Brevet FR2562662A1 — publié le 19851011

La présente invention se rapporte à une sonde thermi- que pour mesurer la température d'un produit chauffé dans un four microondes, comportant un corps tubulaire oblong formant blindage protecteur, ledit corps étant adapté à traverser la paroi du four de manière à atteindre à l'avant le produit dont la température doit être mesurée,et un élément électri- que thermosensible disposé à l'avant du corps et adapté à être relié à un circuit électrique de mesure de température par un câble qui s'étend à l'intérieur du corps. Pour fixer les idées, l'élément électrique thermosen- sible est, par exemple, constitué par une thermistance ou un thermocouple dont la résistance varie en fonction de la tem- pérature et qui influe donc sur le circuit de mesure, de telle façon que l'on puisse procéder à un étalonnage. Bien entendu, ce circuit électrique de mesure peut être agencé pour interrompre automatiquement le chauffage lorsque le traitement thermique du produit atteint le degré désiré. En général, les sondes thermiques proposées jusqu'à présent, présentent, à l'avant du corps, un prolongement du blindage, en forme de pointe, adapté à pénétrer dans le pro- duit dont la consistance plus ou moins molle se prête à une telle pénétration mais ne permettent pas, d'une manière pré- cise, la mesure de la température par simple contact avec la surface extérieure d'un corps dont la consistance rigide rendrait malcommode ou impossible une pénétration de la sonde à l'intérieur de ce produit. En outre, les sondes connues présentent l'inconvénient de ne pas réagir suffisamment rapidement lorsque la tempéra- ture d'un corps chauffé varie brusquement. La présente invention a pour objet une sonde thermique pour mesurer la température d'un produit chauffé dans un four micro-ondes, qui permet d'une part une mesure précise de la température, avec une sonde qui opère par simple contact à la surface de ce produit, et, d'autre part, de réagir rapidement à une quelconque variation de température. Suivant l'invention, une sonde thermique du type sus- indiqué, est caractérisée en ce que son corps présente une extrémité avant ouverte et en ce que l'élément électrique thermosensible est incorporé à une pastille conductrice ther- mique qui est disposée dans le corps suivant son extrémité avant ouverte et qui est admise, à travers celle-ci, à accéder à l'extérieur du corps pour contacter directement le produit dont la température doit être mesurée. A l'inverse des dispositions proposées jusqu'à présent o le blindage est ininterrompu y compris à l'avant du corps, ici, le blindage est délibérément supprimé à l'avant du corps, ce qui pourrait faire craindre des influences élec- tromagnétiques perturbatrices au niveau de la pastille incor- porant l'élément électrique thermosensible. Avec l'agencement suivant l'invention, une telle per- turbation ne se produit pas mais, bien au contraire, on béné- ficie de conditions o la mesure de la température est par- faitement exacte et précise. L'expérience a montré que la section de l'extrémité avant ouverte du corps o est disposée la pastille doit être suffisamment petite mais peut toutefois être relativement grande vis à vis de la longueur d'onde des micro-ondes. Par exemple, cette extrémité avant ouverte donne de bons résul- tats avec un diamètre d'environ 20 mm pour des micro-ondes de 2,45 gigahertz. Les avantages d'une telle ouverture du blindage à l'avant de la sonde sont considérables. Le captage de la température se fait sans intermédiaire et il n'y a donc pas les distorsions qui pourraient résulter de la présence d'une enveloppe à l'endroit o la température est relevée. On peut choisir la matière dont est faite la pastille avec un haut niveau de conductibilité thermique, et ceci indépendamment du choix de la matière du blindage. Pour fixer les idées, la pastille est choisie par exemple en argent ou en aluminium, tandis que le corps est choisi en acier inoxydable. Par mesure de sécurité, il convient que l'extrémité avant ouverte du corps ait une section libre aussi petite que possible et, suivant une autre caractéristique de l'in- vention, cette extrémité avant ouverte du corps est définie par un anneau débordant radialement vers l'intérieur du corps, jusqu'au voisinage du contour extérieur de la pastille. 