Brevet FR2456331A1 — publié le 19801205

La présente invention a pour objet un dispositif de prélèvement et de contre d'aérosols radioactifs. Il s'applique à la surveillance radioactive d'une atmosphère, particulièrement à la détection d'ion accroissement de sa radioactivité. On connais des dispositifs de contre de la radioactivité d'u-ne atmosphère. On en trouvera un exemple dans le brevet français n0 I 487 03a pour tP-rocédé de détection de l'uranium dans l'atmosphère, et dispositif en faisant application . Le dispositif décrit par ce brevet comprend au moins une canalisation permettant d'aspirer l'air dont on désire contrôler la radioactivité a l'intérieur d'une chambre équipée d'un détecteur. Les aérosols présents dans l'air aspiré à l'intérieur de la chambre sont retenus sur un filtre se déplagant par séquence. Le détecteur situé en regard du filtre mesure la radioactivité de celui-ci. Les signaux issus du détecteur sont appliqués à un discriminateur. Celui-ci donne un signal qui est fonction de la concentration en uranium, ledit signal étant appliqué à un enregistreur qui affiche alors ainsi la teneur en uranium et en ou-tre peut actionner une alarme lorsque la concentration dupasse une valeur prédéterminée. Afin d'éviter que l'air aspiré ne s'échappe de la chamhre par des fuites entre la paroi de cette chambre et la bande de filtre, on a prévu un presseur, qui comporte une lèvre réalisant un léger écrasement du papier contre la paroi de la chambre. Une obturation étanche de ladite chamhre est ainsi assurée. Cependant, pour permettre l'avancement du filtre, il est nécessaire de dégager le presseur. A cette fin, le dispositif décrit par le brevet français nO s 467 039 comporte une couronne qui joue le rôle de presseur. Lorsque cette couronne est plaquée contre la table sur laquelle se déplace le papier filtre, elle assure l'étanchéité de la chambre d'a-spiration. Elle comporte deux oreilles symétriques qui sont soulevées par les quatre bossages des deux cames également symétriques, de manière à permettre l'avancement du papier filtre. Les deux cames identiques sont entrainees par deux moteurs synchrones qui sont actionnés.par un contact d'un programmateur. Les oreilles de la couronne jouant le rle de presseur actionnent, suivant qu'elles sont dans leur position haute ou leur position basse, des minirupteurs qui pilotent respectivement le moteur qui actionne le rouleau d'entrainement de la bande et le moteur qui actionne la pompe permettant d'aspirer l'air dont on désire con tramer la radioactivité. La présente invention a pour objet un dispositif de prélèvement et de contre d'aérosols radioactifs présents dans une atmosphère, lequel dispositif comporte un dispositif de dégagement du presseur du papier filtre simplifiant les dispositifs actuellement connus. En particulier, ce dispositif n'utilise ni cames, ni moteurs, ni minirupteurs tels que ceux qui ont été décrits dans le dispositif réalisé selon l'art antérieur connu. De plus, comme on l'expliquera par la suite, le dispositif de prélèvement et de contrôle selon la présente invention permet de n'u;tiliser qu'une seule pompe avec plusieurs appareils de détection. A cette fin, le dispositif de prélèvement et de contre d'aérosols radioactifs dans une atmosphère, du genre de ceux qui comprennent une chamhre comportant, à sa partie inférieure, une ouverture obturée par un filtre plaqué de manière étanche contre la paroi de la chambre par un presseur dégageable afin de permettre la mise en place d'u:n nouveau filtre, l'air à contrler étant aspiré dans ladite chambre par une pompe au travers dudit filtre, se caractérise en ce que ledit presseur est solidaire d'u:ne membrane souple formant une paroi d'une capacité étanche, la déformation de ladite membrane sous l'effet d'u::ne dépression apparaissant dans ladite capacité entraînant le dégagement du presseur, ce qui permet le remplacement du filtre. Ainsi, le dispositif de prélèvement et de