Brevet FR2630660A1 — publié le 19891103

La présente invention se rapporte au matériel de contrôle et de mesure, et tout particulièrement, elle con- cerne les dispositifs pour la préparation des mélanges ga- zeux à concentration prédéterminée des composants. La présente invention peut être utilisée dans le matériel d'analyse des gaz pour la préparation de mélanges gazeux de référence; elle est également applicable en tant que synthétiseur de mélanges gazeux dans des systèmes de survie, des études médico-biologiques et dans les procé- dés technologiques de croissance épitaxiée, ou de dépôt par pulvérisation. A l'heure actuelle, dans différents secteurs écono- miques, on fait largement appel aux mélanges gazeux de référence qui sont fournis, aux utilisateurs, en bouteilles à gaz sous une pression élevée (jusqu'à 14 MPa). La prépa- ration de ces mélanges de gaz se fait par introduction suc- cessive des composants faisant partie des mélanges gazeux à obtenir. Par ailleurs, la pression de chaque composant qui se présente pour une admission dans le mélange gazeux, doit être supérieure àcelle du composant précédent. La com- position des mélanges gazeux ainsi obtenus est contrôlée avec une faible précision, et pour utiliser ces mélanges gazeux en tantque mélanges de référence, il est indispen- sable de procéder à l'homologation de la composition des- dits mélanges gazeux qui s'effectue -en ayant recours aux installations étalonnées d'analyse de gaz. La préparation des mélanges gazeux dans des bouteilles sous pression nécessite l'emploi d'un système complexe de maintenance d'un grand parc de bouteilles à haute pression, des frais élevés de transport, des conditions spécifiques de stoc- kage, de transport et de surveillance des bouteilles, et dans tous ces cas, la déformation de la composition des mélanges gazeux et l'utilisation peu efficace des mélanges gazeux, se trouvant dans les bouteilles, s'avèrent tout à fait possibles. De plus, il-est difficile d'obtenir une bonne reproductibilité d'un mélange gazeux dont la composi- tion est prédéterminée. Compte tenu de ce qui vient d'être dit, on se sert de mélangeurs dynamiques continus qui permettent d'obtenir des mélanges. gazeux de concentration requise, directement aux endroits o ils sont utilisés, les pressions mises en jeu étant faibles. On connaît largement un dispositif pour la prépara- tion de courants de mélanges gazeux à concentration prédé- terminée des composants destiné essentiellement à l'éta- lonnage des analyseurs de gaz dans le sang et comportant deux systèmes à écoulement continu,dont chacun comprend en série une source de composants pour mélange gazeux, un dé- tendeur de pression de gaz, deux filtres, un régulateur de la pression de gaz et deux diaphragmes, montés en parallèle à l'entrée. La sortie de l'un des diaphragmes du premier système à écoulement continu est reliée à la sortie de l'un des diaphragmes du deuxième système à écoulement con- tinu, et la sortie du deuxième diaphragme du premier sys- tème à écoulement continu est reliée à la sortie du deu- xième diaphragme du deuxième système à écoulement continu. Les diaphragmes sont placés dans un bloc thermostatique. Les sections de passage, opérées dans les diaphragmes, sont à un rapport de 17:17:2:1. Le courant de chaque composant du mélange gazeux, en provenance de la source-de ce compo- sant,est appliqué au détendeur de pression de gaz qui ré- duit la pression du gaz à un niveau indispensable. Ensuite le courant de chaque composant du mélange gazeux passe à travers deux filtres pour se libérer de l'humidité et des impurétés mécaniques et parvient au régulateur de pression de gaz qui maintient de façon plus précise la pression prédéterminée du gaz. Ceci étant, le courant de chaque com- posant du mélange gazeux est débité sur les deux diaphrag- mes. C'est ainsi qu'à la sortie du dispositif, il y a deux courants d'un mélange gazeux dont les concentrations des composants sont fonction des diamètres des sections de pas- sage qu'ont les diaphragmes. Ledit dispositif du type connu ne-permet pas d'ob- tenir une haute précision lorsqu'il faut préétablir la con- centration d'un mélange gazeux en raison du fait que la concentration d'un mélange gazeux à préparer est définie par les débits des composants du mélange gazeux à travers les diaphragmes et il est impossible de déterminer avec une précision élevées ces débits, vu la faible précision des moyens de mesure des débits des composants d'un mélange gazeux, la faible précision des calculs des caractéristi- ques de débit des diaphragmes et l'influence des paramètres qui ne portent pas d'information (température, pression barométrique) et qui font partie desdites caractéristiques. Il s'ensuit que le dispositif du type connu doit être nécessairement homologué à l'aide-de moyens étalonnés d'ana- lyse de gaz au lieu d'utiliser à cet effet des