Brevet FR2710138A1 — publié le 19950324

La présente invention concerne une installation permettant de fournir de l'air humide dont la température et le degré hygrométrique sont contrôlés. De telles installations sont utilisées en particulier pour des essais climatiques permettant de tester des pièces mécaniques, telles que des pièces d'automobile ou des éléments d'appareillage électrique extérieur. Dans ce cas, la pièce à tester est placée dans une enceinte dans laquelle on envoie une atmosphère dont les caractéristiques sont bien déterminées. On peut par exemple envoyer de l'air humide dont la température et le degré hygrométrique sont contrôlés de manière sélective. Les effets de corrosion demandés en particulier par les constructeurs automobiles demandent d'effectuer de manière répétitive sur une longue période dans une enceinte adaptée des cycles alternés de brouillard salin pendant une durée déterminée et de température avec de l'air humide. Dans ce cas, en particulier, il n'est pas possible de mesurer et, par suite, d'assurer avec précision un degré d'humidité. En effet, les capteurs et sondes d'hygrométrie ne supportent pas la pollution due au sel; par ailleurs, le brouillard est saturé et dans ce cas, les sondes d'hygrométrie ne savent plus réagir. Les différentes sondes actuellement utilisées pour les mesures d'hygrométrie présentent en effet les inconvénients suivants. Les sondes à point de rosée, supportent mal la saturation et leur mesure est fausse s'il existe un dépôt de sel sur leur miroir. Les sondes de type psychrométrique fournissent une mesure fausse lorsque leur mèche est polluée par le sel. Les hygromètres mécaniques, qui sont basés sur la mesure de l'allongement de cheveux, sont peu précis et déconseillés en atmosphère saline. Les hygromètres électriques ou électroniques, basés sur une variation d'impédance en fonction de l'hu- midité relative, supportent mal la saturation ou le fait d'être détrempés; de plus, leur capteur peut présenter des dépôts de sel, ce qui entraîne des erreurs de mesure. Enfin, les sondes chimiques hygroscopiques ne peuvent être utilisées de par leur principe puisqu'elles ne peuvent pas subir de pollution. En résumé, les sondes hygrométriques disponibles actuellement ne permettent pas de réaliser une mesure fiable pendant une longue période. C'est pourquoi l'invention se propose de fournir une installation destinée à produire de l'air humide qui permet de contrôler de manière précis et fiable la température et, surtout, le degré hygrométrique de l'air fourni sans utiliser de sonde hygrométrique. A cet effet, l'invention a pour objet une installation destinée à produire de l'air humide dont la température et le degré hygrométrique sont contrôlés, comportant un saturateur muni d'un dispositif de contrôle de la température de l'eau qu'il contient et un réchauffeur d'air muni d'un dispositif de chauffage et recevant l'air fourni par le saturateur, par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de régulation de la température de l'air entrant dans le réchauffeur par action sur le dispositif de contrôle de la température de l'eau du saturateur et un dispositif de régulation de la température de l'air sortant du réchauffeur par action sur le dispositif de chauffage du réchauffeur. De cette manière, on fournit à l'entrée du réchauffeur de l'air saturé en humidité dont la teneur en humidité est déterminée de manière précise par sa température du point de rosée. Cette première régulation permet donc de contrôler la température de l'air saturé. La deuxième régulation permet de contrôler la température de l'air humide fourni. Dans le cas où il ne se produit pas de condensation ni de chauffage de l'air dans la conduite d'alimentation du réchauffeur, le dispositif de régulation de température de l'air entrant dans le réchauffeur est commandé par une sonde thermométrique disposée dans l'eau du saturateur. Par contre, dans le cas où la conduite d'alimentation est longue ou insuffisamment isolée, elle comporte un dispositif de purge disposé dans ladite conduite d'alimentation au voisinage de l'entrée du réchauffeur et le dispositif de régulation de la température de l'air entrant dans le réchauffeur est commandé par une sonde thermométrique disposée à l'entrée du réchauffeur en aval du dispositif de purge. De cette manière, on assure que l'air entrant dans le réchauffeur est bien à son point de rosée. Dans le cas où l'air risque d'être chauffé dans la conduite d'alimentation, par exemple si celle-ci est mal isolée thermiquement, l'installation comporte un dispositif de comparaison de la température de l'air entrant dans le réchauffeur et la température de l'eau du saturateur, ce dispositif de comparaison substituant la sonde thermométrique disposée dans l'eau du saturateur à la sonde thermométrique disposée à l'entrée du réchauffeur lorsque la température de l'air entrant dans le réchauffeur est supérieure à la température de l'eau du saturateur. Avantageusement, les deux régulations précitées sont effectuées par un microcalculateur constituant un régulateur numérique. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit, d'un exemple de réalisation, faite en se référant au dessin ci-annexé représentant schématiquement un mode de réalisation de l'invention. On voit, sur la figure, une installation destinée à produire de l'air humide dont la température et le degré hygrométrique sont contrôlés avec précision. Elle comporte un saturateur 1 qui contient de l'eau et qui comporte à sa partie basse une conduite d'alimentation en air comprimé 2 fourni par exemple par un compresseur. Ce saturateur 1 comporte un dispositif de contrôle de la température de l'eau constitué, d'une part, par un élément de chauffage constitué par exemple par un thermoplongeur 3 et, d'autre part, par un élément de refroidissement constitué par des tubes réfrigérants 4. L'unité de commande de cet ensemble de contrôle de la température de l'eau est schématisée en 5. L'air saturé en humidité fourni par le saturateur 1 est envoyé par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation 6 à un réchauffeur d'air 7 qui comporte un dispositif de chauffage indirect de l'air 8, par exemple de type électrique. L'unité de commande de ce dispositif de chauffage 8 est schématisée en 9. Conformément à l'invention, on prévoit un premier dispositif de régulation de la température de l'air saturé arrivant à l'entrée du réchauffeur 7. L'air fourni par la conduite 6 étant à son point de rosée, on peut obtenir le degré hygrométrique de l'air désiré en réglant la température de l'air saturé entrant dans le réchauffeur 7. Si la conduite d'alimentation 6 est de faible longueur et bien isolée thermiquement, on peut considérer que la température de l'air à l'entrée du réchauffeur 7 est la même que la température de l'eau du saturateur 1. Dans ce cas, la régulation de la température d'entrée de l'air dans le réchauffeur s'effectue en mesurant la température de l'eau au moyen d'une sonde de température 11 et en agissant sur l'unité de commande 5 de manière à obtenir la température désirée qui détermine le degré hygrométrique de l'air. Par contre, si la conduite d'alimentation est relativement longue et/ou si elle est mal isolée, il peut se produire un refroidissement de l'air dans cette conduite et il se forme alors des condensats. Dans ce cas, on prévoit, au voisinage de l'entrée du réchauffeur 7, un dispositif de purge 12 et une sonde de température 13 disposée à l'entrée du réchauffeur 7 en aval du dispositif de purge 12. Dans ce cas, c'est la température mesurée par la sonde thermométrique 13 qui est régulée. Il peut également se produire que la conduite d'alimentation 6 soit disposée dans un endroit qui pourrait réchauffer l'air saturé avant son arrivée à l'entrée du réchauffeur. Dans ce cas, la température de l'air parvenant au réchauffeur peut être supérieure à la température de l'air saturé fourni par le saturateur 1. Il en résulte que l'air parvenant à l'entrée du réchauffeur 7 n'est plus saturé et son degré hygrométrique est alors déterminé par la température de l'air saturé fourni par le saturateur 1, c'est à dire la température mesurée par la sonde 11. Dans ce cas, on peut prévoir un comparateur qui compare la mesure de température fournie par les deux sondes 11 et 13 et qui, lorsque la température T2 indiquée par la sonde 13 est supérieure à la température T1 indiquée par la sonde 11, agit sur le dispositif de régulation de la température de l'air d'entrée du réchauffeur de manière que ce soit la température T1 fournie par la sonde 11 qui soit régulée et non plus la température T2 fournie par la sonde 13. L'installation selon 1 invention comporte un second dispositif de régulation qui effectue une régulation de la température de l'air sortant du réchauffeur 7 en agissant sur l'unité de commande 9 du chauffage de ce dernier. A cet effet, on dispose une sonde de température 14 à la sortie du réchauffeur, par exemple dans la conduite de sortie 15. Le dispositif de régulation agit pour régler la température T3 fournie par la sonde thermométrique 14 à une valeur de consigne. Avantageusement, l'installation comporte un micro-ordinateur 16 qui réalise les deux fonctions de régulation avec, éventuellement, la commutation entre les