Brevet FR2334099A1 — publié le 19770701

L'invention est relative à un appareil automatique, pour mesurer la pollution d'un liquide, comprenant une tête de lecture où ce liquide est obligé de circuler à travers un orifice restreint sous une différence de pression déterminée et où la pollution est évaluée par comptage des particules solides qui traversent cette tête de lecture dans un laps de temps déterminé, c'est-à-dire qui sont contenues dans un volume déterminé de liquide. De tels appareils peuvent être utilisés notamment pour déterminer à quel moment les liquides hydrauliques de groupes hydrauliques ou de circuits d'avions ou de navires, doivent être remplaces.Pour simplifier la description, on appellera ci-après "liquide à compter" le liquide dont on doit mesurer la pollution et qui est dirigé vers la tête de lecture et 1,liquide compté le liquide dont on a mesuré la pollution et qui quitte la tête de lecture. Le comptage des particules est en général effectué à l'aide d'un système optique ou diélectrique de type connu. Dans un systeme optique par exemple, le liquide à compter est laminé dans la tête de lecture à travers un orifice calibré ou restreint de forme rectangulaire. Une fenêtre transparente, incorporée à la paroi de cet orifice, canalise un faisceau lumineux qui traverse le liquide et éclaire une cellule photo-électrique ou autre photo-detecteur. L'étroitesse de orifice calibré oblige les particules à passer une à une devant le faisceau lumineux. Les passages successifs des particules déterminent, dans la cellule, des impulsions dont l'intensité varie selon la surface lumineuse masquée par ces particules. La cellule est reliée à un compteur d'impulsions électronique qui indique le nombre des particules, soit en une somme globale si l'appareil n'a qu'un seul canal de lecture, soit par tranche de tailles des particules s'il est équipé de plusieurs canaux. Les systèmes diélectriques fonctionnent de manière analogue. Pour empêcher le susdit orifice restreint de se colmater, ce qui fausserait évidemment les mesures, il est indispensable de rincer périodiquement la tête de lecture à l'aide dtun liquide de rinçage appelé ci-après solvant (éther de pétrole, par exemple). En outre, il est recommandé de réétalonner de temps en temps l'appareil en y faisant passer un liquide étalon, c'est-à-dire un liquide ayant une pollution connue et uniforme. Lorsqu'ils sont inclus dans un circuit, les appareils connus ne peuvent être ni rincés, ni étalonnés sans avoir été débranchés complètement au préalable, ce qui est incompatible avec un emploi opérationnel, c'est à-dire hors d'un laboratoire, et n'offre guère de garantie. En plus des délais supplémentaires qu'ils imposent, les branchements et débranchements successifs de l'appareil entraînent une pollution supplémentaire qui fausse encore les mesures. L'invention a pour but d'agencer l'appareil de façon que les opérations de rinçage et, éventuellement, d'étalonnage puissent se faire entre les opérations de comptage sans qu'on ait à débrancher l'appareil de la source de liquide à compter. Pour atteindre ce but, l'appareil conforme à l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un conduit d'arrivée du liquide à compter et un conduit de départ du liquide compté entre lesquels est montée la tête de lecture et qui aboutissent à des raccords démontables,ainsi qu'un circuit de solvant passant par la tête de lecture et par deux robinets couplés de sélection qui sont montés respectivement sur les conduits d'arri zée et de départ et sont capables d'occuper deux positions différentes, une position de comptage, pour laquelle ils relient le conduit d'arrivée au conduit de départ par l'intermédiaire de la tête de lecture en isolant celle-ci du circuit de solvant, et une position de rinçage pour laquelle ils branchent le circuit de solvant sur la tête de lecture en isolant celle-ci des conduits d'arrivée et de départ, et ceci de façon telle que le solvant traverse la tête de lecture dans le sens contraire à celui suivi par le liquide à compter. Le circuit de solvant comprend avantageusement un récipient doseur, sur la partie haute duquel est branchée une source d'air comprimé (compresseur incorporé ou raccord avec un compresseur extérieur), et qui est