Brevet FR2616909A1 — publié le 19881223

"Procédé et dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique" La présente invention concerne un procédé pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique, notamment d'un écoulement comprenant une phase gazeuse dispersée sous forme de "bulles" dans une phase liquide, ou encore d'un écoulement. comprenant une phase liquide dispersée sous la forme de "gouttes" dans une autre phase liquide. L'invention se rapporte aussi à un dispositif destiné à la mise en oeuvre de ce procédé de mesure. Le procédé et le dispositif faisant l'objet de cette invention permettent d'accéder dans de bonnes conditions à l'ensemble des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique tel que précisé plus haut, et plus particulièrement à deux variables qui sont, d'une part, le "taux de vide", et d'autre part, l"'aire interfaciale", la détermination de ces grandeurs étant importante dans la conduite de processus industriels chimiques ou physiques. Parmi les grandeurs considérées, le taux de vide de l'écoulement représente le rapport du volume gazeux au volume total du mélange, dans le cas d'un écoulement comprenant une phase gazeuse dispersée dans une phase liquide ; en d'autres termes, il s'agit du taux de présence locale de la phase dispersée. La mesure du taux de vide a déjà suscité un développement considérable de diverses techniques, utilisant en particulier des sondes optiques comme on le précisera plus bas. Beaucoup d'autres grandeurs intéressent les spécialistes de ces domaines ; il s'agit notamment de l'aire interfaciale, de la répartition de taille ou de grosseur des bulles ou gouttes de la phase dispersée et de la répartition statistique des vitesses de la phase dispersée. Parmi ces dernières grandeurs, l'une des plus importantes est l'aire interfaciale, grandeur locale définie comme le rapport de la surface d'échange entre les deux phases dans un volume global donné à la valeur de ce volume, rapport s'exprimant en -1 L'aire interfaciale est déterminante en génie chimique, puisqu'elle régit tous les transferts de masse et de quantité de mouvement entre les deux phases en présence. Les dispositifs connus, utilisés pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique, utilisent notamment les propriétés optiques des milieux à analyser. Ces dispositifs sont généralement des sondes optiques, comportant des fibres optiques utilisées comme guides de lumière, et utilisant la propriété de la lumière d'être réfléchie ou d'être transmise par une interface entre les deux phases, suivant la valeur des indices de réfraction de ces phases, pour une incidence bien choisie de la lumière sur l'interface. La structure d'une sonde optique simple particulière, à deux fibres optiques, connue par le brevet français N" 2 130 037, est rappelée sur la figure I du dessin schématique annexé. Cette sonde optique simple comprend une source de lumière 1 à laquelle est associé un dispositif de focalisation 2, une fibre optique 3 conduisant le flux lumineux vers une partie sensible 4, une fibre optique de retour 5 ramenant le flux lumineux sur un photorécepteur 6, et une gaine de protection 7 enveloppant les deux fibres optiques 3 et 5. La partie sensible 4 peut être réalisée sous diverses formes : fibre coudée reliant les extrémités des fibres 3 et 5, ou partie sphérique soudée sur les extrémités des fibres 3 et 5, ou encore partie avec facettes taillées soudée sur les extrémités des fibres 3 et 5. Une très bonne résolution spatiale est obtenue avec des fibres de 50 pm. Une telle sonde optique permet de déterminer une grandeur originale, décrivant l'écoulement biphasique, qui est appelée "variable caractéristique de phase". Cette variable, définie en un point et à un instant donné, prend les valeurs O-ou 1 selon que le point considéré se trouve dans une phase ou dans l'autre. I1 s'agit donc d'une fonction de phase pouvant être représentée par un signal du type "tout ou rien". La connaissance à chaque instant de cette fonction de phase permet d'accéder au taux de vide. On connaît aussi une sonde optique simple à fibre optique unique, dite "monofibre", dont le principe est rappelé par la figure 2. Dans cette sonde, le chemin optique souple est constitué par une seule fibre optique 8 à gradient ou à saut d'indice, se terminant par une pointe conique 9 et protégée par une gaine métallique 10. La pointe 9 de la fibre 8 est disposée dans un conduit 11 parcouru par l'écoulement biphasique selon la flèche F. Cette fibre 8 sort du conduit 11 par une traversée étanche 12, et elle se raccorde à un boîtier 13 qui renferme une source lumineuse 14, envoyant un faisceau de lumière sur l'entrée de la fibre 8 en passant par une lame semi-transparente 15 puis par un dispositif de focalisation 16. Quand une bulle 17 est "embrochée" sur l'extrémité de la pointe 9 de la -fibre optique 8, les conditions de réflexion de cette pointe sont modifiées. Une quantité de lumière un peu plus faible sort alors de la pointe 9, et le niveau de retour de cette lumière, réfléchie par la lame semi-transparente 15 et focalisée par un dispositif à lentilles 18, est détecté par un photorécepteur 19. Le photorécepteur 19 est relié à un circuit de mise en forme 20 qui délivre un signal en tension V représentant parfaitement la variable caractéristique de phase, définie plus haut. Les dispositifs connus, rappelés ci-dessus, fournissent seulement le taux de vide en intégrant, sur un certain temps d'analyse, le signal représentatif de la variable caractéristique de phase. Un autre dispositif existant utilise une sonde optique à; fibre unique, avec une source lumineuse constituée par un laser. La sonde