Brevet FR2573260A1 — publié le 19860516

L'invention concerne un circuit d'alimentation électrique pour les appareils de surveillance permanente de la teneur en oxyde de carbone dans les galeries souterraines d'aération, à l'aide d'un détecteur électro-chimique qui produit un courant de sortie proportionnel à la teneur en CO dans l'atmosphère des galeries, le circuit d'alimentation comprenant un potentiomètre, un amplificateur de mesure destiné à activer le détecteur, un amplificateur réglable propre à l'enregis- trement des tensions produites par le détecteur, ainsi qu'un bloc d'alimentation électrique. Les circuits d'alimentation de cette nature sont connus. Ils présentent l'inconvénient d'imposer une phase d'activation du détecteur d'une durée de 14 heures environ. Cet état de chose est évidemment regrettable, puisque l'on souhaite normalement que le détecteur fonctionne immédiatement dès sa mise en service. L'invention a donc pour objet de proposer un circuit d'alimentation du type mentionné ci-dessus, mais dont le détecteur soit immédiatement prêt à fonctionner. Dans le but de réaliser cet objectif, l'invention se caractérise par le fait que l'alimentation électrique à sécurité intrinsèque transmet sa tension de sortie à un stabilisateur de tension à amplificateur opérationnel monté en aval, ainsi qu'à un affichage de la tension de service qui indique si cette tension est suffisante ou non. On supprime ainsi la phase d'activation de plusieurs heures, si onéreuse en temps et en frais de personnel. Le détecteur est prêt à fonctionner pratiquement dès la mise sous tension du circuit d'alimentation conforme à l'invention, puisqu'il est alimenté en permanence par une tension constante. I1 est donc prêt à fonctionner immédiatement, sans que l'on ait à tenir compte de la phase d'activation qui était nécessaire jusqu'ici. De plus, le courant du détecteur est amplifié, et le courant de sortie peut être enregistré à l'aide d'un dispositif approprié. L'appareil fonctionne sur batterie ou sur réseau et peut donc servir à l'activation permanente de détecteurs électro-chimiques de CO, en surface ou sous terre. La possibilité d'enregistrer les mesures rend possible un contrôle efficace du fonctionnement en cas de montage des détecteurs en surface. En d'autres termes, le circuit d'alimentation conforme à l'invention est équipé pour la surveillance de la teneur en CO sous terre, tandis que l'activation peut s'effectuer aussi bien sous terre qu'en surface. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: La figure unique représente le schéma fonctionnel d'un circuit d'alimentation conforme à l'invention. Le schéma montre les composants électriques et électroniques, ainsi que les légendes correspondantes, qui permettront à l'homme du métier de réaliser le circuit sans difficultés. Il est donc inutile d'en donner une description plus détaillée. La figure montre également que le circuit se subdivise en plusieurs blocs, et notamment les blocs 1, 2, 3, 4 et 5. Le caractère innovateur de l'invention est expliqué ci-dessous sur la base de cette subdivision. Dans son principe, le bloc 1 est de conception traditionnelle. Le circuit partiel du bloc 1 comprend un potentiomètre et un amplificateur de mesure activant un détecteur, comme indiqué dis le début. En plus, il comporte encore un amplificateur réglable permettant le cas échéant d'enregistrer la tension du détecteur. Les blocs 2 à 5 montés en amont servent à alimenter le bloc 1. Le bloc 2 comprend un stabilisateur de tension et un amplificateur opérationnel monté en aval, qui équilibrent la tension à + 5 volts. Les deux blocs suivants 3 et 4 servent à afficher la tension de service. Le bloc 3 signale une tension suffisante, tandis que le bloc 4 assure l'affichage optique des sous-tensions par le biais d'un comparateur. Le circuit tout entier est aliments par le bloc 5, rendu intrinsèquement fiable par certaines dispositions particulières. Cette sécurité est obtenue par une limitation de la tension à l'aide des résistances RI et R2 et du fusible Si. De même que les cellules de la batterie, ces éléments sont scellés dans le couvercle du