Brevet FR2714730A1 — publié le 19950707

La présente invention porte sur une sonde à détecteur d'oxygène pour chaudière, et en particulier sur une sonde à détecteur d'oxygène adaptée pour mesurer l'oxygène dans le gaz d'échappement émis par un appareil de chauffage tel qu'une petite chaudière. Récemment, il est devenu extrêmement important de contrôler les gaz nocifs et les particules en suspension inclus dans le gaz d'échappement émis par divers appareils de chauffage aussi bien par des chaudières que par des moteurs automobiles en raison de la gravité de la pollution de l'air atmosphérique. Le détecteur d'oxygène, en particulier, est utilisé pour mesurer une quantité d'oxygène dans le gaz d'échappement afin de contrôler et de maintenir un rapport air/combustible et un état de fonctionnement optimum des appareils de chauffage tels qu'une chaudière, et de maintenir une quantité d'oxygène à un niveau approprié. Jusqu'à présent, la plupart des détecteurs d'oxygène destinés aux chaudières ont fait appel à une zircone stabilisée en tant qu'élément détecteur d'oxygène. Comme le montre la figure 3, le détecteur d'oxygène en zircone classique est d'un type dans lequel un élément détecteur d'oxygène en zircone de type en U est inséré dans la coque de la sonde constituée d'un acier inoxydable très résistant à la corrosion, et comprend un élément détecteur d'oxygène en zircone 31 de type en U, un élément chauffant 32, un bouchon 33 et une coque de sonde 34. La partie fermée convexe 31' de l'élément en zircone 31 est disposée de manière à être mise en contact avec le gaz d'échappement à mesurer, et un thermocouple 36 est inséré dans la partie ouverte concave 31" du côté opposé de la partie fermée convexe 31', exposant ainsi le détecteur à l'air en tant que gaz de référence. L'extrémité inférieure 37 de l'élément en zircone de type en U 31 est fixée à la paroi interne du bouchon 33 constitué d'un acier inoxydable très résistant à la corrosion. L'élément chauffant 32 est installé dans la paroi interne de la coque de la sonde 34, et la partie supérieure de la coque de la sonde 34 qui est mise en contact avec le gaz d'échappement est recouverte d'un filtre de protection 35. En conséquence, l'espace existant entre l'élément en zircone et la coque de la sonde est complètement isolé de l'extérieur par le filtre de protection et le bouchon, de telle manière que le gaz d'échappement et l'air soient complètement isolés dans le détecteur. La figure 4 montre une structure d'un autre détecteur d'oxygène classique. Le détecteur d'oxygène comporte des tubes chauffants séparés 32' disposés à l'intérieur de la coque de la sonde 34, au lieu d'un élément chauffant disposé dans la paroi interne de la coque de la sonde. Comme le montrent les figures 3 et 4, le détecteur d'oxygène classique est un détecteur du type à insertion, dans lequel l'élément est inséré dans la coque de la sonde en acier inoxydable. Par conséquent, il présente le désavantage de- ne pas être utilisable dans les chaudières de 5 tonnes ou moins en raison de sa grande taille. De plus, l'élément en zircone du détecteur d'oxygène classique doit être long pour pouvoir équiper un élément chauffant tel que celui illustré sur la figure 3, et le diamètre externe de la coque de la sonde doit être important afin de pouvoir y insérer un tube chauffant tel que celui qui est illustré sur la figure 4. De plus, étant donné qu'il est difficile de connecter la conduite de chauffage ou le câble de l'électrode, la taille globale du détecteur doit être augmentée. Il est également difficile de recevoir un signal clair. Lorsqu'on mesure la quantité d'oxygène dans un gaz d'échappement au moyen d'un détecteur d'oxygène, le gaz d'échappement ne doit pas entrer en contact avec l'air. Pour cette raison, il est très important de réaliser l'étanchéité entre l'extrémité inférieure de l'élément en zircone et le bâti en métal afin d'isoler complètement le gaz d'échappement de l'air dans le détecteur. Etant donné que le gaz d'échappement contient une grande quantité de gaz corrosifs divers, le matériau du bouchon et de la coque de la sonde a généralement consisté en un acier inoxydable très résistant à la corrosion. Cependant, le coefficient de dilatation thermique de l'acier inoxydable est très important, allant jusqu'à environ 19 x 10-6, de sorte qu'il est difficile de sceller l'acier inoxydable et l'élément en