sondes thermométriques 13 et 11 lorsque la température T2 dépasse la température T1. A cet effet, les diverses sondes 11,13 et 14 sont reliées à ce micro-ordinateur qui commande les unités de commande 5 et 9. Avantageusement, les sondes thermométriques sont des sondes au platine ou des thermocouples. Le fonctionnement de l'installation qui vient d'être décrite est le suivant. On détermine, par la température du point de rosée de l'air, la température de consigne de la première régulation qui détermine le degré hygrométrique de l'air. On fixe également la température de consigne de l'air sortant du réchauffeur. Par exemple, si la température du point de rosée de l'air pénétrant dans le réchauf feur est de 30"C, et si la température de sortie du réchauffeur est de 40 C, l'installation fournira de l'air à 40"C et à 57% d'humidité. On voit que l'invention permet d'obtenir de manière fiable et précise, de l'air humide dont la température et le degré hygrométrique sont bien déterminés. L'invention est particulièrement intéressante dans le cas d'installation d'effets climatiques à cycles alternés de brouillard salin et d'air humide, car les capteurs sont insensibles à l'atmosphère saline. Par ailleurs, l'invention permet de maintenir une température stable pendant une longue période de temps, ce qui est également important pour les effets climatiques. La description ci-dessus d'un exemple de réalisation de l'invention n'a été fournie qu'à titre illustratif et nullement limitatif et il est évident que l'on peut y apporter des modifications ou variantes sans sortir pour autant du cadre de la présente invention. C'est ainsi que l'on peut prévoir un régulateur numérique pour chacun des dispositifs de régulation. Par ailleurs, l'invention peut également s'appliquer à d'autres utilisations; en particulier, elle peut s'appliquer à la fourniture d'air de caractéristiques bien déterminées partout où l'utilisation d'une sonde d'hygrométrie est impossible. REVENDICATIONS 1. Installation destinée à produire de l'air humide dont la température et le degré hygrométrique sont contrôlés, comportant un saturateur (1) muni d'un dispositif de contrôle (3,4) de la température de l'eau qu'il contient et un réchauffeur d'air (7) muni d'un dispositif de chauffage (8) et recevant l'air fourni par le saturateur (1), par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation (6), caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de régulation de la température de l'air entrant dans le réchauffeur (7) par action sur le dispositif de contrôle (3,4) de la température de l'eau du saturateur (1) et un dispositif de régulation de la température de l'air sortant du réchauffeur (7) par action sur le dispositif de chauffage (8) du réchauffeur (7). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de régulation de température de l'air entrant dans le réchauffeur (7) est commandé par une sonde thermométrique (11) disposée dans l'eau du saturateur (1). 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le cas où la conduite d'alimentation (6) est longue ou insuffisamment isolée, elle comporte un dispositif de purge (12) disposé dans ladite conduite d'alimentation (6) au voisinage de l'entrée du réchauffeur (7) et en ce que le dispositif de régulation de la température de l'air entrant dans le réchauffeur (7) est commandé par une sonde thermométrique (13) disposée à l'entrée du réchauffeur (7) en aval du dispositif de purge (12). 4. Installation selon l'ensemble des revendications 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de comparaison de la température de l'air entrant dans le réchauffeur et la température de l'eau du saturateur, le dispositif de comparaison substituant la sonde thermométrique (11) disposée dans l'eau du saturateur (1) à la sonde thermométrique (13), disposée à l'entrée du réchauffeur (7) lorsque la température de l'air entrant dans le réchauffeur (7) est supérieure à la température de l'eau du saturateur (1). 5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le saturateur (1) comporte un dispositif de chauffage constitué par un thermoplongeur (3) et un dispositif de refroidissement constitué par des tubes réfrigérants (4). 6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les sondes thermométriques (11,13, 14) sont des sondes au platine ou des thermocouples. 7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la régulation de la température de l'air entrant dans le réchauffeur et la régulation de la température de l'air sortant du réchauffeur sont effectuées par un micro-ordinateur (16) constituant un régulateur numérique pour les deux dispositifs de régulation.