bottier de logement du circuit. La cellule de mesure à activer est un diffusiomètre de type connu à détecteur électro-chimique, utilisé en association avec l'analyseur de CO stationnaire "Comytron", à sécurité intrinsèque, de la firme Drâger. L'installation stationnaire de mesure du CO se compose de l'appareil de mesure "Comytron", de son diffusiométre et d'un dispositif d'alimentation (220 V alt. / 12-15 V cont.) à sécurité intrinsèque. Après montage et raccordement de l'installation de mesure, on lui applique la tension d'alimentation. Après un temps de mise en service de 14 heures environ, l'appareil peut être étalonné. Le temps de mise en service concerne uniquement le détecteur, et non la partie électronique de l'installation de mesure du CO. Pour obtenir des valeurs utilisables immédiatement après la mise en service d'une installation de mesure, il faut que le détecteur ait été raccordé pendant au moins 14 heures à un appareil de mesure sous tension. Il faudrait encore que le "Comytron" soit alimenté pendant son transport sur place, par batterie. Etant donné que cet appareil absorbe environ 380 mA, il faudrait prévoir une batterie relativement puissante, dont l'utilisation à cette fin devrait encore être spécialement autorisée. Une telle batterie pèse environ 7 kg, et l'appareil de mesure 19 kg. Ces deux éléments devant être reliés par un câble, leur transport souterrain ne saurait être envisagé. C'est pour rendre possible le transport souterrain d'une cellule de mesure séparée, puisque celle-ci est la seule à exiger un temps de mise en service aussi long, que l'activateur du détecteur de CO conforme à l'invention a été mis au point. Cet activateur ne comprend que les composants électroniques strictement nécessaires à l'activation d'une cellule de mesure. Il est ainsi possible de réaliser un petit appareil facile à manipuler, à consommation réduite, à sécurité intrinsèque et résistant au grisou. Les composants nécessaires pour l'activation sont le potentiomètre à circuit intégré 4, qui maintient une tension constante entre l'électro- de de travail et l'électrode de référence du détecteur, et l'amplificateur de mesure à circuit intégré 5, qui amplifie la chute de tension provoquée dans une résistance fixe par le courant du détecteur proportionnel à la teneur en CO mesurée dans l'air surveillé. L'amplificateur de mesure réglable à circuit intégré monté en aval sert uniquement à serveiller pendant de longues périodes les cellules de mesures installées en surface, à l'aide d'un enregistreur. Pour ces tests de longue durée, il est nécessaire d'alimenter l'activateur du détecteur de CO conforme à l'invention via un bloc d'alimentation réseau, la capacité des batteries internes étant insuffisante. Ceci constitue une variante supplémentaire conçue exclusivement pour l'utilisa- tion en surface, par exemple dans les ateliers électriques ou de réparation, et destinée à contrôler les cellules de mesure avant leur mise en service. Les dispositions décrites permettent une activation irréprochable du détecteur de CO à sécurité intrinsèque monté en aval du circuit d'alimentation, sous terre et dans des atmosphères susceptibles de contenir du grisou. Le circuit d'alimentation décrit peut être utilise en association avec tous les types de détecteurs électrochimiques. Il fonctionne sur batterie ou sur réseau. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N 1. Circuit d'alimentation destiné à activer un détecteur électro- chimique de CO qui produit un courant de sortie proportionnel à la teneur en CO mesurée dans les galeries d'aération souterraines, caractérisé par le fait que l'alimentation électrique à sécurité intrinsèque (5) transmet sa tension de sortie à un stabilisateur de tension à amplificateur opérationnel monté en aval (2), ainsi qu'à un affichage de la tension de service (3, 4) qui indique si la tension est suffisante ou non, et par le fait que le circuit d'alimentation destiné à l'activation du détecteur comporte un potentiomètre, un amplificateur de mesure, un amplificateur réglable permettant l'enregistrement de la tension du détecteur, et un bloc d'alimentation.