contrôle selon la présente invention réalise une simplification des dispositifs actuellement connus en ce qu'on utilise une même pompe pour aspirer, au travers du filtre, l'air à contrer et pour créer une dépression dans la capacité, une électrovanne permettant de connecter la pompe d'aspiration soit sur un collecteur mobile en translation situé sous le presseur et plaqué d'u:ne manière étanche sur celui--ci, soit sur la capacité fermée par la membrane souple. Le dispositif de prélèvement et de contrôle d'aérosols radioactifs selon la présente invention peut fonctionner soit en appareil autonome à une seule yoie de prélèvement, soit comporter plusieurs têtes de prélèvement connectées à une centrale d'aspiration et à un tahleau centralisé de traitement des informations. A cette fin, sur la canalisation connectant ladite électrovanne à ladite capacité, est branchée une tubulure comportant une fuite calibrée d'osa il résulte qu'une aspiration d'air est effectuée par ladite pompe au travers de cette fuite calibrée lorsqu'elle est connectée sur ladite capacité. De cette manière, il est possible de relier plusieurs dispositifs de prélèvement et de contrôle à une mme pompe d'aspiration.En effet, la fuite calibrée permet de retrouver au cours d'une séquence de remplacement de filtre survenant pour l'un des appareils une perte de charge en amont de la pompe équivalente à celle obtenue au cours du régime normal. On évite ainsi que la pompe aspire de l'air à l'intérieur d'une enceinte fermée, à savoir ladite capacité, ce qui créerait un déséquilibre dans le circuit d'aspiration. En outras la fuite calihrée est avantageuse même dans le cas où l'on utilise un seul appareil, car elle limite la dépression à l'intérieur de la capacité et par suite les contraintes s' exerçant sur la memhrane. On évite ainsi les risques de déchirement de cette dernière. De toute façon, les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description donnée à titre explicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels on a représenté - sur la figure - sur la figure2, une vue générale de'un dispositif de prélèvement et de contrôle selon la présente invention montrant en particulier le mécanisme d'avancement de la bande de papier filtre. Le dispositif de prélèvement et de contrôle d ' aéro- sols présents dans une atmosphère selon la présente invention représenté sur la figure I est du genre de ceux qui utilisent un filtre pour retenir les aérosols radioactifs présents dans cette atmosphère. Ce dispositif effectue simultanément le prélèvement de l'air à contrtler, au travers d'un filtre fixe, à l'aide d'une pompe, et la détection de l'activité des aérosols présents sur le filtre par un détecteur placé en regard de ce dernier.Il comporte un dispositif de signalisation et d'a:larme, et peut fonctionner soit en appareil autonome à une seule vote de prélèvement, soit comporter plusieurs têtes de prélèvement connectées à une centrale d'aspiration et à un tableau centralisé de traitement des informations. L'air prélevé est aspiré à l'intérieur d'une chambra 1 munie d'un chapeau 2 à sa partie supérieure, ouverte en 3 à sa partie inférieure. A l'intérieur de cette chambre 1, on trouve un portewdétecteur 4 contenant un détecteur 5. La chambre 1,- son chapeau 2 et le porte-détecteur 4 sont réalisés en matière plastique moulée et métallisée. La métallisation a pour but de minimiser la rétention des poussières radioactives, et en particulier d'éliminer l'e:ncrassage par effet électrostatique. L'ouverture 3, située à la partie inférieure de la chambra l:est de forme circulaire. Elle a un diamètre de 36mm, ce qui correspond à une surface de 10cm. Un filtre 6 est plaqué de manière étanche contre la paroi de la chamhre a par la grille 7 qui joue la rôle d'un presseur. Ce filtre 6 est-du type papier imprégné au charbon. il peut se présenter sous deux formes différentes - soit sous forme de rouleau de 100mm de diamètre et de 50mm