Brevet FR2454047A1 — publié le 19801107

L'invention concerne un circuit électronique détecteur de gaz de ville et, plus généralement, de gaz toxiques, de fumées, etc. On connait déjà des cellules sensibles à la concentration de gaz, ctest-à-dire des détecteurs qui fournissent des informations sur le degré de toxicité causé par des fuites d'un gaz quelconque. Ces cellules sensibles ne sont toutefois pas en mesure, une fois ce degré de toxicité constaté, de commander automatiquement et en temps utile arrêt de la circulation du gaz. Cet arrêt nécessite une intervention manuelle, ce qui représente un désavantage considérable surtout pour la sécurité des personnes qui se trouvent dans les endroits où ces pertes se sont produites. L'invention se propose donc de réaliser un ensemble qui est en mesure, une fois établie la présence d'une certaine concentra- tion de gaze de commander, au moyen dlun circuit électronique par- ticulier, une soupape placée en amont de la distribution du gaz, de manière à l'interrompre mécaniquement, cette soupape restant dans sa position de fermeture même lorsque la concentration du gaz baisse, et pouvant entre réactivée seulement par commande manuelle. Ce dispositif ou ensemble, est réalisé suivant l'invention grâc-e à un circuit électronique comportant essentiellement - une cellule sensible; - un amplificateur à courant continu; - une mémoire pourvue d'un poussoir de retour à zéro; - un amplificateur de puissance à courant continu; - un oscillateur pour un signal acoustique; - une soupape commandée électroniquement. I1 faut bien noter que, contrairement aux applications traditionnelles dans dcautres détecteurs, on emploie ici un SCR (diode contrôlée) à la place d'un relais, attendu que ce dernier peut, lors de la commutation des contacts, produire des étincelles, ce qui peut provoquer des détonations des gaz dispersés.Le SCR exclut cet inconvénient puisqu'vil n'est pas pourvu de contacts mobiles et permet en outre d'enregistrer dans une mémoire légat d'alarme, une intervention manuelle étant nécessaire pour mettre fin à cet état d'alarme une fois que le SCR a été déclenchés Suivant l'invention, lorsque la concentration du gaz a atteint un certain degré, le circuit électronique transmet une seule impulsion à la soupape, qui provoque l'interruption mécanique de la distribution du gaz, cette soupape restant dans cette position de fermeture même lorsque la concentration du gaz baisse et pou. vant être dégagée seulement par une intervention manuelle. L'invention a prévu encore un dispositif de signalisation acoustique avec haut-parleur, qui ne peut lui-même être arrêts qu'au moyen dtun poussoir ad hoc. Les avantages obtenus avec l'ensemble selon l'invention sont évidents. Le circuit détecteur assure l'interruption de toute distribution de gaz dès que des fuites de gaz atteignent une cer taine concentration dangereuse par sa toxicité; la circulation de gaz ne peut être rétablie que par commande manuelle de la sou pape qui se trouve en amont de la distribution, même si la concentration baisse. La présence dune concentration dangereuse peut être encore signalée par un dispositif acoustique au moyen dun haut-parleur qui, à son tour, ne peut être arrêté qu'au moyen dsun poussoir actionné manuellement.Enfin, le circuit sui vant Invention est simple et économique à réaliser et peut êtr employé, soit dans des appartements, soit dans des établissements industriels, partout où des fuites de gaz toxiques peuvent représenter un danger pour les personnes qui y habitent ou qui y travaillent. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'invention; au cours de cette description, on se réfère au dessin ci-joint qui montre Figure 1, une vue schématique du circuit suivant l'jnvention. Figure 2, une vue de détail du circuit suivant l1invention, où les ensembles de la figure 1 sont représentés par des pointillés. Sur le dessin (figure 1) on a indiqué en S la cellule sensible en AC l'amplificateur à courant continu, en M la mémoire pourvue d'un poussoir de retour à zéro, en AP l'amplificateur de puissance à courant continu, en O l'oscillateur pour un signal acoustique et en EV la soupape commandée électroniquement. En se référant aux éléments du circuit suivant la figure 2, on en décrit ci-après le fonctionnement. Il faut préciser que, sur le dessin, on a indiqué par R les résistances, par C les condensateurs et par D les diodes. La cellule sensible S voit sa résistance diminuer en présence deun gaz, de sorte que la tension augmente aux extrémités du curseur du potentiomètre Rl (apte à régler la sensibilité du circuit). Lorsque la tension atteint la valeur du seuil du darlington T1 (environ 1,2 volts), celui-ci devient passant et la tension sur son émetteur commence à augmenter à partir de 0 volt vers des valeurs positives. Lorsque la tension du SCR atteint la valeur permettant son déclenchement, celui-ci devient conducteur et en conséquence, toutes les unités du circuit qui en dépendent entrent elles-mêmes en fonction. Le SCR doit effectuer deux fonctions : la première est une fonction de trigger, ctest-à-dire la fonction d'empêcheur que des potentiels intermédiaires présents sur l'émetteur de