Brevet FR2494435A1 — publié le 19820521

L'invention concerne un dispositif de contrôle du vieillissement de lampes à vapeur de mercure notamment dans le cas de leur utilisation pour le séchage ou la polymérisation d'encres ou vernis. Le vieillissement d'une lampe à vapeur de mercure se traduit en général par des modifications éventuelles de la répartition spectrale d'énergie émise par la lampe et par sa diminution d'émission lumineuse, ce qui provoque un mauvais rendement du traitement Ultra-Violets (UV) au niveau du produit. La date du remplacement du tube ne peut être déterminée de façon systématique puisque certaines lampes ont une durée de vie de 800 heures alors que d'autres peuvent être utilisées jusqu'à plus de 1500 heures. Des deux paramètres cités plus haut, la variation relative de l'intensité lumineuse de la lampe semble être le plus adéquat pour détecter simplement le vieillissement au moyen du détecteur de flux lumineux. Si on utilise un tel détecteur, il se pose le problème de l'emplacement de ce dernier. De plus, l'utilisation danss ce but des détecteurs déjà connus n'est pas facile, notamment du fait de la haute température à proximité de la lampe UV (2000C environ). Aussi l'invention a pour objet un dispositif de détection de vieillissement de lampes à vapeur de mercure comportant un détecteur sensible au flux lumineux émis par la source UV caractérisé en ce que le détecteur, à l'écart de la source, est couplé optiquement à celle-ci par l'intermédiaire d'un guide de lumière. De par sa structure, le dispositif selon l'invention pallie les inconvénients cités plus haut. En effet, le déport du détecteur par l'intermédiaire d'un guide de lumière, permet de positionner le point de mesure du flux de lumière de façon précise. De plus, ce détecteur étant éloigné de la source UV, il ne se pose plus de problème propre à son utilisation. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure I est une vue schématique d'un dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue éclatée montrant un embout de macrofibre; - la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 1 du réflecteur de la lampe W montrant en détail le positionnement de la macrofibre selon une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une coupe tranversale suivant la ligne III-III de la figure I du réflecteur de la lampe UV montrant en détail le positionnement de la macrofibre selon une deuxième forme de réalisation de l'invention;; - la figure 5 est un schéma d'un détecteur base sur une photo-résistance. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée à la figure "C, une lampe 6 à vapeur de mercure est disposée sous un réflecteur 5, le tout étant protégé par un carter 7. Un conduit optique 2 (fibre optique souple) relie un détecteur 4 à une fenêtre d'observation 37 ménagée dans le réflecteur 5 en regard de la lampe 6. Le conduit 2 est terminé à cet effet par un embout rigide 1. Cet embout rigide comporte un tronçon de macrofibre 3 (figure 2) assurant la liaison optique entre le conduit 2 et la lampe 6 par la fenêtre 37. En se reportant à la figure 2 on peut voir que l'embout de macrofibre 1 qui protège le tronçon de macrofibre 3 comporte un embout de macrofibre 21 qui est taraudé à son extrémité. Une petite pièce cylindrique 22 permet de mettre en place les deux fibres optiques, la fibre souple 2 et le tronçon de macrofibre 3. Une pièce 23 de forme cylindrique protège l'ensemble du raccord. La figure 3 montre le montage de l'embout rigide 1 sur le dispositif de séchage d'encres ou de vernis à rayons Ultra-Violets. L'embout rigide 1 est fixé sur le cadre 7, à l'aplomb de la fenêtre 37, au moyen de l'embout de macrofibre fileté 21. Une fraction du rayonnement de la lampe UV est donc ainsi transmise au détecteur 4 de flux de lumière par la macrofibre 3 et la fibre souple 2. L'embout fileté 21 ne pénètre pas dans le réflecteur 5. Dans la variante représentée à la figure 4, l'embout fileté 21A pénètre dans le réflecteur 5 de la lampe UV. La position de la fenêtre 37 dans le réflecteur 5 est importante quant à la qualité de la détection du vieillissement de la lampe UV. La détection de ce vieillissement est meilleure lorsque cette fenêtre est disposée à proximité d' une des deux électrodes E, E' de la lampe UV (distance D sur la figure 1). Cela est dû au fait que le blanchissement da à une cristallisation interne de la silice sous l'effet du rayonnement intense de la lampe UV, est dense au niveau des électrodes et diminue lorsque l'on se rapproche du centre du tube. Selon une forme préférée de réalisation de l'invention, L étant la longueur utile du tube, on dispose la fenêtre 37 à environ L/8 en partant d'une électrode. Il est évident que si on utilise un tube dans la totalité de sa longueur lumineuse, il peut être intéressant de placer la fenêtre 37, et partant de la macrofibre 