Brevet FR2582402A1 — publié le 19861128

DISPOSITIF GENERATEUR PORTABLE D'AIR HUMIDE POUR LE CONTROLE DES HYGROMETRES. L'invention concerne un nouveau dispositif portable générateur d'air humidepour le contrôle des hygromètres. I1 existe différents principes pour étalonner des hygromètres. Parmi ces principes, l'un des plus largement répandus consiste à utiliser des solutions salines saturées. Comme on le sait, les hygromètres à condensation et à sorption doivent être périodiquement étalonnés. Pour effectuer cet étalonnage, on peut utiliser un appareil générateur d'air humide à solution saline saturée comprenant - une enceinte thermostatée contenant une solution d'eau saturée de sel, tel que notamment du chlorure de sodium ou du chlorure de lithium, dans laquelle baigne une sonde de température raccordée à un indicateur de température ; - un circuit de circulation d'air, raccordé d'une part par une entrée et par une sortie à ladite enceinte et d'autre part, à l'hygromètre à étalonner. Pour les appareils dans lesquels on mesure le point de rosée, cette méthode, bien que largement répandue - d'une part, nécessite des sondes de température très précise - d'autre part, n'est pas toujours très bien reproductible en fonction des sels utilisés et surtout de la provenance de ces sels - enfin et surtout, du fait de la circulation de l'air, risque de favoriser le dépôt de sel sur les parois ou dans les tuyauteries, ce qui alors dans le temps, provoque une dérive de la température de rosée du générateur. Enfin, la mise en oeuvre de cet appareil, ne peut se faire que dans les laboratoires bien équipés et avec du personnel spécialisé, ce qui d'une part, augmente le coût de l'étalonnage et d'autre part, oblige les utilisateurs à se séparer au moins momentanément de leur hygromètre. On aurait pu penser à remplacer les solutions salines par de l'eau distillée. Comme l'air serait alors à la température ambiante, le moindre refroidissement provoquerait alors des condensations. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un appareil générateur d'air humide du type en question qui soit économique, fiable, simple, facilement transportable et sanipulable même sur un site et par des personnes non spécialisées, et enfin qui n'utilise pas de solutions salines saturées, mais qui fasse appel à de l'eau pure, tout en évitant toute condensation perturbatrice dans les tuyauteries. Ce dispositif générateur d'air humide pour le contrôle des hygromètres, du type comprenant - une enceinte calorifuge contenant une réserve d'eau dans laquelle baigne une sonde de température raccordée à un indicateur de température - un réservoir d'eau relié à cette enceinte, destiné-à alimenter ladite-réserve à un niveau déterminé - - un circuit de circulation d'air raccordé d'une part par une entrée et par une sortie à ladite enceinte et d'autre part, à l'appareil à contrôler, se caractérise en ce qutil comporte un deuxième réservoir calorifuge additionnel, jouxtant le fond de l'en- ceinte, présentant - une deuxième réserve d'eau, - un deuxième circuit de circulation d'air, destinée à lécher la surface de cette deuxième réserve, - un élément hydrophile, fixé à une extrémité à la paroi conductrice de séparation du réservoir principal et du réservoir additionnel, et dont l'autre extrémité baigne dans ladite deuxième réserve. En d'autres termes, l'invention Concerne un générateur d'air humide à recirculation dans un circuit fermé sur l'appareil hygromètre à contrôler, et d'un deuxième circuit d'air ambiant qui circule sur le réservoir additionnel pour provoquer l'évaporation de l'eau contenue dans la deuxième réserve d'eau, ainsi que dans les éléments hydrophiles, ce qui provoque un refroidissement du fond de séparation entre le premier et le deuxième réservoir. Ce refroidissement provoque une diminution de la température de l'eau du premier réservoir de sorte que, en fonctionnement, la température du premier réservoir est inférieure à la température extérieure, ce qui supprime alors les possibilités de condensation. Avantageusement, en pratique - le deuxième circuit d'air comprend . un filtre à air disposé en amont du réser voir additionnel, . une pompe à air disposée en aval de ce ré servoir - le réservoir additionnel présente un organe destiné à contrôler le niveau de l'eau dans la deuxième réserve, de préférence un moyen de contrôle visuel - la première réserve comporte une tubulure à trop plein relié à la deuxième réserve, de sorte que un seul et même réservoir d'eau assure le remplissage des deux réserves ; ce trop plein permet également à la sonde de température d'être toujours à la même distance de la surface liquide, ce qui est souhaitable pour la reproductibilité de la mesure - l'élément hydrophile est constitué par une pluralité de manchons amovibles en matière textile hydrophile, serrés sur des raccords conducteurs cylindriques, fixés sur la paroi de séparation de fond entre le premier et le deuxième réservoir, notamment des cylindres en cuivre - le circuit d'entrée du circuit d'air relié à l'enceinte calorifuge comporte également un échangeur thermique destiné à rendre plus stable la température de 14air entrant dans le générateur d'air humide - tous ces éléments sont placés dans un coffret unique facilement transportable. