Brevet FR2564583A1 — publié le 19851122

La présente invention concerne les dispositifs permettant de mesurer le taux d'humidité contenu dans des mélanges de matières poudreuses et/ou granuleuses, tel que le mélange de ciment et de sable entrant dans la composition du béton. Dans de nombreux domaines, il est nécessaire de mesurer l'état hygrométrique d'une substance contenue dans une capacité de stockage ou à l'intérieur d'une enceinte de brassage : c'est le cas, entre autres, pour les sables de moulage utilisés en fonderie pour l'exécution des moules et pour les mortiers de maçonnerie élaborés au moyen de malaxeurs. Les moyens de détection et de mesure utilisés se différencient selon leur mode de captage de l'eau contenue, en utilisant soit des ondes ultra-hertziennes, soit des condensateurs ou des tubes électroniques ou des cellules électrolytiques. Il est également connu d'utiliser des électrodes plongeantes dans la masse du produit ; dans le cas des malaxeurs à béton, cette solution ne peut convenir que lorsque la cuve est tournante.Dans le cas de cuve fixe, dans laquelle évolue un dispositif mélangeur, l'électrode est montée sur ce dernier par l'intermédiaire d'un collecteur rotatif assurant la liaison électrique de l'électrode avec l'appareil d'indication et de mesure placé à l'extérieur de l'enceinte de brassage. Le déposant a mis au point un dispositif capteur permettant de détecter le pourcentage d'humidité d'une substance telle que le béton, comptetenu des différents ciments et agrégats en malaxage et de transmet- tre l'impédance, c'est-à-dire la résistance du mélange un appareil de mesure et de régulation ; ce type de capteur décrit dans la demande de brevet nO 82 12694 est caractérisé en ce qu'il ne subit que faiblement l'effet d'abrasion du béton sur l'électrode ellemême et qu'il interdit toute absorption d'eau assurant ainsi une parfaite isolation entre l'électrode et la structure du malaxeur. Le capteur est relié à l'une des connexions de l'appareil de mesure utilisé, en utilisant une broche située à l'extérieur du malaxeur côté opposé à la face active, l'autre connexion de l'appareil étant reliée à une borne soudée sur le corps du malaxeur ; ainsi le courant à signaux carrés passe entre la masse du malaxeur et la sonde.eompte-tenu du passage des pales de brassage à l'aplomb de chaque sonde, la mesure est stabilisée en répartissant deux ou trois sondes, selon des intervalles réguliers sur la périphérie du corps du malaxeur, les points de mesure étant pris en parallèle avec les deux ou les trois sondes et la masse du malaxeur.Il est connu de classer les bétons en trois catégories distinctes - les bétons dits de qualité K1, peu dosés et secs, s'assimilant au sable, dans lesquels une addition d'eau est vite intégrée, - les bétons dits de qualité K2, très dosés et très gras, moyennement mouillés, d'aspect s'identifiant à celui d'une terre argileuse, - les bétons dits de qualité K3, très dosés et très plastiques pour lesquels il est encore facile d'effectuer une addition d'eau d'une façon homogène. Pour les bétons classés K1 et K3, les mesures effectuées au moyen du capteur précédemment décrit, donnent des résultats satisfaisants. Par contre, celui-ci ne peut être utilisé seul dans le cas de bétons classés K2 ; la difficulté réside dans le fait qu'une couche de béton a tendance à stagner sur les parois du malaxeur, engendrant une liaison nuisible entre les sondes et la masse du malaxeur. Le dispositif, suivant l'invention, permet de remédier à cet inconvénient, la mesure du taux d'humidité du mélange s'effectuant à travers la masse de celui-ci. Le dispositif, objet de l'invention, est constitué par l'association de deux capteurs fixes, montés sur le corps du malaxeur et d'une sonde plongeante dans la masse du béton. Chaque capteur fixe décrit dans la demande de brevet nO 82 12694 comporte une électrode métallique de bonne résistance à l'abrasion dont la face active, en contact avec le béton, est de forme allongée et disposée selon une génératrice du corps du malaxeur ; la face opposée comporte une broche de connexion.L'électrode métallique est