Brevet FR2245148A1 — publié le 19750418

La présente invention a pour domaine d'application les traitements correcteurs des propriétés physico-chimiques de liquides ou de gaz par apport dans ceux-ci de réactifs appropriés, ces apports étant déterminés à partir de mesures -automatiques dont les résultats sont traduits en signaux électriques introduits dans un dispositif régulateur électronique commandant l'ouverture et la fermeture d1 appareils distributeurs de réactifs liquides, solides ou gazeux tels #qu'electrovannes, pompes doseuses, couloirs vibrants, soles tournantes ou autres, ce dispositif étant, le plus souvent, complété par un appareillage mélangeur du fluide traité et des réactifs. A titre d'exemple particulier et non limitatif d'application industrielle on peut citer la détoxication (dôcyanuration, déchromatation) et la neutralisation (suppression plus ou moins complète du caractère acide ou basique) des eaux résiduaires des ateliers de traitement de surface des métaux par apport de réac- tifs liquides (tels qu'acide sulfurique, lessive de soude, solution d'hypochlorite), solides (tels que chaux, carbonate de chaux, magnésie) ou gazeux (tels que chlore, anhydride sulfureux) à partir de mesures effectuées soit, le plus souvent, par voie poten tiometrique fà l'aide de couples d'électrodes de mesure du pH ou du potentiel d'oxydo-réduction ou d'autres activités ioniques), soit, plus rarement, par voie colorimétrique (à l'aide de colorimètres à cellules photo-électriques ou de spectrophotomètres). Les dispositifs régulateurs d'apports de réactifs correcteurs dans les liquides ou les gaz employés jusqu'à ce jour sont cons titués a partir d'appareils du commerce, partiellement ou totalement électroniques, conçus en vue de beaucoup d'autres utilisations; c'est, par exemple, le cas des pH-mètres qui ont d'autres applications, tant dans l'industrie que dans les laboratoires, médicaux ou autres.Les caractéristiques de ces appareils sont, de ce fait, en partie superflues et en partie insuffisantes pour l'usage envisagé ici; c'est ainsi que chaque pH-mètre, conçu pour une utilisation autonome, est pourvu d'une alimentation stabili sée en courant continu à très basse tension, qui est superflue# ici et qui accroît inutilement son prix et son encombrement, tandis que sa protection contre les atmosphères agressives est insuffisante et que son montage et son remplacement en cas de panne ne peuvent être effectués que par des specialistes, ce qui rend ces opérations trop coûteuses et, souvent, trop tardives pour les utilisateurs qui ne disposent pas eux-mêmes de tels spécialistes.Les appareils du commerce entrant dans la composition des dispositifs régulateurs sont, par ailleurs, trop disparates pour se prêter à une disposition modulaire dans des coffrets de protection eux-mêmes modulaires. Certains d'entre eux -- par exemple les pH-mètres régulateurs - remplissent un ensemble de fonctions trop nombreuses pour que- leur encombrement puisse être réduit au point de rendre possible leur montage dans des coffrets étanches et incorrodables de construction économique et, donc, de dimensions relativement petites. La présente invention obvie, entre autres, aux divers inconvénients des actuels dispositifs régulateurs d'apports de réactifs dans les gaz ou les liquides, d'une part, en ce qu'elle en définit un nouveau dont l'enveloppe, composée de coffrets modulaires combinables et non corrodables, assure une protection anticorrosion permettant son installation en tous lieux et en toutes atmosphères, en particulier à l'endroit même où s'effectue le traitement et, d'autre part, en ce que ce nouveau-dispositif met en oeuvre des éléments, en majorité modulaires, dont le montage et dont le dépannage peuvent être assurés par un personnel sans qualification technique particulière, ce qui constitue une facilité importante pour la plupart des utilisateurs de dispositifs de cette catégorie. Le dispositif suivant l'invention comporte une enveloppe étanche, insensible aux atmosphères corrosives comme aux intempéries, qui permet -son implantation