suivi d'un filtre et ce circuit aboutit à un raccord terminal pouvant être relié à un vase de récupération.Dans ce dernier cas, le récipient doseur est relié à un réservoir de solvant par l'intermédiaire d'une soupape de remplissage et le circuit de solvant comprend, respectivement entre la source d'air comprimé et le récipient doseur et entre ce dernier et la tête de lecture, un premier et un deuxième robinets couplés de commande capables d'occuper au moins deux positions différentes, une position de rinçage pour laquelle ils établissent la continuité du circuit de solvant filtré etune position de remplissage du récipient doseur pour laquelle, d'une part, le premier robinet de commande isole le récipient doseur de la source d'air comprimé et le met à l'air libre et, d'autre part, le deuxième robinet de commande isole le récipient doseur de la tête de lecture;;ceci perret au solvant de passer du réservoir au récipient doseur sans pouvoir s'en échapper vers la tête de lecture ou vers le conduit de départ du liquide compté, le récipient doseur étant maintenu à la pression atmosphérique par sa mise à ltair libre, durant son remplissage. Selon une construction avantageuse, l'appareil comprend en outre un circuit d'étalonnage ayant en commun avec le circuit de solvant une première partie allant de la source d'air comprimé au premier robinet de commande et une deuxième partie comprise entre le deuxième robinet de commande et le raccord terminal du circuit de solvant, les robinets couplés de commande étant agencés pour pouvoir occuper une troisième position dans laquelle ils isolent ensemble le récipient doseur de solvant et dans laquelle, d'une part, le premier robinet de commande relie ladite première partie du circuit de solvant, par son extrémité éloignée de labource d'air comprimé, à un deuxième raccord terminal situé près du premier et, d'autre part, le deuxième robinet de commande relie ladite deuxième partie du circuit de solvant, par son extrémi-té éloignée du premier raccord terminal, à l'air libre, l'ensemble étant tel qu'après introduction des raccords terminaux dans un flacon fermé de liquide étalon, il s'établisse, sous l'effet de la pression de la source d'air comprimé, un circuit de liquide étalon tel que celuici traverse la tête de lecture dans le même sens que le liquide à compter. Dans ce cas, les robinets couplés de commande sont avantageusement agencés pour pouvoir occuper une quatrième position dans laquelle ils isolent ensemble le récipient doseur de solvant et le premier robinet de commande relie le deuxième raccord terminal à l'aspiration d'une pompe à vide, l'ensemble étant tel que, les robinets de sélection étant mis en position de rinçage, le flacon de liquide étalon se trouve relié uniquement à l'aspiration de la pompe qui en assure ainsi le dégazage. L'invention va être maintenant décrite plus en détail à l'aide du mode de réalisation représenté aux dessins annexés. Les fig.1 à 5, de ces dessins, montrent schématiquement un appareil automatique pour mesurer la pollution d'un liquide, respectivement en cinq phases différentes de fonctionnement : remplissage du récipient doseur en solvant ; rinçage; dégazage du flacon étalon; étalonnage et comptage. Pour faciliter la compréhension des dessins, on y a représenté, par un simple trait, les conduits qui ne sont pas utilisés dans la phase illustrée et, par un double trait, ceux qui sont utilisés dans cette même phase, les sens de circulation y étant alorschématisés par des flèches. L'appareil représenté comprend un conduit d'arrivée 1 du liquide à compter et un conduit de départ 2 du liquide compté entre lesquels est montée la tête de lecture 3 et qui aboutissent à des raccords démontables 4 et 5; ainsi qu'un circuit de solvant passant par la tête de lecture 3 et par deux robinets de sélection 6 et 7 couplés par un mécanisme représenté schématiquement en 8.Ces robinets 6 et 7 sont montés respectivement sur les conduits 1 et 2 et sont capables d'occuper deux positions différentes, une position de comptage (fig.5) pour laquelle ils relient le conduit d'arrivée 1 au conduit de départ 2 par l'intermédiaire de la tête de lecture 3 en isolant celle-ci du circuit de solvant et une position de rin çage (fig.2) pour laquelle ils