Brevet FR2544490A1 — publié le 19841019

L'invention concerne un dispositif pour la détection et la mesure d'un débit gazeux et notamment pour la mise sous pression de câble de réseau et de distribution. Le dispositif de l'invention a pour but de détecter le débit d'un gaz (par exemple l'air sec) dans un conduit destiné à la mise en pression de câble de teletransmission ou de câble d'energie. Le dispositif de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend les moyens de produire l'échauffement de la sonde de mesure, les moyens de détecter la temperature produite, les moyens de régulation de la température, la mesure de la détection d'un passage de gaz par évacuation de calories en un point precis et de-retransmettre ces mesures. Le dispositif comprendra une masse calorifique régulée en température, un système de contrôle de cette température, un système de refroidissement des éléments electron;ques constituant le capteur de débit et un systeme de mesure du débit. L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins .ci -joi nts: - Figure 1 constituée par 1 : masse calorifique en cuivre ou aluminium ou tout autre metal corducteur de chaleur ? : élément chauffant 3 : élément de contrôle de la température et servant à la régulation de la température o : conduit de passage du gaz 5 : élément sensible à coëfficient de température négatif refroidi par le passage du gaz. Le fonctionnement est le suivant - figure 2 En se référant à la figure 1 dans laquelle nous avons décrit les élé- ments de 1 à 5, les éléments servant à la régulation de température sont les suivants 6 : transistor incorporé à la masse calorifique pour ne pas perdre de calories 7 : Résistance d'alimentation de 1 'élément de contrôle de la températuré potentiomètre de contrôle de la température 9 : amplificateur du signal de température pour la ,régulation 10 : condensateur servant à produire les impulsions du courant de chauffage de la masse calorifique lors de la régulation en température. Fonctionnement 1) La température est faible, l'élément C.T.N. de contrôle (3) a sa resistance relativement importante, l'amplificateur (9) bascule en position maximum de courant dans le transistor (6) et la résistance (4) chauffante. Le contrôle du basculement se fait par le potentiometre (8). 2) La température de la masse calorifique augmente entrainant l'élé- vation de. température de la résistance C.T.N. (5) par conduction thermique (celle-ci sera refroidie par le courant gazeux lors de 7a mesure) la résistance de l'élément (5) diminue (coëfficient de température négatif) ainsi que la résistance C.T.N. (3). La tension U1 diminuera jusqu'à la comparaison de la tension 5 .torsque lEl sera egale à l'amplificateur ne fournira plus de courant de chauffage aux éléments (2) et (6). 3) La résistance (3) augmentera à nouveau en faisant diminuer la ten sion Rrl jusqu'à une valeur inférieure 1E2 ; l'amplificateur fourni- ra à nouveau le courant de chauffage. 4) Le condensateur (10) est placé entre l'entrée + de l'amplificateur et la tension de 5 çt tiz . Il a pour but d'envoyer par l'interme- diaire de 1'amPlificateur (9) des impulsions de courant dans les élé- ments chauffants (2) et (6) ; ce qui a pour but de contrôler plus facilement la montee en température et le maintien de celle-ci à une valeur constante, la plus stable possible. Mesure du débit gazeux. Dans cet ensemble bloc thermique et régulation de température , la sonde (5) élément C.T.N. est placée dans le conduit de passage de gaz (4) et est chauffée par conduction thermique par la masse (1). Sa résistance varie et diminue en fonction du débit gazeux de refroidissement passant sur la sonde ; il suffit alors de mesurer cette resistance pour avoir le contrôle du débit gazeux. En amplifiant le signal issu de la sonde C.T.N. nous aurons un signal directement exPloitable. La figure (3) représente l'ensemble du capteur débimétrique.Découlant des figures (1) et (2) nous avons la figure (3) composée-des éléments de (1) à (10) et des éléments suivants : Résistance d'alimentation de la sonde (5) donnant une tension U3 amplifiée par l'amplificateur de mesure (14) dont le gain est controlé par la résistance (13). Le zéro de tension de sortie Us-est contrôle par le potentiomètre (12) donnant la tension U4. Cette invention est caractérisée par son faible prix et peut contrôler des débits très faibles de l'ordre de 1 litre/heure. Pour des debits plus importants on prévoit une derivation du conduit de gaz (15) contrôlé par un robinet (16) commandé ex térieurement. Afin qu'un débit gazeux important ne refroidisse trop la masse calorifique (1), le débit gazeux passant dans le conduit (15) sera isole thermiquement de la masse calorifique (1). Ce débit gazeux peut être par ailleurs utilisé pour maintenir les éléments électroniques extérieurs au bloc thermique (I) à une température de fonctionnement normale. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la détection et la masure d'un débit gazeux notamment pour la mise en pression des câbles de distribution caractérisé en ce qu'il comprend: - une masse calorifique (1) conductrice de la chaleur dont les élements (?) et (5) sont des éléments chauffants placés dans la masse calorifique; que les éléments (3) contrôle de la température (7-8-9-10) servent à maintenir la masse (1) à une tempwerature constante et contrôlée par l'é- lément de réglage (R). 2 - Installation conforme a la revendication 1 caractérisée en ce que,l'é- lément sensible est placé dans un conduit gazeux réchauffé par conduction thermique de la masse (1) et refroidi par le passage du gaz dans le conduit (4). 3 - Instailatièn conforme a la revendication 1 caractérisée en ce que les éléments (5), éléments sensibles à coéfficientde température négatif refroidis nar le tassage du gaz, que les éléments (11) résistances d'alimenstation de la sonde (5) (1?) potentiomètre de réglage de zéro (13) potentiomètre de réglage pleine échelle (14) amplificateur operationnel rendent exploitable le signal de mesure du débit gazeux. a - Installation conforme a la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comnrend les éléments (15) dérivation du conduit de gaz contrôlée par le robinet (16) commandé extérieurement servant de dérivation du débit gazeux afin d'augmenter les possibilités du capteur de débit. La commande de ce robinet peut être asservie au débit lui-même pour obtenir un débit constant. 5 - Installation conforme a la revendication 14n ce que plusieurs conduits gazeux !1? Devent être incorporés dans la masse calorifique (1) afin d'augmenter le nombre de débimètre dans la même masse calorifique et de n'avoir qu'une seule ro--gulatifli de temnérature pour plusieurs débits a mesurer.