zircone, dont le coefficient de dilatation thermique est d'environ 9 x 10-6. La raison en est expliquée en détail comme suit: l'élément en zircone ayant un coefficient de dilatation thermique différent et le bouchon fabriqué en acier inoxydable sont scellés dans le sens circonférentiel. Dans ce cas, il existe entre les deux une différence inévitable de coefficient de dilatation thermique pouvant aller jusqu'à 10 x 10-6. Si la température de scellement de l'élément en zircone et de l'acier inoxydable est égale ou supérieure à 800 C, on peut observer une différence de distorsion dont l'ampleur peut aller jusqu'à 8 x 10-3 (calculée sur la base de la différence de coefficient de dilatation thermique). Aucun matériau ne peut résister à une telle distorsion. De plus, lorsque l'élément en zircone est utilisé sous la forme d'un cylindre, une contrainte plus forte est exercée en comparaison avec une différence substantielle du coefficient de dilatation thermique, car une contrainte périphérique est produite dans l'élément en zircone, et une contrainte tangentielle est produite entre une partie fixée de l'élément et sa partie destinée à être exposée à l'atmosphère. En conséquence, une rupture peut aisément se produire dans cette partie. Dans le but de résoudre ce problème, une tentative a été faite dans laquelle la forme de l'élément en zircone a été modifiée pour obtenir un disque et non un cylindre, la partie destinée à être exposée à l'atmosphère a été retirée, et la structure métallique est liée à une forme cylindrique mince de manière à pouvoir se déformer aisément. Ce procédé ne pose aucun problème particulier; toutefois, le procédé n'est pas souhaitable dans la mesure o la liaison de la partie liante est inférieure lorsque la partie liante est portée à une température de 700 C ou plus, et il existe un problème dans le traitement de l'électrode. L'acier inoxydable peut même être utilisé dans une condition inférieure en raisorr de sa forte résistance aux agents chimiques et à la corrosion. En conséquence, on a tenté de fixer l'acier inoxydable à une céramique, dans la mesure o sa gamme d'application serait élargie s'il était possible de le fixer à la céramique. Un certain effet peut être obtenu par divers procédés lorsque l'accent est mis exclusivement sur la résistance de fixation, et lorsqu'on ne recherche pas une étanchéité complète vis-à-vis de l'air. Cependant, il n'existe encore aucune technique de fixation d'un élément en zircone de type en U à l'acier inoxydable offrant une étanchéité complète à l'air. Plus particulièrement, dans le cas d'un détecteur d'oxygène en zircone pour chaudière, dans lequel ledit élément est chauffé en utilisant un élément chauffant, la taille et la forme de la sonde détectrice dépendront du procédé de scellement de celle-ci. Les procédés de scellement suivants ont été décrits: 1) le procédé comprenant l'allongement de la longueur de l'élément en zircone de type en U et la mesure d'une quantité d'oxygène dans une partie d'évacuation du gaz d'échappement, alors que le scellement est assuré en abaissant la température de la partie de scellement, dans laquelle la partie liante est exposée à l'atmosphère; 2) le procédé de scellement et d'étanchéité à l'air consistant à remplir de talc pulvérulent l'espace existant entre l'élément en zircone de type en U et le bâti en métal au lieu de fixer l'élément en zircone au bâti en métal; et 3) le procédé de scellement de l'élément en zircone du type en forme de disque avec le bâti en forme de tube, utilisant des matériaux tels que le verre ou un alliage de brasage. Cependant, dans le procédé 1), la taille du détecteur devient trop grande en raison de l'allongement de l'élément en zircone, et il est difficile de sélectionner un matériau de scellement qui convienne pour la température de la partie de scellement. De plus, il pose le problème que la fonction du matériau de scellement est perdue si la différence de pression entre l'intérieur de la chaudière et l'atmosphère dépasse 500 mm H20. Le procédé 2) se caractérise par le fait que la partie de scellement est capable de résister à une température de 500 C ou plus et que la taille du détecteur est miniaturisée dans une certaine mesure. D'un autre côté, la taille et l'épaisseur du bâti externe en métal doivent être augmentées pour obtenir un scellement étanche à l'air qui puisse résister à la forte pression