Brevet FR2377627A1 — publié le 19780811

L'invention concerne un dispositif pour réaliser l'analyse d'un mélange gazeux (gaz de mesure) en ce qui concerne la présence de composants possédant une susceptibilité paramagnétique, et comportant une chambre de mesure traversée par le gaz de mesure et disposée en partie dans ltentrefer d'un aimant produisant un champ magnétique possédant une intensité de champ alternative, et comportant des conduites d'amenée pour le gaz de mesure et pour un gaz de comparaison ainsi qu'une conduite commune de sortie et un système de mesure, détectant les variations de pression apparaissant en tant qu'effet de mesure dans la chambre de mesure et comportant un capteur de mesure sensible à la pression ou à l'écoulement. Un tel dispositif est connu par exemple d'après la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le nO 1 926 510. Par suite de l'inertie de masse des colonnes de gaz situées dans le système de conduites et dans la chambre de mesure, il apparaît, dans le cas de secousses du dispositif de mesure, des écoulement qui sont connus sous le nom d'effet parasite pneumatique et conduisent à des signaux de mesure erronés. Pour réaliser la compensation de cet effet parasite pneumatique, on a utilisé dans le système de mesure un passage croisé de conduites, qui est constitué assurément de façon simple, mais dont l'action ntest souvent pas suffisante notamment dans le cas de mesures de haute sensibilité. Dans un autre appareil de mesure connu (brevet français nO 76.15073), la compensation de l'effet parasite pneumatique est réalisée électriquement à l'aide d'un système de conduites fantôme, ce qui implique cependant une certaine dépense. Par conséquent il se pose le problème de trouver un dispositif efficace et d'une constitution aussi simple que possible pour réaliser la compensation de effet parasite pneumatique. De façon étonnante il s'est avéré que la chambre annulaire connue depuis longtemps pour des appareils thermomagnétiques de mesure de l'oxygène (voir le brevet allemand n0970 488) peut être appropriée à etre utilisée dans certaines conditions pour résoudre ce problème. Par conséquent un dispositif du type indiqué plus haut est caractérisé par le fait que la chambre de mesure est constituée d'une façon connue en soi sous la forme d'une chambre annulaire comportant une liaison transversale s'étendant coaxialement suivant un diamètre de ladite chambre, que le capteur de mesure est disposé dans la partie centrale de la liaison transversale, dans laquelle la conduite subdivisée d'amenée du gaz de comparaison débouche de façon symétrique des deux cotés du capte-ur de mesure, qu'au moins une embouchure de la liaison transversale dans la chambre annulaire se situe dans la partie homogène du champ magnétique et que la résistance d'écoulement de ladite liaison transversale est élevée par rapport à celle de la chambre annulaire. Etant donné qu'ici le capteur de mesure est disposé pratiquement au centre de gravité du système de conduites, des mouvements de rotation accélérés autour de ce centre de gravité ou autour du centre de la chambre annulaire provoquent un déplacement relatif entre la paroi de la chambre de mesure et le gaz de mesure, ledit déplacement relatif n'ayant toutefois aucune action sur l'écoulement du gaz de comparaison dans le capteur de mesure. Par suite des résistances différentes d'écoulement de la chambre de mesure et de la liaison transversale, les signaux parasites provoqués par des déplacements accélérés linéaires sont, également > faibles d'une façon négligeable, étant donné que les écoulements de compensation apparaissant dans le cas d'un choc appliqué au système de mesure s'écoulent en majeure partie dans la chambre annulaire. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illastré schématiquement aux dessins annexés deux formes de réalisation de l'objet de l'invention. La chambre de mesure, constituée sous la forme d'une chambre annulaire 1, du dispositif de mesure représenté sur la figure i comporte une conduite d'amenée 2 pour le gaz de mesure et une conduite de sortie commune 3 opposée prévue pour la sortie du gaz de mesure et du gaz de comparaison. A droite de l'axe commun à la conduite 2 d'amenée du gaz de mesure et à la conduite 3 de sortie, s'étend une liaison transversale 4 qui est coaxiale à un diamètre de la chambre annulaire 1 et dans la partie centrale de laquelle est disposé un capteur de mesure 5 sensible à la pression ou à l'écoulement.La conduite 6 d'amenée du gaz de comparaison se subdivise en