, une sphère ou un plan. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ampèremètre (5) peut être remplacé par une résistance convenable aux bornes de laquelle on mesure une tension, fonction décroissante de la distance à contrôlés. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la tension mesurée aux bornes de la résistance peut être utilisée pour commander n'importe quel système électronique d'acquisition de données. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la tension mesurée aux bornes de la résistance peut être utilisée pour actionner, par l'inter- médiaire d'un servomécanisme, la position de l'électrode (1) ou de la surface (6) de telle façon que la distance -inter- électrode reste constante. La mesure étant assurée par le repérage, soit,de l'électrode (1) ou de la surface (6) par rapport à un repère fixe extérieur.