Brevet FR2703462A1 — publié le 19941007

La présente invention concerne un dispositif qui permet de mesurer en continu la teneur en eau d'un matériau granulaire, pulvérulent ou fibreux qui circule dans un dispositif de transport tel qu'un transporteur à bande, à vis, un doseur, un mélangeur, etc... La mesure est réalisée par un capteur disposé dans le trajet du matériau et comportant au moins deux électrodes disposées à une certaine distance l'une de l'autre sur un support isolant. Ces électrodes sont reliées à un module électronique de traitement qui effectue une mesure électrique, mesure indirecte de la teneur en eau du matériau qui défile le long des électrodes. Dans le cas où il s'agit d'une mesure de la capacité diélectrique du matériau, ce module comporte, de manière connue, un circuit oscillateur à haute fréquence dont la fréquence est fonction de la teneur en eau du matériau venant en contact avec le capteur. Le brevet français 2.527.776 décrit un appareil qui comporte une sonde cylindrique disposée dans une veine de matériau, l'axe de la sonde étant parallèle au sens de déplacement de ce dernier. Pour obtenir une mesure fiable, la sonde est entraînée en rotation et comporte un dispositif de décolmatage des électrodes. Ces appareils de type connu présentent l'inconvénient de nécessiter des dispositifs particuliers pour le décolmatage du fait que, lorsque les électrodes sont colmatées, la mesure n'est plus fiable. Par ailleurs, ces appareils sont très sensibles à l'usure. Il en résulte qu'il est nécessaire d'effectuer des opérations d'entretien fréquentes, ce qui peut entraîner l'arrêt de l'installation industrielle sur laquelle ces appareils de mesure sont implantés. La présente invention a donc pour but de fournir un appareil de mesure en continu de la teneur en eau d'un matériau granulaire, pulvérulent ou fibreux. Cet appareil de conception simple qui permet d'éviter les problèmes de colmatage, d'augmenter la fiabilité et de limiter les opérations d'entretien. A cet effet, la présente invention a pour objet un appareil de mesure en continu de la teneur en eau d'un matériau granulaire, pulvérulent ou fibreux circulant dans un dispositif de transport, au moyen d'un capteur fixé sur un support, disposé dans le trajet du matériau et comportant au moins deux électrodes disposées à une certaine distance l'une de l'autre sur un support isolant et reliées à un module électronique, caractérisé en ce que le capteur est disposé sur le trajet dudit matériau en un endroit où ledit matériau est conditionné par le support en fonction de sa vitesse initiale. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le capteur est disposé tangentiellement au flux du matériau. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le capteur est disposé de manière à couper au moins partiellement le flux du matériau. L'utilisation d'un capteur disposé dans un endroit où le matériau est projeté, c'est-à-dire à un endroit où celui-ci présente une certaine vitesse et présente un certain degré de liberté, évite les phénomènes de colmatage ; on obtient ainsi une vitesse suffisante pour obtenir la pression nécessaire pour obtenir une mesure fiable. Le matériau qui frappe le support du capteur est dévié par ce dernier et ne peut pas s'accumuler. Avantageusement, le support du capteur est réglable en position. Le réglage de la position et de l'orientation du support du capteur permet de régler la pression du matériau frappant le support du capteur à une valeur optimale. Selon un mode de réalisation, le support est articulé autour d'un axe orthogonal au flux du matériau. Avantageusement, les électrodes du capteur sont amovibles, ce qui permet un changement rapide de ces dernières lorsqu'elle sont usées. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d'exemples de réalisation de l'invention, faite en se référant aux dessins ciannexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente un support de capteur avec, en exemple, un capteur à trois électrodes - la figure 4 montre différentes positions possibles pour le support du capteur ; et - la figure 5 représente schématiquement encore un autre mode de réalisation de l'invention. On voit sur la figure 1 un dispositif de transport 2 du type à bande transporteuse sur lequel circule un lit de matériau granulaire, pulvérulent ou fibreux 3. A l'extrémité aval du transporteur 2, le matériau granulaire, pulvérulent ou fibreux 3 est projeté avec une certaine vitesse initiale pour être envoyé sur un autre élément d'une installation de traitement, par exemple un récipient, un appareil de traitement ou un autre dispositif de transport. Le flux 4 du matériau en aval du transporteur 2 n'est plus guidé mais suit un trajet qui est déterminé par sa forme et sa vitesse à la sortie du transporteur 2. Conformément à la présente invention, on dispose dans un tel flux projeté 4 du matériau 3 un capteur de type connu 5 qui est supporté par une plaque support 6. La position du capteur 5 est telle que ce dernier se trouve dans le flux projeté 4 du matériau 2. Dans le mode de réalisation de la figure 1, le capteur 5 est disposé sensiblement tangentiellement au flux 4, c'est-à-dire que le capteur 5 est disposé près d'un bord 17 du flux 4 sensiblement parallèlement à ce dernier. Bien que le capteur 5 soit disposé un peu à l'intérieur du flux, on peut parler d'une disposition tangentielle. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le transporteur est un transporteur à vis 8 qui comporte une goulotte de sortie 9. Dans ce mode de réalisation, le capteur 5' est disposé de manière sécante, c'est-à-dire qu'il coupe au moins une partie du flux projeté 4' sortant de la goulotte 9. La figure 3 représente en vue de face le support de capteur 6,6' du mode de réalisation des figures 1 et 2. Comme on peut le voir sur la figure 1, ce support 6 est un support plan qui présente un profil incurvé qui lui permet de s'adapter au profil du bord supérieur 17 du flux 4. Ce support 6 comporte un capteur 5 constitué par un support isolant l1 dans lequel sont fixées par exemple trois électrodes affleurantes 12 isolées les unes des autres. Ces électrodes sont reliées par un câble 13 à un module électronique de traitement 14 (figure 1) qui effectue la mesure de la capacité diélectrique, mesure indirecte de la teneur en eau du matériau qui glisse sur les électrodes affleurantes 12. Le module électronique 14 comporte un oscillateur à haute fréquence qui est commandé par la capacité diélectrique du capteur constitué par les électrodes 12. De manière connue, la fréquence de cet oscillateur est fonction de la teneur en eau du matériau qui vient en contact avec le capteur capacitif. Le module 14 peut être par exemple du type décrit dans le brevet français précité 2.527.776 et comporter des étages diviseurs de fréquence et des étages adaptateurs d'impédence de manière à fournir un signal à basse fréquence dont la fréquence est fonction de la teneur en eau du matériau venant en contact avec le capteur. Le support du capteur 6 est avantageusement réglable en position et en orientation par rapport au transporteur 2, donc par rapport au flux projeté 4, comme celà est schématisé par des flèches sur la figure 1. Ceci permet d'asservir la position dans l'espace du support 6 en fonction de la veine du matériau. Ce support 6 est monté en pivot autour d'un axe horizontal 15 qui est orthogonal au flux projeté 4. On a représenté en 16 sur la figure 1 un dispositif qui permet de régler l'orientation du support 6 autour de l'axe 15. La possibilité de régler la position du capteur par rapport au flux projeté 4,4' permet une adaptation, en particulier en ce qui concerne la vitesse et la pression avec laquelle le matériau se présente sur le capteur 5,5'. Ceci permet de régler la pression et la vitesse à des valeurs optimales permettant d'obtenir une mesure fiable. On peut envisager d'asservir la position et l'orientation du support 6, par exemple en fonction de la vitesse du transporteur 2 ou 8. Avantageusement, le support 6,6' du capteur a une forme spécifique au flux de matériau. Comme représenté sur les figures 1 et 2, le support 6,6' du capteur peut présenter une forme incurvée. La figure 4 montre un certain nombre de possibilités de positionnement du capteur. Dans les positions 21 et 22, le capteur est en position tangentielle par rapport au flux projeté 23. Dans les positions 24, 25 et 26, le capteur se trouve en position séquente par rapport au flux 23 et coupe une partie substantielle du flux 23. Sur la figure 5, on a représenté un autre mode de réalisation de 1 invention, dans lequel le capteur 31 se trouve en position sécante dans un flux 32 de matériau circulant sur un transporteur à tapis dont on voit le tambour de tête 33. On voit que l'invention permet de réaliser de manière simple un capteur qui permet de fournir une mesure fiable de la teneur en eau du matériau. Quelles que soient la jetée du matériau et les limites matérielles de l'installation, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir les conditions optimales pour la mesure. Du fait que le matériau est projeté puis dévié par le support du capteur, les problèmes de colmatage n' existent pas. La structure étant particulièrement simple, les opérations d'entretien sont réduites au minimum ; en particulier, on peut prévoir que les électrodes soient amovibles afin de les remplacer. Grâce à un asservissement en position et en orientation du support du capteur, on peut adapter l'appareil de mesure en fonction des conditions de fonctionnement de l'installation dans laquelle il est utilisé ; en particulier, on peut réaliser une régulation en fonction de la vitesse du matériau projeté. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure en continu de la teneur en eau d'un matériau granulaire, pulvérulent ou fibreux (3) circulant dans un dispositif de transport (2,8), au moyen d'un capteur (5, 5') fixé sur un support (6,6'), disposé dans le trajet du matériau et comportant au moins deux électrodes (12) disposées à une certaine distance l'une de l'autre sur un support isolant (11) et reliées à un module électronique de traitement (14), caractérisé en ce que le capteur (5,5') est disposé sur le trajet (4,4',23,32) dudit matériau (3) en un endroit où ledit matériau est conditionné par le support (6,6') en fonction de la vitesse initiale du matériau. 2. Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (5,5') est disposé tangentiellement au flux (4,4',23,32) du matériau. 3. Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (5,5') est disposé de manière à couper au moins partiellement le flux (4,4',23, 32) du matériau. 4. Appareil de mesure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support (6,6') du capteur est réglable en position et orientation. 5. Appareil de mesure selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support est articulé autour d'un axe (15) orthogonal ou non au flux du matériau. 6. Appareil de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les électrodes sont amovibles. 7. Appareil de mesure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support (6,6') est asservi en position et orientation, de manière que le capteur (5,5') est positionné dans l'espace en fonction de la veine de matériau. 8. Appareil de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (6,6') du capteur est de forme spécifique au flux de matériau. 9. Appareil de mesure selon la revendication 8, caractérisé en ce que le support (6,6') du capteur est de forme incurvée.