2562662. Suivant une autre caractéristique de l'invention, et en vue de protéger la pastille autant que possible, l'extré- mité avant ouverte du corps et la pastille sont adaptées à être amenées conjointement au contact du produit dont la température doit être mesurée. De cette façon au moment du relevé de la température, la pastille se trouve, en quelque sorte, emprisonnée par le produit lui-même et par l'extrémité du corps. Une telle disposition permet en particulier de béné- ficier d'un relevé extrêmement précis des températures. Sans doute, ce faisant, l'extrémité avant ouverte du corps est admise à toucher le produit dont la température doit être mesurée et peut donc, à quelque degré, être chauf- fée même si sa conductibilité thermique est choisie aussi faible que possible, ce qui risque d'introduire une distor- sion dans le relevé de la température par la pastille. Afin de minimiser autant que possible une telle dis- torsion, et suivant une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité avant ouverte du corps est annulaire et présente un profil allant en se rétrécissant vers l'avant, par exemple de demi-tore, pour définir une zone sensiblement linéaire de contact avec le produit dont la température doit être mesurée. Ainsi, si l'extrémité avant ouverte du corps est en contact avec le produit, ce contact a une surface réduite puisqu'il est sensiblement linéaire. De ce fait, si le contact du corps avec le produit introduit une distorsion, cette dernière est aussi faible que possible. Suivant une autre caractéristique, le corps est en deux parties tubulaires montées télescopiquement, la première à l'intérieur de la deuxième, la première partie étant sail- lante vers l'avant et sollicitée vers l'avant par des moyens élastiques d'approche prenant appui sur la deuxième partie, la pastille étant disposée à l'avant de la première partie, tandis que la deuxième partie est admise à traverser la pa- roi du four. Grâce à cette disposition, l'extrémité ouverte avant du corps est admise à contacter le produit dont on désire mesurer la température, d'une manière particulièrement stable et efficace sous l'effet des moyens élastiques d'approche. En outre, un tel agencement permet à la sonde d'être utilisée pour mesurer indifféremment la température de pro- duits qui sont plus ou moins éloignés de la paroi du four. Suivant une autre caractéristique, la pastille est disposée à l'avant d'un plongeur isolant monté coulissant dans le corps et rappelé par des moyens élastiques de contact vers l'avant dans une position qui est définie par une butée du corps et o la pastille est légèrement saillante au-delà de l'extrémité avant ouverte du corps, ladite pastille étant admise à se rétracter contre l'action des moyens élastiques de contact, en venant à fleur de ladite extrémité avant ou- verte lorsque celle-ci et la pastille sont amenées conjointe- ment au contact du produit dont la température doit être mesurée. Grace à cette disposition, la pastille est en contact élastiquement taré avec le produit, ce qui permet des condi- tions extrêmement précisesde mesure. En outre, la pastille et l'extrémité ouverte du corps sont admises à toucher le pro- duit dans d'excellentes conditions, même si le produit a une surface irrégulière. Dans une forme d'exécution, la butée du corps avec laquelle coopère le plongeur isolant est définie par un anneau qui constitue l'extrémité avant ouverte du corps et qui dé- borde radialement vers l'intérieur du corps. Ainsi la cons- truction de la sonde est particulièrement simple. Pour fixer les idées, la matière du plongeur isolante est avantageusement de l'alumine ou du verre. De préférence, le corps est admis à traverser la paroi du four par l'intermédiaire d'une bague électriquement conduc- trice. Une forme d'exécution de l'invention est ci-après dé- crite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une sonde thermique suivant l'invention à l'état Iibre; la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 mais dans laquelle la sonde est en condition de fonctionnement dans un four micro-ondes et en contact avec un produit dont on désire mesurer la température. Dans la forme de réalisation représentée à titre d' exemple aux figures 1 et 2, une sonde thermique, désignée par S, pour mesurer la température d'un produit P chauffé dans un four F micro-ondes MO, comporte un corps tubulaire oblong , formant blindage protecteur. Pour fixer les idées le corps 10 est en acier inoxyda- ble. Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, le corps 10 est prévu en deux parties tubulaires 10A et lOB montées télescopiquement en 11, la première lOA à l'intérieur de la deuxième lOB. La première partie lOA est saillante vers l'avant et est sollicitée vers l'avant par des moyens élasti- ques d'approche constitués par un ressort 12 prenant appui sur la deuxième partie lOB. Cette deuxième partie lOB est admise à traverser la paroi 13 du four F par l'intermédiaire d'une bague isolante 14 par exemple en alumine ou verre, mise électriquement à la masse en 34. Comme on le voit à la figure 2, le corps 10 qui est ainsi adapté à traverser la paroi 13 du four F, atteint à 1' avant le produit P dont la température doit être mesurée. La sonde thermique comporte également un élément élec- trique thermo-sensible 15, ici un thermo-couple, disposé à l'avant de la partie 10A du corps 10 et adapté à être relié à un circuit électrique de mesure de température 16 par un càble 17 qui s'étend à l'intérieur du corps 10. On voit en un magnétron générateur des micro-ondes MO alimenté par un boîtier d'alimentation haute tension 31 lui-même alimenté à partir du secteur S par l'intermédiaire d'un interrupteur 32 et d'un relais 33 lequel est asservi au circuit de mesure 16. La partie 10A du corps 10 présente une extrémité avant ouverte 18. L'élément électrique thermosensible 15 est incor- poré à une pastille conductrice thermique 19 qui est disposée dans la partie 10A du corps 10 suivant son extrémité avant ouverte 18 et qui est admise, à travers celle-ci, à accéder à l'extérieur du corps 10 pour contacter directement le pro- duit P dont la température doit être mesurée. La section de l'extrémité avant ouverte 18 de la par- tie 10A du corps 10 o est disposée la pastille 19 est suf- fisamment petite, par exemple 20 millimètres de diamètre, pour des micro-ondes de 2,45 gigahertz. L'extrémité avant ouverte 18 de la partie 10A du corps 10 est constituée par un anneau 20 débordant radiale- ment en 21 vers l'intérieur de la partie lOA du corps 10 jusqu'au voisinage du contour extérieur de la pastille 19. L'anneau 20 présente un profil allant en se rétrécis- sant vers l'avant, par exemple de demi-tore, pour définir une zone sensiblement linéaire 22 de contact avec le produit P. Cette zone 22 de l'extrémité avant du corps 10 et la pastille 19 sont adaptées à être amenées conjointement au contact du produit P. Plus particulièrement, la pastille 19 est disposée à l'avant d'un plongeur isolant 23. Ce plongeur isolant est en alumine ou en verre. Le plongeur isolant 23 est monté coulissant dans la partie 10A du corps 10 et est rappelé par un ressort de con- tact 24 vers l'avant dans une position (figure 1) qui est définie par la partie radialement dépassante 21 de l'anneau, formant butée. Dans cette position, la pastille 19 est légè- rement saillante au delà de la zone de contact 22, comme on le voit à la figure 1. La pastille 19 est admise à se rétrac- ter contre l'action du ressort 24 en venant à fleur de la zone 22, comme on le voit à la figure 2, lorsque l'extrémité avant de la partie lOA du corps 10 et la pastille 19 sont amenées conjointement au contact du produit P. Pour la mesure de la température du produit P dans le four F micro-ondes MO, on engage le corps protecteur 10 par sa partie lOB dans la bague isolante 14. Le ressort 12 pousse la partie 10A en contact en 22 contre le produit P tandis que le ressort 24 applique la pastille 19 en contact contre le produit P. Il est à noter que le montage télescopique en 11 des parties 10A et lOB, ainsi que le ressort 12 permettent de mesurer la température de divers produits qui sont plus ou moins éloignés de la paroi 13 du four F. Dans la position représentée à la figure 2, l'anneau protège la pastille 19, tout en n'ayant qu'un contact réduit en 22 avec le produit P, ce qui évite de fausser la mesure. La température du produit P qui est captée par l'élé- ment thermosensible 15 incorporé à la pastille 19 se traduit par une valeur du courant électrique généré par cet élément 15, qui détermine l'état du circuit électrique de mesure 16, auquel l'élément 15 est relié par le câble 17, ce qui per- met de mesurer la température du produit P. En outre, le relais 33 permet, via la boite d'alimentation haute tension 31, d'éteindre automatiquement le magnétron 30 générateur des micro-ondes de chauffage MO, lorsque la température mesurée atteint le degré désiré. On appréciera que la sonde thermique suivant l'inven- tion permet de mesurer, d'une manière précise et par simple contact, la température de tous produits P, plus ou moins mous et notamment de produits rigides dans lesquels il serait malcommode ou impossible de pénétrer. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite et représentée mais embrasse toutes variantes dans la réalisation de ses divers éléments et dans ses applications, dans le cadre des revendications, en parti- culier l'élément thermosensible 15 peut être constitué par une thermistance. REVENDICATIONS 1) Sonde thermique pour mesurer la température d'un produit chauffé dans un four micro-ondes, comportant un corps tubulaire oblong (10) formant blindage protecteur, le dit corps étant adapté à traverser la paroi (13) du four (F) de manière à atteindre à l'avant le produit (P) dont la tempé- - rature doit être mesurée, et un élément électrique thermo- sensible (15) disposé à l'avant du corps et adapté à être relié à un circuit électrique (16) de mesure de température par un câble (17) qui s'étend à l'intérieur du corps, sonde thermique (S) caractérisée en ce que le corps (10) présente une extrémité avant ouverte (18) et en ce que l'élément élec- trique thermosensible (15) est incorporé à une pastille con- ductrice thermique (19) qui est disposée dans le corps sui- vant son extrémité avant ouverte (18) et qui est admise, à travers celleci, à accéder à l'extérieur du corps (10) pour contacter directement le produit (P) dont la température doit etre mesurée. 2) Sonde thermique suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que la section de l'extrémité avant ouverte (18) du corps (10) o est disposée la pastille est suffisamment petite, par exemple 20 millimètres de diamètre pour des micro- ondes de 2,45 gigahertz. 3) Sonde thermique suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l'extrémité avant ouverte (18) du corps (10) est constituée par un anneau (20) débordant radialement vers l'intérieur du corps jusqu'au voisinage du contour extérieur de la pastille (19). 4) Sonde thermique suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que l'extrémité avant ouverte (18) du corps (10) et la pastille (19) sont adaptées à être amenées conjointement au contact du produit (P) dont la température doit être mesurée. ) Sonde thermique suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'extrémité avant ouverte (18) du corps est annulaire et présente un profil allant en se rétrécissant vers l'avant, par exemple de demi- tore, pour définir une zone sensiblement linéaire (22) de contact avec le produit (P) dont la température doit être mesurée. 6) Sonde thermique suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 5, caractérisée en ce que le corps (10) est en deux parties tubulaires (1OA, lOB) montées télescopiquement, la première à l'intérieur de la deuxième, la première partie (10OA) étant saillante vers l'avant et sollicitée vers l'avant par des moyens élastiques d'approche (12) prenant appui sur la deuxième partie (lOB), la pastille (19) étant disposée à l'avant de la première partie (lOA), tandis que la deuxième partie (lOB) est admise à traverser la paroi (13) du four (F). 7) Sonde thermique suivant l'une quelconque des re- vendications 4 à 6, caractérisée en ce que la pastille (19) est disposée à l'avant d'un plongeur isolant (23) monté cou- lissant dans le corps (10) et rappelé par des moyens élasti- ques de contact (24) vers l'avant dans une position qui est définie par une butée (21) du corps (10) et o la pastille (19) est légèrement saillante au delà de l'extrémité avant ouverte (18) du corps (10), la dite pastille (19) étant admise à se rétracter contre l'action des moyens élastiques de contact (24) en venant à fleur de la dite extrémité avant ouverte (18) lorsque celle-ci et la pastille (19) sont amenées conjointement au contact du produit (P) dont la tem- pérature doit être mesurée. 8) Sonde thermique suivant la revendication 7, carac- térisée en ce que la butée (21) du corps (10) avec laquelle coopère le plongeur isolant (23) est définie par un anneau (20) qui constitue l'extrémité avant ouverte (18) du corps (10) et qui déborde radialement vers l'intérieur du corps. 9) Sonde thermique suivant la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisée en ce que le plongeur isolant (23) est en une matière qui appartient au groupe de matières constitué par l'alumine ou le verre. ) Sonde thermique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le corps (10) est en acier inoxydable. 11) Sonde thermique suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 10, caractérisée en ce que la pastille (19) est en une matière qui appartient au groupe de matières cons- titué par l'argent et l'aluminium. 12) Sonde thermique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le corps (10) est admis à traverser la paroi (13) du four (F) par l'inter- médiaire d'une bague isolante (14).