sur le lieu même où se pratique le traitement du liquide ou du gaz. Cette enveloppe est constituée de coffrets modulaires aisément raccordables par vis ou boulons et par joints lors de son montage.Le coffret modulaire de base, qui sert de socle aux autres, renferme les appareils récepteurs et distributeurs de courant électrique triphasé ou monophasé nécessaires pour l'alimentation des moteurs et, éventuellement, des distributeurs de réactifs, ainsi que le transformateur et le redresseur nécessaires pour alimenter l'appareillage de régulation électronique; pourvu d'un interrupteur interdisant son ouverture sous tension (car certaines de ses parti-es sont à un potentiel dangereux pour le personnel), ce coffret de base, fixé au sol, directement ou indirectement, permet une érection autonome du dispositif : normalement, en effet, il supporte un ou plusieurs coffrets de régulation, les liaisons électriques entre coffrets s'effectuant par des connecteurs à multicontacts débrochables permettant de faire exécuter le montage des coffrets-par un personnel sans qualification technique particulière. Qu'il s'agisse des coffrets de base ou des coffrets de régulation, ils sont tous de forme essentiellement parallélipipèdique, avec une largeur de l'ordre de 40 cm, une profondeur de l'ordre de 20 cm et une hauteur de l'ordre de 75 cm pour les premiers, de 50 cm pour les autres. Ces dimensions sont compatibles avec une exécution économique par moulage en matière plastique (renforcée ou non par des fibres textiles, d'amiante ou de verre) d'un socle ou caisson constitué par le fond vertical et les parois latérales, horizontales et verticales, sur lequel vient s'appliquer, par vis et joints hermétiques, un couvercle frontal en matière plastique transparente. Dans le dispositif suivant l'invention chaque coffret modulairedue régulation est pourvu d'une platine placée à quelques centimètres de son fond vertical. Sur cette platine sont implantées, en no#mbre conforme aux besoins, des embases femelles de connexion du type 'manial" pouvant recevoir des culots à broches de types courants du commerce. Ces embases, connectées entre elles par des conducteurs placés derrière la platine lors de la construction du dispositif, reçoivent des modules de régulation, qui sont tous portés par un culot à broches et qui peuvent donc être, en cas de nécessité, remplacés par un personnel dépourvu de qualification technique particulière. Chaque module de régulation est enfermé dans un boîtier protecteur. Celui-ci est exécuté soit en métal, soit, de préférence, en matière plastiquegil a une forme prismatique ou, de préférence, cylindrique. La préférence accordée à la matière plastique tient a ses propriétés isolantes et à sa facilité d'usinage et d moulage, celle marquée pour la forme cylindrique à sa résistance mécanique supérieure, à la possibilité de la prélever éventuellement, au prix d'un usinage simple, dans des tubes du commerce et à celle d'usiner par tournage, c'est-à-dire à peu de frais, les fonds plats du boîtier dans-le cas de construction en petite série ne justifiant pas le recours au moulage. Les dimensions du boîtier doivent être telles qu'il puisse être aisément saisi avec une seule main et que son poids permette son maintien en place sur la platine verticale du coffret le contenant sans autre accessoire de fixation que son culot à broches enfoncé dans un so cle manial de la platine. A titre d'exemple non limitatif un diamètre de 6 cm et une longueur de 8 cm sont des dimensions opportunes. Chacun des modules, qui est un maillon fonctionnel d'une chaine de régulation (tel qu'amplificateur, comparateur logique, relai de puissance, relai temporisateur, porte ET, porte OU, compteur d'impulsions, sélecteur de voies, etc...), est constitué de "circuits solides" électroniques consistant en plaquettes - de type l'circuit imprimé" ou autre - portant des composants électroniques statiques (solid state), passifs ou actifs, en particulier des circuits intégrés actuellement disponibles dans le commerce, dont le faible encombrement et la fiabilité déterminent