Brevet FR2463407A1 — publié le 19810220

La présente invention est relative à un dispositif échantillonneur de liquide, et plus précisément à un diviseur de flux statique permettant la prise d'échantillons de volumes proportionnels au débit du liquide à contrôler, par exemple en vue de contrôle de pollution dans les rejets d'effluents industriels. On a déjà proposé un dispositif échantillonneur statique comprenant un tube d'arrivée du liquide disposé verticalement, un cône distributeur disposé sous le tube coaxialement à ce dernier et un tube récepteur disposé sous le cbne pour prélever une fraction de la nappe de liquide formée par le cône. On obtient avec ce dispositif une bonne proportionnalité entre les échantillons prélevés et le débit à contrôler dans la mesure où aucun dépôt de matière solide ne vient perturber la répartition géométrique du liquide. En pratique, on a cependant constaté que malgré un filtrage préalable du liquide, des matériaux solides, en particuliers des fibres, se déposaient au cours de l'utilisation de l'échantillonneur sur les rebords du tube récepteur, et de ce fait, modifiaient la précision du système-de prélèvement au cours du temps. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et elle vise un dispositif échantillonneur du type indiqué ci-dessus dans lequel des moyens sont prêvus permettant un nettoyage du dispositif quand celui-ci se trouve encrassé par des dépôts amenés par le liquide et susceptibles d'affecter la précision des prélèvements. Suivant l'invention, le diviseur de flux statique comporte . Un tube d'amenée de liquide vertical, . Uncône distributeur disposé sous le tube d'amenée coaxialement à celui-ci, Un tube récepteur disposé sous le cône pour prélever une fraction de la nappe de liquide formée par le cône, et il est caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, en combinaison au moins une fente de prélèvement disposée horizontalement entre le cône et le tube récepteur suivant une direction radiale, et un dispositif de soufflage d'air comprimé pouvant être mis en oeuvre en dehors des périodes d'utilisation du diviseur et débouchant sensiblement dans l'axe de ladite fente pour chasser vers la périphérie les dépôts éventuels de matières solides. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la fente de prélèvement est formée de deux lames minces d'axe parallèle et inclinées symétriquement en forme de V renversé coiffant le tube récepteur de prélèvement. Cette disposition a l'avantage, notamment dans le cas de dépôts de fibres à cheval sur les lames, que celles-ci sont facilement évacuées lors du soufflage d'air comprimé qui les chasse vers l'extrémité opposée des lames, c'est-à-dire en dehors du trajet du liquide. Au contraire, dans la réalisation où le tube récepteur serait disposé directement sous la nappe conique, le soufflage d'air aurait seulement pour effet de faire glisser les fibres sur les bords du tube les plus éloignés de l'axe, mais sans pouvoir pour autant en débarrasser l'entrée. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui va suivre en relation avec le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, qui représente un mode de réalisation préféré conforme à l'invention. Sur ce dessin La figure 1 est une vue en coupe axiale du dispositif suivant l'invention. La figure 2 montre une vue de dessus de ce dispositif. En se référant aux figures, on voit en 10 le tube d'amenée du liquide à échantillonner d'axe vertical. Ce tube 10 est monté sur une pièce 11 en forme de pontet fixée sur les parois d'une cuve cylindrique 12 coaxiale au tube 10. Sous le tube 10 est disposé un cône distributeur 13, également coaxial au tube 10 monté par l'intermédiaire d'une pièce annulaire 14 sur un support cylindrique 15, par exemple au moyen d'une vis centrale 16. Le cône 13 est de préférence recouvert de téflon pour éviter l'adhérence de matières entrainées par le liquide et qui modifieraient sa structure géométrique de révolution. Le support 15 est soudé sur le pourtour d'une ouverture 17 pratiquée dans le fond 18 de la cuve 12. Directement sous le cône 13, dans la zone de déversement du liquide sous forme de nappe conique, est disposée horizontalement une fente de prélèvement 19, de préférence constituée par une paire de lames planes 19A, 19B, dirigées suivant une direction radiale par rapport à l'axe de l'ensemble des éléments 10 et 13 ; ces deux lames sont montées par encastrement dans la pièce intermédiaire 14 et inclinées sur l'horizontale de manière à constituer un V renversé. La fente ainsi réalisée entre les deux lames 19A, 19B, permet de prélever la fraction de la nappe conique de liquide qui tombe entre ces deux lames. En dessous de la fente 19 est monté un tube récepteur 20 constituant le tube de prélèvement d'échantillonnage et à la sortie duquel est recueilli dans un récipient (non représenté) extérieur à la cuve 12, le liquide échantillonné. Le tube 20 a son axe faisant un angle faible avec la génératrice du cône et il est fixé par soudure sur le pourtour d'une autre ouverture 21 ménagée dans le fond 18 de la cuve 12 au travers de laquelle il débouche. L'ouverture d'entrée du tube 20 est dimensionnée pour recueillir sans perte la totalité de la fraction de flux prélevée