Brevet FR2585830A1 — publié le 19870206

Procédé et dispositif pour la mesure en continu du niveau de remplissaqe d'une masse de verre fondu radio-actif. La présente invention concerne un procédé pour la mesure en continu du niveau de remplissage d'une masse de verre fondu radio-actif s'écoulant à partir d'un four de fusion ou à par- tir d'un récipient de stockage dans une coquille (récipient en acier allié), ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Le brevet DE 27 23 999 concerne un dispositif pour la mesure électrique du niveau de liquides électriquement conducteurs. Une électrode immergée servant de capteur du niveau du liquide est reliée à une source de tension alternative. L'électrode est en liaison électriquement conductrice avec le liquide par la surface de sa partie plongeant dans le liquide. Les extré- mités de l'électrode sont reliées, par l'intermédiaire d'un conducteur respectif isolé électriquement du liquide et du récipient contenant le liquide, avec la source de tension alternative. La résistance d'entrée de l'électrode doit être négligeable par rapport à la résistance de jonction entre l'électrode et le liquide. Un appareil électrique de mesure de niveau mesure la différence de potentiel entre un point du liquide situé à l'extérieur du champ de dispersion de l'élec- trode et un potentiel de référence dans le circuit de courant alternatif. De telles électrodes immergées doivent être montées solidement et posent des problèmes aux températures élevées. Elles nécessitent une mise en oeuvre de moyens mécaniques importants en ce qui concerne l'isolation et les connexions de câbles. En outre de telles électrodes immergées constituent un obstacle lors des opérations de manipulation. Le brevet DE 29 25 092 décrit un dispositif pour détecter le niveau d'un liquide électriquement conducteur. Le liquide est en contact avec deux électrodes spatialement séparées l'une de l'autre et qui sont reliées à un circuit électrique oscillant- parallèle qui est lui-même relié à une unité de traitement. Le circuit oscillant-parallèle est en résonance indépendamment du niveau. La résistance ohmique du liquide électriquement conducteur s'établissant entre les électrodes est utilisée pour amortir les oscillations de résonance, l'amortissement servant de mesure du niveau du liquide électriquement conduc- teur. Ce dispositif connu présente essentiellement les mêmes inconvénients que ceux du dispositif faisant l'objet du brevet DE 27 23 999. La présente invention a pour but de créer un procédé et un dispositif du type défini ci-dessus, permettant avec des frais peu importants d'effectuer des mesures de niveau de remplissage sans gêner les opérations de manipulation sur la coquille. Ce problème est résolu par le procédé selon lequel la résis- tance électrique du jet de verre fondu sortant du four de fusion ou du récipient de stockage et guidé dans la coquille est mesurée et en ce que, à partir de la résistance électrique mesurée, qui est proportionnelle à la longueur du jet de verre fondu laquelle constitue une mesure du niveau de remplissage on obtient la longueur du jet de verre fondu qui décroît à mesure que le niveau de remplissage monte. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce que le jet de verre fondu guidé dans la coquille à par- tir du four de fusion ou du récipient de stockage est, en vue de la mesure de sa résistance électrique, connecté pour for- mer une partie d'un circuit électrique qui comporte, pour la mesure de la résistance électrique, un appareil de mesure qui est relié à une unité de traitement et affichage. Le procédé de mesure conforme à l'invention est peu coûteux et peut être mis en oeuvre avec une très faible dépense. En ce qui concerne le dispositif de mesure, la plupart des éléments sont déjà connus. Il peut être réalisé à partir de composants robustes, résistant à l'usure et peu coûteux, qui sont insen- sibles aux radiations. Il suffit en pratique de prévoir seule- ment deux connexions de câbles. Les opérations de manipulation effectuées sur la coquille ne sont plus entravées. Il est même possible de détecter une formation de mousse sur la surface du verre fondu se trouvant dans la coquille. Avec la solution con- forme à l'invention, il est simultanément possible d'effectuer un contrôle de l'orifice de