ne possède pas de pointe terminale usinée. Le taux de vide et la vitesse des bulles sont déterminés en utilisant l'effet Doppler de la lumière réfléchie par la bulle qui s'approche de l'extrémité sensible de la fibre. Ce dernier dispositif, qui ne possède pas une fibre optique avec extrémité taillée en pointe, possède une résolution spatiale moins bonne que les sondes optiques à double fibre ou à fibre unique avec pointe conique. Par ailleurs, en raison des oscillations de l'interface des bulles ou gouttes de la phase dispersée, le dispositif en question ne donne pas vraiment la vitesse de la phase dispersée. On notera que, comme les dispositifs précédents, ce dernier dispositif ne peut fournir ni l'aire interfaciale, ni la taille des bulles ou gouttes de la phase dispersée. On connaît des méthodes chimiques et photographiques pour déterminer l'aire interfaciale. Ces méthodes de détermination sont d'une mise en oeuvre longue et coûteuse. La méthode donne seulement des informations globales (non locales) et pollue le circuit utilisé. La méthode photographique est imprécise, longue dans sa mise en oeuvre et limitée, dans ses applications, aux taux de vide faibles. Enfin, il existe une méthode qui utilise les ultrasons. Cette méthode est délicate car le signal fourni dépend à la fois du taux de vide et de l'aire interfaciale. L'invention vise à éliminer les inconvénients des dispositifs et des méthodes connus, en fournissant un procédé pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique qui, même dans sa mise en oeuvre la plus simple, permet d'obtenir simultanément le taux de vide et l'aire interfaciale de l'écoulement. A cet effet, le procédé selon l'invention consiste essentiellement à mesurer, entre deux points de référence situés dans l'écoulement biphasique et séparés l'un de l'autre par une distance relativement petite dans la direction de cet écoulement, les temps de parcours des bulles ou gouttes de la phase dispersée entre le premier point de référence et-le second point de référence, à sommer ces temps de parcours pendant une durée d'analyse déterminée, et à diviser la somme des temps de parcours par la durée totale d'analyse, lé résultat de cette division fournissant une valeur proportionnelle à l'aire interfaciale de l'écoulement biphasique considéré. Ce procédé original, fournissant directement l'aire interfaciale grâce à l'utilisation de deux points de référence, peut se justifier par les considérations suivantes Pour chaque bulle ou goutte de la phase dispersée, qui passe au premier point de référence situé le plus en amont dans l'écoulement, puis sur le second point de référence situé le plus en aval, les fonctions de phase F1 et F2 associées à ces points ont l'allure indiquée sur la figure 3.Le temps ti séparant les deux fronts montants respectifs de ces fonctions F1 et F2 est le temps de parcours de la bulle ou goutte de la phase dispersée d'un point de référence à l'autre. rl ett2 représentent, respectivement, les durées du niveau "haut" du signal (caractérisant la présence de la phase dispersée) au premier point de référence et au second point de référence. Si l'on désigne par d la distance séparant ces deux points de référence, la vitesse V de la phase dispersée est donnée par la formule : V = d/ti. Connaissant cette vitesse V, la taille D des bulles ou gouttes de la phase dispersée peut être obtenue par la formule D = t1 .V. En chacun des deux points de référence qui sont proches l'un de l'autre, et pour un écoulement ayant des caractéristiques constantes en moyenne ou lentement évolutives, le taux de vide est donné par les formules dans lesquelles T représente la durée totale de l'analyse. En ce qui concerne l'aire interfaciale, moyennant un certain nombre d'hypothèses (Cf. thèse de M. VETEAU " Contribution à l'étude des techniques de mesure de l'aire interfaciale dans les écoulements à bulles". Thèse d'Etat 1981, Université Scientifique et Médicale de Grenoble) pratiquement toutes vérifiées dans des écoulements biphasiques bien orientés, on démontre que l'aire interfaciale dans un volume donné peut être obtenue par l'intéRration de la quantité locale suivante où Y désigne la fréquence d'arrivée des bulles ou gouttes de la phase dispersée sur les points de référence, tandis que e représente la moyenne des temps. de parcours mesurés ti. Si pratiquement il passe aux points de référence N bulles ou gouttes pendant la durée totale de mesure T, I'expression précédente de l'aire interfaciale peut se simplifier, puisque la fréquence peut s'écrire V= N/T et que la moyenne statistique des temps de parcours ti est donnée par la relation On en déduit la formule très simple Ainsi, l'aire interfaciale locale peut être effectivement obtenue par sommation des temps de parcours ti, d'une façon tout-à-fait analogue à la détermination du taux de vide par sommation des temps de présence ti de la phase dispersée. Cette analogie permet de déterminer simultanément et commodément le taux de vide de l'écoulement biphasique, à partir de la mesure et de la sommation, pendant une durée d'analyse déterminée, des temps de présence de la phase dispersée de cet écoulement en l'un au moins des deux points de référence, et l'aire interfaciale de cet écoulement à partir de la mesure et de la sommation, pendant la même durée d'analyse, des temps de parcours des bulles ou gouttes de la phase dispersée entre le premier point de référence et le second point de référence. Avantageusement, le taux de vide de l'écoulement biphasique considéré est déterminé séparément d'une part au premier point de référence, et d'autre part au second point de référence, les valeurs du taux de vide déterminées