3, plus près de l'électrode pour détecter au plus tot un manque de polymérisation du produit UV sur les bords du support traité, alors que la partie du produit situé sous le centre du tube est parfaitement polymérisée. Dans un mode de réalisation, la fibre souple 2 est de 3mm de diamètre et se compose d'un faisceau de fibres unitaires de 30 de diamètre, collées entre elles par une colle haute-température. Cet ensemble est protégé par une gaine souple en PVC. Chacune des extrémités de la fibre souple 2 est équipée d'un embout inox fileté 24, (figure 2), qui permet de réaliser au moyen de connecteurs usuels, les adapta tions entre le détecteur 4 et la macrofibre 3 (figure 1). Le diamètre de la macrofibre est aussi da 3mm. Dans une autre forme de réalisation simplifiée, la fibre souple peut avantageusement être remplacée par une macrofibre moins maniable mais moins coûteuse. On économise ainsi, en outre, un ensemble de connections macrofibrefibre souple. Les fibres sont constituées par du verre optique choisi pour ne pas subir de blanchissement sous l'action des rayons Ultra-Violets, donc de ne subir aucune modification de structure au cours du fonctionnement des tubes UVç On va maintenant décrire à titre d'exemple, un détecteur de flux lumineux. Ce détecteur 4 est destiné à etre raccordé à la deuxième extrémité de la fibre souple 2 (figure 1). Il est logé dans un boîtier sur lequel apparaît un galvanomètre 11, un bouton de marche-arr8t 12, une vis de tarage 13 de potentiomètre et un système de raccordement 14 de la fibre optique. Le système de détection est, dans le cas présent, essentiellement constitué par une photo-résistance ER (de type BPY 19 de chez RTC), associé à une électronique adaptée à mesurer une baisse de flux émis par le tube de 20% au moins. Sur la figure 5 est représenté un schéma possible d'utilisation de la variation de résistance de la photorésistance. La partie gauche du schéma est constitué par un générateur de courant constant (IL), débitant dans la photorésistance. Un montage à transistor permet de matérialiser sur le galvanomètre 11 les variations de la tension aux bornes de la photo-résistance et, partant, du flux lumineux émis par la lampe W, Un potentiomètre R4 (couplé à la vis de tarage 13) permet d'ajuster les 700% dans l'échelle du galvanomètre, la lampe W étant neuve. La totalité de la déviation du galvanomètre représente une baisse de 20* de l'intensité du flux lumineux émis par la lampe W, REVENDICAtIONS 1- Dispositif de détection de vieillissement de lampes à vapeur de mercure comportant un détecteur sensible au flux lumineux émis par la lampe caractérisé en ce que le détecteur (4), a l'écart de la lampe (6), est couplé optiquement à celle-ci par l'intermédiaire d'un guide de lumière (2,3). 2- Dispositif de détection selon la revendication 1, appliqué à une lampe à décharge du genre comportant un arc s'établissant entre deux électrodes, caractérisé en ce que l'entrée du guide de lumière (3,2) est disposée en regard d'un point situé le long de l'arc à une distance prédéterminée (D) de l'une des électrodes (E, E'). 3- Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le guide de lumière (2,3) comporte une partie rigide (3) suivie d'une partie souple (2). 4- Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le guide de lumière est un guide rigide. 5 Dispositif de détection selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité (21) du guide de lumière (3,2) est disposée en regard d'une fenêtre d'observation (37) ménagée dans un réflecteur (5) associé à la lampe (6). 6- Dispositif de-détection selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité (21) du guide de lumière (3,2) traverse une fenêtre d'observation (37) ménagée dans le réflecteur (5) associé à la lampe (6). 7 Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ladite distance prédéterminée est de un huitième de la longueur de l'arc à partir d'une des électrodes. 8- Dispositif de détection selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit guide comporte une partie souple (2) composée d'un faisceau de fibres optiques unitaires. 9- Dispositif de détection selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie souple (2) est terminée à chacune de ses extrémités par un embout (24) de raccordement par connecteurs au détecteur (4) d'une part et à la partie rigide (3) du guide, d'autre part. 10- Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit détecteur (4) comporte une photo-résistance associée à une électronique adaptée à mesurer la baisse du flux lumineux et à élaborer un signal représentatif du flux lumineux et un moyen indicateur sensible à ce signal 11- Dispositif de détection selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen indicateur sensible au signal représentatif du flux lumineux est adapté à visualiser la valeur instantanée du flux lumineux.