une partie des avantages des modules. Les plaquettes du module, en général au nombre de i à 3, mais pouvant atteindre 4 ou plus, ont une forme s'insérant bien dans la section droite des boîtiers, c'està-dire, de préférence, circulaire.Leur écartement dans le sens axial du boîtier est obtenu soit en les enfilant sur des tiges filetées pourvues d'écrous et de rondelles de maintien, soit en les prenant entre des colonnettes,soit en les insérant entre des anneaux qui,superposés, constituent la paroi cylindrique du boîtier. Des modules de régulation auxiliaires pourront être constitués par de petits appareils électro-mécaniques - en particulier par des galvanomètres indicateurs - montés sur des socles "manial", soit directement, soit par l'intermédiaire du boîtier protecteur ci-dessus décrit. Les liaisons électriques entre le dispositif suivant l1inven- tion et les éléments périphériques avec lesquels il échange de l'énergie et des informations peuvent s'effectuer à travers des presse-étoupe placés dans n'-importe laquelle des parois des armoires constituant un élément de l'enveloppe extérieure. Dans la plupart des cas on préfèrera utiliser à cet effet la paroi horizontale basse du coffret de base, qui reposera sur une gaine-support tubulaire, de forme parallélipipedique, exécutée en matière plastique, dont les parois horizontales et les parois verticales s'étendant sur la largeur du coffret de base sont pleines et dont les extrémités verticales à droite et à gauche du coffret sont ouvertes. Des chemins de câbles peuvent venir se fixer dans cette gaine à travers ces extrémités ouvertes. La figure 1 est la vue extérieure frontale d'un dispositif selon l'invention qui, à titre d'exemple non limitatif, se compose d'un coffret de base i, portant trois coffrets modulaires de régulation 2, 3 et 4 et reposant sur une gaine-support 5. La figure 2 est une coupe verticale, selon le plan A-A, de ce même dispositif. On y voit, hachurées, les coupes des socles 10 (du coffret 1) et 30 (du coffret 3) et celle de la gaine 5, ainsi que celles, non hachurées, des couvercles transparents et étanches ll (du coffret 1) et 31 (du coffret 3). On y voit encore deux presse-étoupe 13 et 14 de passage de conducteurs électriques de l'armoire de base l dans la gaine 5, ainsi que les coupes des platines 12 et 32 des coffrets 1 et 3. La figure 3 est la vue frontale d'un module de régulation qui peut être, à titre d'exemple non limitatif, un comparateur logique à deux seuils réglables chacun à l'aide d'un potentiomètre ajustable. On y voit les boutons d'ajustage à index des deux potentiomètres 60, ainsi que les deux écrous-borgnes 61 de fixation du fond avant 63 du boîtier. La figure 4 est une coupe verticale, selon le plan B-Bwdu mê- me module. On y retrouve, en coupe hachurée, le fond avant 63, relié au fond arrière 64 par les tiges filetées 62 et les écrous 61. Le manchon cylindrique 65 est enserré entre les deux fonds 63 et 64, auxquels il est éventuellement collé. Les plaquettes 66 et 67 (circuits imprimés) porteuses des composants électroniques sont, ici, à titre d'exemple non limitatif, fixées par écrous sur les tiges filetées 62. La plaquette 66 porte les deux potentiomètres 60, dont un seul est visible sur cette figure. Le socle "maniai" 68 qui permet ltenfichage du module sur la platine ne d'un coffret modulaire est fixé, par soudure et collage, sur le fond 64. A titre d'exemple non limitatif de module auxiliaire la figure 5 est la vue frontale d'un galvanomètre 70 porté par un boîtier modulaire. Sur la figure 6 ce boîtier est vu en coupe selon le plan C-C, le galvanomètre étant représenté vu de côte, mais non coupé. Il est1 ici, fixé par collage sur le fond 73, fixé de la même façon sur le manchon 75, collé lui-même sur le fond 74, qui porte le socle "maniai" 78. REVENDICATIONS 1. Dispositif modulaire, étanche et anticorrosion, de régulation électronique d'apport de réactifs dans des liquides ou des gaz en forme d'ensemble de coffrets modulaires accolables les uns aux autres de façon étanche, dont l'un, dit coffret de base, qui contient les