Brevet FR2612294A1 — publié le 19880916

DISPOSITIF POUR LA MESURE DU PouSSIERAGE D'UN PRODUIT SOLIDE La présente invention concerne un dispositif pour la mesure du poussiérage d'un produit solide comme la silice par exemple. On emplole dans l'industrie de nombreux produits susceptibles de poussiérer. On peut ainsi citer a titre d'exemple la silice utilisée comme charge notamment dans les élastomères. La tendance à poussiérer ou non d'un tel produit peut étre un élément important å prendre en compte lorsque l'on a â évaluer la possibilité de I'utiliseraans un procédé industriel. En effet un produit donnant lieu a un dégagement de poussieres important lors de sa manipulation peut entre inutilisable compte tenu notamment des problèmes de sécurité et d'hygiène, qui peuvent se poser. Cette tendance a poussiérer est généralement appréciée par des tests visuels ou quantifiée par des tests pondéraux dont certains peuvent entrainer une attrition du produit donnant lieu a un poussiérage supplémentaire faussant la mesure par excès. Or, il n'existe pas a la connaissance de la Demanderesse de dispositif simple permettant de mesurer cette tendance a poussiérer. L'objet de l'invention est donc un tel dispositif. Dans ce but le dispositif selon l'invention pour la mesure du poussiérage d'un produit solide est caractérisé en ce qu'il comporte - une enceinte munie d'une source de lumière coopérant avec une cellule photoélectrique - des moyens d'introduction permettant l'entrée et la chute dudit produit dans l'enceinte - des moyens de mesure et/ou d'enregistrement des signaux émis par la cellule photoélectrique. D'autre part, selon une variante particulière de l'invention, le dispositif est en outre caractérisé en ce que les moyens d'introduction sont disposés d'une manière telle que la trajectoire de chute du produit dans l'enceinte ne soit pas secante avec l'axe optique formé par la source et la cellule précitées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et faite en référence aux dessins annexés pour lesquels - la Figure 1 est une vue schématique en coupe du dispositif selon une variante prefèrée de l'invention - la Figure 2 est une vue schematique de dessus du dispositif selon la figure 1 - la Figure 3 est un schéma simplifié d'un montage électrique incorporant le dispositif de l'invention. Le dispositif selon l'invention fonctionne selon un principe optique. I1 est essentiellement constitué d'une enceinte munie d'un "axe" optique c'est-a-dire d'une source de lumière éclairant directement ou indirectement une cellule photoélectrique. L'enceinte est équipée de moyens permettant d'y faire entrer et chuter le produit å analyser. Le produit pendant sa chute ou le nuage de poussière formé par cette chute traverse cet axe optique et absorbe ou diffracte une partie de la lumière initialement reçue par la cellule. Cette variation de la quantité de lumière reçue provoque une émission concomittante de signaux par la cellule, ces signaux pouvant étre, suivant la nature de la cellule, une variation de résistance de la cellule ou d'intensité du courant émis par celle-ci par exemple. Ces signaux peuvent ensuite étre mesurés et/ou enregistrés par tout moyen connu. Grace à sa conception le système de l'invention ne produit pas par attrition de fines et donc de poussiérage supplémentaire. Le système permet donc une mesure objective. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, on dispose les moyens d'introduction du produit dans l'enceinte d'une manière telle que lors de la chute du produit dans celle-ci la trajectoire suivie par le produit dans l'enceinte ne coupe pas l'axe optique tel que défini plus haut. De cette manière, ce n'est pas le produit lui-méme qui agit sur le faisceau lumineux reçu par la cellule mais le nuage de poussière formé par les rebonds et les remous des fines accompagnant le produit. Ce mode de réalisation permet la mesure du poussiérage proprement dit en éliminant tout effet parasite que pourrait entraîner notamment la chute du produit dans l'axe optique. D'autre part, suivant une variante préférée, le dispositif de l'invention comporte une deuxième enceinte disposée a l'intérieur de la premlere. Cette deuxiéme enceinte est munie d'une ouverture qui coopere avec les moyens d'introduction mentionnés plus haut de sorte que le produit à analyser soit introduit et chute dans cette deuxieme enceinte seulement. D'autre part, de maniere a permettre le passage du faisceau lumineux, la seconde enceinte est munie d'ouvertures ou de fenêtres au regard de la source lumineuse et de la cellule respectivement. Une telle variante est intéressante car la chute du produit et la formation du nuage qui en résulte ont lieu dans un espace séparé de celui contenant la source et la cellule et on évite ainsi de salir ces deux éléments avec le produit ou les poussières. Les figures i et 2 auxquelles il est maintenant fait référence illustrent cette dernière variante. Le dispositif comprend une première enceinte 1, ici de forme parallélépipédique, sur deux parois latérales de laquelle sont montées, se faisant face, une source de lumière constituée par une lampe å filament a basse tension et son optique 2 et une cellule 3, cellule photorésistante (LDR) au CdS par exemple. Pour l'introduction du produit dans le dispositif, il est prévu une cheminée 4, fixée sur la paroi ou surface extérieure 5 de l'enceinte 1. Cette cheminée est équipee d'une vanne 6, ici vanne papillon, et elle peut être avantageusement surmontée d'un réservoir 7 comme cela apparait sur les figures 1 et 2. La cheminée 4 est disposée avec un certain décalage par rapport au plan vertical contenant l'axe reliant la source 2 à la cellule 3. Par ailleurs, le dispositif comprend une seconde enceinte 8 disposée a l'intérieur de la première 1. Dans le cas présent, cette enceinte 8 est solidaire de la surface ou paroi supérieure 5 de l'enceinte 1. Cette paroi 5 peut d'ailleurs étre amovible et former un couvercle venant s'emboiter sur les parois latérales de l'enceinte 1. Les deux enceintes sont pourvues d'une ouverture 9 au droit de la cheminee 4. L'enceinte 8 possède en outre deux autres ouvertures ou fenêtres 10 et il constituées par exemple par des hublots, de