T1 parviennent à des stades ultérieurs, attendu que le T1 peut fonctionner seulement ou dans une condition de blocage (tension au minimum), ou au maximum de la tension, mais pas dans des conditions linéaires.La deuxième fonction est celle de mémoire, puisque dès -qutune tension est présente sur sa gtchette G et que, par conséquent, il est devenu passant, même si cette tension tombe, le SCR reste toujours- conducteur, c'est-à-dire qu1il enregistre dans la mémoire des chutes momentanées de ton- ion. Le poussoir P est prévu dans le circuit dans le but de remettre à zéro celui-ci. Lorsque le SCR est conducteur, la tenson de base fait défaut sur le transistor T2 et oelai-ci passe dellm stade avec un maximum de tension a' an stade de blocage (minimum dè tension) en coupant le contact avec la masse et en rendant conducteur (saturation) de façon momentanée (grâce au condensateur c9) le darlington 3 par la polarisation de base Le flux de courant, d'intensité élevée, sur le collecteur du darlington T3, commande la soupape qui interrompt le passage du gaz, cette soupape restant fermée même lorsqu T3 retourne dans la position de blocage, c'est-àdire de tension minimum. On a vu qutà la place d'un relais utilisé habituellement dans les circuits analogues, on a utilisé un SCR; il faut bien préciser que cela est prévu par l'invention dans le but d'empêcher la formation d'étincelles que les contacts mobiles d'un relais pourraient provoquer pendant la commutation. Le SCR n'ayant pas de contacts mobiles, cela exclut la formation d'étincelles, par conséquent, les risques de détonation qu'une concentration de gaz pourrait provoquer en présence de celles-ci. L'oscillateur représenté par le circuit NE555 entre en oscillation par suite du cycle de charge et de décharge du condensateur C7; cette succession n'est toutefois pas possible, la charge étant impossible à cause de la liaison à la masse du condensateur C7 du fait du transistor T2 par l'intermédiaire de la diode D8; en présence de gaz, ainsi que déjà précisé, le transistor T2 est ouvert et le condensateur C7 n'est plus raccordé à la masse par la diode D8. Dans de telles conditions le cycle sus-mentzonné est permis et l'oscillation peut avoir lieu; cette oscillation est amplifiée par le NE555 qui la transmet par le condensateur C8 et la résistance R15 au haut-parleur qui en effectue la transduction acoustique. La diode LED D2 s'éclaire seulement en présence de gaz, tandis que la diode LED D1 a la fonction de lampe de signalisation et que la diode D 12 assure quelle courant circule seulement de la batterie vers le circuit et non dans le sens inverse. Un circuit assurant la charge de la batterie nla pas été représenté -sur le dessin, étant en soi bien connu. La cellule sensible S intercepte encore les pertes de gas, mais elle ne dispose pas (à cause de son impédance) dEun courant suffisant pour commander la memoire. C'est dans ce but que l'ampli- ficateur de courant AC a été prévu dans le oircwlt La mémoire M "se souvient" de toutes Des pertes de gaz, aussi bien des pertes continuelles que des pertes momentanée3 Elle commande l'amplificateur de puissance AP qui, à son tour, commande par ses deux sorties, la soupape EV et le déclenchement de lsoscillateur o. En ce qui concerne la forme de réalisation n courant continu2 une batterie peut titre branchée entre entre la masse et le raccord supérieur de la soupape EV, ainsi qu'on peut le voir sur la fig. 2. La forme de réalisation qu'on a décrit ci-dessus se rapporte à un exemple non limitatif de l'invention, étant bien précisé que d1autres formes, proportions et dispositions pourraient titre adoptees sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Circuit électronique détecteur de fuites de gaz, commandant automatiquement et en temps utile une soupape en amont de la distribution du gaz, qui coupe le flux du gaz lorsque la concentration due aux fuites de celle-ci atteint un degré déterminé, caractérisé par le fait qutil comprend - une cellule sensible (S); - un amplificateur à courant continu (au); - une mémoire (M) pourvue d1un poussoir (P) de retour à zéro; - un amplificateur de puissance (AP) à courant continu; - un oscillateur (0) pour un signal acoustique; - une soupape (EV) commandée électroniquement. 2 - Circuit électronique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la soupape (EV) placée en amont de la distribution du gaz, qui reçoit du circuit l'impulsion de blocage mécanique du flux du gaz, reste dans cette position de blocage, même si la concentration du gaz due aux fuites baisse, et peut être débloquée seulement par intervention manuelle. 3 - Circuit électronique suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'un dispositif de signalisation acoustique d'alarme est prévu, qui peut être arrêté seulement au moyen d'un poussoir actionné manuellement. 4 - Circuit électronique suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'alimentation du circuit peut avoir lieuvsoit par connexion au réseau de distribution électrique, soit par connexion à une batterie. 5 - Circuit électronique suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on utilise un SCR pour éviter la formation d' étincelles.