provenant du remplissage sous haute pression de talc pulvérulent. Il en résulte une augmentation de la taille et du poids du détecteur. En particulier, si la différence de pression entre l'atmosphère et l'intérieur de la chaudière dépasse 500 mm H20, le détecteur est difficile à utiliser en raison du fait que le scellement étanche à l'air n'est pas égal à une fixation. Le procédé 3) dans lequel un élément en zircone du type en forme de disque est fixé à un bâti en métal de type tubulaire ne présente pas de problème de scellement. Cependant, ce procédé présente le désavantage que la durabilité de la partie de scellement est abrégée lorsque celle-ci est chauffée a une température- supérieure à 700 C, dans la mesure o l'élément en zircone et la partie de scellement sont tous deux chauffés par un élément chauffant, et que la dégradabilité du détecteur est-détériorée lorsqu'il est chauffé à une température inférieure à ladite température. Etant donné que le contact de l'électrode est assuré par compression mécanique à la température ci-dessus, la connexion de l'électrode devient instable. Par ailleurs, la miniaturisation de l'élément en forme de disque est limitée en raison de l'importance accordée à la résistance et à la taille du disque. En conséquence, le fonctionnement devient peu pratique en raison de l'augmentation du poids de la sonde, des erreurs surviennent dans la force électromotrice en raison de l'électrode instable, et la durée de vie du produit est abrégée. En particulier, dans le cas o l'on utilise un verre ou un alliage de brasage, une contrainte de compression s'exerce sur la partie de l'élément en zircone, produisant ainsi une contrainte tangentielle entre ses surfaces externe et interne, c'est-à-dire une partie destinée à être exposée à l'atmosphère. En conséquence, on peut observer un fendillement et/ou une rupture sur la partie scellée. D'un autre côté, la durabilité de la sonde à détecteur d'oxygène est très importante. Si la durabilité de la sonde à détecteur d'oxygène est divisée par deux, il en résulte qu'il faudra deux sondes à détecteur d'oxygène. La plupart des problèmes de durabilité sont liés à une corrosion élevée (résultant de la réaction entre le platine et le SO2 contenu dans le gaz d'échappement à des températures voisines de 300 C à 400 C) et à une faible corrosion (résultant de la réaction entre le platine et le H2SO4 contenu dans le gaz d'échappement à des températures voisines de 150 C à 300 C). Etant donné que le SO2 ou le H2SO4 contenu dans le gaz d'échappement réagira avec le platine selon le phénomène de corrosion ci-dessus, l'électrode sera mise hors circuit. Pour prévenir cette corrosion, on a jusqu'ici réalisé un revêtement au jet de plasma en utilisant le spinelle. Cependant, le contact entre le platine et le gaz d'échappement ne peut être complètement évité étant donné que le spinelle est poreux. Par ailleurs, la vitesse de réaction dans la partie détectrice chutera en raison du revêtement ci-dessus. Les présents inventeurs ont mené des études approfondies pour surmonter ces problèmes de la technique antérieure. En conséquence, ils ont trouvé, de manière surprenante, une solution: la position d'un élément d'un détecteur d'oxygène en zircone de type en U à l'intérieur de la coque de la sonde a été inversée par rapport au détecteur d'oxygène en zircone conventionnel. Le scellement est réalisé en utilisant un tampon agissant en tant qu'intermédiaire entre l'élément en zircone et le bâti en métal. La partie de l'élément exposée aux basses températures comporte un revêtement. Ainsi, il est possible de miniaturiser le détecteur, ce qui simplifie son emploi. Par ailleurs, les caractéristiques du détecteur peuvent être améliorées, et l'énergie consommée par l'élément chauffant peut être réduite. En outre, la durabilité du détecteur d'oxygène peut être relativement augmentée. L'objet de la présente invention est de fournir une sonde à détecteur d'oxygène qui convienne pour l'utilisation d'une petite chaudière en altérant la position d'un élément en zircone de type en U vers la partie supérieur du corps de la sonde. Un autre objet de la présente invention est de fournir une sonde à détecteur d'oxygène dans laquelle le bâti métallique en acier inoxydable et l'élément en zircone sont scellés en utilisant un intermédiaire en métal ou en alliage comparable à l'élément en zircone. Un autre