appareils récepteurs et distributeurs de courant électrique triphasé et/ou monophasé aux tensions usuelles des réseaux à basse tension (440, 380, 220V) ainsi que les éléments abaisseurs de ten sinon et redresseurs propres à délivrer les courants continus aux tensions usuelles en électronique (30, 24, 15, 5 V) et qui peut être érigé de façon autonome en tout lieu, supporte les autres, dits coffrets de régulation, dont -chacun renferme une channe de régulation électronique pilotant une opération complète de correction de certaines caractéristiques du liquide ou du gaz traité, ledit ensemble de ces coffrets pouvant être monté en tous lieux par un personnel sans qualification technique particulière disposant seulement d'outils à main usuels. 2. Ensemble selon la revendication 1 dans lequel les coffrets, de dimensions relativement petites (largeur de l'ordre de 40 cm, profondeur de l'ordre de 20 cm, hauteur de l'ordre de 75 cm pour celui de base et de 50 cm pour ceux de régulation) se composent, d'une part, d'un caisson, ouvert frontalement, exécuté en une matière incorrodable, telle qu'une matière plastique moulée et, d'autre part, d'une paroi frontale amovible, transparente, incorrodable, fixée par vis et joint étanche, les caissons desdits coffrets se raccordant mécaniquement-par vis ou boulons et joints étanches et électriquement par connecteurs multicontacts débrochables, ces raccords pouvant être effectués par un personnel sans qualification technique particulière disposant seulement d'outils à main usuels, l'ensemble ainsi défini pouvant être utilisé sans risque de dégradation en toutes atmosphères et, en particulier, sur le lieu même de traitement des liquides ou des gaz, sous abri ou à l'air libre. 3. Ensemble selon les revendications 1 et 2 dans lequel les coffrets de régulation comportent une platine verticale pourvue de socles sur lesquels viennent s'enficher les culots à broches multiples de modules de régulation, lesdits modules comportant un boitier qui peut aisément-être- saisi d'une seule main et être supporté par un seul socle pour connecteur à broches multicontacts. 4. Ensemble selon les revendications t, 2 et 3 dans lequel les boitiers des modules enfichables sont des cylindres en matière plastique d'environ 8 cm de longueur et 6 cm de diamètre enfermant des plaquettes de forme polygonale ou circulaire , ces plaquettes étant perpendiculaires aux axes des cylindres et portant des circuits imprimés reliant des composants électroniques statiques de façon telle que chaque module soit un maillon fonctionnel (amplificateur, comparateur logique,..) spécialement conçu et exécuté pour constituer la channe de régulation incluse dans un coffret, les boitiers des modules à fonction galvanométrique étant des cylindres des dimensions Indiquées, mais équipés d'appareils électromécaniques du commerce, à la différence des autres modules, tout en pouvant, comme eux, être mis en place ou remplacés à l'aide d'une seule main par un personnel sans qualification technique particulière. 5. ensemble selon les revendications 1 2 et 3, dont le coffret de base ne repose pas directement sur le sol, mais sur une gaine support, en matière plastique incorrodable, tubulaire, de section droite verticale rectangulaire, d'axe horizontal, gaine elle-même fixée au sol et présentant, sous le coffret de base qu'elle supporte, à droite et à gauche, deux orifices par ou peuvent pénétrer et près desquels peuvent être fixés des chemins de câbles destinés à supporter les conducteurs qui entrent alors dans l'ensemble de coffrets ou en sortent à travers des presse-étoupe étanches fixés sur la paroi horizontale basse du coffret de base, ces dispositions permettant une fixation indirecte aisée de ce coffret au sol et un raccordement facile des cibles électriques de liaison par un personnel sans qualification technique particulière disposant seulement dloutils à main, ce système de support et de raccordement n impliquant aucune contre-indication d'emploi en raison du caractère plus ou moins agressif de l'atmosphère du lieu où l'ensemble est implanté.