Brevet FR2548783A1 — publié le 19850111

La présente invention concerne les sondes de mesure de la conductivité d'une solution comprenant une ou deux electrodes montées par l'intermédiaire d'un support isolant sur la paroi du récipient contenant la solution et plongeant dans celle-ci, la résistance électrique de la solu tion étant mesuré soit entre l'extrémité de l'électrode et la paroi du récipient soit entre les deux électrodes. Ces sondes sont utilisees en particulier dans des systèmes de régulation de prosessus physiques ou chimiques. Dans certaines applications, des dépôts se forment sur les électrodes et il faut les éliminer à intervalles réguliers pou éviter qu'ils ne perturbent la mesure et rendent le système de régulation inefficace. C'est notamment le cas en sucrerie pour les odes de mesure de conductivité équipant les appareils de cristallisation à mare che continue qui se recouvrent de oristaux de sucre. Pour éliminer ces dépôts, on a proposé de réaliser l'électrode sous forme d'une tige électriquement conductrice montée dans un alésage traversant d'un support isclant de façon à pouvoir être déplacée longitudinalement dans cet alésage suivant un mouvement alternatif par un dispositif approprié, et de prévoir à l'extrémité dudit alésage, sur le support isolant, un racleur annulaire en cntact avec l'électrode sur toure sa peripherie. On a egalement proposé de mênager autour de l'électrode, dans l'alésage du support isolant et entre ses extrémités, une chambre ou un canal dans lequel circule un solvant approprié qui dissout les dépôts qui n'auraient pas été arrachés par le racleur. Avec une telle sonde il r'est pas possible d'obtenir une mesure continue de la conductivité. En effet, cette mesure est perturbée par les mouvements alternatifs de l'électrode, pendant le nettoyage, et on ne peut pas tenir compte des valeurs mesurees pendant ces périodes. le but de la presente invention est de réaliser une sonde de mesure de condu ctivité équipée d'un racleur et de moyens de lavage dont le fonctionnement ne soit pas perturbe pendant les opérations de nettoyage et qui permette, par @onséquent. une mesure continue de la conductivité. La sonde de mesure de conductivité objet de l'inven- tion est caractérisée en ce qu'elle comporte une électrode cylindrique montée rotative dans l'entrée d'une chambre ménagée à l'extrémité libre d'un support isolant allongé, solidaire de la paroi du récipient et faisant saillie à l'intérieur de celui-ci, cette chambre débouchant dans le récipient par ladite entrée dont les bords sont conformes pour épouser la surface cylindrique de l'électrode et constituent des racleurs, en ce que des moyens sont prévus pour commander la rotation de l'électrode et en ce que des canaux percés dans ledit support permettent de faire circuler un solvant dans ladite chambre. Suivant un mode de réalisation particulier, l'électro- de est disposée avec son axe parallèle à l'axe longitudinal du support isolant et est fixée coaxialement à l'extrémité d'un arbre logé dans un alésage longitudinal du support et accouplé à un moteur. Ladite chambre peut être délimitée par un anneau ouvert dont l'axe est parallèle à celui de l'électrode et décalé par rapport à celui-ci et qui a sensiblement la même dimension axiale que ltélectrode, 17 electrode étant placée entre les extrémités de l'anneau qui délimitent l'entrée de la chambre, et par deux disques appliques sur les faces opposées de l'anneau et de l'électrode, l'anneau et les disques étant fixés sur l'extrémité libre du support isolant. Cette solution permet, en choisissant convenablement le matériau de l'anneau et des disques, de réduire l'usure de ces pièces et de l'électrode et, par conséquent, d'augmenter la durée de vie de la sonde. La description qui suit se réfère au dessin l'accom- pagnant qui montre, à titre d'exemple non-limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lequel La figure l est une coupe longitudinale d'une sonde de mesure réalisée conformément à l'invention ; et Les figures 2 est 3 sont des coupes suivant les lignes A-A et B-B respectivement, de la figure 1. La sonde représentée sur les dessins comporte une électrode 10 montée à l'extrémité libre d'un support cylindrique allongé 12, réalisé en un matériau électriquement isolant et faisant saillie dans le récipient, oùdoivent être effectuées les mesures, a travers la paroi 14 de ce dernier. L'extrémité exterieure du support 12 est emmanchée dans un alésage borgne d'une pièce 16 fixée sur la paros 14 au moyen de vis 18. L'assemblage du support 12 et de la pièce 16 est complété par des vis 20. L'électrode 10, qui est cylindrique, est fiée coaxialement, par exemple au moyen d'une goupille, sur mité d'mi arbre 22 loge dans un alésage longitudinal du support 12. L'autre extrémité de cet arbre, située à l'extérieur du récipient, est accouplée à un moteur 24 permettant de communiquer à à l' arbre un mouvement de rota- tion alternatif. Ce moteur peut être constitué,par exemple, par un vérin et un système pignon-cremaillère. Le dispositif d'accouplement 44 entre l'arbre et le moteur est réalisé en totalite ou en partie en une matière isolante pour assurer l'isolation électrique entre l'électrode et la paroi du récipient.Le moteur 24 est supporté par une plaque fixée a la pièce 16. Llorifice 46 perce dans la pièce i6 pour le passage de l'arbre 22 est largement dimensionné pour éviter tout contact pouvant créer un court-circuit entre l'électrode 10 et la paroi 14. L'électrode 10 est placée entre les extrémités d'un anneau ouvert 2S dont l'axe est parallèle à celui de l'élec- trode et décale par rapport à lui et qui a sensiblement la même longueur (dimension axiale) que l'électrode. Les extrémités de l'anneau en contact avec la surface cylindrique de l'électrode épousent parfaitement celle-ci, tout en lui permettant de tourner autour