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui de la figure unique annexée qui est une représentation en coupe schématique d'un appareil conforme à l'invention. L'ensemble est rassemblé dans un coffret représenté par la référence (1), par exemple en matière plastique. Le dispositif comprend une première enceinte supérieure (2), en acier inoxydable, calorifugé, reliée par un système d'emboitements (3) à une deuxième enceinte inférieure (4) formant réservoir additionnel. Cette première enceinte comporte une réserve d'eau pure (5) jusqu'à un niveau (6) dans laquelle baigne la sonde (7), par exemple de platine reliée à un indicateur de température (8) par exemple du type à affichage numérique. La sonde (7) doit etre aussi près que possible de la surface (6) de lteau distillée (5). Sur l'enceinte (2) calorifugée, débouche un premier circuit de circulation d'air (9) raccordé d'une part par une entrée (10) et un départ (11) à cette enceinte (2) et d'autre part, par des prises de raccordement (12,13) à l'appareil à contrôler, par exemple à une sonde de chlorure de lithium. Entre la prise de raccordement (12) et l'entrée d'air, se situe un échangeur thermique, non représenté, destiné à stabiliser la température de l'air entrant dans le générateur (2). Le réservoir additionnel (4) jouxte le premier réservoir (2) par le fond (26) en tôle conductrice en acier inoxydable. Ce réservoir additionnel (4) comporte un deuxième circuit de circulation d'air (14) comprenant dans l'ordre un filtre à air (15) disposé en amont de la deuxième réserve d'eau (17), et en aval, une pompe (16) à palette alimentée en courant continu à partir d'un transformateur non représenté, destiné à transformer le courant du secteur en courant continu 24 volts, et à entrainer un ventilateur de refroidissement non représenté. Dans une variante, cette pompe (16) peut être disposée en-dehors du coffret (1). Le réservoir additionnel (4) comporte une deuxième réserve d'eau (17) dont le niveau (18) est visualisé, par exemple grâce à la tuyauterie (19) de contrôle visuel. Un trop plein (20) permet de faire communiquer la première réserve (6) à la seconde (17). Le sommet de la tôle (26) de séparation comporte une pluralité de cylindres (21) en cuivre sur lesquels sont emmanchés des manchons (22) en tricot de coton dont l'autre extrémité baigne dans la réserve d'eau (17). L'appareil présente en outre un réservoir d'eau distillée (23) qui par une vanne quart de tour (24) et une tuyauterie (25) permet d'alimenter la première réserve (5) puis, par le trop plein (20), la deuxième réserve (17). La circulation de l'air assurée par la pompe (16) provoque l'évaporation de l'eau sur les manchons humides (22) et grâce aux cylindres de cuivre (21) placés sur la face envers de la plaque de séparation (26), le refroidissement de l'eau (5) contenue dans l'enceinte (2). Ce refroidissement est nécessaire pour que la température de rosée dans le circuit (9) soit toujours inférieure à la température de l'air T (Te) afin d'éviter toute condensation dans le circuit (9). Ainsi, la température de l'eau distillée de la première réserve (5) diminue de quelques degrés pour atteindre un équilibre à une valeur de température T inférieure à la température extérieure Te. Lorsque le fonctionnement est continu, cette température T1est stable, ce qui permet de contrôler l'hygromètre non représenté dont la température de rosée est en principe proche de celle de T1 . La relation entre cette température de rosée T et la température T est donnée D 1 une fois pour toute par un étalonnage de l'appareil. Comte déjà dit, l'alimentation électrique de l'appareil, à savoir de la pompe (13) s'effectue à partir du secteur grâce à un transformateur classique non représenté. Il est souhaitable de mettre l'ensemble sous tension électrique avant de débuter les mesures afin d'obtenir une température de fonctionnement constante du therwomètre numérique (8). De même, il est indispensable de s'assurer, avant toute mise en service, que le niveau (6) de l'eau de l'enceinte (2,5) et du réservoir additionnel (18,17 > est approprié et ce, gracie au repère disposé à cet effet sur la tuyauterie (19 > . On met ensuite en marche la pompe de circulation d'air (16) du deuxième circuit (14X, puis