Brevet FR2534685A1 — publié le 19840420

La mesure de la température de différents matériaux est souvent indispensable dans l'industrie. S'il n'est pas possible de placer sur (ou dans) ce matériau un thermomètre classique, soit parce que le matériau détériorerait le thermomètre, soit parce que le matériau est en mouvement ; on peut avoir recours a la mesure du rayonnement émis par le matériau. Les pyromètres, basés sur ce principe, sont nombreux et donnent satisfaction lorsque la température du matériau est élevée. Mais, si la température du matériau est faible, la mesure est beaucoup plus délicate. En effet, la puissance rayonnée est réduite et le maximum a lieu dans les grandes longueurs d'ondes, où les mesures sont difficiles. De plus, la répartition spectrale de ltenergie émise varie avec la température, ne suivant que de fort loin la répartition théorique des rayonnements quantitatifs. La présente invention, en éliminant cette difficulté, permet 1. d'obtenir un signal fonction de la seule température, 2. d'avoir un signal important. A titre non limitatif, la figure 1 schématise une réalisation conforme à l'invention. Sur cette figure : (1) représente le corps, un ruban qui défile par exemple, (2) une roue détaillée aux figures 2, 3 et 4. (2) est, et ceci est une caracteristique essentielle de l'invention, réalisée dans la même matière que (1). Cette roue tourne sur elle-même sous l'influence d'un jet d'air sortant de la buse (12) grâce à la forme des pales, constituant ainsi un modulateur de l'énergie. (3) est un détecteur de rayonnement sensible aux grandes longueurs d'ondes. Si besoin est, on filtrera les rayonnements. Le filtre, dont le rôle sera précisé n' est pas schématisé à la figure 1. (4) est un ensemble électronique, combinaison d'éléments connus dont le rôle apparaîtra plus loin. (5) est un capteur classique, combinaison d'une source émettrice de lumière ou d'infra rouge et d'une cellule photoélectrique. (6) est une source d'air froid (refroidi si besoin est) et (7) une source d'air chaud (chauffé par des résistances non figurées) formant ainsi une source à température variable. (8) et (8') sont des pompes, (9) et (9') des clapets régulant le débit. (10) est un volume, dans lequel les airs froid et chaud se mélangent. C'est dans ce volume qu'on mesure, par une sonde non figurée, la température de (1), d'après le mécanisme que nous allons expliciter. Enfin (11) est la canalisation aboutissant à la buse (12), qui, comme nous le verrons plus loin peut être déplacée pour attaquer en avant ou en arrière du plan de cette roue (2). Supposons, pour expliciter le fonctionnement, que l'air soufflant de (12) sur (2) soit à une température plus élevée que celle de (1). (2) est donc également plus chaude que (1). (3) va donc recevoir, à chaque passage, d'une dent de (2) une énergie plus élevée que celle reçue de (1) entre deux dents. (3) délivre ainsi un signal alternatif qui est amplifié en (4) et détecté d'une façon synchrone grâce au signal délivré par (5). A la sortie du détecter, on obtient une tension continue qui commandera partiellement la fermeture de (9') et l'ouverture de (9). La température de l'air mélangé diminuera et (2) se refroidira. Bien entendu, si (2) avait été à une température inférieure à (1), la tension continue à la sortie du détecteur synchrone aurait été inversée. Si la température de (2) est sensiblement celle de (1), le signal délivré est nul. La température mesurée en (10) est alors la température de (1). Un tel ensemble peut être simplifié si, et c'est souvent le cas, la température de (1) ne descend pas au dessous de l'ambiante. On remplacera alors tout l'ensemble (6), (7), (8), (9), (9') par une soufflante à résistances électriques et c'est le courant électrique dans ces résistances qui sera asservi. Un tel ensemble a une inertie non négligeable. Si on veut asservir la machine qui produit (1)9 on peut utiliser directement la tension délivrée en (13) issue du détecteur synchrone. En ajoutant cette tension à celle délivrée par le thermomètre placé en (10) et en comparant cette somme à une tension de consigne, on peut savoir Si (1) est trop chaud ou trop froid. Le jet d'air qui crée la rotation de (2) peut frapper la roue, ré-àlisée, rappelons-le, dans la meme matière que (1), sur la face que regarde le détecteur (3). Dans ce cas (2) est dans le cas de (1) si celui-ci est, par exemple, un ruban chauffé ou refroidi par la surface. Mais le jet d'air, peut également être orienté pour frapper l'autre face, toujours afin de se rapprocher au mieux des -conditions réelles dans lesquelles (1) se trouve. Cette possibilité permet de minimiser l'influence de l'absorption par les couches superficielles de (1), des rayonnements issus des sous-couches. On pourra, bien entendu, apporter de nombreux perfectionnements de détail à cette invention sans sortir du domaine de celle-ci. v w RE\!ENDI CAT IONS 1. Dispositif pour la mesure des basses températures par rayonnement mettant en oeuvre un modulateur à température variable pour mesurer la température d'un matériau ou d'un objet donné, caractérisé en ce qu'il comprend une roue dentée (2) qui tourne sur elle-même sous l'influente d'un jet d'air sortant d'une buse (12) grâce à la forme des pales, ce jet d'air régulant la température de (2). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le modulateur est réalisé dans la même matière que le matériau dont on veut mesurer la température. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la rotation du modulateur est fonction de l'orientation de la buse pour modifier les conditions d'échauffement dudit modulateur.