Brevet FR2503357A1 — publié le 19821008

INDICATEUR DE DEBIT DE GAZ A DECHARGE CORONA La présente invention concerne les indicateurs de dé- bit ou compteurs de gaz, et plus particulièrement les indi- cateurs de débit de gaz du type à décharge corona. Dans un indicateur le débit de gaz à décharge corona, une décharge corona est provoquée entre une électrode de dé- charge et une électrode collectrice fendue ou double. L'impé- dance totale de la décharge est maintenue pratiquement cons- tante au moyen d'une commande d'alimentation à très haute tension variable comportant un circuit de retour ou de réac- tion. Dans ces conditions, la différence entre les courants qui vont de l'électrode de décharge aux deux bornes respecti- ves de l'électrode collectrice est représentative du débit massique de gaz dans l'espace qui sépare les électrodes. Des problèmes peuvent cependant se poser par suite d'imprécisions dans la construction mécanique du compteur, c'est-à-dire dans le positionnement exact de l'électrode de décharge par rapport à l'électrode collectrice. De telles im- précisions provoquent des signaux de sortie décalés ou déré- glés qui varient en fonction du courant de décharge total et qui par conséquent varient en fonction des conditions atmos- phériques. Un but de la présente invention est de procurer un indicateur de débit de gaz à décharge corona comportant un circuit de différence de courant qui permette de résoudre le problème mentionné ci-dessus. Un indicateur de débit de gaz à décharge corona -selon l'invention comporte un circuit de différence de cou- rant comprenant des moyens d'amplification dont les entrées sont connectées aux électrodes collectrices respectives et qui produit, en un premier point de sortie, un premier signal de sortie dépendant de la différence de courant, et également un second signal de sortie, en un second point de sortie, dépendant de la somme des courants dérivés des bornes respec- tives de l'électrode correctrice, un amplificateur de sortie connecté audit moyen d'amplification,de façon à recevoir le- dit premier signal de sortie,des mcyens réglables servant à ap- pliquer audit amplificateur de sortie un signal d'annulation de décalage fixe, et des moyensréagissant audit second signal de sortie en appliquant audit amplificateur de sortie un si- gnal d'annulation de décalage variable. Un exemple de l'invention est représenté sur le dessin ci-joint, qui représente un schéma de montage d'un compteur comportant un circuit de différence de courant. Le compteur représenté comporte un conduitlO dans lequel passe le gaz. A l'intérieur de ce conduit sont montées une électrode de décharge 1l et une électrode collectrice double 12a, 12b avec des bornes 13a, 13b. La tension appliquée à l'électrode de décharge est commandée par une alimentation 14 à très haute tension qui a pour effet de maintenir l'impédan- ce de décharge pratiquement constante. L'alimentation 14 est commandée par un comparateur 15 qui reçoit un signal d'entrée représentant le courant de décharge total réel qui circule, et un signal d'entrée de réaction, par l'intermédiaire d'une résistance 16 connectée à la sortie de l'alimentation 14. Les bornes 13a et 13b sont respectivement connectées ax entrées inverseuses de deux amplificateurs opérationnels 17 et 18. Chacun de ces amplificateurs comportent une résis- tance de réaction respective 19, 20, si bien qu'il joue le rôle d'un transformateur intensité-tension. Les entrées non inverseuses des amplificateurs 17 et 18 sont connectées à la sortie d'un autre amplificateur opérationnel 21 dont l'entrée non inverseuse est reliée à la terre et dont l'entrée inver- seuse est connectée, par deux résistances 22 et 23 de même valeur, aux sorties respectives des amplificateurs 17 et 18. Un condensateur 24 relie la sortie de l'amplificateur 21 à son entrée inverseuse, si bien que l'amplificateur 21 joue le rôle d'un intégrateur, en intégrant la somme des signaux de sortie des amplificateurs 17 et 18. Par suite, lorsque le circuit est en équilibre, le signal de référence qui est ap- pliqué aux entrées non inverseuses des amplificateurs 17 et 18 sera tel que les signaux de sortie de ces amplificateurs seront de même amplitude, mais de polarité opposée, c'est-à- dire que leur somme sera égale à 0. Si par suite d'une modi- fication quelconque des conditions de fonctionnement cette somme devenait différente de 0, l'erreur serait intégrée, et 25033S7 la tension de référence serait modifiée jusqu'à ce que la somme redevienne égale à 0. La sortie de l'un des amplificateurs 17 et 18 est con- nectée par une résistance variable 25 à l'entrée inverseuse d'un amplificateur de sortie 26 dont l'entrée non inverseuse est reliée à la terre et dont la sortie est connectée, par une résistance de réaction 27, à son entrée inverseuse. L'am- plificateur de sortie 26 joue ainsi le rôle d'un amplifica- teur inverseur dont le gain est réglable au moyen d'une ré- sistance 25. Pour corriger tout décalage inhérent aux amplifica- teurs, il est prévu une résistance 28 reliant l'entrée inver- seuse de l'amplificateur 26 au curseur d'un potentiomètre 29. Ce potentiomètre à ses extrémités qui sont connectées, par des résistances 30 et 31, respectivement à la cathode d'une diode Zener 32 et à l'anode d'une autre diode zener 33. Ces diodes zener sont montées en série avec deux résistances 34 et 35 entre un rail d'alimentation positif et un rail