branchent le circuit de solvant sur la tête de lecture 3 en isolant celle-ci des conduits d'arrivée 1 et de départ 2, et ceci de façon telle que le solvant traverse la tête de lecture 3 dans le sens (fig.2) contraire à celui suivi par le liquide à compter (fig.5). Le circuit de solvant comprend un récipient doseur 9 sur la partie haute duquel est branchée une source d'air comprimé 10. Ce récipient doseur 9, dont la capacité est variable suivant les têtes de lecture 3 utilisées (20 ml par exemple), est relié à un réservoir de solvant 11 par l'intermédiaire d'une soupape de remplissage 12. Le réservoir 11, qui est en acier inoxydable ou en matière plastique, a une capacité de 1 litre environ. Le circuit de solvant comprend un premier robinet décommande 13 entre la source d'air comprimé 10 et le récipient doseur 9 et un deuxième robinet de commande 14 entre ce récipient 9 et la tête de lecture 3, ces deux robinets 13 et 14 étant couplés par un mécanisme représenté schématiquement en 15.Le circuit de solvant comprend donc, d'amont en aval, un conduit 16 reliant la source dlair comprimé 10 au premier robinet de commande 13; un conduit 17 reliant ce robinet 13 à la partie haute du récipient doseur 9; un conduit 18 reliant ce récipient 9 au deuxième robinet de commande 14; un conduit 19 reliant ce robinet 14 au robinet de sélection 7, c'està-dire à celui qui coopère avec le conduit de départ 2; un conduit 20 reliant l'aube robinet de sélection 6 à un raccord terminal 21, lequel peut être -relié à un vase de récupération extérieur 22. Le conduit 16 est muni d'un détendeur 23, d'un filtre 24 et d'un ma nomètre 25. Le conduit 18 est muni, lui aussi, d'un filtre 26. Le réservoir de solvant 11 possède un bouchon de remplissage 27 avec filtre de mise à l'air libre et est traversé par une tige 28 portant la soupape 12 à l'une de ses extrémités et un bouton de commande 29 à son autre extrémité qui sort par le haut du réservoir 11. Un ressort 30 agit sur la tige 28 dans le sens qui tend à fermer la soupape 12. Le récipient doseur 9 est placé au bas du réservoir 1 de façon que le solvant puisse parvenir de ce dernier au -récipient 9 par gravité, lorsqu'on-ouvre la soupape 12 par pression sur le bouton 29. Les robinets couplés de commande 13,14 sont capables d'occuper au moins deux positions différentes: une position de rin çage (fig.2) pour laquelle ils établissent la continuité du circuit de solvant 10,16,17,9,18,19,3,20,21 et une position de remplissage du récipient doseur 9- (fig.1) pour laquelle, d'une part, le premier robinet de commande 13 isole le récipient doseur 9 de la source d'air comprimé 10 et le met à l'air libre par l'intermédiaire d'un conduit 31 et d'un robinet 36 et, d'autre part, le deuxième robinet de commande 14 isole le récipient doseur 9 de la tête de lecture 3. Le robinet 36 est capable d'occuper deux positions différentes : une position stable pour laquelle il met le conduit 31 à l'air libre (fig.1, 2, 4 et 5) et une position instable pour laquelle il met ce même conduit 31 en relation avec une pompe à dépression 33 (fig.3). L'appareil comprend en outre un circuit d'étalonnage ayant en commun avec le circuit de solvant une première partie (conduit 16) allant de la source d'air comprimé 10 au premier robinet de commande 13 /une deuxième partie (conduits 19 et 20 reliés par l'intermédiaire de la tête de lecture 3) comprise entre le deuxième robinet de commande 14 et le raccord terminal 21 du circuit de solvant.Les robinets couplés de commande 13,14 sont alors agencés pour pouvoir occuper une troisième position (fig.4) dans laquelle ils isolent ensemble le récipient doseur 9, par fermeture des conduits 17 et 18, et dans laquelle, d'une part, le premierinbinet de commande 13 relie la première partie du circuit de solvant (conduit 16), par son extrémité éloignée de la source d'air comprimé 10, à un deuxième raccord terminal 32 situé près duEremier raccord terminal 21 et, d'autre part, le deuxième robinet de commande 14 relie la deuxième partie du circuit de solvant (conduits 19 et 20), par son extrémité éloignée du premier raccord terminal 21, à l'air libre.A cet effet, on fait aboutir au premier robinet de commande 13, en plus des conduits 16, 17 et 31, un conduit 34 aboutissant au raccord