par la fente 79 sur la nappe conique de liquide. De préférence, son extrémité supérieure est taillée en biseau qui pénètre partiellement entre les deux lames 19, comme cela est visible sur la figure 1. Le fond 18 de la cuve 12 est plan et légèrement incliné sur l'horizontale, et il est prévu au voisinage de son point le plus bas un conduit d'évacuation 22 de grandes dimensions permettant au liquide non échantillonné d'être envoyé à la décharge. En fonctionnement, le jet de liquide cylindrique arrivant par le tube 10 se répartit suivant une répartition angulaire uniforme tombant sur le cône 13 et est converti en une nappe conique dont les éléments fente 19 - tube 20 permettent de prélever une fraction bien déterminée. On est ainsi assuré que les échantillons recueillis à la sortie du tube 20 sont proportionnels au débit de liquide amené par le tube 10 pendant chaque période où on opère un prélèvement. Mais, comme indiqué précédemment, cette proportionnalité et la reproductibilité des prélèvements ne sont respectés que si aucun dépat parasite ne vient modifier la géométrie des formes des éléments déterminant le volume des prélèvements. A cet effet, il est prévu un dispositif auxiliaire de soufflage d'air comprimé comprenant un conduit 23 dans le support 15 et un canal 24 dans la pièce 14 débouchant par un orifice 25 dans l'axe de la fente 19 au voisinage du rebord supérieur des lames 19A, 19B. Le conduit 23 peut être raccordé à son extrémité inférieure, extérieure à la cuve 12, à une source d'air comprimé (non représentée), telle qu'une bouteille de gaz liquéfié. Cette disposition permet, en dehors des périodes d'utilisation du dispositif d'échantillonnage, d'envoyer temporairement un jet d'air comprimé suivant l'axe de la fente 19 en vue de chasser et d'évacuer vers la périphérie les dépats éventuels de matières solides, telles que des fibres ou des matières flottantes de grandes dimensions, qui ont pu se déposer à cheval sur les lames 19A, 19B. On évite ainsi de modifier la répartition géométrique de l'écoulement du liquide et par suite, la précision du système de prélèvement. Le dispositif échantillonneur peut comporter plusieurs fentes 19 et autant de tubes de prélèvement 20 analogues, si on désire obtenir plusieurs échantillons simultanément. Par exemple, comme représenté figure 2, dans le cas de contrôle de pollution sur des rejets d'effluents industriels, on peut prévoir la prise de deux échantillons : un récipient de prélèvement, par exemple destiné à l'Organisme Officiel de Contrôle de pollution, est disposé dans une armoire fermée accessible seulement au contrôleur, tandis que l'autre récipient de prélèvement est constamment accessible à l'industriel pour son auto-contrôle. Le même dispositif de soufflage est utilisable en se servant, par exemple, du canal annulaire 26, ménagé entre l'extrémité supérieure de plus petit diamètre du support 15 et la pièce 14, pour alimenter l'orifice de soufflage correspondant à chaque fente. Accessoirement, on peut encore relier à la source d'air comprimé une soufflette 27 dont le jet est dirigé vers le sommet du cône 13, afin d'évacuer périodiquement les fibres ou autres matières solides qui auraient pu y rester accrochées. REVENDICATIONS 1.- Diviseur de flux statique pour le prélèvement d'échantillons de liquide comportant . Un tube d'amenée de liquide vertical, . Un cône distributeur disposé sous le tube d'amenée coaxialement à celui-ci, Un tube récepteur disposé sous le cône pour prélever une fraction de la nappe de liquide formée par le cane, et il est caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, en combinaison au moins une fente de prélèvement disposée horizontalement entre le cône et le tube récepteur suivant une direction radiale, et n un dispositif de soufflage d'air comprimé pouvant être mis en oeuvre en dehors des périodes d'utilisation du diviseur et débouchant sensiblement dans l'axe de ladite fente pour chasser vers la périphérie les dépôts éventuels de matières solides. 2.- Diviseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fente est formée de deux lames d'axe parallèle et inclinées symétriquement par rapport à la verticale en forme de V renversé coiffant le tube récepteur. 3.- Diviseur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le tube récepteur a son extrémité taillée en biseau et pénétrant partiellement entre lesdites lames. 4.- Diviseur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cône est monté sur un support dans lequel est ménagé un conduit raccordable à une source d'air comprimé. 5.- Diviseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit conduit comporte un canal annulaire concentrique au cône et muni d'un orifice de soufflage en face de chaque fente. 6.- Diviseur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble du cône, de son support et de la fente de prélèvement est disposé à l'intérieur d'une cuve à la partie supérieure de laquelle est fixé le tube d'amenée de liquide et dont le fond présente une ouverture pour le passage du tube récepteur et un orifice d'évacuation du liquide. 7.- Diviseur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de soufflage comporte, en outre, une soufflette dont le jet est dirigé vers le sommet du cône.