enrobée dans une matière isolante du type caoutchouc uréthane, résistante à l'eau, a' l'huile, et à tous produits chimiques, laissant seulement apparaitre la face active de l'électrode et assurant avec les bords de la découpure dans laquelle le capteur s'encastre dans le corps du malaxeur, une étanchéité absolue, La sonde plongeante peut être fixe ou tournante ; dans le second cas, la sonde est du type à contact tournant, lequel peut être par exemple constitué de mercure et de métaux compatibles afin d'assurer une connexion en rotation de haute fiabilité, cette dernière étant grandement améliorée en l'absence de problèmes dus aux balais et aux bagues de contact équipant généralement les collecteurs rotatifs : dans la sonde plongeante utilisée pour l'invention, la qualité de contact est assurée par des électrodes entièrement mouillées dans des réservoirs scellés contenant du mercure. La mesure du taux d'humidité du mortier de béton s'effectue entre les sondes fixes et la sonde plongeante cette dernière doit être de préférence positionnée en-dehors du centre du malaxeur, en raison du manque d'homogénéité du mélange dans cette zone dû à un manque de brassage et également pour éviter aux extrémités des électrodes de se trouver en-dehors de la masse du produit en cas de cavitation au centre de celle-ci sous l'effet du dispositif de brassage. Les dessins annexés illustrent un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention adapté à un malaxeur à béton. Ceux-ci représentent - en figure 1, une vue en élévation-coupe par l'axe du malaxeur équipé de deux capteurs extérieurs et d'une sonde plongeante, - en figure 2, une vue de dessus en coupe du malaxeur. Tel que représenté, le malaxeur comporte une enceinte de brassage constituée d'une enveloppe cylindrique 1. Sur deux génératrices opposées de celle-ci sont montés deux capteurs identiques 2 et 3 composés d'une sonde dont la face active est contenue dans un plan tangent au diamètre intérieur de l'enveloppe 1. A ces deux capteurs est associée une sonde plongeante 4 disposée verticalement dans la masse du béton et à une certaine distance du centre du malaxeur : cette sonde comporte une électrode en liaison avec l'appareil de mesure utilisé sur lequel appareil sont également raccordées les broches de connexion des capteurs 2 et 3. L'invention ne se limite pas aux composants spécialement décrits ; elle concerne toute association de capteurs fixes et de sondes plongeantes présentant les mêmes caractéristiques. Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé pour mesurer le degré d'hygrométrie de tous mélanges poudreux et/ou granuleux, tels que les mortiers de béton et plus particulièrement les mortiers dits de qualité K2, utilisés pour l'obtention de grosses canalisations, poteaux, fosses septiques, etc ... - 'REVENDICATIONS 1. Dispositif de captage permettant de mesurer le taux d'humidification d'un mélange poudreux et/ou granuleux tel que, par exemple, un mortier de béton contenu dans une enceinte de malaxage, caractérisé en ce qu'il consiste dans l'association de deux capteurs fixes 2 et 3, montés sur le corps de l'enceinte 1 et d'une sonde plongeante 4 dans la masse du mélange, la mesure du taux d'humidité s'effectuant entre les dits capteurs fixes et la sonde plongeante à travers le mélange. 2.- Dispositif de captage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs fixes montés sur le corps de l'enceinte sont du type comportant une électrode métallique de bonne résistance à l'abrasion enrobée sur toutes ses faces d'une matière isolante, à l'exception de sa face active contenue dans un plan tangent à l'alésage de l'enceinte, 3.- Dispositif de captage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sonde plongeante peut être fixe ou tournante selon que l'enceinte de malaxage est elle-même fixe ou tournante. 4.- Dispositif de captage selon les revendications 1 et 3, prises ensemble, caractérisé en ce que la sonde plongeante tournante est du type à contact tournant, la qualité du contact étant assurée par des électrodes entièrement mouillées dans des réservoirs scellés contenant du mercure.