terminal 32 et on monte sur le conduit 31 le cinquième robinet 36 capable, dans une première position (fig. 1, 2, 4 et 5), de mettre le conduit 31 à l'air libre, et, dans une deuxième position (fig.3), de relier le conduit 31 au conduit d'aspiration 37 de la pompe 33. De plus, on fait aboutir au deuxième robinet de commande 14 un conduit 38 relié en permanence au conduit 31. I1 y a enfin avantage à agencer les robinets couplés de commande 13,14 de façon qu'ils puissent occuper une quatrième position (fig.3 et 5) pour laquelle ils isolent les conduits 16,17 18 et 19, pour laquelle le deuxième robinet 14 rend inopérant le conduit 38 et pour laquelle le premier robinet 13 relieuse conduit 34 au conduit 31, c'est-à-dire , suivant la position du robinet 36, soit à l'aspiration de la pompe 33 (fig.3), soit à l'air libre (fig.5). L'appareil est enfin complété par un mélangeur magnétique 39, opérant par agitation mécanique et situé à proximité des raccords terminaux 21,32 de façon à pouvoir recevoir un flacon 40 (fig.4) contenant un liquide étalon, c'est-à-dire un liquide de pollution connue. Le flacon 40 est un flacon standard en verre de 125 à 250 ml, rond, à large col et à fond plat et il est équipé d'un bouchon spécial de prélèvement. Des raccords souples 41, traversant le bouchon du flacon 40 et adaptés aux raccords 21 et 32, permettent alors de relier le conduit 20 au fond du flacon et le conduit 34 au sommet de celui-ci. Les robinets 6,7, 13, 14 et 36 sont généralement du type à boisseau mais d'autres types de robinets assurant les mêmes fonctions peuvent être utilisés. Dans ce qui précède, on a désigné par "conduits" aussi bien des tubes que des canaux ou passages incorporés à ces robinets ou à d'autres éléments de l'appareil. L'ensemble compresseur-dépresseur 10,33 peut faire partieintéarante de l'appareil ou être monté à part; il fournit une pression réglable de O à 1,8 bar minimum et une dépression maximum de 380 mm de Hg. On obtient ainsi un appareil dont le fonctionnement est le suivant. A l'aide de ses raccords 4 et 5, on commence par brancher l'appareil en dérivation sur le circuit du liquide à compter. Le montage des soupapes de régulation de pression et de débit du liquide à compter ne fait pas partie de cet appareil et ces soupapes doivent être adaptées au système de te te de lecture utilisé. On laisse ensuite en permanence l'appareil branché sur le circuit. Avant toute opération de rinçage, on place les robinets 6,7,13,14 et 36 comme le montre la fig.1 et on pose, sur le mélangeur 39, un vase de récupération 22 dans lequel on fait aboutir le conduit 20 par l'intermédiaire d'un tuyau souple adapté à son raccord terminal 21. Pour remplir le récipient doseur 9, il suffit d'appuyer sur le bouton 29 pour ouvrir la soupape de remplissage 12. A condition, bien entendu, que le réservoir 11 contienne du solvant, ce dernier s'écoule par gravité dans le récipient 9 en quantité suffisante pour remplir celui-ci. En même temps, l'air en fermé dans le récipient 9 en est chassé par l'arrivée du solvant et s'échappe par l'intermédiaire du conduit 17, du robinet 13, du conduit 31 et du robinet 36.La tête de lecture 3 est isolée par les robinets 6 et 7. Une fois le récipient 9 rempli, le bouton 29 est tâché. Pour procéder à la phase de rinçage (fig.2), on place les robinets 13 et 14 à la position de la fig.2 et on vérifie que les robinets 6.et 7, dont la position était indifférente dans la phase précédente de rinçage, relient bien le conduit 19 à la tête de lecture 3 et celle-ci au conduit 20. La source d'air comprimé 10 étant en fonctionnement, elle envoie de l'air par le conduit 16, le robinet 13 et le conduit 17, à la partie supérieure-du récipient 9 dont la seule issue est le conduit 18, puisque la soupape 12 est fermée. Le solvant contenu dans ce récipient 9 est donc refoulé par l'air comprimé dans le conduit 18 et passe successivement par le filtre 26, le robinet 14, le conduit 19, le-robinet 7, la tête de lecture 3, le robinet 6, le conduit 20, le raccord 21 pour être recueilli dans le vase de récupération 22.Le solvant traverse ainsi la tête de lecture 3 à contre-courant du liquide à compter, ainsi qutil ressortira de la description de la phase de comptage. On est donc ainsi assuré que les