Brevet FR2516234A1 — publié le 19830513

DISPOSITIF DE DETECTION DE L'ECOULEMENT D'UN PRODUIT PULVERULENT OU GRANULEUX CIRCULANT DANS UN CONDUIT ISOLANT ET APPAREIL COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF. L'invention est relative à un dispositif de contrôle et/ou mesure du débit d'un produit pulvérulent ou granuleux circulant dans un conduit isolant. De nombreuses installations d'émaillage ou de peinture font appel à un produit pulvérulent ou granuleux projeté sur les surfaces à enduire de pièces disposées dans un four de cuisson ou une autre enceinte fermée dont le contenu n'est pas visible de l'extérieur. Dans ces installations une interruption de l'alimentation en poudre ou une diminution excessive du débit de cette poudre peut avoir des conséquences onéreuses car on ne peut s'apercevoir de ce défaut qu'après que les pièces aient été extraites du four et on obtient ainsi un lot de pièces mal revêtues et devant être mises au rebut. Pour éviter de tels incidents on a déjà proposé des dispositifs de mesure de débit de poudre; mais ceux-ci sont en général très coûteux et comportent un capteur en contact avec la poudre, s'usant donc rapidement. En outre il faut prendre des précautions pàrti- culières pour que le capteur ne perturbe pas la circulation de la poudre. L'invention permet de remédier à ces inconvénients. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que le conduit étant en une matière isolante il comporte, à l'extérieur de ce conduit, un capteur sensible à la charge électrique résultant du frottement des particules ou grains contre la paroi dudit conduit. Le capteur est par exemple un conducteur entourant le conduit isolant sur une certaine longueur. Ce conducteur est en contact avec le conduit ou est légèrement éloigné de ce dernier. On obtient alors aux bornes de ce capteur une tension dont la valeur moyenne en fonction du temps réprésente le débit du produit pulvérulent ou granuleux circulant dans le conduit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: - la figure la représente un conduit et un capteur selon l'invention, - la figure lb est une variante de la figure 1, - la figure 2 est un diagramme de tension aux bornes du capteur selon l'invention, et - la figure 3 représente le capteur de la figure 1 ou lb et un a b circuit de détection de défauts associé à ce capteur. Dans l'exemple le capteur est destiné à détecter un arrêt de la circulation d'une poudre d'émail dans un tuyau 10 en matière isolante telle que de la matière plastique, du guerre ou du caoutchouc. Cette poudre est, dans cet exemple, destinée à être appliquée par des pistolets électrostatiques (non représentés) sur des supports à revêtir tels que des tambours de machine à laver le linge. Elle circule à une vitesse relativement élevée mélangée à de l'air comprimé. L'invention résulte de la constatation que le frottement des particules d'émail sur les parois du tuyau 10 en matière isolante donne naissance à des charges électriques dans la poudre et sur le tuyau. Le capteur selon l'invention est disposé à l'extérieur du tuyau 10 et détecte les charges électrostatiques de ce tuyau. Dans l'exemple représenté sur la figure la le capteur 11 est formé par un demi-cylindre de cuivre appliqué contre la surface externe 12 du tuyau isolant 10 sur une longueur axiale 1. On a constaté qu'entre les extrémités axiales 13 et 14 de ce capteur 1 1 apparaissait une différence de potentiel V dont la valeur moyenne dans le temps est fonction du débit de la poudre dans le tuyau 10. Sur la figure 2 la courbe 15 représente les variations en fonction du temps t de la différence de potentiel V aux bornes du capteur 11 et la ligne 16 représente la valeur moyenne de cette tension V. Dans l'exemple l'extrémité aval 14 est à la masse. Le capteur est utilisé pour détecter une disparition de la circulation de l'émail dans le tuyau 10 ou une variation inadmissible du débit, variation ou disparition qui pourrait avoir des conséquences défavorables sur les pièces à revêtir. Un condensateur 17 (figure 3) est en parallèle sur le capteur 11. On recueille ainsi aux bornes de ce condensateur 17 la valeur moyenne du signal aux bornes du capteur 11. L'armature de ce condensateur 17 qui n'est pas à la masse est reliée à l'entrée d'un montage amplificateur 18 par l'intermédiaire d'un montage élévateur d'impédance 19 permettant que l'amplificateur ne courtcircuite pas le capteur. Le montage 19 comprend une résistance 20 de valeur 1 MQ reliée par une borne à ladite armature du condensateur 17 et par son autre borne à l'entrée inverseuse (-) d'un amplificateur opérationnel 21 dont l'entrée non inverseuse (+) est à la masse. Une résistance 22 également de valeur lMS2 est disposée entre ltentrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur opérationnel 21. L'amplificateur 18 comporte également un amplificateur opérationnel 