débitmètres de gaz. De plus, la concentration d'un mélange gazeux en cours de préparation se trouve fortement influencée par le fait que la pression à l'entrée des diaphragmes et la pres- sion barométrique ne sont pas les mêmes, ce qui fait que ledit dispositif ne permet pas de garantir la bonne repro- ductibilité de la-concentration prédéterminée d'un mélange de gaz que l'on veut obtenir. On connaît aussi un dispositif pour la préparation de mélanges gazeux qui est utilisé pour l'étalonnage des analyseurs de gaz et qui comporte plusieurs canalisations dont chacune comprend en série des sources de composants de mélanges gazeux, des détendeurs de pression de gaz, des vannes, une soupape de réglage, reliée aux sorties de toutes les vannes, un mélangeur de gaz dont les entrées sont reliées à la soupape de réglage et aux sources de composants de mélange de gaz, un compresseur dont l'entrée est reliée au mélangeur de gaz, un analyseur de gaz dont. l'entrée est reliée à la canalisation de haute pression en aval du compresseur, un moyen qui réagit lorsque la concen- tration des composants d'un mélange gazeux, subissant l'analyse, s'écarte de la valeur de consigne, et qui est employé pour commander la soupape de réglage. Les courants d'un composant d'un mélange de gaz ar- rivent dans le mélangeur de gaz. Le mélange gazeux qui prend naissance dans le mélangeur de gaz, est contrôlé par l'analyseur de gaz. Des écarts par rapport à la concentra- tion prédéterminée du. mélange gazeux, sont convertis en signal analogique utilisé dans la commande de la soupape de réglage. Le dispositif fait appel à la régulation con- tinue de la concentration du mélange gazeux par la varia- tion des débits des composantsdu mélange gazeux et c'est ainsi que se réalise le principe de la rétroaction. Ledit dispositif du type connu ne peut assurer une haute préci- sion en ce qui concerne la concentration prédéterminée d'un mélange gazeux par suite des erreurs dues aux analy- -seurs automatiques de gaz qui sont utilisés et en raison de cela, des erreurs apparaissent lors de la conversion des signaux des analyseurs de gaz et du réglage des débits quand on fait le dosage des composants de mélange gazeux. On connaît également un dispositif pour le réglage de la concentration de mélanges gazeux, comportant des sources de composants du mélange gazeux, ayant à leurs sorties des détendeurs de pression de gaz, et aussi un en- semble de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux qui comprend en série un commutateur et deux groupes de tubes capillaires, suivant le nombre de composants de mélange gazeux. Les résistances hydrauliques des tubes capillaires sont à un rapport de 1:2:2:5. Le dis- positif comporte également un mélangeur des composants du mélange gazeux réalisé sous la forme d'un élément fluidi- que ayant trois chambres en boucle, montées en série. Au centre de la chambre en boucle médiane, il y a une tuyère reliée au détendeur de pression. En face de la tuyère se trouve la buse d'un éjecteur ayant un canal de mélange, dont la sortie collectrice constitue la sortie du disposi- tif. Les entrées des chambres extrêmes en boucle, faisant partie de l'élément fluidique, sont reliées aux sources des composants du mélange gazeux par les tubes capillaires et le commutateur. Ledit dispositif ne donne pas une précision suffi- sante pour présélectionner la concentration des composants du mélange gazeux, étant donné le fait que la concentra- tion d'un mélange gazeux en cours de préparation est défi- nie par les débits des composants du mélange gazeux dans les canaux des tubes capillaires et de l'éjecteur. Par ailleurs, la connaissance exacte des débits du mélange ga- zeux à travers les éléments, indiqués ci-dessus, ne peut être obtenue ni par les calculs, ni par la mesure directe à l'aide des débitmètres de gaz. De plus, les débits des composants du mélange gazeux à travers les tubes capillai- res et l'éjecteur, ainsi que leur rapport réciproque, ne sont pas constants dans le temps vu le caractère instable du fonctionnement de l'éjecteur et l'impact des paramètres portant peu d'information (pression barométrique, tempéra- ture, charge). Il est impossible d'établir avec une préci- sion élevée le rapport des résistances hydrauliques des tubes capillaires en raison de la non linéarité de la résistance des tubes capillaires et de l'absence de moyens techniques appropriés ou appareils métrologiques adéquats. La présente invention a pour but de créer un dispo- sitif pour la préparation de mélanges gazeux à concentra- tion prédéterminée des composants, dont les éléments se- raient réalisés de manière à avoir des paramètres en ma- tière de la dynamique des gaz permettant d'améliorer la précision lorsqu'il s'agit de préparer un mélange gazeux à concentration prédéterminée des composants. Le problème posé est atteint du fait que, dans le dispositif