Brevet FR2745384A1 — publié le 19970829

L'invention a trait aux dispositifs psychrométriques de mesure de l'humidité d'un gaz, notamment de l'air. On sait que ces dispositifs comportent deux sondes de température, respectivement une sonde de température dite sèche, directement plongée dans le gaz, et une sonde de température dite humide, qui est disposée dans le gaz en étant revêtue d'un habillage imbibé d'eau, ayant la forme d'un doigt de gant, I'humidité du gaz étant déduite à partir des températures respectives données par les deux sondes. L'invention vise a améliorer les performances de ces dispositifs, notamment en ce qui concerne la précision de la mesure et la consommation en eau servant à humidifier l'habillage de la sonde de température humide. L'invention vise également à permettre la fabrication de ce type de dispositif d'une façon qui soit plus simple, plus commode et plus économique. L'invention propose à cet effet un dispositif psychrométrique de mesure de l'humidité d'un gaz, comportant pour mouiller l'habillage ayant la forme d'un doigt de gant dont est revêtue la sonde de température humide, une tuyauterie qui présente un orifice de sortie par lequel de l'eau de mouillage qu'elle a conduit jusqu'à cet orifice la quitte pour rejoindre ledit habillage caractérisé en ce que ledit orifice de sortie de ladite tuyauterie est contigu audit habillage, c'est-à-dire suffisamment proche de celui-ci pour qu'il ne puisse y avoir de goutte d'eau de mouillage qui se détache dudit orifice alors qu'elle n'est pas encore en contact avec ledit habillage. L'arrivée d'eau sur ce dernier est ainsi beaucoup plus régulière que dans les dispositifs psychrométriques antérieurs, dont l'orifice de sortie de la tuyauterie est disposé en surplomb relativement à l'écart de l'habillage, sur lequel l'eau tombe goutte à goutte afin de réaliser une régulation de débit. En effet, dans le dispositif psychrométrique selon l'invention, ce ne sont pas des grosses gouttes relativement espacées dans le temps qui se déposent sur l'habillage, mais des gouttes très rapprochées, voire un flux continu d'eau de mouillage. La précision de la mesure en est améliorée car la régularité de l'arrivée de l'eau évite les perturbations présentes dans les dispositifs antérieurs, qui sont dues aux variations d'imbibition de l'habillage, sur lequel il y a trop d'eau lorsqu'une (grosse) goutte arrive, et pas assez à la fin de l'intervalle entre deux gouttes successives. La fréquence possible pour les mesures successives est également augmentée, les intervalles de temps où les mesures sont interdites du fait qu'il y a trop ou pas assez d'eau sur l'habillage, étant beaucoup plus court. Par ailleurs, la consommation en eau du dispositif psychrométrique selon l'invention est plus faible que celle du dispositif antérieur, car on évite l'élimination de l'eau en excédent sur l'habillage qui s'y produit lorsque une (grosse) goutte vient de s'y déposer. Le dispositif selon l'invention présente donc une meilleure autonomie, puisque le temps de consommation du contenu du réservoir d'eau de mouillage est plus élevé. En ce qui concerne la fabrication, dans le dispositif psychrométrique selon l'invention, on évite d'avoir à positionner l'orifice de sortie d'une façon aussi précise que dans le dispositif antérieur où il faut une précision de l'ordre du dixième du diamétre de la sonde de température humide pour être sûr que les gouttes tombent bien sur l'habillage. En outre, la forme du tuyau peut être beaucoup plus simple dans le dispositif selon l'invention que dans le dispositif antérieur où est généralement prévu un coude afin de favoriser la régularité du goutte à goutte à l'orifice de sortie. Le dispositif selon l'invention peut ainsi être beaucoup plus compact que le dispositif antérieur, et donc nécessiter moins de matière pour sa fabrication. Dans un premier mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, qui est particulièrement simple à mettre en oeuvre, ledit orifice de sortie est formé par le bout libre ouvert d'un tronçon d'extrémité de ladite tuyauterie. Selon des caractéristiques préférées de ce mode de réalisation, ledit bout libre est taillé en biseau. Le bout libre du tronçon d'extrémité de la tuyauterie a ainsi le même genre de forme que la pointe de l'aiguille d'une seringue, forme qui permet dans certains cas de favoriser l'écoulement régulier de l'eau de mouillage. Selon d'autres caractéristiques préférées de ce mode de réalisation, ledit orifice