23 dont l'entrée inverseuse est reliée à la sortie de l'amplificateur 21 par l'intermédiaire d'une résistance 24 de valeur 1KQ et dont l'entrée non inverseuse est à la masse. Une résistance variable 25 de valeur maximum 220Ka est disposée entre l'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur opérationnel 23. La sortie de l'amplificateur opérationnel 23 est également connectée à l'entrée négative d'un comparateur 26 dont l'entrée positive reçoit un signal de référence Vref et dont la sortie est reliée à la cathode d'une diode 27 en série avec la bobine 28 d'un relais. Le fonctionnement du circuit de la figure 3 est le suivant: lorsque le débit de poudre d'émail dans le tuyau 10 est suffisant pour alimenter les pistolets de l'installation d'émaillage la tension aux bornes du capteur 11 est telle que le potentiel sur l'entrée négative du comparateur 26 est supérieur au potentiel Vref et le potentiel sur la sortie du comparateur 26 est supérieur au potentiel positif appliqué sur l'anode de la diode 27 par l'intermédiaire de la bobine 28 et, la diode étant bloquée, aucun courant ne peut circuler dans cette bobine.Par contre lorsque le débit diminue la tension aux bornes du capteur Il dlminue aussi et si ce débit tombe au-dessous d'une valeur pouvant compromettre la qualité du revêtement des pièces à émailler le signal sur l'entrée négative du comparateur 26 descend au-dessous de la valeur V Vref et il apparaît sur la sortie de ce comparateur un potentiel négatif. De cette manière un courant circule dans la bobine 28 ce qui actionne un relais agissant sur une alarme et/ou un moyen de commande de l'arrêt du fonctionnement de l'installation d'émaillage. Cependant grâce à des moyens de temporisation (non représentés) L'alarme n'est déclenchée, ou le fonctionnement de l'installation n'est arrêté, que si l'écoulement de poudre d'émail dans le tuyau 10 - s'arrête pendant un temps supérieur à un temps t prédéterminé supérieur au temps qui s'écoule entre deux poudrages successifs de pièces. En variante (figure lb) le capteur comprend, à la place d'un demi-cylindre métallique, une bobine 30 de fil métallique conducteur non isolé à spires jointives entourant le tuyau 10, le signal électrique étant recueilli aux extrémités opposées de cette bobine. Le capteur peut être utilisé pour détecter ou mesurer l'écoulement de tout produit pulvérulent (par exemple des peintures époxydes) ou granuleux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection de l'écoulement d'un produit pulvérulent ou granuleux dans un conduit isolant, caractérisé en ce qu'il comporte, à l'extérieur du conduit (l0, 30), un capteur (11) sensible à la charge électrique résultant du frottement du produit contre la paroi du conduit (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur est un conducteur au voisinage du conduit ou en contact avec ce dernier. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur entoure partiellement ou totalement le conduit (10). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen sensible à la différence de potentiel entre les extrémités axiales (13, 14) du capteur (11). 5. Appareil de mesure du débit d'un produit pulvérulent ou granuleux dans un un conduit isolant (10), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon la revendication 4 et en ce que le moyen sensible à la différence de potentiel permet la mesure de cette différence de potentiel. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen sensible à la différence de potentiel entre les extrémités du capteur (11) comprend un amplificateur (18, 19) à haute impédance d'entrée. 7. Appareil selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de lissage tel qu'un condensateur (17) du signal de tension aux bornes du capteur (11). 8. Appareil de signalisation d'une condition anormale de débit d'un produit pulvérulent ou granuleux dans un conduit isolant (10), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 9. Appareil selon la revendication 8 comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un comparateur (26) pour comparer le signal de tension entre les extrémités (13, 14) du capteur avec un signal de référence (V ref 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est monté de façon telle qu'un signal d'alarme est émis lorsque la tension aux bornes du capteur tombe au-dessous d'une valeur déterminée. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de temporisation pour que le signal d'alarme ne soit émis que lorsque le signal de tension aux bornes du capteur tombe au-dessous de ladite valeur déterminée pendant un temps prédéterminé. 12. Appareil de commande d'une installation de peinture ou d'émaillage, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil de signalisation selon la revendication 11 et un moyen pour arrêter le fonctionnement de cette installation lors de l'émission d'un signal d'alarme.