pour la préparation de mélanges gazeux à concen- tration prédéterminée des composants, comportant des sour- ces des composants du mélange gazeux, avec des détendeurs de pression de gaz à leurs sortieà, un ensemble de présé- lection de la concentration des composants du mélange ga- zeux, comprenant en série un commutateur et au moins deux groupes de tubes capillaires suivant le nombre de compo- sants du mélange gazeux et relié par son entrée aux sour- ces des composants de mélange gazeux, ainsi qu'un mélan- geur principal des composants du mélange gazeux, relié à la sortie de l'ensemble de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux, selon l'invention, tous les tubes capillaires, faisant partie de l'ensemble de pré- sélection de la concentration des composants du mélange gazeux, sont réalisés de façon à avoir les mêmes résistan- ces gazodynamiques, alors que dans les lignes qui relient les sources des composants du mélange gazeux à l'ensemble de présélection de la concentration des composants du mé- lange gazeux, il existe un ensemble de stabilisation de la pression absolue des composants du mélange gazeux, tandis qu'à la sortie du mélangeur principal des composants du mélange gazeux, il y a un régulateur de la pression absolue du mélange gazeux. Pour mieux améliorer la précision de la préparation des mélanges gazeux à concentration prédéterminée des com- posants, il est avantageux que les dimensions géométriques des tubes capillaires, faisant partie de l'ensemble de pré- sélection de la concentration des composants du mélange gazeux, soient en une relation, donnée par la formule: _ m Tn/, (1) d2 - 16 t 2 P T o d est le diamètre intérieur des tubes capillaires; X est la longueur des tubes capillaires; Oest la densité du gaz en conditions normales (Tn = 273,15 K, P n 101325 Pa); n n /q est la viscosité du gaz à la température T n du gaz P est la pression absolue du gaz à la sortie des tubes capillaires; m est le coefficient qui prend en compte les effets de bout sur les tubes capillaires. En vue d'améliorer la précision de la préparation de mélanges gazeux à concentration prédéterminée des com- posants, il est également avantageux que.li'ensemble de stabilisation de la pression absolue des composants du mé- lange gazeux comporte des étrangleurs dont chacun est relié par son entrée à une source des composants du mélange ga- zeux, et un mélangeur complémentaire des composants du mé- lange gazeux dont les entrées sont reliées aux étrangleurs et à l'entrée de l'ensemble de présélection de la concen- tration des composants du mélange gazeux et dont la sortie est reliée au régulateur de la pression absolue de mélange gazeux. Il est aussi avantageux que l'ensemble de stabilisa- tion de la pression absolue des composants du mélange ga- zeux comporte des régulateurs de la pression absolue du mélange gazeux suivant le nombre de composants, formant le mélange gazeux, dont chacun est relié par son entrée à une source des composants du mélange gazeux et dont les sorties sont reliées à l'entrée de l'ensemble de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux, de même que des indicateurs du zéro pour la chute de pression des composants du mélange gazeux, qui sont branchés sur les sorties de chaque paire de régulateurs de la pression ab- solue du mélange gazeux. Afin d'accroître la précision de la préparation des mélanges gazeux à concentration prédéterminée des compo- sants et d'assurer un passage rapide d'un mélange gazeux à un autre, il est avantageux que les mélangeurs principal et complémentaire des composants du mélange gazeux soient réa- lisés sous la forme de collecteurs, les. canaux d'entrée de chacun de ces mélangeurs étant'disposés les uns par rap- port aux autres avec un angle qui est inférieur à 90 . La mise en oeuvre de la présente invention permet d'améliorer la précision de la préparation de mélanges ga- zeux à concentration prédéterminée des composants en sup- primant l'étalonnage qui se fait à l'aide de moyens d'ana- lyse de gaz. La présente invention permet de passer rapi- dement d'une composition de mélange gazeux préparé à une autre. Dans l'exposé qui suit,l'invention est expliquée par la description détaillée d'un dispositif pour la pré- paration de mélanges gazeux à concentration prédéterminée des composants, d'exemples concrets non limitatifs de sa mise en oeuvre en se reférant aux dessins annexes non limi- tatifs dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma de principe d'un dispositif pour la préparation de mélanges gazeux à con- centration prédéterminée des composants, selon la présente invention; et la figure 2 représente un schéma de principe d'un régulateur de la pression absolue du mélange gazeux, selon la présente invention. - la figure 3 représente un schéma de principe d'une variante de réalisation du dispositif, selon - l'invention; Le dispositif pour