vidange inférieur ou du trop-plein du four de fusion du verre. La mesure continue du niveau de remplissage permet un contrôle facile de la limite de remplis- sage des coquilles à remplir de verre fondu. L'invention peut être utilisée comme mesure redondante diver- sifiée pour la mesure classique par le poids. D'autres perfectionnements utiles et avantageux de l'invention sont les suivants: - la coquille ou une partie de la coquille constitue une pre- mitre électrode qui est connectée électriquement avec le verre fondu, et le four de fusion ou le réservoir de stockage, ou bien une partie du four de fusion ou du réservoir de stockage, constitue une seconde électrode qui est connectée électriquement avec le verre fondu, lesdites électrodes étant reliées à une source de tension. - la coquille et le four de fusion ou le réservoir de stockage ou bien des parties desdits éléments sont électriquement iso- lées par rapport au potentiel de terre tandis que la coquille ou ses parties sont isolées électriquement par rapport au four de fusion ou au réservoir de stockage ou à leurs parties; - le fond de la coquille, ou une plaque de contact sur laquelle est placée la coquille, constitue la première électrode; - l'orifice de vidange inférieur ou le trop-plein du four de fusion ou du réservoir de stockage constitue la seconde électrode; - il est prévu comme seconde électrode une électrode disposée dans l'orifice de vidange inférieur ou dans le trop-plein qui est reliée de façon électriquement conductrice avec le verre fondu. L'invention sera décrite plus en détail ci-après sous forme de modes de réalisation représentés dans les dessins annexes dans lesquels: La figure 1 représente schématiquement un premier dis- positif pour une mesure en continu du niveau de rem- plissage d'une masse fondue de verre radio-actif; la figure 2 représente schématiquement un second dis- positif pour une mesure en continu du niveau de rem- plissage d'une masse fondue de verre radio-actif, et la figure 3 représente un dispositif pour le traite- ment des signaux de mesure obtenus avec les dispositifs des figures 1 et 2. Le dessin représente schématiquement, sur la figure 1, un four de fusion ou un récipient de stockage 2 pour une masse fondue de verre radio-actif, comportant un orifice de vidange inférieur 4, se présentant ici sous la forme d'un tube, pour le verre fondu radio-actif 5. Autour de l'orifice de vidange inférieur, on peut disposer un élément chauffant 6 tel que représenté aux dessins. Sur la figure 2, le four de fusion 2 comporte un trop-plein 8 pour le verre fondu 5. A partir de l'orifice de vidange inférieur 4 ou du trop-plein 8, le verre fondu 5 s'écoule sous la forme d'un jet de verre fondu 10 dans une coquille (récipient cylindrique en acier allié) 12 disposée en dessous du four de fusion 2. La coquille est placée sur un socle 14. Entre la coquille 12 et le four de fusion 2 sont disposées d'une manière classique des pièces de raccordement 16 formant protection. Sur l'orifice de vidange inférieur 4 ou sur le trop-plein 8, il est prévu une première électrode 18 comportant une con- nexion 20 et, en dessous du fond 21 de la coquille 12, une plaque de contact 22 reliée électriquement à la coquille et servant de seconde électrode avec une connexion 24. Les élec- trodes 18 et 22 ou leurs connexions 20 et 24 sont reliées à une source de tension 26 par l'intermédiaire de conducteurs 28 et 30. Dans le conducteur 30 est branché un appareil de mesure du courant ou de la résistance 31. La coquille 12 est isolée électriquement du four de fusion 2 par l'intermédiaire d'une isolation 32, et elle est isolée de la masse par une isolation 34. Aussitôt qu'un jet de verre fondu 10 sort de l'orifice de vidange inférieur 4 ou par le trop-plein 8 et entre en contact avec la coquille 12, le circuit électrique est fermé et l'intensité du courant ou la résistance électrique peut être lue sur l'appareil de mesure 31. Au début du processus de remplissage, la résistance est maxi- male et elle décroît à mesure que le niveau de remplissage 36 monte, en prenant la valeur minimale pour le niveau de rem- plissage le plus haut. De façon correspondante, le courant mesuré au début du processus de remplissage est minimal et il atteint la valeur maximale pour le niveau maximal de remplis- sage. On obtient