saletés qui ont pu s'accumuler dans la phase de comptage précédente sont efficacement éliminées. En raison du dosage du solvant qui est effectué à l'aide du récipient 9, on évite tout gaspillage de solvant et la manoeuvre de l'appareil est facilitée. Le solvant récupéré dans le vase 22 peut d'ailleurs être réutilisé, éventuellement après épuration. De plus, grâce à la présence du filtre 26, on est assuré que le solvant n'entraîne pas des particules étrangères dans la tête de lecture 3. Pour préparer la phase d'étalonnage, on agite manuellement le flacon 40, on le pose ensuite sur le mélangeur magnétique 39 comme le montre la fig.3 et on branche ses raccords souples 41 sur les raccords 21 et 32 de la manière indiquée ci-dessus. Tout d'abord, en plaçant convenablement les robinets 6,7, 13 et 14, on commence par relier l'intérieur du flacon G seulement à l'aspira tion de la pompe 33, parl'intermédiaire des conduits 34,31 et 37, le robinet 36 étant placé àla position de la fig.3, en vue de dégazer le liquide étalon. Puis on met en marche le mélangeur 39 pour homogénéiser ce liquide. Cela étant, on place les robinets 6, 7, 13 et 14 comme le montre la fig.4, le robinet 36 prenant de lui-même sa position stable représentée à cette figure.L'air comprimé, provenant de la source 10, passe alors par le conduit 16, le robinet 13, le conduit 34 et le raccord 32 et parvent ainsi à la partie supérieure du flacon 40. Cet air chasse donc de ce flacon le liquide étalon homogénéisé qui passe successivement par le conduit 20, le robinet 6, la tête de lecture 3, le robinet 7, le conduit 19, le robinet 14, les conduits 38 et 31, le robinet 36, et un conduit de mise à l'air libre 42 à la sortie duquel peut être récupéré le liquide étalon. L'étalonnage 'de la tête de lecture se fait ainsi avec unliquide étalon qui traverse la tête de lecture 3 dans le même sens que lors de la phase de comptage (fig.5), ce qui évite toute erreur d'étalonnage. On constate donc que, lors de la phase d'étalonnage (fig.4), un liquide peut être mis en circulation en circuit fermé et traverser alors la tête de lecture 3 dans le sens normal du comptage. On peut donc substituer au flacon 40 de liquide étalon /flacon con tenant un échantillon de liquide prélevé sur un autre circuit, les autes éléments de l'appareil étant dans les positions visibles à la fig.4. Avec l'appareil conforme à l'invention, on peut ainsi mesurer la pollution de cet échantillon dans les mêmes conditions que l'étalonnage, en lui faisant traverser la tête de lecture 3 dans le sens convenable. Enfin, dans la phase de comptage (fig.5), on place les robinets 6 et 7 de façon à relier le conduit d'arrivée 1 au conduit de départ 2 par l'intermédiaire de la tête de lecture 3. E tant donné que le liquide à compter arrive détendu à une pression déterminée qui est supérieure à la pression régnant dans le conduit de départ 2, le liquide à compter traverse la tête de lecture 3 dans le sens voulu et selon un débit connu. Les robinets 3 et 14 occupent une nouvelle position qui a été décrite ci-dessus et dans laquelle ils mettent à l'air libre leurs propres boîtiers. On peut obturer de façon étanche les raccords 21 et 32 en les reliant ensemble par un raccord souple 44. Il est facile de vérifier que toutes les masers qui viennent dtêtre décrites se succèdent sans qu'il soit nécessaire de debrancher les raccords 4 et 5. Ces phases peuvent donc se répéter autant de fois qutil est nécessaire sans débranchements et rebranchements qui seraient générateurs de pertes de temps et de risques de pollution supplémentaire. Sur les figures, on a limité par un cadre 43 en trait interrompu tous les éléments qui sont incorporés à l'appareil dans sa version la plus complète. Selon une autre solution, la tête de lecture 3, avec les robinets 6 et 7, pourrait être désolidarisée de l'appareilS la tête de lecture 3 restant sur le circuit et ensemble de rinçage-étalonnage devenant portatif avec des jonctions sur les conduits 19 et 20 par des raccords-auto-obturateurs. Dans les deux cas, et comme il a déjà été signalé, le compresseur-dépresseur 10, 33 peut être extérieur à l'appareil. De plus, le mélangeur 39 pourrait faire défaut dans l'appareil. REVENDICATIONS - - Appareil automatique, pour mesurer la pollution