la préparation de mélanges ga- zeux à concentration prédéterminée des composants, en l'oc- currence d'un mélange gazeux binaire, comporte deux sour- ces 1, 2 (figure 1) de composants du mélange gazeux, dont les sorties sont reliées à des détendeurs 3, 4 de pres- sion de gaz. Les sorties des détendeurs 3, 4 de pression de gaz sont reliées à l'entrée d'un ensemble 5 de stabili- sation de la pression absolue des composants du mélange gazeux. La sortie de l'ensemble 5 est raccordée à l'entrée d'un ensemble 6 de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux. La sortie de l'ensemble 6 est reliée à l'entrée d'un mélangeur principal 7 des com- posants du mélange gazeux, qui a, à sa sortie, un régula- teur 8 de la pression absolue du mélange gazeux. L'ensemble 5 de stabilisation de la pression abso- lue des composants du mélanqe gnzeux comporte des étran- gleurs 9, 10 reliés respectivement aux sorties des déten- deurs 3, 4 de pression de gaz, un mélangeur complémentaire 11 des composants du mélange gazeux, relié par ses entrées aux sorties des étrangleurs 9, 10, et un régulateur 12 de - 5 la pression absolue du mélange gazeux, qui est relié à la sortie du mélangeur ll des composants du mélange gazeux et qui effectue la stabilisation de la pression du gaz en amont de son organe d'exécution. Les sorties des étran- gleurs 9, 10 constituent la sortie de l'ensemble 5 de sta- bilisation de la pression absolue des composants des mélan- ges gazeux. L'ensemble 6 de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux comporte un commutateur 13 dont l'entrée est reliée aux sorties des étrangleurs 9, 10 et à l'entrée du mélangeur 11 des composants du mélange gazeux qui fait partie de l'ensemble 5. La sortie du com- mutateur 13 est connectée à deux groupes 14, 15 de tubes capillaires 16. Les sorties des tubes capillaires 16 sont reliées les unes aux autres et sont branchées sur le ca- nal d'entrée respectif du mélangeur 7 des composants du mélange gazeux. Chaque groupe 14, 15 de tubes capillaires 16 est destiné à la définition des débits de tout composant du mélange gazeux, ainsi le nombre de groupes 14, 15 corres- pond au nombre de composants du mélange gazeux. Le nombre de tubes capillaires, contenus dans chaque groupe 14, 15 (en l'occurrence, à raison de trois tubes dans chaque groupe), détermine le nombre de variantes de mélanges ga- zeux que l'on peut obtenir à la sortie du dispositif. La variante de réalisation, présentée par la présente des- cription, permet de faire la synthèse de sept valeurs dif- férentes de concentration de tout composant d'un mélange gazeux binaire: 0,25; 0,3333; 0,4; 0,5; 0,6; 0,6666; 0,75. Il est possible d'obtenir,à la sortie du dispositif, tout composant pur d'un mélange gazeux. Tous les tubes capillaires 16, tant dans le groupe 14 que dans le second groupe 15 de tubes capillaires 16, ont les mêmes résistances gazodynamiques et une caracté- ristique de débit linéaire qui est assurée par le rapport suivant des dimensions constructives des sections de pas- sage des tubes capillaires 16: mTI p P \| m n, (1) d2 16 2 P T d T7n o d est le diamètre intérieur des tubes capillaires 16; Xest la longueur d'un tube capillaire 16; f est la densité du gaz en conditions normales (T = 237,150K, P = 101325 Pa); n n est la viscosité du gaz à la température Tn du gaz; P est la pression absolue du gaz à la sortie des tubes capillaires; m est le coefficient tenant compte des effets de bout apparaissant sur les tubes capillaires 16. Etant donné le fait que chaque groupe 14, 15 de tubes capillaires 16 est parcouru par son propre gaz, les di- mensions constructives des tubes capillaires 16 (diamètre intérieur et longueur) sont différentes dans divers groupes 14, 15, tandis qu'elles sont les mêmes dans chacun des groupes 14, 15 pris à part. Les tubes capillaires 16 sont essentiellement réalisés en verre ou en acier inoxy- dable. Le commutateur 13, appartenant à l'ensemble 6 de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux, est destiné à mettre un nombre bien défini de tu- bes capillaires 16 dans chaque groupe en service conformé- ment à la concentration préétablie des composants du mé- lange gazeux, et dans la variante la plus simple, il se compose de vannes (qui ne sont pas figurées sur les dessins) qui sont montées aux sorties de tous les tubes capillai- res 16. Les vannes peuvent être actionnées directement à la main; elles peuvent également être munies d'un entrai- nement électrique ou pneumatique. A la-commande de l'uti- lisateur, le commutateur 13 peut automatiquement mettre en service la quantité indispensable de tubes capillaires 16 dans chacun des groupes 14, 15. Les mélangeurs principal'et complémentaire 7 et 11 des composants du mélange gazeux sont réalisés sous forme de collecteurs, les canaux d'entrée de chacun de ces col- lecteurs étant disposés les uns par rapport aux autres