de sortie est unique et ledit bout libre est positionné à mi-longueur dudit habillage. Cette disposition de l'orifice de sortie unique de la tuyauterie permet d'obtenir une répartition relativement homogène de l'eau de mouillage sur l'habillage. Dans un deuxième mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, ladite tuyauterie comporte un tronçon d'extrémité disposé parallèlement à ladite sonde de température humide, et pourvu dans sa paroi latérale d'au moins un dit orifice de sortie. On peut ainsi disposer d'une surface de sortie de l'eau de mouillage qui est répartie de façon relativement régulière vis à vis de l'habillage et procurant donc une imbibition régulière et homogène de celui-ci, favorable à la précision de la mesure. Selon des caractéristiques préférées de ce mode de réalisation, pour obtenir l'homogénéité de l'imbibition, ledit tronçon d'extrémité s'étend jusqu'au bout libre de la sonde de température humide, et présente plusieurs dits orifices de sortie répartis sur sa longueur. Selon d'autres caractéristiques préférées de ce mode de réalisation, également favorables à l'homogénéité de l'imbibition de l'habillage, ledit tronçon d'extrémité comporte un bout libre fermé. Selon d'autres caractéristiques préférées du premier mode de réalisation de l'invention - ledit tronçon d'extrémité est monté sur la paroi d'un conduit où circule le gaz dont on veut mesurer l'humidité; - ledit tronçon d'extrémité est disposé en oblique vis-à-vis de la sonde de température humide. Selon des caractéristiques préférées de l'invention, qui s'appliquent notamment au premier mode de réalisation en alternative aux caractéristiques qui viennent d'être exposées, et également au deuxième mode de réalisation de l'invention, chaque dit orifice orifice de sortie est ménagé dans un tronçon d'extrémité de ladite tuyauterie qui est monté sur le même support que les sondes de température. Le positionnement relatif du ou des orifice(s) de sortie et de la sonde de température humide (ou de l'habillage de celle-ci), est beaucoup plus précis puisque la sonde et le tronçon d'extrémité sont montés directement sur le même support, et en outre la mise en oeuvre du positionnement peut s'effectuer d'une façon particulièrement simple et commode, si on l'effectue à un moment où le support est séparé du reste du dispositif. Dans une première forme de mise en oeuvre des caractéristiques qui viennent d'être exposées, chaque dit orifice de sortie est ménagé dans un tronçon d'extrémité de ladite tuyauterie qui est disposé à l'extérieur dudit habillage. De préférence, dans certains cas, afin d'obtenir une excellente régularité de l'imbibition de l'habillage, ledit tronçon d'extrémité est disposé dans une poche attenante audit habillage. Dans une deuxième forme de mise en oeuvre des caractéristiques préférées exposées ci-dessus, chaque dit orifice de sortie est ménagé dans un tronçon d'extrémité de ladite tuyauterie qui est disposé à l'intérieur dudit habillage. Selon d'autres caractéristiques préférées, pour les raisons expliquées dans la demande de brevet français 94 09102 appartenant à la demanderesse, ledit habillage est disposé par rapport à la sonde de température humide avec son bout libre qui se situe au-delà du bout libre de cette sonde. L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description d'exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci - les figures 1 à 3 sont des vues schématiques partielles en élévation-coupe prisent respectivement dans une première, dans une deuxiéme et dans une troisième formes de réalisation du dispositif psychrométrique selon l'invention; - la figure 4 est une vue de dessous du tronçon d'extrémité de la tuyauterie que comporte le dispositif illustré sur la figure 3 pour amener l'eau de mouillage jusqu'à l'habillage de la sonde de température humide; - la figure 5 est une vue similaire montrant une variante de ce tronçon d'extrémité ; et - les figures 6 à 9 sont des vues schématiques partielles en élévation-coupe prises respectivement dans une quatrième, dans une cinquième, dans une sixième et dans une septième formes de réalisation du dispositif psychrométrique selon l'invention. Le dispositif psychrométrique 1 illustré partiellement sur la figure 1 comporte deux sondes de température respectivement sèche et humide, dont seule la sonde de température humide 2 est visible, disposées côte à côte dans un conduit 3 où circule le gaz dont on veut mesurer l'humidité, ici un air mélangé circulant