objet de la présente invention est de fournir une sonde à détecteur d'oxygène dans laquelle le revêtement est formé avec une épaisseur donnée lorsque l'intermédiaire est scellé, afin d'éviter la corrosion par le gaz d'échappement. Un autre objet encore de la présente invention est de fournir une sonde à détecteur d'oxygène dans laquelle la partie de l'élément exposée aux basses températures est revêtue afin d'éviter le court-circuit de l'électrode en platine par le gaz d'échappement. Un autre objet encore de la présente invention est de fournir une sonde à détecteur d'oxygène dans laquelle la caractéristique de la force électromotrice est bonne, la propriété anticorrosion et la durabilité sont améliorées, et la consommation d'énergie peut être grandement réduite. La présente invention fournit une sonde à détecteur d'oxygène dans laquelle un élément en zircone de type en U, destiné à être mis en contact avec le gaz d'échappement à l'intérieur du corps cylindrique de la sonde, est fixé au bâti en métal et disposé avec le thermocouple selon l'axe longitudinal du corps de la sonde, un élément chauffant destiné à chauffer l'élément étant disposé à la périphérie de l'élément, et le filtre de protection étant déposé sur la partie supérieure du corps de la sonde, caractérisée en ce que la sonde comprend un élément en zircone de type en U situé à l'extrémité supérieure du corps de la sonde, une partie ouverte concave de l'élément étant dirigée vers le haut et destinée à être mise en contact avec le gaz d'échappement, sa partie fermée convexe étant dirigée vers le bas pour être en regard avec le thermocouple; des moyens pour sceller l'espace existant entre l'extrémité supérieure de l'élément et le bâti en métal, lequel comporte un orifice dans sa partie médiane afin de prévenir la survenue d'une contrainte thermique; des moyens situés à la périphérie de la partie fermée de l'élément dans le but de chauffer l'élément; et des moyens disposés entre le bâti en métal et les moyens de chauffage pour protéger un contact de l'électrode et pour supporter les moyens de chauffage. Selon la présente invention, les moyens de scellement sont constitués de nickel, de titane ou d'un alliage de ceux-ci, et présentent un coefficient de dilatation thermique de 7 x 10-6/ C à 13 x 10-6/ C comparable à celui de l'élément. L'espace existant entre les moyens de scellement et l'extrémité supérieure de l'élément est jointé avec du verre ou un alliage de brasage. Par ailleurs, la surface externe de la paroi des moyens de scellement et la surface interne de la paroi du bâti en métal, et la surface externe du bâti en métal et la surface interne de l'extrémité supérieure du corps de la sonde comportent respectivement un pas de vis pour pouvoir être scellés les uns aux autres. La surface supérieure des moyens de scellement et la surface inférieure de la collerette du bâti en métal sont raccordées au moyen d'un joint torique en cuivre, en aluminium ou en mica. Selon la présente invention, les moyens de scellement sont traités par la chaleur à une température comprise dans la gamme de 600 à 1200 C afin de prévenir la corrosion, et de former ainsi un revêtement oxydé de 50 à 200 pm d'épaisseur sur celui- ci. L'élément est revêtu d'un-matériau de glaçure afin de prévenir la corrosion des parties, à l'exception de la partie chauffée par lesdits moyens de chauffage. Les objets, caractéristiques et avantages de la présente invention mentionnés ci-dessus seront aisément compris en se référant à la description suivante et aux figures jointes. Le mode de réalisation des objets et des avantages déjà cités apparaîtra de manière plus complète d'après la description suivante, en se référant aux figures jointes, sur lesquelles: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale verticale illustrant une sonde à détecteur d'oxygène pour chaudière selon la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale verticale agrandie illustrant une partie de jonction d'un élément de la sonde à détecteur d'oxygène illustrée sur la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe verticale illustrant la sonde pour chaudière à détecteur d'oxygène de l'état de la technique La figure 4 est une vue en coupe verticale illustrant une autre sonde pour chaudière à détecteur d'oxygène de l'état de la technique. La présente invention concerne un détecteur d'oxygène pour une petite