Brevet FR2676812A1 — publié le 19921127

DISPOSITIF POUR MESURER LA TEMPERATURE DANS UNE AMBIANCE EXPLOSIBLE. L'invention concerne un nouveau dispositif pour mesurer la température dans une ambiance explosible, c'est-à-dire susceptible d'exploser sous l'effet d'une étincelle. Des matériels pour mesurer la température dans une telle ambiance, dénommés type "ADF" (anti-déflagrant), sont connus. De telles ambiances se trouvent notamment dans l'industrie chimique et pétrolière. Le plus généralement, pour ce faire, à ce jour, on place dans l'ambiance où l'on désire effectuer le contrôle, telle qu'une canalisation, un tube fermé dénommé "doigt de gant", dans lequel on place une gaine tubulaire contenant à son extrémité l'élément sensible détecteur, raccordé par des connexions dans un boitier de raccordement à l'organe de mesure proprement dit. En pratique, le doigt de gant est fixé sur le conduit et le boitier pyrométrique reçoit les arrivées et le départ des connexions pour éviter la propagation vers l'extérieur des explosions. Si l'on sait réaliser des boitiers et des connexions anti-déflagrantes, en revanche, le doigt de gant et la gaine tubulaire contenant l'élément sensible doivent être réalisés sur place en fonction des considérations techniques propres de l'installation. I1 s'ensuit qu'il est difficile de garantir que l'ensemble de ces composants soit lui-même anti-déflagrant, du moins conformément aux exigences et normes en vigueur. En pratique, les connexions reliant l'élément sensible au boiter pyrométrique situé en dehors de l'encein- te, débouchent sur une platine qui est maintenue dans le boitier par un jeu de ressorts destinés à appliquer parfaitement ce tube, donc l'élément sensible, au fond du doigt de gant. Cet ensemble platine et ressorts n'assure pas une étanchéité parfaite, à cause du jeu nécessaire pour permettre à la gaine tubulaire de jouer sous l'effet du ressort. De la sorte, l'installation n'est plus antidéflagrante. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un dispositif perfectionné du type en question, qui soit anti-déflagrant et qui puisse être fabriqué et adapté sur place, même par du personnel non spécialisé, dans des conditions suffisantes pour garantir la qualité antidéflagrante. Ce dispositif pour mesurer la température dans une enceinte susceptible de travailler dans une ambiance explosible, comprenant . un élément sensible destiné à détecter la tempéra ture, relié par des connexions électriques à l'or- gane de mesure proprement dit (enregistreur, régu lateur, indicateur..) . un tube-gaine destiné à recevoir l'élément sen sible et les connexions, fermé à son extrémité libre contre laquelle vient se placer l'élément sensible . un boitier pyrométrique, relié au tube, destiné à recevoir les connexions électriques pour les diri ger vers l'organe de mesure, se caractérise en ce que le tube-gaine est réalisé en deux parties essentielles distinctes, raccordées de ma nière étanche . une première partie lisse destinée à former l'ex- trémité libre et à recevoir au voisinage de cette extrémité l'élément sensible disposé au contact de cette extrémité libre une seconde partie raccordée de manière étanche à la première, dont l'extérieur est fileté sur toute sa longueur, et dont l'autre extrémité est raccor dée par un filetage au boitier pyrométrique. En d'autres termes, l'invention consiste essentiellement à réaliser le tube destiné à recevoir l'élément sensible et les connexions en deux parties distinctes raccordées de manière étanche - une première partie lisse standard formant l'ex- trémité libre et contenant l'élément sensible disposé au contact étroit de cette extrémité libre avec ses connexions ; - une seconde partie filetée permettant ainsi d'être raccordée à la première, puis au boitier pyrométrique et ce, dans les meilleures conditions d'étanchéité. En effet, il suffit au monteur de couper à la longueur appropriée cette seconde partie pour faire l'adaptation requise sur place, tout en conservant à l'ensemble ce caractère anti-déflagrant. Avantageusement, en pratique - le tube-gaine est placé dans un doigt de gant luimême placé dans l'enceinte, l'extrémité libre du tubegaine au contact duquel est disposé l'élément sensible, étant disposée à son tour au contact de l'extrémité libre du doigt de gant - le raccordement étanche de la première et de la seconde parties s'effectue par filetage, notamment femelle-mâle - l'extrémité du tube-gaine raccordée au boitier pyrométrique est entouré respectivement d'un premier tube coaxial, monté libre sur le tube-gaine comportant les connexions, raccordé à sa base à l'enceinte (ou au doigt de gant), et dont l'extrémité opposée comporte un épaule ment d'un deuxième tube, fileté sur le boitier et sur lequel est raccordé le tube-gaine fileté à l'extérieur qui reçoit les connexions le tube fileté présente un écrou associé à un ressort spiralé, qui prend appui à la fois sur l'écrou et sur l'épaulement ; un joint disposé entre le premier et le second tubes. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit à l'appui des figures annexées. La figure 1 représente en coupe un dispositif conforme à l'invention montré dans un détail d'exécution à la figure 2. Le dispositif anti-déflagrant selon l'invention, pour mesurer la température dans une enceinte fermée susceptible de travailler dans une ambiance explosible, comprend essentiellement un boitier pyrométrique désigné par la référence générale (1), destiné à recevoir les connexions électriques reliées à l'élément sensible, ainsi que les connexions les reliant à l'organe de mesure proprement dit. Ce boitier (1), par exemple en aluminium moulé ou usiné, comprend un couvercle (2) encastré dans un boitier proprement dit (3), l'étanchéité de leur en semble étant assuré par un joint torique (4). Le boitier comporte une ouverture (5) à travers laquelle les connexions sont reliées à l'organe de mesure proprement dit non représenté, mais symbolisé par la référence (6). L'étanchéité de la sortie (5) peut être assurée de manière connue par un presse-étoupe anti-déflagrant. Le fond (3) du boitier pyrométrique (1) présente une ouverture (7), filetée à un pas normalisé (8). Le dispositif comprend également un tube-gaine désigné par la référence générale (10), constitué selon l'invention en deux parties distintes, mais reliées de maniere étanche, respectivement une première partie tubulaire (11) lisse, et dont l'extrémité libre (12) reçoit l'élément sensible (13) disposé au contact étroit de cette extrémité libre (12). En pratique, cette première partie (11) est constituée par un tube inox et l'élément sensible (13) par une sonde thermo-résistante, un thermocouple ou tout autre capteur. Cet élément sensible (13) est relié par des fils de connexion (14) au boitier (1). En pratique, ces fils de connexion (14) sont noyés dans un remplissage de céramique (15) ou autres, de manière à ce que l'ensemble éventuellement complété par un garnissage également de céramique (16) soit étanche. L'extrémité supérieure (17) de ce tube (11) est filetée (18). Selon la caractéristique essentielle de l'invention, ce premier tube (11) est relié de manière étanche à un second tube (20) dont l'extérieur (21) est fileté. L'ex trémité inférieure (22) du tube (20) est également filetée sur sa face intérieure (23), de manière à être vissée sur l'extrémité supérieure (18) filetée du tube inférieur (11). Un garnissage (25) en résine epoxy, par exemple sur environ un centimètre de hauteur, assure une bonne étanchéité à cette liaison des deux tubes (11) et (20). Selon une caractéristique de l'invention, ce tube fileté (20) est raccordé par filetage au boitier pyrométrique (1), ce qui assure bien à l'ensemble une bonne étanchéité, donc une excellente qualification anti-déflagrante, dans la mesure où le volume interne du second tube (20) est faible. En pratique, comme exigé par les normes en vigueur, tous les filetages (8,20 ..) sont scellés après montage. L'invention concerne également une disposition particulière pour bien assurer le placage de l'élément sensible (13), plus précisément de l'extrémité (12), sur le doigt de gant non représenté placé lui-même de manière étanche (par vissage, filetage, etc..), dans l'enceinte proprement dite. Pour ce faire, l'orifice (7) tronconique du boitier pyrométrique (1), est fileté sur un tube (30), dont le sommet (31) est percé d'une ouverture filetée (32) dans laquelle vient se visser le tube fileté (20) pour bien assurer l'étanchéité du raccord au boitier (1). Ce tube prolongateur (30) coaxial à (20), reçoit à son tour un tube (35) dont l'extrémité