préférence de qualité optiquement neutre, venant en regard de la source 2 et de la cellule 3 respectivement. Comme indiqué précédemment on peut utiliser tout moyen connu pour la mesure ou l'enregistrement des signaux emis par la cellule photoélectrique tels qu'amperemétre, galvanomètre, voltmétre ou ohmmétre dans le cas notamment d'une cellule photorésistante. La Figure 3 illustre un montage électrique particulier qui va être décrit plus en détail ci-dessous. L'alimentation de la source 2 se fait par l'intermédiaire d'un transformateur redresseur 12 et d'un régulateur de tension 13 permettant å partir d'une alimentation de 220 v alternative d'obtenir une tension de 12 V continue stable. La cellule 3 est montée sur un circuit 14 alimenté en courant å intensité constante par un générateur 15, par exemple un multimètre, et comprenant en outre un appareil 16 de mesure de la tension qui, dans le cas illustré, est une table traçante. Le fonctionnement du dispositif se déduit facilement de la description ci-dessus. Il va être décrit brièvement. On pèse une quantité déterminée de produit que l'on transfère dans le réservoir 7. On alimente la lampe 2 et la cellule 3 en courant et on lance le défilement du papier de la table 16. On ouvre ensuite la vanne 6 et le produit s'écoule dans l'enceinte 8 le long d'un axe de chute décalé par rapport au plan vertical de l'axe optique. La chute du produit sur le fond de l'enceinte 8 provoque la formation plus ou moins importante d'un nuage de poussière. Le passage de ce nuage dans l'axe optique provoque une variation du flux de lumière reçue par la cellule et donc une modification de sa résistance. Cette modification entraîne à son tour une variation de la tension dans le circuit 14. On observe la formation d'un pic sur la table traçante. La hauteur du pic permet d'obtenir la valeur instantanée maximale du poussiérage. D'autre part, le profil de la courbe donnée par la table traçante å partir du pic jusqu'au retour à l'équilibre donne aussi une image de la cinétique de sédimentation. La simple lecture directe du pic ou de sa surface qui s'exprime par une valeur unique est en relation directe avec l'intensité du poussiérage. Bien entendu on peut envisager de nombreuses variantes au dispositif tel qu'il a été décrit. Tout d'abord, il va de soi que les enceintes peuvent avowr une forme quelconque différente des formes parallélepIpedicues qui cnt eté decrites ci-dessus. En outre on peut prévoir notamment un systeme de vidange des encelnts du type trappe ou par asplrateur. Pour les cellules, on pourra utiliser tout type de cellule photoélectrique telles que par exemple les cellules photoconductrices (photoréslstantes), les cellules photoémettrices, les cellules photovoltaïques ou photopiles, les photodiodes.. On peut aussi envisager tout moyen convenable tel que coulolr, systéme basculant, etc. . pour permettre l'introduction et la chute de préférence rapide (de quelques secondes au plus) du produit dans l'enceinte du dispositif et, notamment, la cheminée qui a été décrite plus haut peut être placée sur une paroi quelconque de l'enceinte mais de préférence de manière telle que son axe ne soit pas compris dans le ou les plans verticaux, ou tout au plus coupe ce ou ces plans, qui contiennent le ou les axes suivis par le faisceau lumineux de la source a la cellule. On peut aussi prévoir tout systeme automatisé d'introduction du produit tel que par exemple une vanne électrique a commande asservie avec les moyens de lecture et d'enregistrement. La lecture des systèmes de mesure et d'enregistrement peut être simplifiée par l'utilisation de dispositifs électroniques tels que affichage numérique direct, mémoires, interfaçage informatique. Enfin le dispositif de l'invention peut être utilisé pour tout produit susceptible de poussièrer du type poudres ou granulés, c'est-à-dire de solides plus ou moins divisés tels que par exemple silice, kaolin, talc, farine, grains végétaux ou minéraux. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la mesure du poussiérage d'un produit solide caractérisé en ce qu'il comporte - une enceinte munie d'une source de lumière cooperant avec une cellule photoélectrique - des moyens d'introduction permettant l'entrée et la chute dudit produit dans l'enceinte ; - des moyens de mesure et/ou d'enregistrement des signaux émis par la cellule photoélectrique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'introduction sont disposés d'une manière telle que la trajectoire de chute du produit dans l'enceinte ne soit pas sécante avec l'axe optique formé par la source et la cellule précitées. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'introduction comprennent une cheminée montée sur une paroi de l'enceinte. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cheminée est munie d'une vanne, notamment du type à papillon. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la cheminée est montée sur la surface supérieure de l'enceinte. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'axe de la cheminée n'est pas compris dans le ou les plans verticaux contenant le ou les axes suivis par le faisceau lumineux de la source à la cellule précitées. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte une seconde enceinte disposée à l'intérieur de la première enceinte précitée et munie d'une ouverture coopérant avec les moyens d'introduction précités et de fenêtres en regard de la source et de la cellule précitées respectivement. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde enceinte est solidaire de la surface supérieure de la première enceinte. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cellule est une cellule photorésistante. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendication précédentes, caracterise en ce que les moyens de mesure precites comprennent un ohmmetre. 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de mesure et d'enregistrement comprennent un generateur de courant a intensité constante alimentant un circuit comprenant la cellule et un appareil de mesure de la tension sur ledit circuit. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'appareil de mesure de la tension précité est une table traçante.