chaudière, dans lequel un petit élément en zircone de type en U est inséré, par exemple par scellement, dans un corps de sonde en acier inoxydable. Sur la figure 1, un élément 11 en zircone de type en U de la sonde à détecteur d'oxygène 10 selon la présente invention est situé à l'extrémité supérieure d'un corps cylindrique 12 de sonde afin d'être mis en contact avec le gaz d'échappement le long de son axe longitudinal, et une partie ouverte concave 11' dudit élément est dirigée vers le haut alors que sa partie fermée convexe 11" est dirigée vers le bas. L'extrémité supérieure 13 d'un élément en zircone de type en U 11 est assemblée à une coque cylindrique 14 de sonde, laquelle comporte un orifice dans sa partie médiane, à condition que l'étanchéité soit obtenue en utilisant un matériau de bourrage 15 en tant qu'intermédiaire, l'extrémité supérieure du corps cylindrique de la sonde 12 est scellée par la coque de la sonde 14. Par ailleurs, une partie fermée 11" de l'élément en zircone de type en U 11 est disposée en regard avec un thermocouple 16 et située dans la partie médiane des éléments chauffants, qui sont disposés de manière symétrique l'un par rapport à l'autre. Lesdits éléments chauffants 17 sont maintenus au moyen d'un support d'élément chauffant 19, dans lequel sont insérés un câble conducteur 18 destiné à mesurer la force électromotrice et une électrode. Le numéro 25 correspond à une conduite de chauffage et le numéro 26 correspond à un contact de l'électrode. Une amélioration spécifique de l'invention est que l'élément en zircone de type en U est situé au sommet du corps cylindrique 12 de la sonde pour être mis en contact avec le gaz d'échappement, et qu'une partie ouverte dudit élément est dirigée vers la haut alors que sa partie fermée est dirigée vers le bas. Par ailleurs, l'extrémité supérieure 13 de l'élément en zircone de type en U 11 est sensiblement scellé hermétiquement à la coque 14 de la sonde au moyen du matériau de bourrage 15. En tant que matériau de bourrage, il est préférable d'utiliser un matériau métallique tel qu'un nickel, un titane, ou un alliage de ceux-ci, dont le coefficient de dilatation thermique est comparable à celui du zircone, par exemple 7 x 10-6/ C à 13 x 10-6/ C. Ce matériau de bourrage prévient efficacement l'occurrence d'une contrainte thermique entre l'élément en zircone et la coque de la sonde réalisée en acier inoxydable. Le matériau de bourrage 15 de l'invention est assemblé à l'extrémité supérieure 13 de l'élément en zircone au moyen d'un verre ou d'un alliage de brasage ayant un coefficient de dilatation thermique comparable à celui de l'élément en zircone de type en U 11, comme illustré sur la figure 2. En outre, le côté externe du matériau de bourrage 15 s'engage dans la paroi interne de la coque 14 de la sonde en acier inoxydable grâce à un pas de vis 21 formé sur chaque surface de ceux-ci. Le côté supérieur du matériau de bourrage 15 est également joint à la face inférieure de la collerette 22 de la coque de la sonde 14 au moyen d'un joint torique usiné dans un matériau tel que le cuivre, l'aluminium ou le mica, de manière à ce que le matériau de bourrage 15 soit serré contre la coque de la sonde 14 afin de convertir l'étanchéité dans la direction circonférentielle en une étanchéité perpendiculaire à la section transversale du corps cylindrique de la sonde. On réalise ainsi une étanchéité totale. La présente invention présente l'avantage de prévenir la formation d'une contrainte en scellant un élément en zircone 11 et une coque de sonde 14 en utilisant un matériau de bourrage 15 comportant un pas de vis en spirale dessus et un joint torique ayant une bonne élasticité. Selon la présente invention, afin d'éviter de court-circuiter l'électrode en platine en cas de corrosion à haute température ou de corrosion à basse température résultant de la réaction du S02 et du H2SO4 contenus dans le gaz d'échappement avec le platine de l'électrode ci-dessus, la partie qui est exposée au gaz d'échappement à basse température, à l'exception de la partie détectrice à haute température qui est chauffée par l'élément chauffant 17, est revêtue d'un glaçage fabriqué en utilisant un matériau de glaçure tel qu'une poudre de verre. En conséquence, il est possible de prévenir la corrosion à haute température et la corrosion à basse température en isolant le gaz d'échappement de la partie de