aux deux points de référence sont comparées l'une à l'autre, et la mesure de l'aire interfaciale à partir de la mesure et de la sommation des temps de parcours est validée seulement si les valeurs du taux de vide déterminées aux deux points de référence sont sensiblement égales. On élimine ainsi les situations trop exceptionnelles qui rendraient la mesure de l'aire interfaciale non significative, notamment celles où chaque bulle ou goutte ne passerait pas successivement au premier point de référence puis au second point de référence, par la mesure et la comparaison des taux de vide en ces deux points. En effet, l'expérience et des aspects théoriques sur les probabilités d'apparition de signaux désordonnés montrent ue, lorsque les taux de vide aux deux points considérés différent de plus de 20%, I'on commet une erreur de t29o sur l'aire interfaciale.De plus, on conçoit que si les taux de vide aux deux points de référence sont très proches l'un de l'autre, on se trouve bien dans un cas où chaque bulle ou goutte de la phase dispersée, ayant touché le premier point de référence, a aussi atteint le second point de référence. Les situations où il en irait différemment sont illustrés par les figures 4 à 7, qui représentent comme la figure 3 les fonctions de phase F1 et F2 aux deux points de référence (pour des bulles supposées ici plus petites que la distance séparant les deux points de référence). Dans tous les cas ici considérés, on suppose qu'une bulle est passée au premier point de référence, mais n'a pas touché le second point de référence, et l'on envisage l'arrivée de la bulle suivante - Une première situation, illustrée par la figure 4, est celle où la bulle suivante passe "normalement" au premier point de référence puis au second point de référence. - Une deuxième situation, illustrée par la figure 5, est celle où la bulle suivante évite elle aussi le second point de référence, donc est seulement détectée au premier point de référence. - Une troisième situation, illustrée par la figure 6, est celle où la bulle suivante échappe au premier point de référence mais passe effectivement au second point de référence. - Enfin une quatrième situation, illustrée par la figure 7, est celle où la bulle suivante passe d'abord- au second point de référence, puis au premier point de référence. Bien évidemment, la probabilité d'avoir les trois dernières situations est très faible. La première situation peut se rencontrer plus fréquemment. Il est de toute façon possible de détecter de telles situations par des critères logiques simples et de ne pas les prendré en compte, afin de ne pas fausser la mesure des temps de parcours des bulles et la détermination de l'aire interfaciale. Ainsi, un procédé simple consiste à rejeter les situations caractérisées par deux fronts montants successifs de la fonction Fl qui ne sont séparés temporellement par aucun front montant de la fonction F2. D'autres successions "anormales" de signaux peuvent aussi être rejetées, dans des modes de mise en oeuvre plus élaborés. Au cas où une bulle ou goutte serait plus grosse que la distance séparant les deux points de référence, les niveaux "hauts" des fonctions Fl et F2 peuvent se chevaucher comme le montre la figure 8, mais ceci n'empêche nullement la détermination du temps de parcours ti. On conçoit que la probabilité pour qu'une "grosse bulle"-touche l'un seulement des deux points de référence est plus faible encore que pour les "petites bulles, et une situation telle qu'illustrée par la figure 9 est encore bien plus improbable que les cas précédents. L'invention a aussi pour objet un dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique, spécialement destiné à la mise en oeuvre du procédé qui a été défini et commenté ci-dessus. Le dispositif en question comprend essentiellement une sonde optique double, avec deux fibres optiques dont les extrémités respectives sont prévues pour être placées dans l'écoulement biphasique à une distance relativement faible l'une de l'autre, dans la direction de cet écoulement, chaque fibre optique étant associée à un photorécepteur relié à un module de traitement des signaux fournis par les deux photorécepteurs et représentatifs de la présence ou de l'absence de la phase dispersée aux extrémités des deux fibres optiques, le module de traitement effectuant notamment, à partir de ces signaux, la détermination et la sommation des temps de parcours des bulles ou gouttes de la phase dispersée entre l'extrémité d'une fibre optique et l'extrémité de l'autre fibre optique, en vue de la détermination de l'aire interfaciale. Le dispositif objet de l'invention utilise ainsi une sonde optique double (et non plus une sonde optique simple comme dans les dispositifs classiques), et les extrémités des fibres optiques de cette sonde double, convenablement disposées l'une en aval de l'autre dans l'écoulement, matérialisent les deux points de référence. De préférence, les extrémités des deux fibres optiques de la sonde double sont conformées en pointes coniques. Avantageusement, les deux fibres optiques présentent chacune un coude, à proximité de leurs pointes terminales respectives, de telle sorte que ces pointes soient orientées sensiblement dans la direction de l'écoulement, tout en permettant aux deux fibres de traverser une paroi limitant cet écoulement, pour être raccordées à un boîtier extérieur par l'intermédiaire d'éléments de connexion optique. A l'intérieur du boîtier, peuvent être disposées deux sources de lumière, associées respectivement aux deux fibres optiques. On peut aussi prévoir une seule source de lumière commune aux deux fibres, et émettant un faisceau lumineux qui est divisé par