la relation dans laquelle RG désigne la résistance électrique du jet de verre fondu 10, 1 la longueur du jet de verre fondu, F la section droite du jet de verre fondu et p la résistance spé- 6lfique du verre fondu. Du fait que 1 varie lors de la varia- tion du niveau de remplissage, il est possible de déterminer directement le niveau de remplissage lorsqu'on connaît la longueur initiale lma1 ou bien la résistance initiale RGma max RGmax a partir de la variation de la résistance, lorsque p et F sont maintenus constants. Le niveau de remplissage est alors obtenu d'une manière simple comme la différence entre la Ion- gueur initiale du jet de verre fondu et la longueur instantanée de ce jet. Dans le cas o la densité n'est pas constante, il faut surveil- ler p parce que la densité dépend essentiellement de la compo- sition du verre fondu et de la température de ce dernier. La section F est également fonction de la température. La tempéra- ture du verre fondu dans le jet de verre fondu peut être réglée au moyen de l'élément chauffant 6 dans l'orifice de vidange inférieur ou bien dans le trop-plein. La puissance de l'élément chauffant 6 peut ainsi être prise comme mesure de la température. D'autres grandeurs, qui sont nécessaires pour déterminer la résistance électrique et par conséquent finale- ment pour obtenir le niveau de remplissage, sont la tension de la source de tension 26 et l'intensité du courant lesquelles sont mesurées au moyen de l'appareil de mesure 31. Toutes ces grandeurs sont envoyées à une unité de traitement 40, qui détermine le niveau de remplissage et qui le transmet à une imprimante 42, à un contrôleur 44 et à un enregistreur à bande 46 en vue de l'affichage et de l'archivage, cf. figure 3. Revendications 1. Procédé pour la mesure en continu du niveau de remplissage d'une masse fondue de verre radio-actif s'écoulant à partir d'un four de fusion ou à partir d'un récipient de stockage dans une coquille (récipient en acier allié), caractérisé en ce que la résistance électrique du jet de verre fondu sortant du four de fusion ou du récipient de stockage et guidé dans la coquille est mesurée et en ce que, à partir de la résistance électrique mesurée, qui est proportionnelle à la longueur du jet de verre fondu, laquelle constitue une mesure du niveau de remplissage, on obtient la longueur du jet de verre fondu qui décroit à mesure que le niveau de remplissage monte. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le jet de verre fondu (10) guidé dans la coquille (12) à partir du four de fusion ou du récipient de stockage (2) est, en vue de la mesure de sa résistance électrique, connecté pour former une partie d'un circuit élec- trique qui comporte, pour la mesure de la résistance électrique, un appareil de mesure (31) qui est relié à une unité de traite- ment et affichage (40, 42, 44, 46). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la coquille (12) ou une partie de la coquille constitue une première électrode (22) qui est con- nectée électriquement avec le verre fondu, et le four de fusion ou le réservoir de stockage (2), ou bien une partie du four de fusion ou du réservoir de stockage constitue une seconde électrode (18) qui est connectée électriquement avec le verre fondu, lesdites électrodes étant reliées à une source de ten- sion (26). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la coquille (12) et le four de fusion ou le réservoir de stockage (2) ou bien des parties desdits éléments sont électriquement isolés (34, 32) par rapport au potentiel de terre tandis que la coquille ou ses parties sont isolées électriquement (34, 32) par rapport au four de fusion ou au réservoir de stockage ou à leurs parties. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond de la coquille (21) ou une plaque de contact (22) sur laquelle est placée la coquille (12), cons- titue la première électrode. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'orifice de vidange inférieur (4) ou le trop-plein (8) du four de fusion ou du réservoir de stockage (2) constitue la seconde électrode. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu comme seconde électrode une électrode (18) disposée dans l'orifice de vidange inférieur (4) ou dans le trop-plein (8) qui est reliée de façon électri- quement conductrice avec le verre fondu.