avec un angle-qui est inférieur à 900. Tous les éléments -du dispositif, à l'exception des sources 1, 2 des composants du mélange gazeux et des dé- tendeurs 3, 4 de pression du gaz, sont installés dans un thermostat 17. Les régulateurs 8 et 12 (figure 2) de la pression absolue du mélange gazeux sont employés pour la stabilisa- tion de la pression du gaz en amont de leur organe d'exé- cution et comportent une chambre 18 étanche équipée d'un raccord d'entrée 19 et d'un raccord de sortie 20. La cham- bre 18 abrite l'élément sensible du régulateur 8, 12 de la pression absolue du mélange gazeux, cet élément sensi- ble étant représenté par un soufflet à vide 21 dont une base 22 est fixée dans la paroi 23 de la chambre 18 et la deuxième base 24 est reliée par une bielle 25 au levier 26 fixé par une articulation dans la paroi 27 de la cham- bre 18. A l'autre extrémité du levier 26, il y a un volet 28 qui couvre la tuyère 29 raccordée par un tuyau de con- nexion 30 au raccord de sortie 20. La mise au point de la valeur stabilisée de la pression du gaz s'effectue par une vis d'ajustage 31 à laquelle est fixée une extrémité d'un ressort 32 dont l'autre extrémité est reliée au le- vier 26. la paire tuyère 29-volet. 28 constitue l'organe d'exécution du régulateur 8, 12 de la pression absolue du gaz. Il peut y avoir une variante de réalisation du dispositif pour la préparation des mélanges gazeux à con- centratio.n prédéterminée des composants, ladite variante de réalisation étant destinée à faire la synthèse d'un mélange gazeux à trois composants. Dans ce cas, le dispo- sitif en question comporte des sources 33, 34, 35 (figu- re 3) de composants du mélange gazeux avec des déten- deurs 36, 37, 38 de pression de gaz à leurs sorties, un ensemble 5 de stabilisation de la pression absolue des composants du mélange gazeux, relié par son entrée aux détendeurs 36, 37, 38 de pression de gaz, un ensemble 6 de présélection de la concentration des composants du mé- lange gazeux, relié par son entrée à la sortie de l'en- semble 5, un mélangeur principal 7 des composants du mé- lange gazeux, relié à la sortie de l'ensemble 6 et ayant à sa sortie un régulateur 8 de la pression absolue du * mélange gazeux, qui effectue la stabilisation de la pres- sion en amont de son organe d'exécution. Dans cette variante de réalisation du dispositif, l'ensemble 5 de stabilisation de la pression absolue des composants du mélange gazeux comporte des régulateurs 39, , 41 de la pression absolue du mélange gazeux qui font la stabilisation de la pression en aval de leur organe d'exécution et qui sont reliés par leurs entrées aux sor- ties des détendeurs 36, 37, 38 de pression de gaz et par leurs sorties aux entrées respectives de l'ensemble 6 de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux; l'ensemble 5 comprend également, pour connaître la chute de pression des composants du mélange gazeux, des indicateurs du zéro 42, 43 reliés aux sorties de cha- cune des paires de régulateurs 39, 40, 41 de la pression absolue du mélange gazeux. Le nombre de régulateurs 39, 40, 41 de la pression absolue du mélange gazeux correspond au nombre de composants que contient le mélange gazeux. Dans les régulateurs 39, 40, 41 de la pression absolue de mé- lange gazeux qui réalisent la stabilisation de la pression du gaz en aval de leur organe d'exécution, le raccord 19 (figure 2) est un raccord de sortie, le raccord 20 est un raccord d'entrée et la tuyère 29 est placée de l'autre côté par rapport au volet 28. L'ensemble 6 (figure 3)de présélection de la con- centration des composants du mélange gazeux comporte trois groupes 44, 45, 46 de tubes capillaires 16 dont les sorties sont reliées au eommutateur 13 dont la sortie constitue la sortie de l'ensemble 6 de présélection de la concentration des composants du mé- lange gazeux. Les entrées des tubes capillaires 16 de chacun des grou- pes 44, 45, 46 sont reliées aux sorties des régulateurs 39, 40, 41 de la pression absolue du mélange gazeux. Deux tubes capillaires 16 sont prévus dans chacun des groupes 44, 45, 46. Cette forme de réalisation de l'ensemble 6 de présélection de la con- centration des composants du mélange gazeux permet d'obte- nir la synthèse de seize mélanges gazeux différents dont les concentrations sont préétablies. Le fonctionnement du dispositif pour la préparation de mélanges gazeux à concentration prédéterminée des com- posants s'effectue de la manière suivante. Le courant de chaque composant d'un mélange gazeux, en provenance des sources 1, 2 (figure 1) des composants du mélange gazeux, arrive aux détendeurs 3, 4 de pression de gaz qui permettent de réduire à un niveau indispensa- ble la pression des composants, formant le mélange gazeux. Par ailleurs, les variations éventuelles de la pression du gaz à la sortie des sources 1, 2 des composants du mélange ga- zeux sont partiellement compensées