dans un dispositif du type décrit dans la demande de brevet français 93 06113 à laquelle on pourra se reporter pour de plus amples détails. Les deux sondes de température sont maintenues au même niveau grâce à un support 4 monté sur le conduit 3, la sonde de température sèche étant directement plongée dans le gaz alors que la sonde 2 est revêtue d'un habillage 5 ayant la forme d'un doigt de gant imbibé en permanence d'eau de mouillage qui coule par l'orifice de sortie 6 formé par le bout libre ouvert du tronçon d'extrémité 7 de la tuyauterie 8 qui conduit cette eau jusqu'à cet orifice. L'orifice 6 est disposé suffisamment près de l'habillage 5 pour éviter qu'il ne puisse y avoir de gouttes libres d'eau de mouillage sur le trajet entre l'orifice 6 et l'habillage 5, c'est-à-dire une goutte d'eau qui soit détachée du bout du tronçon 7 alors qu'elle n'est pas encore en contact avec l'habillage 5. Le tronçon 7 de la tuyauterie 8 est monté sur la paroi du conduit 3, et est disposé en oblique vis-à-vis de la sonde de température humide 2, et son bout libre ouvert qui forme l'orifice 6, est taillé en biseau à la façon d'une aiguille de seringue, le bord de l'ouverture 6 étant à peu près horizontal, c'està-dire parallèle à l'orientation de la sonde 2 et de l'habillage 5. La disposition du tronçon 7 est telle que l'orifice 6 se trouve à milongueur de l'habillage 5, I'eau de mouillage qui quitte la tuyauterie 8 par l'orifice 6 rejoignant ainsi l'habillage 5 au milieu de celui-ci, qui est imbibé en totalité grâce à la capillarité de la matière dont il est constitué. Une mèche 9 rattachée à l'habillage 5 est prévue pour éliminer en dehors du conduit 5 un éventuel excès d'eau, et un poids 10 est disposé au bout de la mèche 9 pour bien maintenir en place l'habillage 5 sur la sonde 2 (le gaz dont on veut mesurer l'humidité circule dans le conduit 3, de la gauche vers la droite). Pour les deuxième à septième formes de réalisation du dispositif psychrométrique selon l'invention qui sont représentées sur les figures 2 à 9, on a gardé les mêmes références numériques pour les éléments identiques à ceux du dispositif 1, alors que pour les éléments similaires, on a rajouté respectivement la lettre A, B, C, D, E ou F. Le dispositif psychrométrique 1A montré sur la figure 2, se distingue du dispositif 1 par le fait que le tronçon d'extrémité 7A de la tuyauterie 8A est monté sur le même support 4A que la sonde de température sèche et la sonde de température humide 2, ce tronçon étant disposé parallèlement à la sonde 2, son bout libre étant également biseauté, la partie formant pointe étant située en haut, ce bout libre étant également disposé à mi-longueur de l'habillage 5. Dans le dispositif 1B montré sur les figures 3 et 4, la tuyauterie 8 est remplacée par une tuyauterie 8B dont le tronçon d'extrémité 7B est lui aussi disposé parallèlement et contigu à l'habillage 5 de la sonde 2, en étant monté sur le même support 4B que les deux sondes de température, le tronçon 7B s'étendant jusqu'au niveau du bout libre 11 de la sonde 2, le bout libre du tronçon 7B étant fermé, des fentes allongées 6B servant d'orifices de sortie étant ménagées dans sa paroi latérale, les fentes 6B étant en regard de l'habillage 5. Dans la variante 7B' du tronçon 7B montrée sur la figure 5, les fentes allongées 6B sont remplacées par des ouvertures rectangulaires 6B' elles aussi réparties sur la longueur du tronçon de tuyauterie. Dans d'autres variantes non illustrées du tronçon 7B, les ouvertures régulièrement réparties qui servent d'orifice de sortie ont des formes différentes, par exemple circulaire ou ovale ; il y a moins ou alors davantage d'ouvertures ; le bout libre du tronçon est ouvert ; etlou la longueur du tronçon de tuyau est inférieure à celle de la sonde de température humide 2. Les dispositifs 1C à 1 F montrés respectivement sur les figures 6 à 9, sont identiques au dispositif 1A, à l'exception de l'habillage 5. Dans le dispositif 1C, I'habillage 5C plus large, et c'est à l'intérieur de celui-ci qu'est disposé le tronçon d'extrémité 7C de la tuyauterie 8C. Dans le dispositif 1D, le tronçon d'extrémité 7D de la tuyauterie 8D est à l'extérieur de l'habillage 5D, de même que les tronçons d'extrémité 7, 7A et 7B, mais est disposé dans une poche 12 attenante à l'habillage 5D, et faite dans la même matière que celui-ci. Le dispositif 1E est identique au dispositif 1D, mais l'habillage 5D est remplacé par un habillage 5E qui comporte à son extrémité libre une partie