de largeur, - soit sous forme de pastilles de 50mm de diamètre mises en place par un dispositif à tiroir. Le détecteur 5 constitué par exemple par une diode, est placé à 2 mm au-dessus du plan du filtre 6. La liaison électrique du détecteur est assurée par des insertions moulées dans le porte-détecteur 4 et par un câhle relié à la carte électronique qui assure son alimentation en courant THT (très haute tension) Sous la grille 7 se trouve un collecteur par des douilles à billes 2;. Un deuxième collecteur 14 est relié au premier collecteur IQ par deux canalisations vert-i cales 15 dont une seule est visible sur la figure.Une cana lisation Il connectée sur le collecteur 4:.et reliée à une pompe, non représentée sur cette figure, permet d'aspirer l'air se trouvant à l'intérieur dudit collecteur 14.- Ce second collecteur 14 est lui aussi mobile verticalement en translation et il se déplace sur les deux guides 11 sur lesquels il coulis se grâce à des douilles à hilles 16. Les deux guides Il sont fixés sur l'équerre 20, laquelle est elle-mSme vissée par des vis 21 -sur le châssis 22 de l'appareil.Deux ressorts identi -ques 23s'appuyant sur l'équerre 20 exercent une action verti cale dirigée de bas en haut sur le second collecteur 14, cette action étant transmise par l'intermédiaire des deux canalisations 15 du collecteur 10 à la grille 7.- Bien entendu, les deux ressorts 23 sont dimensionnés de telle- manière que leur force soit suffisante pour équilibrer le poids de l'ensemble constitué par les collecteurs 14 et 40, par les deux canalisations 15: et par la grille 7, et pour exercer encore une action suffisante pour plaquer de manière étanche le papier filtre 6 contre les parois de la chamhre f. Une tige 24 est fixée au collecteur 14 - l'une de ses extrémi.tés, et à l'autre extrémité, à une membrane souple 25.Cette memhrane souple 25 forme une paroi d'une capa cité étanche. 26. A la partie inférieure 27 de cette capacité 26, on trouve une canalisation 28 permettant d'aspirer l'air contenu dans ladite capacité 26 et d'y réaliser ainsi une dépression. Le fonctionnement du dispositif de prélèvement et de contrôle d'aérosols radioactifs selon la présente invention re présenté sur cette figure est le suivant : l'air 30, dont on désire contrler la radioactivité est aspiré au travers du chapeau 2 à l'intérieur de la chamhre 1. Ce chapeau 2 peut tre de deux types. il peut comporter, comme c'est le cas sur la figure, une canalisation 31 fixée à sa partie supérieure. Il permet alors d'aspirer l'air en un endroit déterminé et permet dans ce cas d'effectuer des prélèvements ponctuels. Le chapeau 2 peut encore, dans une autre variante de réalisation non représentée sur la figure, comporter des orifices sur sa périphérie.Dans ce cas, il est uti.lisé pour prélever et pour contrler l'air de l'atmosphère ambiante. L'air 30, une fois aspiré au travers du chapeau 2 circule entre la paroi interne de la chambre 1 et la paroi externe du porte-détecteur 4. il est ensuite aspiré au travers du filtre 6 et de la grille 7 à l'intérieur du collecteur 10, puis par l'intermédiaire des deux canalisations 15, dont une seule est visible sur la figure , à l'intérieur du collecteur 14. Il est ensuite refoulé à l'air lihre par la pompe d'aspiration (non représentée sur la figure]. Les aérosols présents dans l'a-ir 30 sont retenus par le filtre 6 sur lequel ils sont piégés.En regard du filtre 6, à l'intérieur du portedétecteur 4, on trouve le détecteur 5 qui. permet de mesurer la radioactivité des aérosols présents sur ce filtre 6. Le portedétecteur 4 peut recevoir trois types de détecteurs: - soit un semicteur ou diode pour les détections a, - soit un compteur Geiger Buller pour les détections , - soit un photomultiplicateur associé à un scintillateur, par exemple à l'iodure de césium pour les détections a, , y ou X. Une carte électronique (non représentée), adaptée au détecteur 5 assure l'alimentation de ce dernier, et