une lame semi-réflechissante pour être dirigé sur les deux fibres optiques. Dans tous les cas, chaque fibre optique est associée à un photorécepteur qui lui est propre, puisque le procédé de l'invention exige une distinction entre les signaux résultant des conditions particulières de réflexion aux pointes terminales respectives des deux fibres matérialisant les deux points de référence. Bien que distinctes du fait du principe même de l'invention, les deux fibres optiques peuvent comporter un trajet commun et être, dans ce cas, entourées sur une certaine longueur par une gaine de protection générale, commune à ces deux fibres qui comportent en outre, chacune, leur propre gaine de protection. Le détail des trajets des deux fibres optiques, notamment vers les extrémités de celles-ci, sera précisé plus loin en référence à divers exemples de réalisation. Quant au module de traitement des signaux fournis par les deux photorécepteurs associés respectivement aux deux fibres optiques, celui-ci comprend en combinaison, dans une forme de réalisation particulière: - des moyens de mise en forme des signaux fournis par les deux photorécepteurs - un premier compteur-accumulateur associé à une horloge, recevant le signal mis en forme issu de l'un des photorécepteurs et représentatif de la présence ou de l'absence de la phase dispersée à l'extrémité de la première fibre optique, pour déterminer le taux de vide à cette extrémité - un deuxième compteur accumulateur associé à une horloge, recevant le signal mis en forme issu de l'autre photorécepteur et représentatif de la présence ou de l'absence de la phase dispersée à l'extrémité de la seconde fibre optique, pour déterminer aussi le taux de vide à cette extrémité - des moyens d'affichage du taux de vide, reliés à l'un au moins des deux précédents compteurs-accu-mulateurs - un troisième compteur-accumulateur associé à une horloge, recevant les signaux mis en forme issus des deux photorécepteurs, et effectuant une mesure et une totalisation des temps de parcours des bulles ou gouttes de la phase dispersée entre les extrémités des deux fibres optiques - des moyens d'affichage de l'aire interfaciale, reliés au troisième compteur-accumulateur - un comparateur relié aux deux premiers compteurs-accumulateurs, ainsi qu'aux moyens d'affichage de l'aire interfaciale, pour comparer les deux taux de vide déterminés et valider l'affichage de l'aire interfaciale seulement si les deux valeurs comparées sont sensiblement égales. Le module de traitement, faisant appel à des composants électroniques, peut être encore plus élaboré notamment pour analyser les successions de signaux reçus en éliminant les successions "anormales", et aussi pour fournir par comptage ou calcul d'autres grandeurs caractéristiques de l'écoulement biphasique et effectuer tous traitements, stockages et présentations des informations. De toute façon, I'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques seront mises en évidence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution de ce dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique:: Figure 10 est un schéma synoptique du dispositif complet Figure 11 est une vue schématique montrant la sonde optique double du dispositif avec son boîtier, dans un mode de réalisation particulier utilisant une seule source lumineuse Figure 12 est une vue schématique montrant la sonde optique double -du dispositif avec son boîtier, dans un autre mode de réalisation utilisant deux sources lumineuses Figure 13 est une vue de côté d'une réalisation particulière de la sonde double, avec fibres optiques coudées Figure 14 est une vue en bout de la sonde de figure 13 Figures 15 et 16 sont des vues de détail, à échelle agrandie, montrant les extrémités des fibres optique s de la sonde de figure 13, respectivement en vue de côté et en vue par dessus Figure 17 est une vue de côté d'une autre réalisation particulière de la sonde double, avec fibres optiques coudées Figure 18 est une vue de détail, à échelle agrandie, montrant les extrémités des fibres optiques de la sonde de figure 17, en vue de côté Figure 19 est une vue de côté relative à une réalisation particulière de la sonde double, avec fibres optiques rectilignes Figure 20 est une vue de détail, à - échelle agrandie, montrant les extrémités des fibres optiques de la sonde de figure 19, en vue de côté Figure 21 est une vue de côté d'une dernière réalisation particulière de la sonde optique double Figures 22 et 23 sont des vues de détail, à échelle agrandie, montrant les extrémités des fibres optiques de la sonde de figure 21, respectivement en vue de côté et en vue par dessus. On notera que toutes ces figures sont schématiques, et ne respectent pas rigoureusement une échelle. En particulier, compte tenu des progrès récents dans le domaine des composants optiques, les diamètres réels des fibres optiques et des connecteurs optiques peuvent être inférieurs aux grosseurs apparaissant sur le dessin. Comme le montre la figure 10, le dispositif comprend, d'une façon générale, une sonde optique double 21, constituant le capteur de mesure proprement dit, et - un module de traitement électronique 22. On décrira d'abord la sonde optique double 21, dans son principe et dans divers modes de réalisation, puis le module de traitement 22. Comme le montrent les figures 11 et 12, la sonde optique 21 comporte deux fibres optiques 23 et 24, raccordées par des connecteurs optiques respectifs 25 et 26 à un boîtier 27. Chaque fibre optique 23 ou 24 possède une extrémité en forme de pointe, respectivement 28,29, du côté éloigné du boîtier 27. D es gaines de protection, respectivement 30,31, entourent individuellement