Brevet FR2215608A1 — publié le 19740823

La présente invention concerne un procédé pour mesurer la quantité et contrôler l'écoulement d'une substance pulvérulente transportée pneumatiquement, et plus particulièrement un tel procédé dans lequel ladite substance pulvérulente peut tre considérée comme une substance électriquement isolante, ce procédé concernant la phase de fluidisation aussi bien que la phase du transport pneumatique, et étant appliquable notamment a une substance s'écoulant dans un système ferme. On attache un intért croissant a un procédé de transport de substances pulvirulentes qui consiste cl soumettre ces substances a une fluidisation et a les transporter pneumatiquement. L'application pratique a grande échelle de ce procédé se heurte a l'impossibilité de mesurer la quantité relative de la substance transportée et/ou sa densité (gaz + poudre), ce qui revient au mme. Le procédé vise par la présente invention est avantageux en ce qu'il offre la possibilité de déterminer la quantité d'une substance pulvérulente s'ecoulant dans un conduit tubulaire fermé, dans un conduit"ouvert"ou dans un conduit sensiblement vertical (écoulement par gravité), ledit procédé permettant également, de ce fait, de déterminer la densité du fluide qui s'écoute dans ces conduits. Pendant la fluidisation de la substance pulvérulente, ou pendant son transport pneumatique, les particules de cette substance accumulent de l'énergie cinétique, tant individuellement que collectivement en tant que masse. Lorsque la substance a transporter est une matière électriquement isolante, les particules reçoivent pendant leur déplacement, au détriment de leur énergie cinétique, une charge elec- trique due à l'électricité produite par des chocs ou des phénomènes de frottement. Pour une substance donnée, la valeur de la charge électrique est fonction, d'une part de l'energie cinétique individuelle des particules, d'autre part de la probabilié de recombinaison des particules déjà ionisées, et enfin également de la densité microscopique de la substance considérée. La charge électrique qui est engendrée dans la masse d'une substance pulveru- lente et transmise à une sonde placée sur le trajet d'écoulement, ou qui est produite sur la sonde elle-mme en raison de la répartition des charges, est proportionnelle à l'énergie cinétique de la substance qui s'ecoule suivant le long d'un trajet d'une section transversale donnée, et en passant par une sonde de configuration convenable, isolée électriquement de la paroi, (1/2 mv2). I1 s'ensuit que la charge reçuepar la sonde caractérise la quantité de la substance transportée a l'intérieur d'un système ferme, ou que, dans le cas d'une sonde isolée, la variation de la quantité des supports de charge déplacés dans la zone environnant la sonde est proportionnelle aux variations du potentiel de la sonde. La charge que porte la substance pulvérulente pendant son déplacement peut tre mesurée de la manière suivante : on dispose sur le trajet d'écoulement une sonde en matériau conducteur d'électricité, qui est électriquement isolée par rapport la paroi. La résistance d'isolement doit tre sensiblement supérieure cl la résistance interne de l'instrument de mesure utilise. Dans le cas des sondes de faibles dimensions, qui ne provoquent pas de perturbations des paramètres meca- niques de l'écoulement, la charge ainsi engendrée est de l'ordre de quelques microcoulombs. Dans ces conditions, on peut utiliser un electromètre présentant une résistance interne parfaitement déterminée, en vue de la mesure de la charge engendree. La résistance interne de l'instrument de mesure doit tre choisie tel. le que, d'une part, la charge provoque une chute de tension mesurable a la résistance d'entrée, et que d'autre part, la charge soit dispersée avec une constante de temps convenable ne présentant pas une valeur trop élevée. En vue de la mesure de la quantité, la sonde doit tre placée sur le trajet de la substance qui s'écoule, de façon telle que dans la zone entourant la sonde, l'écoulement caractérise d'une manière optimum la quantité de la substance qui s'écoule a travers toute la section transversale d'écoulement. Par conséquent, la sonde doit tre placée dans un tronçon rectiligne ou l'écoulement présente des caractéristiques stationnaires dans le temps. Avantageusement, la sonde s'étend au moins sur la moitié de la section transversale du conduit ou canal et, de pré- férence sur toute la section de celui-ci, étant donné que dans le cas d'un écoule- ment symétrique par rapport au centre de la section, la charge caractérise d'une manière optimum le débit de la substance qui s'écoule a travers ledit conduit ou canal. Outre l'indication de la quantité de la substance qui s'écoule, le procédé de mesure décrit ici permet également de contrôler la nature de 1'écoulement, dans le cas d'une substance electriquement isolante s'écoulant dans un système ferme. Lorsqu'on désire contrôler la nature de l'écoulement, la charge mesurée est proportonnelle à l'intégrale de l'énergie cinétique de la substance intéressée, rapportée à fa profondeur de pénétration de la sonde, et déterminée par des variations de cette profondeur de pénétration. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de rafisation décrits et représentés. Elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles a l'homme de 1'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention REVENDICATIONS 1.-Procède pour mesurer la quantité d'une substance pulvérulente s'ecoulant dans un système ferme et pouvant tre considérée comme électriquement isolante, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la charge électrique qui est engendrée pendant f'écoulement dans la masse de la substance intéressée, et qui est proportonnelle à l'énergie cinétique de ladite substance, cette charge électrique étant mesurée entre une sonde isolée placée sur le trajet d'écoulement de ladite substance et la terre ou la paroi de l'enceinte canalisant cet écoulement. 2.-Procede selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste a utiliser une sonde pénétrant dans le trajet d'écoulement de la substance intéressée a une profondeur variable pour mesurer la charge proportionnelle a l'intégrale de l'énergie cinétique de ladite substance et déterminée par rapport a la profondeur de pénétration de ladite sonde, et a déterminer a partir du résultat de mesure ainsi obtenu, la nature de f'coufement de ladite substance qui est déplacée dans un système ferme.