l'élément exposée aux basses températures. D'un autre côté, le phénomène de corrosion peut apparaître lorsque le matériau de bourrage 15 de la présente invention est exposé au SO2 contenu dans le gaz d'échappement pendant une longue durée. Un tel phénomène de corrosion affecte également la durabilité du détecteur d'oxygène. Pour la raison ci-dessus, le matériau de bourrage 15 utilisé dans la présente invention peut être traité par la chaleur sous atmosphère oxydante à la température de 600 à 1200GC pour y déposer un revêtement oxydé ayant une épaisseur de 50 à 200 gm. Selon la présente invention, le scellement utilisant un matériau de bourrage tel que le verre ou un alliage de brasage, un revêtement vitrifié sur la partie de l'élément exposée aux basses températures et la formation du- revêtement oxydé sur le matériau de bourrage peuvent être conduits simultanément par une seule opération de traitement par la chaleur. Dans la sonde à détecteur-d'oxygène de la présente invention, la partie ouverte concave de l'élément est fixée à l'extrémité supérieure du corps de la sonde de manière à ce que la partie ouverte soit dirigée vers le gaz d'échappement. Par conséquent, la taille du détecteur peut être substantiellement réduite pour avoir un diamètre externe de 3 à 100 mm et une longueur de 20 à 100 mm. Ainsi, le coût peut également être réduit puisqu'il est possible de miniaturiser le détecteur lui-même. De plus, selon la présente invention, dans la mesure o le détecteur est fixé à l'extrémité de la coque de manière à diriger la partie ouverte concave vers le gaz d'échappement, et après avoir considérablement réduit la taille du détecteur, il est possible de fixer un petit élément chauffant sur celui- ci. Il est donc possible de fabriquer un corps de sonde mince. En particulier, le contact 26 de l'électrode est positionné à proximité du gaz d'échappement plutôt qu'à proximité de l'élément chauffant lorsque le petit élément chauffant est installé à l'inverse des sondes classiques, et protégé par le support d'élément chauffant qui supporte l'élément chauffant, de manière à ce qu'il soit possible d'établir deux contacts dont une masse pour clarifier le signal. La sonde à détecteur d'oxygène de la présente invention est sensiblement plus petite que les sondes classiques. Cependant, la propriété de force électromotrice est très bonne, et la qualité, la durabilité et la résistance à la corrosion sont également améliorées. Par ailleurs, la sonde à détecteur peut être installée et le coût peut être réduit. En se référant à un exemple de mode de réalisation présenté ci-dessous, l'appareil de l'invention sera maintenant exposé et expliqué plus en détail. Exemple Un élément en zircone d'un diamètre externe de 6,0 mm et d'une longueur de 45 mm et une coque de sonde en alliage de Ti ayant un coefficient de dilatation thermique comparable à celui de l'élément en zircone, d'un diamètre externe de 9,0 mm et d'un diamètre interne égal au diamètre externe de l'élément en zircone ci-dessus et une paroi externe comportant un pas de vis en spirale ont été scellés en utilisant un matériau de bourrage. En tant que matériau de bourrage, on a utilisé un verre comprenant 60% en poids de SiO2, % en poids de A1203, 10% en poids de K20, 10% en poids de NaO, 9% en poids de B203 et 1% en poids de CaO ayant un coefficient de dilatation thermique comparable à celui de l'alliage de Ti et un point de fusion de 800 C. En tant que matériau de revêtement pour la partie de l'élément en zircone destinée à être exposée aux basses températures, on a sélectionné un verre comprenant 50% en poids de SiO2, 15% en poids de A1203, % en poids de ZrO2, 10% en poids de K20, et 5% en poids de SnO2 ayant un coefficient de dilatation - thermique comparable à celui de l'élément en zircone, un point de fusion de 1000 C, et une bonne adhésivité vis-à-vis du platine, que l'on a traité par la chaleur sous une atmosphère oxydante à 850 C. En conséquence, un revêtement oxydé dense de 60 pm a été formé sur la surface de l'alliage de Ti et l'étanchéité obtenue était parfaite. De plus, le revêtement de l'élément en zircone était bon. La partie de l'élément ainsi préparée a été fixée au corps de la sonde en acier-inoxydable, et l'élément chauffant a été monté sur celui-ci. Les propriétés physiques de la sonde à détecteur d'oxygène ainsi fabriquée ont été comparées à celles de trois articles