deux branches 7 et 7' qui comportent respectivement des organes d'étranglement 8 et 8' et dé bouchent, des deux cotés du capteur de mesure, d'une façon symétrique dans la liaison transversale 4, Le gaz de mesure s'écoule par conséquenten quantités égales vers la droite et vers la gauche dans la chambre annulaire 1. L'embouchure de gauche 9 de la liaison transversale 4, véhiculant le gaz de mesure, dans la chambre annulaire 1 se situe dans la partie homogene du champ magnétique 10 qui s'étend perpendiculairement au plan du dessin. Afin d'obtenir une compensation efficace de l'ef- fet parasite pneumatique aussi bien dans le cas d'une accélération en rotation que dans le cas d'une accélération linéaire, la chambre annulaire 1 et la liaison transversale 4 sont constituées de telle manière que la résistance d'écoulement dans la liaison transversale 4 est élevée par rapport à la résistance d'écoulement dans la chambre annulaire 1. Les sections transversales de la chambre annulaire et de la liaison transversale doivent donc différer,à cet effet, d'au moins une puissance dé dix. Afin d'obtenir ceci, la chambre annulaire 1 possède une section transversale 11 de passage en forme de rectangle aplati , en sorte qu'on peut disposer ladite chambre annulaire de manière qu'elle passe dans ltentrefer de l'aimant produisant le champ magnétique 10. Si lton choisit comme capteur de mesure 5 un microdétecteur thermique d'écoulement, connu, comportant deux grilles disposées,l'une derrière l'autre suivant la direction d'écoulement et constituées en un matériau résistif thermosensibleetdont la résistance d'écoulement est suffisamment élevée pour que le débit' due gaz pulsé atteigne environ 0,01 mm3, la résistance d'écoulement de la liaison transversale 4 est déterminée dans ce cas par le capteur de mesure ; la section transversale de la liaison transversale 4 peut être choisie d'une façon libre. Sur la.figure 2 on a représenté une variante, avantageuse du point de vue de sa fabrication, de la chambre annulaire 1, qui est ici constituée sous la forme d'un tube possédant une section transversale 11 circulaire ou ovale. La liaison transversale 4,qui débouche dans la chambre annulaire 1 à l'intérieur du champ magnétique 10 et par laquelle le gaz de comparaison est amené, est ici constituée pratiquement sous la forme d'un tube capilulaire, tandis que le capteur de mesure 5 est par exemple un condensateur à membrane. En outre on a encore indiqué une possibilité utili sable d'une façon générale de doublement de l'effet de mesure, consistant à disposer également l'embouchure de droite 9' de la liaison transversale 4, véhiculant le gaz de comparaison, dans la chambre annulaire 1 dans la partie homogène d'un champ magnétique 10' dont l'intensité de champ varie à l'opposé de celle du champ magnétique 10. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour réaliser l'analyse d'un mélange gazeux (gaz de mesure) en ce qui concerne la présence de composants possédant une susceptibilité paramagnétique, et comportant une chambre de mesure traversée par le gaz de mesure et disposée en partie dans ltentrefer d'un aimant produisant un champ magnétique possédant une intensité de. champ alternative, et comportant des conduites d'amenée pour le gaz de mesure et pour un gaz de comparaison ainsi qu'unie conduite commune de sortie et un système de mesure, détectant les variations de pression apparaissant en tant qu'effet de mesure dans la chambre de mesure et comportant un capteur de mesure sensible à la pression ou à l'écoulement, caractérisé par le fait que la chambre de mesure est constituée de façon connue en soi sous la forme d'une chambre annulaire (1) comportant une liaison transversale (4) s'étendant coaxialement suivant un diamètre de ladite chambre annulaire, que le capteur de mesure (5) est disposé dans la partie centrale de la liaison transversale (4), dans laquelle la conduite subdivisEe(6) du gaz de comparaison débouche de façon symétrique des deux côtés du capteur de mesure (5), qu'au moins une embouchure (9) de la liaison transversale (4) dans la chambre annulaire (1) est située dans la partie homogène du champ magnétique (10), et que la résistance d'écoulement de la liaison transversale t4) est élevée par rapport à celle de la chambre annulaire (t). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre annulaire (1) possède une section transversale (11) en forme de rectangle aplati. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre annulaire -(1) possède une section transversale circulaire ou ovale.