par les détendeurs 3, 4 de pression de gaz, tandis que la stabilisation précise de la pression absolue aux entrées des tubes capillaires 16 se fait à l'aide du régulateur 8 de la prebsion absolue du mélange gazeux et à l'aide du mélangeur 7 des composants du mélange gazeux par variation de la chute de pression de gaz dans les étrangleurs 9, 10. Le courant de chaque com- posant du mélange gazeux, provenant de la sortie des déten- deurs 3, 4 de pression de gaz, parcourt les étrangleurs 9, I0 et, après être passé par les vannes en service du com- mutateur 13, se présente aux entrées des tubes capillaires 16. Une partie du courant de chaque composant du mélange - gazeux subit une dérivation après les étrangleurs 9, 10 pour se diriger vers le mélangeur complémentaire 11 des composantsde mélange gazeux, d'o le mélange gazeux ainsi obtenu parvient au régulateur 12 de la pression absolue du mélange gazeux qui effectue la stabilisation de la pression du gaz en amont de son organe d'exécution. Si la pression absolue des composants du mélange gazeux varie, la pres- sion dans la chambre 18 (figure 2) du régulateur 8 de la pression absolue du mélange gazeux varie, elle aussi, et par conséquent, le soufflet 21 subit une compression ou une extension et,. tout en mettant la bielle 25 et le le- vier 26 en oeuvre pour modifier la position du volet 28 par rapport à latuyère 29, fait augmenter ou diminuer de cette manière le débit du mélange gazeux à la sortie du dispositif tant que ne se retablit pas la valeur absolue de la pression du gaz qui était prédéterminée à l'aide de la vis d'ajustage 31. En tenant compte de la concentration prédéterminée pour un mélange gazeux, on se sert du commutateur 13 de l'ensemble 6 pour mettre en action, dans chacun des grou- pes 14, 15, un nombre bien déterminé de tubes capillaires 16 par lesquels transitent les composants du mélange ga- zeux. Le nombre de tubes capillaires 16, mis en marche dans le groupe 14, 15, définit avec une précision élevée le débit d'un composant correspondant du mélange gazeux. Le rapport de la quantité de tubes capillaires 16, mis en oeuvre dans les groupes 14, 15, définit la composition du mélange gazeux que l'on veut obtenir. La haute précision avec laquelle on obtient la concentration prédéterminée d'un mélange gazeux, est due au fait que les résistances gazodynamiques des tubes capillaires 16 sont les mêmes et que les conditions de leur fonctionnement sont identiques, et en particulier, cela concerne les facteurs essentiels 263066-0 qui sont identiques et qui exercent leur influence sur le débit du gaz à travers les tubes capillaires 15, à savoir, les pressions absolues du gaz à l'entrée et à la sortie des tubes capillaires 16, et la température des composants du mélange gazeux. Tous les tubes- capillaires 16 de l'ensemble 6 ont la même résistance gazodynamique pour tous les composants d'un mélange gazeux. Etablir l'égalité des résistances gazodynamiques des tubes capillaires 16 avec une précision élevée est possible, par exemple, à l'aide d'un circuit de mesure en pont, indépendamment de la valeur absolue de la résistance gazodynamique des tubes capillaires 16, en fai- sant appel à un procédé bien connu (Regelungstechnik, DE, Berlin, NO 3, 1967, V. Ferner "Grundlegende Aspekte der Niederdruckpneumatik.- Teil I", pages 97, 103-104). En choi- sissant de cette manière tous les tubes capillaires 16 dans l'ensemble 6, le calcul de la concentration d'un mé- lange gazeux en cours de synthèse se fait suivant la quan- tité de tubes capillaires 16 pour chaque composant de mé- lange gazeux. La précision avec laquelle est déterminée la concentration de chaque composant du mélange gazeux se définit par la précision avec laquelle s'établit l'égalité des résistances gazodynamiques des tubes capillaires 16. Cela permet d'éviter la nécessité de faire l'homologation des dispositifs en ce qui concerne la composition des mé- langes gazeux synthétisés en ayant recours, à cet effet, aux appareils étalonnés d'analyse de gaz et d'augmenter en même temps très sensiblement la précision lorsqu'on doit prédéterminer la concentration d'un mélange gazeux à synthétiser. Dans le dispositif décrit, selon l'invention,- pour la préparation de mélanges gazeux à concentration pré- déterminée des composants, il n'est pas nécessaire de mesu- rer de façon précise les valeurs des dimensions géométriques des tubes capillaires 16, les débits des composants du mélange gazeux ou les para- mètres caractérisant les propriétés des composants du mélange gazeux tels qua. paar exemple, la vis;cosité ou la dennité dis qdnz nt nla détermina- tion peut se faire dans le meilleur cas avec une précision de 0,1-1l%; il n'est plus indispensable de déterminer la concentration des mélanges gazeux obtenus à l'aide de moyens étalonnés de mélange des gaz, ce qui ne peut pas être réalisé avec une précision