Brevet FR2233093A1 — publié le 19750110

Dans les installations dtextraction pour itindustrie chimique qui utilisent des appareils tels que des colonnes pulsées, des mélangeurs-décanteurs et des bacs de decantation à niveau liquide-air, on se trouve en présence de solutions en phases aqueuse et organique qui posent un problème de régulation du niveau de leurs interphases. Dans le cas d'installations pilotes ou industrielles on utilise, par exemple, d65 dispositifs de mesure de capacité, des cellules photoélectriques, des ondes sonores ou ultra sonores ou encore la méthode dite de bullage. Ces moyens sont influencés par la concentration du milieu à contrôler qui change en cours d'essai. L'invention due aux travaux de Monsieur Jean LYS de la Société Electro Radio Mesures et de Messieurs Roger DEWULF, Adrien JOUEZ et Pierre HICHEL du Commissariat à 1 t Energie Atomique, a pour but de remédier aux incomrénients des dispositifs connus en utilisant un appareillage normalisé d'un prix de revient abordable et dont les caractéristiques courantes suffisent pour garantir une bonne sensibilité de mesure et une grande fiabilité. A cette fin, l'invention propose un dispositif remarquable en ce qu'il comporte un régulateur avec une entrée sensible à la tension drun capteur à variation de résistance inséré dans un pont de mesure et une sortie dlasservis- sement à plusieurs plages de fonctionnement, caractérisé en ce queil comporte - un capteur à plusieurs sondes de longueurs différentes plongées dans lesdites solutions, - des moyens de raccordement entre les sondes et les resistances intermédiaives d'un diviseur de tension dudit pont, - des moyens de soutirage des solutions commandés par ladite sortie #t asservissement. Suivant un mode de réalisation préféré de 1 invention, les moyens de raccordement comportent un relais en série dans le circuit de chaque sonde avec des contacts de travail qui court-circuitent les résistances intermédiaires du diviseur de tension. Suivant un autre mode de réalisation, les sondes et les relais en série sont alimentés en parallèle par un transformateur à travers la solution conductrice en contact avec une extrémité des sondes. Les relais sont alimentés de préférence à travers une diode qui redresse le courant d'alimentation fourni par le transformateur. Dans le cas d'installations très simples qui doivent etre économiques ltinsentlon prévoit des moyens de branchement directs entre les sondes et les résistances intermédiaires du diviseur de tension. La description se rapporte à des exemples de réalisation non limitatifs ivec références aux dessins dans lesquels - la figure 1 est un schéma de principe du dispositif suivant l'invention, - la figure 2 est un schéma d'un mode de réalisation d'un capteur du dispositif. Sur le schéma de la figure 1, S est un capteur de plusieurs sondes 5n Snintercalées dans une branche d'un pont de Wheatstone W relié à un amplificateur A à forte contre-réaction. La sortie de l'amplificateur A commande un circuit d'asservissement C relié à des moyens de soutirage P tels qu'une moto-pompe qui permet de prélever la solution L1 la plus lourde dans le récipient B renfermant le capteur S de façon à faire varier le niveau d'interphases N des solutions L1 et L2 en présence. Le pont de Blheatstone W, l'amplificateur A et l'asservissement C font partie de régulateurs de types connus. Pour l'amplificateur on peut se référer au régulateur électronique STATINDEX-HZ de Brion Leroux(France) et pour le servo-mécanisme au variateur de vitesse type VEC de la CEW (France) Ltamplificateur A fonctionne par la variation de tension consécutive à la variation de résistance d'une branche du pont, celle-ci étant constituée par un diviseur de tension (voir figure 2) plus ou moins court circuité par les déplacements du niveau N d'interphases des solutions sur les sondes de différentes longueurs. Le signal de mesure élaboré par variation de résistance est oppose dans l'amplificateur A au signal définissant la valeur de consigne choisie, laquelle est fixée par la position d'un potentiomètre R du pont. A la sortie de l'amplificateur A le signal d'écart correspondant à la différence entre la valeur mesurée et la valeur de consigne est appliqué à l'asservissement C qui actionne les moyens de soutirage appropriés. Suivant le mode de réalisation préféré de la figure 2, des sondes sl~~s, sont raccordées aux bornes b1óo bn d'un diviseur de tension D formé de résistances partielles r1 ... rn et monté dans une branche du pont de Wheatstone (Figure i). Suivant la hauteur du niveau dtinter- phases N, la solution la plus lourde L1 (conductrice) court-circuite un certain nombre de sondes et par conséquent fait varier la résistance totale du diviseur de tension. Cependant, le court circuit des sondes s1... sn n'est pas absolument franc et peut présenter une résistivité variable avec les solutions, susceptible dtintroduire une erreur de mesure. Afin d'éviter ces inconvénients et pour séparer la mesure de la détection de niveau, les sondes sl..Osn sont branchées en parallèle aux bornes d'un transformateur T, l'un des conducteurs étant le milieu conducteur à contrôler (L1) en contact avec les extrémités des sondes. A cette fin l'une (t1) des bornes T1, T2 du transformateur est soit connectée à la cuve B contenant les solutions Ll, L2 soit à une électrode immergée dans celles-ci (non figurée). Chaque sonde sl comporte un relais R1 avec diode d1 en série et un condensateur électrolytique e1 en parallèle de façon à redresser et lisser le courant alternatif produit par le transformateur T. Les contacts de travail Rla et Rlb sont connectés en parallèle sur la résistance intermédiaire rl. n en est de meSme pour les autres relais avec les résistances r2... rn. Un conduit B est an relation avec les moyens de soutirage P a commandé par ltasservissement C du régulateur décrit plus haut. Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention est le suivant lorsqu'une ou plusieurs sondes s1... n5n sont atteintes par le niveau d1inter- phases N, la solution conductrice L1 établit les circuits des relais R1. R n correspondants qui ferment leurs contacts de travail R1a, R1b... Rna, Rnb. Les résistanoes partielles r1... rn sont court-circuitées de telle sorte que n la résistance totale du diviseur dé tension D diminue. Inversement, la résistance totale du diviseur D augmente si le niveau N descend. Le sens du signal @d'écart comnande l'amplificateur A et l'asservissement C dans les conditions définies plus haut de sorte que les moyens de soutirage P sont actionnés su bloqués suivant le volume de solution à soutirer pour rétablir le niveau N dans le récipient B dont le remplissage steffectue en permanence par le haut. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation du niveau dinterphases de solutions pour installations d'extractions du type comportant un régulateur avec une entrée sensible à la tension d'un capteur à variation de résistance inséré dans un pont de mesure et une sortie d'asservissement à plusieurs plages de fonctionnement, caractérisé en ce qu-il comporte - un capteur à plusieurs sondes de longueurs différentes plongées dans lesdites solutions. des moyens de raccordement entre les sondes et les résistances intermédiaires d;un diviseur de tension dudit pont, des moyens de soutirage des solutions commandés par ladite sortie d asservissement 2, Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de raccordement comportent un relais en série dens le circuit de chaque sonde avec des contacts de travail qui court-circuitent les résistances intermédiaires du diviseur de tension 3. Dispositif suivant chacune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les sondes et les relais en série sont alimentés en parallèle par un transformateur à travers la solution conductrice en contact avec une extrémité des sondes. 4 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu7il comporte une diode dans le circuit de chaque relais en série avec une onde. 5 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de raccordement sont des branchements directs entre les sondes et les résistances intermédiaires du diviseur de tension