Brevet FR2363101A1 — publié le 19780324

L'invention concerne un analyseur non dispersif de gaz a infrarouge fonctionnant selon le procédé à deux faisceaux et comportant des chambres de réception à deux couches,disposées aussi bien sur le trajet du rayonnement de mesure que sur le trajet du rayonnement de comparaison, et comportant des dispositifs pour former un premier signal électrique correspondant à la différence des énergies absorbées dans les premières couches respectives des chambres de réception, et comportant des dispositifs pour former un second signal électrique correspondant à la différence des énergies absorbées dans les secondes couches respectives des chambres de réception, ainsi que des dispositifs pour former un signal de différence , proportionnel à la valeur de mesure, à partir des premier et second signaux électriques. Un tel analyseur est connu d'après la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le nO 1 109 418. Les chambres de réception à deux couches d'après Luft (brevet allemand nO 1 017 385), dont le mode de fonctionnement peut etre supposé connu, sont constituées, dans cet analyseur, sous la forme de volumes ou d'espaces fermés l'un par rapport à l'autre, le gaz de remplissage du volume correspondant à première couche étant choisi en ce qui concerne sa composition et/ou la pression du gaz de telle manière qu'il possède une plage d'absorption seulement étroite, correspondant à la plage de résonance des composants qu'il faut déterminer dans le gaz de mesure,cependant que le gaz de remplissage du secorddétecteur est choisi en ce qui concerne sa composition et/ou sa pression , de telle manière qu'il possède une plage d'absorption large englobant la plage de résonance indiquée en premier. Comme dispositifs pour former les signaux électriques, qui correspondent aux différences des énergies absorbées dans les premières ou dans les secondes couches des chambres de réception, il est prévu des condensateurs à membrane dont les signaux de sortie sont soustraits l'un de l'autre pour former la différence. Le signal de sortie correspondant au point zéro en l'absence du gaz de mesure peut cependant se décaler dans ce dispositif, étant donné que dans les volumes fermés des chambres de réception, des variations différentes de pression peuvent ap paraître pendant des durées assez importantes, par suite de la variation de température ou bien par suite de l'apparition de composantes parasites à partir des parois des chambres dans la masse de gaz de remplissage et une variation, provoquée de ce fait, des pression partielles peut se produire. Par conséquent il se pose le problème de perfectionner un appareil du type indiqué plus haut en ce qui concerne sa stabilité de longue durée et l'élimination de composantes parasites supplémentaires. Une solution de ce problème est caractérisée par le fait que les volumes contenant la première et la seconde couche de chaque chambre de réception sont reliés par l'intermédiaire d'une conduite possédant une résistance d'écoulement élevée et qu'aussi bien les volumes, contenant les premières couches, que les volumes, contenant les secondes couches, des chambres de réception situées sur le trajet du rayonnement de mesure et sur le trajet du rayonnement de comparaison sont réunis par l'intermédiaire de conduites possédant une résistance d'écoulement faible, et que dans les conduites possédant une résistance d'écoulement faible sont disposés des détecteurs d'écoulement constitués sous la forme de résistances sensibles à la température et qui forment des parties de circuits de mesure en pont dont la sensibilité de mesure peut etre réglée séparément.Suivant une forme de réalisation préférée, les résistances sensibles à la température constituent des parties de ponts de mesure à résistances, dont les diagonales de mesure sont raccordées à des amplificateurs possédant une amplification réglable et à partir des signaux de sortie desquels-on forme le signal de différence proportionnel à la valeur de mesure . Tous les volumes sont par conséquent reliés entre eux du point de vue du passage des gaz et comportent par conséquent un remplissage de gaz identique en ce qui concerne sa composition et sa pression.Les conduites reliant les première et seconde couches de chaque chambre formant détecteur sont conçues, du point de vue de leur résistance d'écoulement, de telle manière que les écoulements produits par modulation dans les conduites contenant les détecteurs d'écoulement ne sont pas influencés, mais que cependant des différences de pression totale ou de pressions partielles s'établissant lentement peuvent se compenser. Par suite de la possibilité de modifier en soi les amplifications des signaux de sortie des deux ponts de mesure, il est possible dans une large mesure d'obtenir une suppression de grandeurs parasites ou de sensibilités transversales. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé un exemple de réalisation d'un analyseur infrarouge de gaz du type conforme à l'invention. Le rayonnement émis par une source de rayonnement infrarouge 1 est subdivisé dans lediviseur de rayonnement 2 en deux trajets de rayonnement, à savoir le trajet de rayonnement de mesure 3 et le trajet de rayonnement de comparaison 4. Le rayonnement est modulé en phase par un obturateur rotatif 5. A la suite de la cuvette d'analyse 6 traversée par le gaz de mesure , sur le trajet du rayonnement de mesure 3 et à la suite de la cuvette 7 remplie par le gaz de comparaison et située sur le trajet du rayonnement de comparaison 4 se succèdent, suivant la direction du rayonnement, les deux chambres de réception 8 et 9 à deux couches, qui comportent chacune une paroi transversale perméable au rayonnement,au moyen de laquelle le gaz de remplissage est subdivisé en respectivement une première couche 11 et une seconde couche 12. Les volumes, contenant ces deux première et seconde couches, aussi bien de la chambre de réception 8 que de la chambre de réception 9 sont reliées entre elles par l'intermédiaire de conduites 13 possédant une résistance d'écoulement élevée. Les volumes, contenant les premières couches 11, des chambres 8 et 9, sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'une conduite 14 possédant une résistance d'écoulement faible. Dans cette conduite 14 sont disposés des détecteurs d'écoulement constitués sous la forme de résistances 16 sensibles à la température. De même les deux couches 12 des chambres de réception 8 et 9 sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'une conduite 15 possédant une résistance d'écoulement faible et contenant également des résistances 16 sensibles à la température et servant de détecteurs d'écoulement. Les résistances 16 snSi- bles à la température forment, comme cela est connu en soi, des parties de ponts de mesure à résistances 17, dont les diagonales de mesure sont raccordées à des amplificateurs 18. Au moins l'un de ces amplificateurs possède une amplification réglable, symbolisée ici par le potentiomètre 19 placé à la sortie et au moyen duquel la dissymetrie provoquée par des influences perturbatrices de différents types, par exemple une sensibilité transversale à la vapeur d'eau, peuvent être compensées. Pour obtenir l'effet connu de compensation, les sorties des amplificateurs 18 sont raccordées à un amplificateur différentiel 20 à la sortie duquel apparait le signal de différence proportionnel à la valeur de mesure REVENDICATIONS 1 - Analyseur infrarouge non dispersif de gaz fonctionnant selon le procédé à deux faisceaux et comportant des chambres de réception à deux couches, disposées aussi bien sur le trajet du rayonnement de mesure que sur le trajet du rayonnement de comparaison, et comportant des dispositifs pour former un premier signal électrique correspondant à la différence des énergies absorbées dans les premières couches respectives des chambres de réception, et comportant des dispositifs pour former un second signal électrique correspondant à la différence des énergies absorbées dans les secondes couches respectives des chambres de réception, ainsi que des dispositifs pour former un signal de différence, proportionnel à la valeur de mesure, à partir des premier et second signaux électriques, caractérisé par le fait que les volumes, contenant les première et seconde couches (11, 12), de chaque chambre de réception (8, 9) sont reliés par l'intermédiaire d'une conduite (13) possédant une résistance d'écoulement élevée, et qu'aussi bien les volumes, contenant les premières couches (11), que les volumes, contenant les secondes couches (12), des chambres de réception (8, 9) sont reliés entre eux par l'intermédiaire de conduites (14, 15) possédant une résistance d'écoulement faible, et que dans les conduites (14, 15) possédant une résistance d'écoulement faible sont disposés des détecteurs d'écoulement constitués sous la forme de résistances (16) sensibles à la température et qui font partie de ponts de mesure dont la sensibilité de mesure peut être réglée individuellement. 2 - Analyseur infrarouge de gaz suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les résistances (16) sensibles à la t empérature font partie de ponts de mesure à résistances (17), dont les diagonales de mesure sont raccordées à des amplificateurs (18) possédant une amplification réglable et à partir des signaux de sortie desquels est formé le signal de différence proportionnel à la valeur de mesure