l'amplification, la discrimination du bruit de fond, la mise en forme des impulsions électriques. Ces signaux, sous faible impédance, sont dirigés vers un coffret d'alarme qui assure le traitement des donnes. Les signaux délivrés par la carte électronique sont traités soit en local par un module de signalisation et d'alarme, soit à distance. Dans ce dernier cas, les informations provenant de plusieurs appareils sont regroupées sur un tableau de contre de radioprotection. Pour permettre le déroulement- du rouleau de papier filtre, ou encore pour permettre le chargement d'une nouvelle pastille dans le cas où le filtre se présente sous cette forme, il est nécessaire de dégager la grille vers le bas. Ceci est réalisé en créant à l'aide de la pompe d'aspiration Tenon représentée) une dépression à l'intérieur de la capacité 26. Sous l'effet de cette dépression, la membrane souple 25 se déforme entralnant vers le bas, par l'intermédiaire de la tige 24, l'ensemble constitué par les collecteurs 10 et 14, par les deux canalisations 15 et par la grille 7. Bien entendu, la surface de la membrane souple 25 est suffisamment importante pour que l'action exercée par l'intermédiaire de la tige 24 soit suffisante pour vaincra l'action des deux ressorts 23 compte tenu du fait que les résistances par frottement sont réduites, les collecteurs 10: et 14- étant guidés en translation sur les guides Il par l'intermédiaire de douilles à hilles respectivement 12 et 16. Sur la figure 2, on a représenté une vue générale du dispositif de prélèvement et de contrôle d'aérosols radioactifs selon la présente invention montrant en particulier le mécanisme d'avancement du papier filtre. Le filtre 6, du type papier imprégné au charbon, se présente sous la forme d'un rouleau 31 de 1a0mm de diamètre et de 50mm de largeur monté sur un mandrin 32 de 20mm de diamètre. La bande de filtre 6 est entraînée par un galet 33 m0 par un moteur éleçtrique non représenté. Un réseau 24 volts alternatif, fourni par la carte électronique alimente le moteur par l'intermédiaire d'un relais temporisé de à & 200 se- condes. Un palpeur 35 actionne un contacteur de fin de rouleau de papier 36 relié à la prise de télécommande.La bande de filtre, après utilisation, est reçue à l'intérieur d'un sac de vinyle 34 qui permet de l'évacuer. Dans une variante de réalisation, la bande de filtre 6 usagée est enroulée sur une hobine réceptrice. Un château 40 constitué d'anneau de plomb de 220mm de diamètre, de 40mm de hauteur et de 5cm d'epaisseur, abrite la chambre 1 des rayonnements ambiants. Le poids de ce château de plomh 40 est de 85 kilogrammes. La référence 41:désigne une électrovanne à trois voies. La canalisation 42 branchée sur l'électrovanne 41 est reliée à une pompe autoluhrifiante. A titre d'exemple, cette pompe, d'une puissance de 0,37 KW engendre un volume de 6 m3/h et est susceptible de créer une dépression de 66cm de mercure. La canalisation 17 est branchée sur le collecteur 14, tandis que la canalisation 28 est branchée sur la capacité 26. La canalisation 17 est une canalisation souple de manière à permettre le déplacement en translation du collecteur 14. Sur la canalisation 28 est hranchée une tubulure 43 fermée à son extrémité et comportant une fuite calibrée 44 réglable par rotation d'un écrou 45 sur le filetage 46 de la tubulure 43.En régime anormal, l'a.ir 30 à contrôler est aspiré par la pompe (non représentée) à l'intérieur de la chambre Pour permettre le déroulement de la bande de filtre 6 entraînée par le galet 33, il est nécessaire de dégager vers le bas la grille 7. L'électrovanne 41 à trois voies coupe l'aspiration d'air par la canalisation Il et connecte la pompe par l'intermédiaire de la canalisation 28 sur la capacité 26 ainsi que sur la tubulure 43 munie d'u-ne'fuîte calihrée. Comme il a été décrit précédemment, une dépression apparaRssant dans la capacité 26 permet le dégagement vers le has de la gri.lle 7 et l'avancement de la bande