les deux fibres optiques 23,24. La figure 11 montre une sonde optique 21 dont le boîtier 27 renferme une source de lumière unique 32, placée en regard du départ de la seconde fibre optique 24. use lame semi-réfléchissante 33 dévie une partie du flux lumineux émis par la source 32, et un miroir 34 dirige le flux ainsi dévié vers le départ de la première fibre optique 23. Le boîtier 27 renferme encore deux photorécepteurs 35 et 36, associés respectivement aux deux fibres optiques 23 et 24. Ces photorécepteurs sont disposés de telle sorte que la même lame semi-réfléchissante 33, déjà mentionnée, renvoie vers le premier photorécepteur 35 le flux lumineux réfléchi transmis par la première fibre optique 23, et renvoie vers le second photorécepteur 36 le flux lumineux réfléchi transmis par la seconde fibre optique 24. La figure 12 montre une sonde optique 21 dont le boîtier 27 renferme deux sources de lumière 37 et 38, placées respectivement en regard des départs des deux fibres optiques 23 et 24. Le boîtier 27 renferme, ici également, deux photorécepteurs 35 et 36 associés respectivement aux deux fibres optiques 23 et 24. Une première lame semi-transparente 39 est disposée de manière à'renvoyer vers le photorécepteur 35 le flux lumineux réfléchi transmis par la première fibre optique 23. Une seconde lame semi-transparente 40 est disposée de manière à renvoyer vers l'autre photorécepteur 36 le flux lumineux réfléchi transmis par la seconde fibre optique 24. La source lumineuse unique 32, ou les deux sources lumineuses 37 et 38, peuvent être soit des diodes photo-émissives, soit des diodes lasers, soit des petits lasers. Selon les applications, les photorécepteurs 35 et 36 peuvent être des photo-détecteurs classiques miniaturisés, ou des photo-multiplicateurs. Des dispositifs de focalisation classiques, non représentés, peuvent être associés à la ou à chaque source lumineuse et aux photo récepteurs. Les pointes terminales respectives 28 et 29 des deux fibres optiques 23 et 24 sont prévues, comme le montre la figure 11, pour être placées dans un conduit 41 parcouru par un écoulement biphasique, dont le sens de déplacement est indiqué par une flèche F, I'écoulement considéré comprenant une phase gazeuse ou liquide, sous forme de bulles ou de gouttes 42, dispersée dans une phase liquide 43. Plus particulièrement, les pointes 23 et 24 des deux fibres optiques 23 et 24 sont disposées sur une même ligne de courant 44 de l'écoulement, la pointe 28 de la première fibre 23 étant par exemple située plus en amont et la pointe 29 de la seconde fibre 24 étant située plus en aval (par référence au sens de l'écoulement selon la flèche F). Les deux pointes 28 et 29 sont séparées l'une de l'autre, dans la direction de l'écoulement, par une distance relativement faible d, qui doit être comprise entre 0,5 mm et 5 mm, et de préférence entre 2 et 3 mm. Les figures 13 à 23 illustrent diverses configurations des deux fibres optiques 23 et 24, et notamment des parties terminales de ces fibres, permettant de placer leurs pointes respectives 28 et 29 dans la disposition (relativement à l'écoulement) dont le principe vient d'être indiqué. Les figures 13 à 16 montrent une sonde optique 21 avec deux fibres optiques 23 et 24 qui, à la sortie du boîtier 27, suivent d'abord un trajet commun rectiligne. Sur leur trajet commun, les deux fibres 23 et 24, protégées chacune par une gaine individuelle 30, 31, sont entourées encore par une gaine de protection générale 45 enveloppant ces deux fibres 23,24 et leurs gaines propres 30,31. Ce trajet commun des deux fibres optiques 23 et 24 est perpendiculaire à la direction générale de l'écoulement étudié. Les extrémités des deux fibres 23, 24 et de leurs gaines respectives 30,31 sont coudées, pour amener les pointes 28,29 dans une direction sensiblement parallèle à celle de l'écoulement. Dans l'exemple ici considéré, et comme le montre notamment la figure 15, les coudes des deux fibres 23 et 24 ne sont pas à angle droit et suivent des trajets distincts, de telle sorte que les extrémités des fibres 23 et 24 forment, avec un axe 44 parallèle à la direction de l'écoulement, des angles respectifs ot' et émet o(" compris entre 10 et 30 degrés, de préférence d'environ 15 degrés. Les figures 17 et 18 illustrent une variante de la réalisation précédente, dans laquelle les parties terminales des deux fibres optiques 23 et 24 sont coudées exactement à angle droit, et selon un trajet commun. La gaine de protection générale 45 enveloppe ici les parties coudées des deux fibres optiques 23 et 24. Les extrémités de ces deux fibres 23 et 24 sont parallèles, et sont séparées l'une de l'autre par un espacement e qui est petit par rapport à la distance d. Cette disposition procure une résolution spatiale des bulles ou gouttes détectées moins bonne que la disposition précédente, mais convenable pour certaines applications. Les figures 19 et 20 représentent une sonde optique 21 avec deux fibres optiques 23 et 24 rectilignes sur toute leur longueur, y compris à leurs extrémités qui sont parallèles et légèrement espacées comme dans la réalisation précédente. Cette disposition très simple est particulièrement adaptée pour les mesures à effectuer dans un coude de l'écoulement. Enfin, les figures 21 à 23 représentent une variante de la disposition précédente. Les deux fibres optiques 23 et 24 suivent, sur la plus grande partie de leur longueur, un trajet commun rectiligne. Vers leurs extrémités, les deux fibres optiques 23 et 24 décrivent toutefois des trajets légèrement incurvés, qui s'écartent l'un de l'autre et sont tels que les pointes respectives 28 et 29 des fibres 23 et 24 soient placées exactement