classiques. Sur le tableau 1 suivant, la technique antérieure 1 est un article préparé selon le procédé de scellement 1), la technique antérieure 2 est préparée selon ledit procédé de scellement 2), et la technique antérieure 3 est un article préparé selon ledit procédé descellement 3). Tableau 1 Propriétés physiques Exemple Technique Technique Technique antérieure 1 antérieure 2 antérieure 3 Pression du gaz + 3000 mmH20 500 mmH2O 500 mmH2O 3000 mmH2O d'échappement disponible Ouverture de la sonde environ 30 mm environ 60 mm environ 50 mm environ 58 mm Poids de la sonde 1,7 kg environ 4 kg environ 4 kg environ 5 kg Ecarts admissibles de la 0,1% + 0,2% 0,2% 0,2% force électromotrice Durabilité très bonne très médiocre bonne bonne Consommation d'énergie de très faible faible élevée élevée l'élément chauffant Bien que l'invention ait été décrite en se référant à certaines modes de réalisation, il faut comprendre que ces modes de réalisation peuvent être modifiés, altérés ou changés par l'homme du métier sans5 s'écarter de l'esprit et du cadre de la présente invention telle qu'elle est revendiquée ci-après. REVENDICATIONS: 1. Sonde à détecteur d'oxygène pour chaudière, dans laquelle un élément en zircone de type en U destiné à être mis en contact avec le gaz d'échappement à l'intérieur du corps cylindrique de la sonde est fixé au bâti en métal et disposé avec le thermocouple selon l'axe longitudinal dudit corps, un élément chauffant destiné à chauffer ledit élément est disposé à la périphérie de l'élément, et le filtre de protection est déposé sur la partie supérieure dudit corps cylindrique de la sonde, caractérisée en ce que ladite sonde comprend: un élément en zircone de type en U (11) situé à l'extrémité supérieure dudit corps (12), une partie ouverte concave 11' dudit élément dirigée vers le haut destinée à être mise en contact avec le gaz d'échappement et une partie fermée convexe (11") dirigée vers le bas et disposée en regard du thermocouple (16); des moyens (15) pour sceller l'espace existant entre l'extrémité supérieure (13) dudit élément (11) et ledit bâti en métal, lequel comporte un orifice dans sa partie médiane pour prévenir l'apparition d'une contrainte thermique; des moyens (17) situés à la périphérie de la partie fermée (11") dudit élément (11) et destinés à chauffer l'élément (11); et - des moyens (19) situés entre le bâti en métal (14) et les moyens de chauffage (17) pour protéger un contact de l'électrode et pour supporter les moyens de chauffage (17). 2. Sonde à détecteur d'oxygène selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de scellement (15) sont constitués de nickel, de titane, ou d'un alliage de ceux-ci, et possèdent un coefficient de dilatation thermique de 7 x 10-6/OC à 13 x 10-6/ C comparable à celui dudit élément (11). 3. Sonde à détecteur d'oxygène selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'espace entre les moyens de scellement (15) et l'extrémité supérieure (13) dudit élément (11) est jointé avec du verre ou un alliage de brasage. 4. Sonde à détecteur d'oxygène selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la surface de la paroi externe des moyens de scellement (15) et la surface de la paroi interne dudit bâti en métal (14) sont munies d'un pas de vis (21) permettant de les sceller l'un à l'autre. 5. Sonde à détecteur d'oxygène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface supérieure des moyens de scellement (15) et la surface inférieure de la collerette (22) du bâti en métal (14) sont raccordées au moyen d'un joint torique constitué de cuivre, d'aluminium ou de mica. 6. Sonde à détecteur d'oxygène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de scellement (15) sont revêtus d'un revêtement oxydé de 50 à 200 -m d'épaisseur par traitement à la chaleur dans la gamme des températures comprises entre 600 et 1200 C afin de prévenir la corrosion. 7. Sonde à détecteur d'oxygène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément (11) est revêtu d'un matériau de glaçure afin de prévenir la corrosion des parties, à l'exception d'une partie chauffée par les moyens de chauffage (17). 8. Sonde à détecteur d'oxygène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface externe du bâti en métal (14) et la surface interne de l'extrémité supérieure dudit corps cylindrique sont munies d'un pas de vis destiné à les incorporer l'une dans l'autre.