de son abe, et constituent des racleurs capables de de tacher les dépôts for més sur liélectrode lorsqu'elle est mise en rotation. L'anneau 26 délimite, avec deux disques 30 applique sur les faces opposées de l'anneau et de l'électrode, une chambre 28 dont l'entrée est délimitée par les extré mités de l'anneau. L'électrode qui a un diamètre nettement supérieur à l'épaisseur de l'anneau, est disposée dans l'entrée de la chambre de telle sorte qu'elle déborde dans la chambre et à l'extérieur de l'anneau. La partie débordante extérieure constitue la partie active de l'électrode. L'anneau et les disques sont maintenus dans une ca vité ménagée à l'extrémité du support 12 par un bouchon 32 et des vis 34. Etant donné que ces vis traversent l'anneau 26, il est nécessaire, pour éviter qu'un courant s'établisse entre la tête des vis et la paroi du récipient, qu'elles soient en un matériau électriquement isolant ou que leur tête soit recouverte d'un vernis isolant. Les bords de la cavité du support et du bouchon entourant l'anneau sont arasés au niveau des extrémités de l'anneau pour laisser apparaître la partie débordante extérieure de l'électrode, comme on le voit sur la figure 2. Des canaux longitudinaux 36 perces dans le support 12 et débouchant dans la chambre 28, et des canaux transversaux 37 ménagés dans ce support et dans la pièce 16 permettent d'amener un solvant dans cette chambre et de l'évacuer Des joints toriques 38 assurent l'étanchéité entre le support 12, la paroi 14 et la pièce 16. Un joint d'étanchéité 40 est également prévu entre l'arbre 22 et le support 12, près de l'électrode 10. Des fils électriques 48 et 50 relient l'électrode 10 et la paroi 14, respectivement, à un appareil de mesure. En service, on commande périodiquement la rotation de l'électrode 10, au moyen du moteur 24. Au cours de cette rotation, l'une ou l'autre des extrémités de l'anneau 26, suivant le sens de rotation, racle la surface de l'électrode et en détache les dépôts qui ont pu s'y former. Pour certaines utilisations, notamment en sucrerie, cette action de raclage n'est pas suffisante et il peut rester sur l'électrode une fine pellicule qui pourrait perturber la mesure. Pour détruire cette pellicule on fait circuler dans la chambre 28 un solvant approprié après avoir fait tourner l'électrode pour exposer la surface à nettoyer à l'action de ce solvant dans la chambre 28. La rotation alternative de l'électrode est avantageuse car elle permet d'utiliser pour le raclage les deux extrémités de anneau. De préférence, la largeur de ces extrémités et leur position par rapport à l'électrode seront choisies de telle sorte qu'une rotation de 180 , dans un sens ou dans l'autre, permette de racler toute la surface utile de l'électrode et de l'exposer à l'action du solvant dans la chambre 28. La rotation de l'électrode et la circulation du solvant sont commandées automatiquement à intervalles réguliers, la fréquence de ces opérations dépendant de la vitesse d'encrassement de l'électrode et de la précision de la mesure désirée. Entre deux rotations, la circulation du solvant peut hêtre maintenue a faible débit. Cette sonde permet une mesure en eontinu puisque la surface utile de 1 l'électrode reste invariable meme pendant les opérations de nettoyage . Par ailleurs, les dimensions de l'électrode étant petites par rapport à sa distance à la paroi du récipient l'influence relative d'éventuels dépôts sera plus faible qu'avec les sondes connues. Si le matériau constituant le support isolant 12 et le bouchon 32 sont suffisamment résistants à l'usure, on pourra supprimer l'anneau 26 et les disques 30, le logement de l'électrode e t la la chambre 28 étant alors formes dans le support et le bouchon isolant, les parois du logement de l'électrode étant confcrmées, comme les extrémités de l'anneau 26, pour servir de racleur lorsque l'électrode est mise en rotation. La rotation de l'électrode pourrait être continus et à faible vilesse, le solvant circulant en continue dans la chambre 28. Il est lien entendu que ces modifications ainsi que toutes celles qui pourront etre apportées au mode de réalisation décrit par l'emploi de moyens techniques équiva le@ts entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Sonde de mesure de la conductivité d'une solution comprenant une électrode (10) montée sur la paroi (14) d'un récipient conytenant la solution par l'intermédiaire d'un support isolant (12) faisant saillie à l'intérieur dudit récipient, caractérisé en ce que ladite électrode (10) est cylindrique et est montée rotative dans l'entrée d'une chambre (28) ménagée dans ledit support (12), à l'extrémité libre de celui-ci, et débouchant, par cette entrée, dans ledit récipient, les bords de cette entrée étant conformés pour épouser la surface cylindrique de l'électrode et constituer des racleurs1 en ce que des moyens (22, 24) sont prévus pour commander la rotation de ltélectrode (10) et en ce que des canaux (36) percés dans ledit support (12) permettent de faire circuler un solvant dans ladite chambre. 2. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe de l'électrode (10) est parallèle à l'axe longitudinal dudit support 112) et en ce que ltélectrode est fixée coaxialement a l'extrémité d'un arbre (22) logé dans un alésage longitudinal du support et accouplé à un moteur (24). 3. Sonde selon la revendication 1 ou 2, caracterisée en ce que ladite chambre est délimitée par un anneau ouvert (26) dont l'axe est parallèle à celui de l'électrode (10) et décalé par rapport à celui-ci et qui a sensiblement la même dimension axiale que ' l'électrode, ltélectrode étant placée entre les extrémités de l'anneau qui delimitent l'entrée de ladite chambre, et par deux disques (30) appliqués sur les faces opposées de l'anneau et de l'électrode, l'anneau et les disques étant fixés sur l'extrémité libre dudit support (12).