suffisamment élevée. L'établissement de l'égalité des résistances gazo- dynamiques des tubes capillaires 16 en prenant en compte la différence des pressions aux extrémités des tubes capil- laires comparés 16 qui sont dans un circuit de mesure en pont à étrangleurs, permet d'assurer une grande précision (plus de 0,01%o) de l'égalité des résistances gazodynami- ques des tubes capillaires comparés. La réalisation des tubes capillaires 16 de l'ensem- ble 6 de présélection de la concentration des composants 'du mélange gazeux qui ont des dimensions géométriques sui- vant la relation: P n I, (1) d2 16V 2 P T d n o d est le diamètre intérieur d'un tube capillaire 16; est la longueur du tube capillaire 16; est l'a densité du gaz en conditions normales (in = 273,15 K, P = 101325 Pa); n n est la viscosité du gaz à la température Tn du gaz; P est la pression absolue du gaz à la sortie des tubes capillaires 16; m est le coefficient qui tient compte des effets de bout sur le tube capillaire 16, assure la linéarité de la caractéristique de débit des tu- bes capillaires 16, c'est-à-dire la linéarité de la varia- tion des résistances gazodynamiques des tubes capillaires 16 en fonction des pressions absolues du gaz à leurs ex- trémités. Le respect de cette exigence permet d'obtenir des concentrations constantes du mélange gazeux en cours de formation lorsque la pression absolue du gaz varie aux extrémités des tubes capillaires 16. Cela s'explique par le fait que lorsque la pression du gaz aux extrémités des tubes capillaires 16 s'écarte des valeurs nominales, la linéarité de la caractéristique de débit fait que les ré- sistances de tous les tubes capillaires varient de façon proportionnelle, et il en est de-même, par conséquent, pour les débits de tous les composants d'un mélange ga- zeux à synthétiser. C'est ainsi que, grâce à l'égalité des résistances gazodynamiques des tubes capillaires 16 et à la linéarité de leurs caractéristiques de débit, le rapport des compo- sants au sein des mélanges gazeux à synthétiser ne dépend pas des faibles variations de la pression aux extrémités des tubes capillaires 16. En vue d'assurer la linéarité des caractéristiques de débit des tubes capillaires 16, il est indispensable de stabiliser, comme il ressort de l'ex- pression (1), la pression absolue du gaz à la sortie des tubes capillaires 16. L'accroissement de la précision en matière de syn- thèse de mélanges gazeux est obtenu grâce à la stabilisa- tion de la pression absolue du gaz aux extrémités des tu- bes capillaires 16. En effet, la stabilisation des pres- sions absolues assure, d'une part, l'égalité des résis- tances gazodynamiques des tubes capillaires 16 vu le fait que ces résistances gazodynamiques dépendent de la pres- sion absolue du gaz, et d'autre part, la linéarité des caractéristiques de débit des tubes capillaires 16 du dis- positif en permettant d'avoir non seulement des débits constants des composants du mélange gazeux (au niveau.des erreurs de fonctionnement de l'ensemble 5 de stabilisation de la pression absolue des composants du mélange gazeux), mais aussi un rapport constant de.débit des composants du mélange gazeux. Ceci étant, les courants des composants du mélange gazeux, en provenance de la sortie des tubes capillaires 16, appartenant à l'ensemble 6, arrivent au mélangeur prin- cipal 7 o se forme le mélange gazeux qui est véhiculé ensuite dans la chambre 18 du régulateur 8 de la pression absolue du mélange gazeux, réalisant la stabilisation de la pression du gaz en amont de son organe d'exécution o se fait l'agitation complémentaire du gaz. En quittant la sortie du régulateur 8 de la pression absolue du mélange gazeux, le mélange gazeux à concentration prédéterminée des composants peut être livré aux utilisateurs. D'une façon générale, le fonctionnement de la va- riante de réalisation du dispositif, selon l'invention, s'effectue de manière analogue à ce qui vient d'être dit. Le courant de chacun des composants d'un mélange gazeux, en provenance des sources 33, 34, 35 (figure 3) des composants du mélange gazeux et des détendeurs 36, 37, 38 de pression de gaz, arrive dans la chambre 18 (figure 2) des régulateurs 39, 40, 41 (figure 3) de la pression ab- solue du mélange gazeux qui réalisent la stabilisation de la pression de gaz en aval de leur organe d'exécution, c'est-à-dire à la sortie des régulateurs 39, 40, 41 de la pression absolue du mélange gazeux, et se présente tout de suite après aux entrées des tubes capillaires 16. En se servant des indicateurs du zéro 42, 43 pour connaî- tre les chutes de pression des composants du mélange ga- zeux, en constate la présence de chutes de pression des composants du mélange gazeux à la sortie des régulateurs 39, 40, 41 et au cas o cela est nécessaire, on établit l'égalité des pressions de tous les composants du mélange gazeux à l'aide de la vis d'ajustage 31 (figure 