Brevet FR2671628A1 — publié le 19920717

i APPAREIL POUR MESURER LA TEMPERATURE DE CHAUFFAGE DANS UN CHAMP ELECTRIQUE INTENSE DE MICRO-ONDES La présente invention concerne un appareil pour mesu- rer la température d'une substance destinée à être chauf- fée dans un champ électrique intense de micro-ondes. Lorsque l'on souhaite connaître la température d'une substance chauffée dans un appareil à micro-ondes, une son- de, par exemple un thermocouple, peut être insérée dans une gamme d'appareils électroniques sans aucune entrave si la- dite gamme consiste en des appareils ménagers avec une in- tensité de champ électrique d'une sortie d'oscillations comprise entre 600 W et 1 KW Cependant, dans le cas d'un appareil à micro-ondes industriel, avec une intensité de champ électrique d'une sortie d'oscillations supérieure à 1 KW, l'utilisation de ce type de sonde a pour inconvé- nients qu'un chauffage anormal se produit dans la sonde et qu'une déconnexion ou analogue de celle-ci est provoquée par une décharge d'un élément de câble de la sonde ou au- tres, et par conséquent une mesure ne peut être correcte- ment effectuée. Même lorqu'un thermomètre du type sans contact tel qu'un thermomètre à rayonnement infrarouge est utilisé pour mesurer une température depuis l'extérieur de l'appareil, afin d'éviter l'effet du champ électrique intense des micro-ondes, une mesure précise de la température est im- possible lorsque l'intérieur de l'appareil est rempli de vapeur d'eau, d'un gaz de décomposition, etc, créés par la substance à chauffer. Pour pallier ces inconvénients, la mesure est ef- fectuée jusqu'à présent en insérant un thermocouple dans l'appareil une fois le chauffage par micro-ondes arrêté. De nombreux inconvénients et difficultés sont créés par la mesure classique de température précitée dans la- quelle le chauffage par micro-ondes est arrêté à chaque mesure dans l'environnement d'une température ou d'un ra- yonnement élevé. La présente invention vise donc à pallier les incon- vénients et difficultés de l'art antérieur précités et à proposer un appareil pour mesurer la température de chauf- fage dans un champ électrique intense de micro-ondes avec lequel il n'est pas nécessaire d'arrêter le chauffage par micro-ondes à chaque fois que la température est mesurée. Un appareil pour mesurer la température de chauffage dans un champ électrique intense de micro-ondes selon la présente invention consiste en un appareil à micro-ondes, un thermomètre à rayonnement infrarouge disposé à l'exté- rieur de l'appareil à micro-ondes, une sonde composée d'un matériau transmettant les micro-ondes disposée à l'inté- rieur de l'appareil à micro-ondes, un câble en fibre re- liant la sonde et le thermomètre, et une lentille pour recueillir les rayons infrarouges provenant d'une substance à chauffer dans l'appareil à micro-ondes et transmettant les rayons infrarouges recueillis dans le câble en fibre. Au moyen de l'appareil à la construction telle que décrite ci-dessus, les rayons infrarouges recueillis sont transmis à l'extérieur de l'appareil à micro-ondes via le câble en fibre de manière à mesurer une température de rayonnement infrarouge au moyen du thermomètre. Dans un mode de réalisation préféré de la présente in- vention, l'appareil comprend en outre un conduit d'un gaz de purge formé dans la sonde, une source de distribution de gaz de purge disposée à l'extérieur de l'appareil à micro- ondes, et un conduit de décharge de gaz reliant le conduit formé dans la sonde et la source de distribution de gaz de purge Grâce à la construction décrite ci-dessus, les ra- yons infrarouges sont recueillis par la lentille, tandis que la vapeur d'eau et/ou un gaz de décomposition produit par la substance à chauffer est extrait par le gaz de pur- ge. La présente invention va être décrite ci-dessous en se référant au dessin unique de la figure 1 qui illustre un mode de réalisation de l'appareil pour mesurer la tempéra- ture de chauffage selon la présente invention. Sur la figure 1, un appareil à micro-ondes 1 compor- tant des oscillateurs de micro-ondes 3, 3 dotés de guides d'ondes 4, 4 intercalés permet de chauffer par micro-ondes une substance 2 destinée à être chauffée qui est disposée dans l'appareil 1 Une fenêtre d'observation 5 est formée sur la face supérieure de l'appareil 1. Dans l'appareil 1, une sonde 6 faite d'un matériau transmetteur de microondes tel que le Teflon, le quartz, le nitrure de silicium ou l'alumine est disposée au voisi- nage de la substance 2 à chauffer Comme représenté sur la figure 1, la sonde est composée d'un corps principal de sonde 9 comportant une partie tubulaire 7 formée dans sa partie inférieure et d'un trou de fixation 8 percé de ma- nière à être aligné avec la partie tubulaire 7 et à com- muniquer avec celle-ci, une pièce de fixation 12 pour mon- ter une lentille 10 recueillant les