de filtre 6. L'utilité de la fuite calibrée 43 .est doubla.Dans le cas ou l'on utilise un seul appareil de prélèvement et de contre, cette fuite calibrée permet de limiter la dépression qui règne à l'intérieur de la capacité 26, et par conséquent les efforts qui s' exercent sur la membrane souple 25. Cette fuite calibrée permet également de faire fonctionner plusieurs appareils de prélèvement et de contre selon la présente invention avec une seule pompe d'aspiration. En effet, dans ce cas, on doit éviter le déséquilibre d'aspiration provo qué par la séquence de déroulement- du papier sur l'un des appareils. Au cours de cette séquence, la pompe aspire l'air contenu dans une enceinte fermée, à savoir la capacité 26 dont la membrane souple 25 forme une paroi.La fuite calibrée 43 permet de retrouver une perte de charge en amont de la pompe équivalente à celle obtenue au cours du régi.me normal d'aspiration de l'air à l'i.ntérieur de la chamhre 1. L'avance du papier filtre peut être commandée, soit à partir d'un houton poussoir se trouvant sur la face avant de l'appareil, soit par télécommande. La séquence d'avance du papier filtre, qui s'effectue automatiquement, est la suivante - coupure de la THT alimentant le détecteur, - alimentation de l'électrovanne à trois voies, ce qui met en dépression la capacité 26, et entrasse la descente du collec teur 10, - avance du papier filtre, - coupure de l'électrovanne à trois voies, ce qui rétablit l'aspiration au travers du filtre, - rétahlissement de la THT alimentant le détecteur. REVEND IN AIT IRONS 1. Dispositif de prélèvement et de contrôle d'aérosols radioactifs dans une atmosphère , du genre de ceux qui comprennent une chamhre comportant, à sa partie inférieure, une ouverture obturée par un filtre plaqué de manière étanche contre la paroi de la chambre par un presseur dégageabla afin de permettre la mise en place d'un nouveau filtre, l'air à contrler étant aspiré dans ladite chambre par une pompe au travers dudit filtre, caractérisé en ce que ledit presseur est solidaire d'u:ne membrane souple formant une paroi d'une capacité étanche, la déformation de ladite membrane sous l'effet d'une dépression apparaissant dans ladite capacité ont rainant le dégagement du presseur, ce qui permet le remplacement du filtre. 2. Dispositif de prélèvement et de contrôla selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une même pompe pour aspirer, au travers du filtre, l'air à contrler et pour créer une dépression dans la sapacité, une électrovanne permettant de connecter la pompe d'aspiration soit sur un collecteur mohile en translation situé sous le presseur et plaqué d'une manière étanche sur celui-ci, soit sur la capacité fermée par la membrane souple. 3. Dispositif d-e prélèvement et de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que sur la canalisation connectant ladite électrovanne à ladite capacité, est branchée une tubulure comportant une fuite calibrée, une aspiration d'air étant effectuée par ladite pompe au travers de cette fuite calibrée lorsqu'e.lle est connectée sur ladite capacité. 4. Dispositif de prélèvement et de contre selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une grille jouant le roule de presseur, un premier collecteur mohile verticalement en translation le long de deux guides et plaqué de manière étanche sur ladite grille, un second collecteur relié à la pompe d'aspiration, situé sous ledit premier collecteur et communiquant avec celui-ci par au moins une canalisation, également mobile verticalement en translation le long des deux mêmes guides, une tige reliant ce second collecteur à la membrane souple de ladite capacité, laquelle est située au-dessous du second collecteur, deux ressorts de rappel montés sur les deux guides exerçant une action verticale- dirigée de bas en haut sur le second collecteur, plaquant ainsi par l'intermédiaire de la canalisation et du premier collecteur la grille contre le papier filtre.