2) appar- tenant aux régulateurs 39, 40, 41. La haute précision de la présélection de la concentration est définie par l'identité des résistances gazodynamiques des tubes capil- laires 16 et des conditions de leur fonctionnement, ce qui est assuré par l'égalisation et la stabilisation des pres- sions absolues de gaz aux extrémités des tubes capillai- res 16. Exemple Le dispositif, destiné à la préparation de mélanges d'azote et de gaz carbonique à concentration prédéterminée des composants, a deux groupes de tubes capillaires ayant les mêmes résistances gazodynamiques. Les tubes capillai- res qui véhiculent l'azote, ont un diamètre intérieur d = 0,24mm etune longueur = 74 mm. Les tubes capillaires à travers lesquels transite le gaz carbonique, ont un diamè- tre intérieur d = 0,21 mm et une longueur f = 88 mm. La mise en oeuvre du dispositif pour la préparation de mélanges gazeux à concentration prédéterminée des com- posants assure une précision élevée de la synthèse continue des mélanges gazeux. Le dispositif permet de préparer des mélanges gazeux aux endroits o ils sont utilisés, y com- pris en des endroits éloignés et difficilement accessibles. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif pour la préparation de mélanges ga- zeux à concentration prédéterminée des composants, com- portant des sources des composants du mélange gazeux avec des détendeurs de pression de gaz à leurs sorties, un en- semble de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux, comprenant en série un commutateur et au moins deux groupes de tubes capillaires, suivant le nombre de composants du mélange gazeux et relié par son entrée aux sources des composants du mélange gazeux, ainsi qu'un mélangeur principal des composants du mélange gazeux, relié à la sortie de l'ensemble de présélection de la concentration des composants de mélange gazeux, caractérisé en ce que tous les tubes capillaires (16), faisant partie de l'ensemble (6) de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux, sont réa- lisés de façon à avoir les mêmes résistances gazodynami- ques, alors que dans les lignes qui relient les sources (1, 2) des composants du mélange gazeux à l'ensemble (6) de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux, se trouve un ensemble (5) de stabilisa- tion de la pression absolue des composants du mélange ga- zeux, tandis qu'à la sortie du mélangeur principal (7) des composants du mélange gazeux est prévu un régulateur (8) de la pression absolue du mélange gazeux. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les dimensions géométriques des tubes capil- laires (16), appartenant à l'ensemble (6) de présélection de la concentration des composants du mélange gazeux, sont en une relation donnée par la formule: m Tn Xl | 2m TPn, (1) d2 16f4 V 2 Pn T - o d est le diamètre intérieur des tubes capillaires -(16); est la longueur des tubes capillaires (16); jest la densité du gaz en conditions normales (Tn = 273,15 K, Pn 101325 Pay; est la viscosité du gaz à la température T du //I n gaz; P est la pression absolue du gaz à la sortie des tubes capillaires (16); m est le coefficient qui tient compte des effets de bout sur les tubes capillaires. 3. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'ensemble (5) de stabilisation de la pression absolue des composants du mélange gazeux comporte des étrangleurs (9, 10), dont chacun est relié par son entrée à une source (1, 2) des composants de mélange ga- zeux, un mélangeur complémentaire (llY des composants du mélange gazeux, dont les entrées sont reliées aux étran- gleurs (9, 10) et à l'entrée de l'ensemble (6) de présé- lection de la concentration des composants du mélange gazeux et dont la sortie est reliée au régulateur (12) de la pression absolue du mélange gazeux. 4. Dispositif selon la revendicatiop 1, caracté- risé en ce que l'ensemble (5) de stabilisation de la pres- sion absolue des composants du mélange gazeux comporte des régulateurs (39, 40, 41) de la pression absolue du mélange gazeux suivant le nombre de composants formant le mélange gazeux, dont chacun est relié par son entrée à une source (33, 34, 35) des composants du mélange gazeux et dont les sorties sont reliées à l'entrée de l'ensemble (6) de présélection de la concentration des composants du mé- lange gazeux, de même que des indicateurs du zéro (42, 43) pour connaître les chutes de pression des composants du mélange gazeux, lesdits indicateurs du zéro étant bran- chés sur les sorties de chaque paire de régulateurs (39, 40, 41) de la pression absolue du mélange gazeux. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1, 3 ou 4, caractérisé en ce que les mélangeurs principal et complémentaire (7, 11) des composants du mé- lange gazeux sont réalisés sous forme de collecteurs dont les canaux d'entrée sont disposés les uns par rapport aux autres avec un angle qui est inférieur à 9O .