renflée 13 obtenue grâce au nouage d'un lien 14, pour que le bout libre 15 de l'habillage 5E se situe au-delà du bout libre 11 de la sonde 2, comme enseigné dans la demande de brevet français 94.09102 pour éviter que les impuretés en suspension dans le gaz circulant dans le conduit 3, ne se déposent au niveau de l'extrémité 11, où se trouve la partie sensible de la sonde 2. Enfin, dans le dispositif 1F, la poche 12F attenante à l'habillage 5F, dans laquelle est logé le tronçon d'extrémité 7F de la tuyauterie 8F, s'étend sur toute la longueur de l'habillage 5F, le lien noué 14F ceinturant à la fois l'habillage 5F et la poche 12F, la partie renflée 13F se trouvant tout à la fois devant l'habillage 5F et devant la poche 12F. Dans d'autres formes de réalisation non représentées, on utilise un habillage élargi comme l'habillage 5C pour disposer le tronçon 7B à l'intérieur de cet habillage ; ou on prévoit des ensembles habillage-poche attenante comme dans les dispositifs 1D à 1F pour remplacer l'habillage 5 du dispositif 1B. On rappelle que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés. REVENDICATIONS 1. Dispositif psychrométrique de mesure de l'humidité d'un gaz, comportant pour mouiller l'habillage ayant la forme d'un doigt de gant dont est revêtue la sonde de température humide, une tuyauterie qui présente un orifice de sortie par lequel de l'eau de mouillage qu'elle a conduit jusqu'à cet orifice la quitte pour rejoindre ledit habillage ; caractérisé en ce que ledit orifice de sortie(6 ; 6A ; 68 ; 6C; 6D; 6E ;6F) de ladite tuyauterie (8 ; 8A; 8B; 8C; 8D; 8E; 8F) est contigu audit habillage (5 ; 5C ; 5D ; 5E; 5F), c'est-à-dire suffisamment proche de celui-ci pour qu'il ne puisse y avoir de goutte d'eau de mouillage qui se détache dudit orifice alors qu'elle n'est pas encore en contact avec ledit habillage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit orifice de sortie (6 ; 6A; 6C; 6D ; 6E ; 6F) est formé par le bout libre ouvert d'un tronçon d'extrémité (7 ; 7A; 7C ; 7D ; 7E ; 7F) de ladite tuyauterie (8 ; 8A; 8C 8D; 8E; 8F). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bout libre (6 ; 6A ; 6C ; 6D ; 6E ; 6F) est taillé en biseau. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit orifice de sortie (6 ; 6A; 6C ; 6D ; 6E; 6F) est unique et en ce que ledit bout libre est positionné à mi-longueur dudit habillage (5 ; 5C ; 5D ; 5E; 5F). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tuyauterie (8B) comporte un tronçon d'extrémité (78 ; 7B') disposé parallèlement à ladite sonde (2) de température humide, et pourvu dans sa paroi latérale d'au moins un dit orifice de sortie (68 ; 6B'). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit tronçon d'extrémité (7B ; 7B') s'étend jusqu'au bout libre de la sonde de température humide (2), et présente plusieurs dits orifices de sortie (68 ; 6B') répartis sur sa longueur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit tronçon d'extrémité (7B ; 7B') comporte un bout libre fermé. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit tronçon d'extrémité (7) est monté sur la paroi d'un conduit (3) où circule le gaz dont on veut mesurer l'humidité. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit tronçon d'extrémité (7) est disposé en oblique vis-à-vis de la sonde (2) de température humide. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque dit orifice de sortie (6A ; 6B ; 6B'; 6C; 6D; 6E; 6F) est ménagé dans un tronçon d'extrémité (7A; 7B ; 7B' ; 7C ; 7D ; 7E ; 7F) de ladite tuyauterie qui est monté sur le même support (4A; 4B ; 4B'; 4C ; 40 ; 4E ; 4F) que les sondes de température (2). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque dit orifice de sortie (6A ; 6B ; 6B'; 6D ; 6E ; 6F) est ménagé dans un tronçon d'extrémité (7A ; 7B ; 7B'; 70 ; 7E ; 7F) de ladite tuyauterie qui est disposé à l'extérieur dudit habillage (5 ; 5D; 5E; 5F). 12. Dispositif selon la revendication Il, caractérisé en ce que ledit tronçon d'extrémité (7D ; 7E ; 7F) est disposé dans une poche (12 ; 12F) attenante audit habillage (5D; 5E; 5F). 13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque dit orifice de sortie (6C) est ménagé dans un tronçon d'extrémité (7C) de ladite tuyauterie qui est disposé à l'intérieur dudit habillage (5C). 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit habillage (5E ; 5F) est disposé par rapport à la sonde (2) de température humide avec son bout libre (15) qui se situe au-delà du bout libre (11) de cette sonde.