sur le même axe 44, parallèle à la direction générale de ces fibres dans leur partie rectiligne. Dans tous les cas, les deux fibres optiques 23 et 24 associées aux photorécepteurs 35 et 36 permettent de détecter, à chaque instant, si leurs pointes respectives 28 et 29 sont environnées par l'une ou l'autre des deux phases de l'écoulement, autrement dit si une bulle ou une goutte 42 de la phase dispersée est présente sur l'une ou l'autre des pointes 28 et 29. Compte tenu de la disposition de ces pointes dans l'écoulement, une bulle ou goutte 42 qui touche la première pointe 28 atteint ensuite la seconde pointe 29 après avoir parcouru en un temps ti la distance d séparant ces deux pointes (en faisant ici abstraction des situations "anormales" discutées plus haut). Ainsi, à chaque passage d'une bulle ou goutte 42 touchant les pointes 28 et 29, qui matérialisent dans l'écoulement deux points de référence, le premier photorécepteur 35 émet un signal électrique particulier SI présent pendant une brève durée 21, puis le second photorécepteur 36 émet, avec un retard ti, un signal électrique particulier S2 présent pendant une brève durée 1:2. Les signaux S1 et S2 sont transmis au module électronique de traitement 22, qui sera maintenant décrit en se référant à la figure 10. Le module de traitement 22 comporte des entrées recevant les deux signaux S1 et S2 fournis respectivement par les photorécepteurs 35 et 36. Un premier circuit de mise en forme 46 convertit le signal brut SI en une fonction de phase F1 exploitable, et un second circuit de mise en forme 47 convertit le signal brut S2 en une fonction de phase F2 exploitable. Le signal F1 est amené à un premier compteur-accumulateur 48, et le signal F2 est amené à un deuxième compteur-accumulateur 49. Un troisième compteur-accumulateur 50 reçoit les signaux F1 et F2. Les trois compteurs-accumulateurs 48,49 et 50 sont associés à une horloge 51, indiquée à l'extérieur de ces compteurs-accumulateurs mais pouvant être incorporée dans chacun de ceux-ci. Le premier compteur-accumulateur 48 totalise les durées rl de présence de la phase dispersée à la pointe 28 de la première fibre optique 23 ; il fournit ainsi une indication du taux de vide os sur cette pointe 28, donné par la formule T dans laquelle T désigne la durée totale de l'analyse. Le premier compteur-accumulateur 48 est relié à un afficheur 52 sur lequel s'inscrit le taux de vide oc. D'une manière similaire, le deuxième compteur-accumulateur 49 totalise les durées T2 de présence de la phase dispersée à la pointe 29 de la seconde fibre optique 24 ; il fournit ainsi une indication du taux de vide sur cette pointe 29. L'indication de taux de vide fournie par le deuxième compteur-accumulateur 49 n'est pas affichée, mais elle est comparée dans un comparateur 53 à J'indication de taux de vide fournie par le premier compteur-accumulateur 48. Le troisième compteur-accumulateur 50 totalise, à partir des signaux Fl et F2, les temps de parcours ti des bulles ou gouttes 42 de la phase dispersée entre la pointe 28 de la première fibre optique 23 et la pointe 29 de la seconde fibre optique 24. Ainsi, ce dernier compteur-accumulateur 50 fournit une indication de l'aire interfaciale , selon la formule simplifiée Un afficheur 54, relié au troisième compteur-accumulateur 50, permet de faire apparaître la valeur de l'aire interfaciale b . L'afficheur 54 est aussi en relation avec le comparateur 53, lequel valide la mesure et l'affichage de l'aire interfaciale seulement si les deux valeurs comparées du taux de vide sont sensiblement égales (un faible écart étant-toléré entre les valeurs fournies par les deux compteurs-accumulateurs 48 et 49). Des moyens indiqués en 55 permettent l'entrée ou la sélection de la durée totale d'analyse T et de la distance d, qui interviennent dans les formules précédemment rappelées donnant le taux de vide o( et l'aire interfaciale % . Le dispositif objet de l'invention, et plus particulièrement son module de traitement 22, ont été décrits jusqu'ici dans la version la plus simple, donnant simultanément le taux de vide et l'aire interfaciale d'un écoulement biphasique. Une version plus élaborée permet de déterminer, en outre: - les vitesses V des bulles ou gouttes 42 de la phase dispersée, données par la formule : V = d/ti - la taille D des bulles ou gouttes de cette phase dispersée, obtenue à partir de la relation D = t1. V.,et d'effectuer un traitement statistique des classements de vitesse et de taille de la phase dispersée. A titre indicatif, sont énoncées ci-après quelques caractéristiques et fonctions d'une telle version plus élaborée Une première fonction du module de traitement, découlant de la description précédente, est la détection du passage des bulles ou gouttes de la phase dispersée aux pointes respectives 28 et 29 des deux fibres optiques 23 et 24, et le contrôle des compteurs-accumulateurs 48,49 et 50. Une deuxième fonction est la détection et la rejection des successions "anormales" de signaux (telles qu'illustrées aux figures 4 à 7), rendant impossible une mesure correcte. Ceci est réalisable au moyen d'une "logique câblée" ou de tous autres moyens équivalents. Un autre niveau de traitement est la mesure ou le comptage des temps par prélèvement statistique, à périodicité réglable, ce qui concerne (toujours avec les notations précédentes) les temps ?l, ti et T - le temps t1 est représentatif du diamètre des bulles ou gouttes de la phase dispersée - le temps ti est l'image de la vitesse de ces bulles ou gouttes - le temps T représente le temps effectif de la mesure. Les valeurs ainsi détectées sont stockées en temps réel dans une mémoire. A partir des mesures faites et mises en mémoire, les grandeurs caractéristiques de l'écoulement biphasique sont calculées et traitées sur le plan statistique, au moyen d'un micro-processeur programmé. Les résultats des calculs sont édités sur une imprimante et/ou visualisés localement, ou encore transmis à distance vers un ordinateur superviseur. Le procédé et le dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique, objets de ltinvention, trouvent des applications dans le pilotage et la surveillance d'appareils et d'installations, dans les domaines suivants : chimie, pétrole, agro-alimentaire, réacteurs gaz-liquide, lavage des gaz, synthèse pétrochimique, préparation de produits purs par absorption d'un gaz, etc. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention par des modifications ou adaptations constructives permises par les techniques relatives aux fibres optiques, notamment en remplaçant chacune des deux fibres optiques 23 et 24 de la sonde double par deux fibres optiques, ou encore en utilisant un coupleur optique à entrées et sorties multiples, à la place des connecteurs optiques simples 25 et 26 associés respectivement aux deux fibres 23 et 24. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique, plus particulièrement pour la mesure de l'aire interfaciale d'un écoulement comprenant une phase gazeuse dispersée sous forme de "bulles" dans une phase liquide, ou encore d'un écoulement comprenant une phase liquide dispersée sous la forme de "gouttes" dans une autre phase liquide, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à mesurer, entre deux points de référence (28,29) situés dans l'écoulement biphasique et séparés l'un de l'autre par une distance relativement petite (d) dans la direction de cet écoulement, les temps de parcours (ti) des bulles ou gouttes (42) de la phase dispersée entre le premier point de référence (28) et le second point de référence (29), à sommer ces temps de parcours (ti) pendant une durée d'analyse déterminée (T), et à diviser la somme des temps de parcours (ti) par la durée totale d'analyse (T), le résultat de cette division fournissant une valeur proportionnelle à l'aire interfaciale (1S) de l'écoulement biphasique considéré. 2. Procédé pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon Ia- revendication I, caractérisé en ce que l'on détermine simultanément le taux de vide (o() de l'écoulement biphasique, à partir de la mesure et de la Sommation, pendant une durée d'analyse déterminée (T), des temps de présence (21 ou t2) de la phase dispersée de cet écoulement en l'un au moins des deux points de référence (28,29), et l'aire interfaciale (b) de cet écoulement à partir de la mesure et de la sommation, -pendant la même durée d'analyse (T), des temps de parcours (ti) des bulles ou gouttes (42) de la phase dispersée entre le premier point de référence (28) et le second point de référence (29). 3. Procédé pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le taux de vide (oc) de l'écoulement biphasique est déterminé séparément d'une part au premier point de référence (28), et d'autre part au second point de référence (29), en ce que les valeurs du taux de vide (oc) déterminées aux deux points de référence (28,29) sont comparées l'une à l'autre, et en ce que la mesure de l'aire interfaciale () à partir de la mesure et de la sommation des temps de parcours (ti) est validée seulement si les valeurs du taux de vide (oc) déterminées aux deux points de référence (28, 29) sont sensiblement égales. 4. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique, destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce qu il comprend essentiellement une sonde optique double (21), avec deux fibres optiques (23,24) dont les extrémités respectives (28,29) sont prévues pour être placées dans l'écoulement biphasique à une distance relativement faible (d) l'une de l'autre, dans la direction de cet écoulement, chaque fibre optique (2-3,24) étant associée à un photorécepteur (35,36) relié à un module de traitement (22) des signaux (S 1,52) fournis par les deux photorécepteurs (35,36) et représentatifss de la présence ou de l'absence de la phase dispersée aux extrémités (28,29) des deux fibres optiques (23,24), le module de traitement (22) effectuant notamment, à partir de ces signaux (Sl,S2), la détermination et la sommation dès temps de parcours (ti) des bulles ou gouttes (42) de la phase dispersée entre l'extrémité (28) d'une fibre optique (23) et l'extrémité (29) de l'autre fibre optique (24), en vue de la détermination de l'aire interfaciale (). 5. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les extrémités des deux fibres optiques (23,24) de la sonde double (21) sont conformées en pointes coniques (28,29). 6. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pointes respectives (28,29) des deux fibres optiques (23,24) sont séparées l'une de l'autre, dans la direction de l'écoulement, par une distance (d) comprise entre 0,5 mm et 5 mm, et de préférence entre 2 et 3 mm. 7. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les deux fibres optiques (23,24) de la sonde double (21) sont raccordées, par l'intermédiaire d'éléments de connexion optique (25,26), à un boîtier (27) à l'intérieur duquel sont disposées deux sources de lumière (37,38) associées respectivement aux deux fibres optiques (23,24), le boîtier (27) renfermant aussi les deux photorécepteurs (35,36). 8. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux sources de lumière (37,38) sont placées respectivement en regard des départs des deux fibres optiques (23,24), en ce qu'une première lame semi-transparente (39) est disposée de manière à renvoyer vers l'un des photorécepteurs (35) le flux lumineux réfléchi transmis par la première fibre optique (23), et en ce qu'une seconde lame semi-transparente (4ru) est disposée de manière à renvoyer vers l'autre photorécepteur (36) le flux lumineux réfléchi transmis par la seconde fibre optique (24). 9. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les deux fibres optiques (23,24) de la sonde double (21) sont raccordées, par l'intermédiaire d'éléments de connexion optique (25,26), à un boîtier (27) à l'intérieur duquel est prévue une seule source de lumière (32) émettant un faisceau lumineux qui est divisé par une lame semï-réfléchissante (33) pour être dirigé sur les deux fibres optiques (23,24), le boîtier (27) renfermant aussi les deux photorécepteurs (35,36-). 10. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon la revendication 9, caractérisé en ce que la source de lumière unique (32) est placée en regard du départ de l'une des fibres optiques (24), en ce qu'une partie du flux lumineux émis par cette source (32) est déviée par la lame semi-transparente précitée (33) et dirigée par un miroir (34) vers le départ de l'autre fibre optique (23), et en ce que les deux photorécepteurs (35,36) sont disposés de telle sorte que la même lame semi-réfléchissante (33) renvoie vers l'un des photorécepteurs (35) le flux lumineux réfléchi transmis par la première fibre optique (23), et renvoie vers l'autre photorécepteur (36) le flux lumineux réfléchi transmis par la seconde fibre optique (24). 11. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les deux fibres optiques (23,24) de la sonde double (21) présentent chacune un coude, à proximité de leurs pointes terminales respectives (28,29), de telle sorte que ces pointes (28,29) soient orientées sensiblement dans la direction (F) de l'écoulement, tout en permettant aux deux fibres (23,24) de traverser une paroi (41) limitant cet écoulement. 12. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon la revendication Il, caractérisé en ce que les coudes des deux fibres optiques (23,24) ne sont pas à angle droit et suivent des trajets distincts, de telle sorte que les extrémités des fibres (23,24) forment, avec un axe (44) parallèle à la direction de l'écoulement, des angles respectifs (oc, 0 13. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon la revendication 11, caractérisé en ce que les parties terminales des deux fibres optiques (23,24) sont coudées exactement à angle droit, et selon un trajet commun, les extrémités des deux fibres (23,24) étant parallèles et séparées l'une de l'autre par un espacement (e) qui est petit par rapport à la distance (d) séparant ces extrémités dans la direction de l'écoulement. 14. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que les deux fibres optiques (23,24) de la sonde double (21) sont rectilignes sur toute leur longueur, y compris à leurs extrémités qui sont parallèles et légèrement espacées. 15. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les deux fibres optiques (23,24) de la sonde double (21) sont rectilignes sur la plus grande partie de leur longueur, les extrémités des deux fibres (23,24) décrivant toutefois des trajets légèrement incurvés et distincts, tels que leurs pointes respectives (28,29) soient placées exactement sur un même axe (44) parallèle à la direction générale de ces fibres (23,24) dans leur partie rectiligne. 16. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon l'une quelconque des revendications .11 à 15, caractérisé en ce que les deux fibres optiques (23,24) de la sonde double (21) comportent un trajet commun et sont entourées sur une certaine longueur par une gaine de protection générale (45), commune à ces deux fibres (23,24) qui comportent en outre, chacune, leur propre gaine de protection (30,31). 17. Dispositif pour la mesure des grandeurs caractéristiques d'un écoulement biphasique selon l'une . quelconque des revendications 4 à 16, caractérisé en ce que le module de traitement (22) des signaux (S1,S2) fournis par les deux photorécepteurs (35,36) comprend, en combinaison - des moyens de mise en forme (46,47) des signaux (S 1,S2) fournis par les deux photorécepteurs (35,36) - un premier compteur-accumulateur (48) associé à une horloge (51), recevant le signal mis en forme (F1) issu de l'un des photorécepteurs (35) et représentatif de la présence ou de l'absence de la phase dispersée à l'extrémité (28) de la première fibre optique (23), pour déterminer le taux de vide à cette extrémité (28) - un deuxième compteur accumulateur (49) associé à une horloge (51), recevant le signal mis en forme (F2) issu de l'autre photorécepteur (35) et représentatif de la présence ou de l'absence de la phase dispersée à l'extrémité (29) de la seconde fibre optique (24), pour déterminer aussi le taux de vide à cette extrémité (29) - des moyens d'affichage (52) du taux de vide (OC), reliés à l'un au moins des deux précédents compteurs-accumulateurs (48,-49) - un troisième compteur-accumulateur (50) associé à une- horloge (51), recevant les signaux mis en forme (F1,F2) issus des deux photorécepteurs (35,36), et effectuant une mesure et une totalisation des temps de parcours (ti) des bulles ou gouttés (42) de la phase dispersée entre les extrémités (28,29) des deux fibres optiques (23,24) - des moyens d'affichage (54) de l'aire interfaciale ( t), reliés au troisième compteur-accumulateur (50) - un comparateur (53) relié aux deux premiers compteurs-accumulateurs (48,49), ainsi qu'aux moyens d'affichage (54) de l'aire interfaciale (w), pour comparer les deux taux de vide déterminés et valider l'affichage de l'aire interfaciale (W) seulement si les deux valeurs comparées sont sensiblement égales.