inférieure (36) est filetée pour permettre le raccordement au doigt de gant non représenté. Ce tube (36) est également coaxial au tube fileté (20) et présente, à son extrémité interne (37), un épaulement et une ouverture (38) dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre du tube fileté caractéristique (20). L'ensemble comporte également un écrou (38) fileté sur le tube central (20), et qui coopère avec un ressort (39) prenant appui sur l'épaulement (37). Un joint torique (40) assure l'étanchéité de l'ensemble. En jouant sur la compressibilité du ressort (39) et sur le déplacement relatif du tube (35) par rapport au tube (30), on assure un mouvement relatif à l'extrémité (12) pour bien venir plaquer celle-ci contre le fond du doigt de gant placé dans l'enceinte que traverse le courant susceptible d'exploser. Ainsi, l'opérateur peut, sur place, à partir d'une tête pyrométrique standard (1) d'un tube standard (11) contenant l'élément sensible avec ses connexions (14), réaliser un ensemble anti-déflagrant, puisqu'il lui suffit de couper un tube fileté à la longueur appropriée. Cette opération, qui peut être réalisée facilement sur place, ne nécessite pas de personnel spécialisé et peut être avantageusement comparé au montage d'un presse-étoupe. Par ailleurs, le ressort de compensation (39) absorbe les dilatations des différents métaux, tout en assurant un excellent contact permanent de l'extrémité (12), donc de l'élément sensible (13) sur le fond du doigt de gant, et ce avec un montage simple et robuste. Si le plus généralement, l'ambiance explosible est disposée dans l'enceinte, elle peut l'être également en dehors mais en connection avec celle-ci. L'ensemble est économique, car standardisable et facile à poser. Enfin, il est adaptable aux installations existantes. De la sorte, ce dispositif peut être utilisé avec succès sur tous les appareils de mesure en milieu explosible. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour mesurer la température dans une enceinte susceptible de travailler dans une ambiance explosible, comprenant . un élément sensible (13) destiné à détecter la température, relié par des connexions électriques (14) à l'organe de mesure proprement dit (6) (en registreur, régulateur, indicateur..) ; . un tube-gaine (10) destiné à recevoir l'élément sensible (13) et les connexions (14), fermé à son extrémité libre (12) contre laquelle vient se placer l'élément sensible (13) ; . un boitier pyrométrique (1), relié au tube, des tiné à recevoir les connexions électriques (14) pour les diriger vers l'organe de mesure (6) ; caractérisé en ce que le tube-gaine est réalisé en deux parties essentielles distinctes, raccordées de manière étanche une première partie (11) lisse destinée à former l'extrémité libre (12) et à recevoir au voisinage de cette extrémité (12) l'élément sensible (13) disposé au contact de cette extrémité libre (12) ; . une seconde partie (20) raccordée de manière étan che à la première (11), dont l'extérieur (21) est fileté sur toute sa longueur, et dont l'autre extrémité est raccordée par filetage (32) au boi tier pyrométrique (1). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube-gaine (10) est placé dans un doigt de gant lui-même placé dans l'enceinte, l'extrémité libre (12) du tube-gaine (10) au contact duquel est disposé l'élément sensible (13), étant disposée à son tour au contact de l'extrémité libre du doigt de gant. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raccordement étanche de la première et de la seconde parties s'effectue par filetage. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité (32) du tube-gaine (10) raccordée au boitier pyrométrique (1), est entouré respectivement - d'un premier tube (35) coaxial, monté libre sur le tube-gaine (20) comportant les connexions (14), raccordé à sa base (36) à l'enceinte (ou au doigt de gant), et dont l'extrémité opposée comporte un épaulement (37) ; - d'un deuxième tube (30), fileté (8) sur le boitier (1) et sur lequel est raccordé le tube-gaine (20) fileté à l'extérieur qui reçoit les connexions (14) ; - le tube fileté (20) présente un écrou (38) associé a un ressort spiralé (39), qui prend appui à la fois sur l'écrou (38) et sur l'épaulement (37) - un joint (40) disposé entre le premier (35) et le second (30) tubes.