d'ali- mentation négatif, l'interconnexion des diodes zener étant reliée à la terre. On procède au réglage du potentiomètre 29 de telle sorte que le signal de sortie de l'amplificateur 26 soit égal à 0 lorsque l'alimentation à très haute tension est coupée. Une autre commande d'annulation de décalage est incor- porée pour annuler les décalages provoqués par une impréci- sion du positionnement de l'électrode de décharge 11 par rap- port aux électrodes correctrices 12a et 12b. Ce circuit com- porte un autre amplificateur opérationnel 36 monté comme un amplificateur inverseur à gain unité. Une résistance 37 relie la sortie de l'amplificateur 21 à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 36. Une résistance de réaction 38, ayant la même valeur que la résistance 37, est montée entre la sortie et l'entrée inverseuse de l'amplificateur 36. Une résistance 39 est connectée, par l'une de ces extrémités, à la sortie de l'amplificateur 21, et, par son autre extrémité, par l'inter- médiaire d'une résistance variable 40 et d'une résistance 41 montée en série, à la sortie de l'amplificateur 36. La jonc- tion de la résistance 39 et de la résistance variable 40 est connectée par une résistance 42. Etant donné que la tension appliquée à la sortie de l'amplificateur 36 a la même ampli- tude que la tension appliquée à la sortie de l'amplificateur 21, mais une polarité opposée, la tension appliquée à la jonction de la résistance 39 et de la résistance variable 40 est proportionnelle à la tension appliquée à la sortie de l'amplificateur 21. Le réglage de la résistance 40 permet à la constante de proportionnalité de varier en signe et en grandeur de telle sorte que le signal de sortie de l'amplifi- cateur 26 peut être mis à zéro lorsque l'alimentation très haute tension est branchée, mais que du gaz ne circule pas dans le conduit 10. L'entrée non inverseuse du comparateur 15 de commande à très haute tension est également connectée à la sortie de l'amplificateur 21. REVENDICATIONS 1. Indicateur de débitde gaz à décharge corona comprenant une électrode de décharge (11), une électrode collectrice fendue ou double (12a,12b) des moyens permettant de maintenir une décharge d'impédance sensiblement constante entre l'élec- trode de décharge et la double électrode collectrice(12a,12b) caractérisé en ce qu'il comprend également un circuit de diffé- rence de courant comprenant des moyens d'amplification dont les entrées sont connectées aux électrodes collectrice res- pectives et qui produit, en un premier point de sortie, un premier signal de sortie dépendant de ladite différence de courant, et également un second signal de sortie, en un second point de sortie, dépendant de la somme des courants dérivés des bornes respectives de l'électrode collectrice double(12a, 12b) un amplificateur de sortie (26) connecté auxdits moyens d'amplification de façon à recevoir ledit premier signal de sortie, des moyens réglables servant à appliquer audit ampli- ficateur de sortie (26) un signal d'annulation de décalage fixe, et des moyens qui réagissent audit second signal de sortie en appliquant audit amplificateur de sortie (26) un signal d'annulation de décalage variable. 2. Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amplification comprennent un premier et un second amplificateurs opérationnels (17,18) dont les entrées inverseuses sont connectées respectivement à l'une des électrodes collectrices, une première et une seconde résistances reliant(19,20) respectivement les sorties dudit premier et dudit second amplificateurs opérationnels (17,18) à leurs entrées inverseuses, un troisième amplificateur opérationnel (21) une troisième et une quatrième résistance (22,23)reliant respectivement les sorties dudit premier et dudit second amplificateurs opérationnels (17,18) à l'entrée à l'entrée inverseuse dudit troisième amplificateur opéra- tionnel (21), un condensateur (24) reliant la sortie du troisième amplificateur opérationnel (21) à son entrée inverseuse, la sortie du troisième amplificateur opération- nel (21) étant connectée aux entrées non inverseuses du premier et du second amplificateurs opérationnels, et lesdits premier et second points de sorties constituant respectivement les sorties desdits premier et troisième amplificateurs opérationnels (17,21). 3. Indicateur selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2, caractérisé en ce que lesdits moyens qui réagissent audit second signal de sortie comprend un amplificateur opérationnel (36) de réglage de décalage dont l'entrée inver- seuse est connectée par une résistance audit second point de sortie, une résistance de réaction reliant la sortie dudit amplificateur opérationnel de réglage de décalage à son entrée inverseuse, une chaîne de résistances reliant la sortie de l'amplificateur opérationnel (36) de réglage de dé- calage au second point de sortie, un point de ladite chaîne de résistance étant connecté par une résistance à l'entrée de l'amplificateur de sortie. 4. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens permettant de maintenir une décharge d'impédance sensiblement constante comprend une alimentation à très haute tension (14) commandée recevant un signal d'entrée de commande d'un comparateur (15) qui reçoit lui-même un signal d'entrée dudit second point de sortie dudit moyen d'amplification, et un signal de réaction provenant de la sortie de l'alimentation à très haute tension (14).