on raccorde sur les prises (12,13) le capteur à contrôler muni de son circulateur d'air. On observe sur le thermomètre (8) une baisse de la température de l'eau (5). La mesure s'effectue lorsque cette baisse de température atteint une valeur stable. I1 importe que le niveau (6) de l'eau dans le générateur (2) soit situé toujours au-dessus de la sonde (7) pour éviter des dérives de mesure. A l'aide d'un tableau d'étalonnage, on compare alors la valeur de la température de rosée indiquée par l'appareil à celle indiquée par la sonde (7). I1 va de soi que l'eau utilisée dans le circuit alimenté par le réservoir (23) doit être de l'eau dis tillée. Avantageusement, comme déjà dit, la tuyauterie d'amenée (10,12) comprend un échangeur non représenté, tel qu'un serpentin destiné à ramener la température de l'air à la température ambiante, notamment dans le cas où l'air aurait été trop réchauffé dans le circuit de mesure, par exemple par la pompe de circulation ou pour une autre raison quelconque. L'ajustement des niveaux (18) se fait par exemple grâce à une pince à l'amie parallèle placée sur la tuyauterie (19) qui permet ainsi en outre d'assurer une vidange de l'appareil. En pratique, les manchons (22) sont réalisés en tricot de coton. Comme les salissures et les dépôts sur ces manchons (22) peuvent diminuer les performances de refroidissement, il est utile de les remplacer périodiquement. On étalonne l'appareil en le raccordant à un banc d'étalonnage tel que par exemple le banc d'étalonnage du Demandeur agrée comme étant le seul témoin français par le Bureau National de Métrologie (BNM). On a ainsi déterminé que l'intervalle d'incertitude de l'appareil selon l'invention est de plus ou moins 0,3"C, ce que l'on ne savait pas obtenir jusqu'alors, du moins pour des générateurs de ce type. Le dispositif selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à ceux commercialisés à ce jour. On peut citer - le fait qu'il soit transportable puisque ce dispositif est totalement affranchi des bains thermostatés ou de refroidissement (thermoélément Peltier) - la facilité de construction et de mise en oeuvre même par du personnel non spécialisé - le fait que les manchons (22) soient facilement accessibles et démontables et remplaçables De la sorte, ce dispositif peut être utilisé avan tageusement pour le contrôle d'hygromètres, notamment ceux à circulation d'air, et mesurant la température de rosée, spécialement directement sur un site. REVENDICATIONS 1/ Dispositif portable générateur d'air humide pour le contrôle des hygromètres, du type comprenant - une enceinte calorifugée (2) contenant une réserve (5) d'eau, dans laquelle baigne une sonde (7) de température raccordée à un indicateur de température (8) - un réservoir d'eau (23) relié à cette enceinte, destiné à alimenter ladite réserve (5) à un niveau (6) déterminé - un circuit de circulation d'air (9) raccordé d'une part, par une entrée (10) et par une sortie (11) à ladite enceinte (2) et d'autre part, (12,13) à l'appareil à contrôler, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième réservoir calorifugé (4) additionnel, jouxtant le fond (26) de l'enceinte (2), présentant - une deuxième réserve d'eau (17), - un deuxième circuit (14) de circulation d'air destiné à lécher la surface de cette deuxième réserve (17), - un élément hydrophile (22) fixé à une extrémité à la paroi conductrice de séparation (26) du réservoir principal (2) et du réservoir additionnel (4) et dont l'autre extrémité baigne dans ladite deuxième réserve (17). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième circuit d'air (14) comprend - un filtre à air (15) disposé en amont dudit réservoir additionnel (4), - une pompe à air (16) disposée en aval de ce réservoir (4). 3/ Dispositif selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que le réservoir additionnel (4) présente un organe (19) pour contrôler le niveau (18) de l'eau de la deuxième réserve (17). 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première réserve (5) comporte une tubulure à un trop plein (20) reliée à la deuxième réserve (17). 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément hydrophile (22) est constitué par une pluralité de manchons amovibles (22) en matière textile hydrophile, serrés sur des raccords conducteurs cylindriques (21), fixés sur la paroi de séparation (26). 6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les raccords conducteurs cylindriques (21) sont en cuivre. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit d'entrée (10,12) du premier circuit d'air (9) relié à l'enceinte (2) calorifuge comporte un échangeur thermique. 8/ Dispositif selon l'une des revendications I à 7, caractérisé en ce que tous les éléments sont placés dans un coffret unique (1).