rayons infrarouges émis depuis la substance 2 chauffée et un câble en fibre 11 transmettant les rayons recueillis à l'extérieur de l'ap- pareil 1, et un écrou 13 fixé à l'extrémité supérieure de la pièce de fixation 12 Un corps couplé de la pièce de fi- xation 12 et l'écrou 13 est monté sur le trou de fixation 8 du corps principal de sonde 9. Le câble en fibre Il disposé dans l'appareil 1 est conduit à l'extérieur via la fenêtre d'observation 5 de l'appareil 1 et relié à un corps principal 14 d'un thermo- mètre à rayonnement infrarouge à la borne de celui-ci Une température mesurée par le corps principal 14 du thermo- mètre à rayonnement est affichée sur un dispositif d'af- fichage de température 15. Dans la sonde 6 illustrée sur la figure 1, une cloche de décharge de gaz 16 est formée dans la partie latérale du corps principal de sonde 9 Dans la cloche de décharge de gaz 16 est percé un conduit de gaz de purge 19 pour permet- tre la libération d'un gaz de purge dans la partie tubulai- re 7 précitée Le conduit 19 percé dans la cloche 16 est relié à un régulateur de débit 17 et à une source de dis- tribution de gaz de purge (non représentée sur la figure 1) disposée à l'extérieur de l'appareil 1 via un conduit de décharge de gaz 18 qui passe à l'extérieur via la fenêtre d'observation 5 formée sur la face supérieure de l'appareil 1 Le gaz de purge est libéré vers la surface de la sub- stance chauffée 2 depuis la partie tubulaire 7 de la sonde 6 Même lorsque de la vapeur d'eau, un gaz de décomposi- tion, etc se dégagent de la substance 2, la mesure de la température de rayonnement infrarouge peut quand même être effectuée efficacement tandis que les matières dégagées sont extraites par le gaz de purge de l'espace entre la sonde 6 et la substance 2 à chauffer. Dans l'appareil selon la présente invention, étant donné que la sonde de mesure du thermomètre du type sans contact est faite d'un matériau transmettant les micro- ondes, aucun chauffage anormal ne se produit, même lorsque la sonde est laissée dans le champ électrique intense des micro-ondes, et par conséquent la sonde peut être utilisée sans aucune entrave, même dans l'environnement à tempéra- ture et rayonnement élevés, en sélectionnant un matériau transmettant les micro-ondes approprié pour la sonde En outre, la sonde peut être placée au voisinage de la sub- stance à chauffer et, par conséquent, est efficace pour une mesure précise de température De plus, puisque la sonde a une structure très simple faite de petits éléments, son entretien est facilité. Dans un mode de réalisation de la présente invention, puisque la sonde est conçue pour que le gaz de purge puisse être soufflé vers la surface de la substance chauffée, la lentille pour recueillir les rayons infrarouges peut être protégée et la mesure du rayonnement infrarouge peut être effectuée tandis que la vapeur d'eau et le gaz de décompo- sition sont extraits et purgés, même lorsqu'ils sont déga- gés en chauffant la substance à chauffer Ainsi, une mesure plus précise de la température de rayonnement infrarouge est possible. Tandis que la présente invention a été décrite relati- vement à un mode de réalisation préféré, il apparaîtra aux personnes versées dans l'art que diverses modifications peuvent être apportées sans s'éloigner de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Appareil pour mesurer la température de chauffage dans un champ électrique intense de micro-ondes, ledit appareil comprenant: un appareil à micro-ondes ( 1); un thermomètre à rayonnement infrarouge ( 14) disposé à l'extérieur dudit appareil à micro-ondes ( 1); une sonde ( 6) composée d'un matériau transmettant les micro-ondes disposée à l'intérieur dudit appareil à micro- ondes ( 1); un câble en fibre ( 11) reliant ladite sonde ( 6) et ledit thermomètre ( 14); et une lentille ( 10) pour recueillir les rayons infra- rouges provenant d'une substance ( 2) à chauffer dans ledit appareil à micro-ondes ( 1) et transmettant les rayons in- frarouges recueillis dans ledit câble en fibre ( 11); de manière que les rayons infrarouges recueillis soient transmis à l'extérieur de l'appareil à micro-ondes ( 1) via ledit câble en fibre ( 11) afin de mesurer une température de rayonnement infrarouge au moyen dudit thermomètre ( 14). 2 Appareil selon la revendication 1, qui comprend en ou- tre: un conduit ( 19) d'un gaz de purge formé dans ladite sonde ( 6); une source de distribution de gaz de purge disposée à l'extérieur dudit appareil à micro-ondes ( 1); et un conduit de décharge de gaz ( 18) reliant ledit con- duit ( 19) formé dans ladite sonde ( 6) et ladite source de distribution de gaz de purge; de manière que les rayons infrarouges soient recueil- lis par ladite lentille ( 10), tandis que la vapeur d'eau et/ou un gaz de décomposition produit par la substance ( 2) à chauffer est extrait par le gaz de purge.