d'un li- quide dans un circuit fermé, comprenant une tête de lecture où ce liquide est obligé de circuler à travers un orifice restreint sous une différence de pression déterminée et où la pollution est évaluée par comptage des particules solides qui traversent cette tête de lecture dans un laps de temps déterminé, c'est-à-dire qui sont contenues dans un volume déterminé de liquide, comprenant un conduit d'arrivée du liquide à compter et un conduit de départ du liquide compté entre lesquels est montée la tête de lecture et qui aboutissent à des raccords démontables, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de solvant et un circuit d'étalonnage passant par la tête de lecture et par deux robinets couplés de sélection qui sont montés respectivement sur les conduits d'arrivée et de départ et sont capables d'occuper deux positions différentes, une première position correspondant au comptage, pour laquelle ils relient le conduit d'arrivée au conduit de départ par l'intermédiaire de la tête de lecture en isolant celle-ci du circuit de solvant et du circuit d'étalonnage, et une deuxième position correspondant au rinçage ou à l'étalonnage pour laquelle ils branchent le circuit de solvant et le circuit d'étalonnage sur la tête de lecture en isolant celle-ci des conduits d'arrivée et de départ, cependant que les circuits de solvant et d'étalonnage sont raccordés à deux robinets couplés de commande. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de solvant comprend un récipient doseur, sur la partie haute duquel est branchée une source d'air comprimé (compresseur incorporé ou raccord avec un compresseur extérieur) et qui est suivi d'un filtre et en ce que le circuit aboutit à un raccord terminal pouvant être relié à un vase de récupération. 3 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le récipient doseur est relié à un réservoir de solvant par l'intermédiaire d'une soupape de remplissage et le circuit de solvant comprend, respectivement entre la source d'air comprimé et le récipient doseur et entre ce dernier et la tête de lecture, le premier et le deuxième robinets couplés de commande capables d'occuper au moins deux positions différentes, une position de rinçage pour laquelle ils établissent la continuité du circuit de solvant filtré et une position de remplissage du récipient doseur pour laquelle, d'une part, le premier robinet de commande isole le récipient doseur de la source d'air comprimé et le met à l'air libre et, d'autre part, le deuxième robinet de commande isole le récipient doseur de la tête de lecture. 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit d'étalonnage comprendfen commun avec le circuit de solvant une première partie allant de la source d'air comprimé au premier robinet de commande et une deuxième partie comprise entre le deuxième robinet de commande et le raccord terminal du circuit de solvant, les robinets couplés de commande étant agencés pour pouvoir occuper une troisième position dans laquelle ils isolent ensemble le récipient doseur de solvant et dans laquelle, d'une part, le premier robinet de commande relie ladite première partie du circuit de solvant, par son extrémité éloignée de la source d'air comprimé, à un deuxième raccord terminal situé près du premier et, d'autre part, le deuxième robinet de commande relie ladite deuxième partie du circuit de solvant, par son extrémité éloignée du premier raccord terminal, à l'air libre, l'ensemble étant tel qu'après introduction des raccords terminaux dans un flacon fermé de liquide étalon, il s'établisse, sous l'effet de la pression de la source d'air comprimé, un circuit fermé de liquide étalon tel que celuici traverse la tête de lecture dans le même sens que le liquide à compter. 5 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les robinets couplés de commande sont agencés pour pouvoir occuper une quatrième position dans laquelle ils isolent ensemblent le ré eipient doseur de solvant et le premier robinet de commande relie le deuxième raccord terminal à l'aspiration d'une pompe à vide, ensemble étant tel que, les robinets de sélection étant mis en position de rinçage, le flacon de liquide étalon se trouve relié uniquement à l'aspiration de la pompe qui en assure ainsi le dé ga- age.