Brevet FR2913498A1 — publié le 20080912

L'invention concerne un détecteur de gaz comprenant un boîtier protégé, en particulier, contre les explosions. Des détecteurs de gaz de ce type sont habituellement utilisés pour déterminer la concentration, dans l'atmosphère, de gaz ou de mélanges gazeux explosifs et se basent en général sur des mesures réalisées à l'aide de ce que l'on appelle des capteurs à chaleur de réaction ou des mesures d'absorption optique à infrarouge, comportant une source de rayonnement et au moins un détecteur de mesure. Un détecteur à infrarouge connu, comportant une section de 10 mesure située en-dehors du boîtier du détecteur, dans l'atmosphère avec le gaz à mesurer, est décrit dans le document DE 197 13 928 Cl. Les détecteurs de gaz protégés contre les explosions sont soumis aux exigences qui s'appliquent en matière de protection contre les explosions, un blindage du boîtier à l'épreuve de la pression pouvant être nécessaire en 15 supplément. Les composants optiques et électroniques qui sont requis pour la mesure, c'est-à-dire le module de mesure, qui, sans protection particulière, peuvent provoquer l'inflammation d'un gaz combustible, sont logés dans un boîtier spécial qui satisfait aux exigences qui s'appliquent pour le type de protection contre l'explosion respectivement requis. 20 L'interface avec l'atmosphère est assurée par au moins un passage, à l'épreuve de la pression, destiné aux câbles électriques. A l'extérieur du boîtier blindé à l'épreuve de la pression, l'espace de mesure, c'est-à-dire la cuvette de gaz à mesurer, se situe dans l'atmosphère, dans lequel peut pénétrer le gaz à mesurer potentiellement explosif. 25 En raison des exigences en matière d'agrément pour la protection contre les explosions, les passages de câbles présentent une forme très sophistiquée, et sont donc très coûteux. A cela s'ajoutent les nombreux tests liés à l'agrément, qui sont également coûteux. Le but de l'invention est donc de fournir un détecteur de gaz :30 comprenant un boîtier protégé contre les explosions, permettant la transmission et l'affichage, en direction du milieu ambiant, d'états de fonctionnement affichés optiquement, sans qu'un passage compliqué et coûteux, et en outre mis à l'épreuve de la pression, soit nécessaire par le boîtier de détecteur. Ce but est atteint grâce à un détecteur de gaz comprenant un boîtier et un dispositif de transmission de signaux aux abords du détecteur de gaz, - au moins une diode électroluminescente étant montée sur la face intérieure d'une plaque transparente, à l'intérieur du boîtier, - au moins un conducteur de lumière, destiné au couplage de la lumière de la diode électroluminescente, étant monté sur la face extérieure de la plaque transparente, à l'intérieur du boîtier, - le conducteur de lumière s'étendant jusqu'à la surface extérieure du boîtier. Avantageusement, la diode électroluminescente fait partie d'un trancepteur infrarouge, servant à la transmission de données optiques bidirectionnelle, qui comprend une cellule photovoltaïque qui sert de détecteur. De façon avantageuse, la diode électroluminescente, au nombre minimum d'une, émet dans un domaine spectral visible. De préférence est montée, sur la surface extérieure du boîtier, une unité d'analyse comprenant un autre trancepteur infrarouge pour le couplage et/ou découplage de lumière pour des données de commande et/ou de mesure. De façon préférée, le détecteur de gaz est un détecteur infrarouge optique. Selon un mode d'exécution de l'invention, un miroir de déviation est monté sur le boîtier pour dévier le rayon de mesure qui sort et pénètre par la plaque perméable à l'infrarouge. Selon une forme de réalisation de l'invention, le conducteur de lumière s'étend en direction des surfaces extérieures opposées du boîtier. En complément, le conducteur de lumière est constitué en polyméthacrylate (PMMA) ou en polycarbonate (PC). Un exemple d'exécution de l'invention va maintenant être expliqué à l'aide des figures. Sur le dessin : La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un détecteur de gaz. La figure 2 représente une vue en coupe transversale à travers la figure 1 (H-H). La figure 1 est une vue en coupe à travers le détecteur de gaz optique à infrarouge 10, comportant le boîtier 1, 11 blindé, à l'épreuve de la pression et protégé contre les explosions, qui est constitué, par exemple, en acier. Sur une carte à circuit imprimé du module de mesure 2 sont placées deux diodes luminescentes 3 qui servent de source de rayonnement, par exemple une LED jaune et une LED verte, dans un boîtier rond de 5 mm. Les LEDs présentent un angle de rayonnement d'une valeur très faible, de par exemple plus ou moins 15 degrés, et présentent une luminance de plusieurs candelas. La lumière des diodes électroluminescentes 3 traverse la plaque 4, conformée en plaque de saphir, qui est également, pour le rayon à mesurer, transparente à l'infrarouge et est couplée dans le conducteur de lumière 5 en polyméthyleméthacrylate (PMMA) ou en polycarbonate (PC) qui présente une inclinaison d'approximativement 45 degrés. Le trajet de la lumière jusqu'à la surface extérieure 6 du boîtier 1, 11 est indiquée par des flèches. Le rayon de mesure permettant de mesurer la concentration du gaz à mesurer aux abords du détecteur de gaz 10 traverse la plaque 4 et est déviée, au moyen d'un miroir de déviation 7, et est amené à retraverser la plaque 4 de telle sorte qu'on dispose d'une section de mesure d'absorption adaptée à la mesure. Sur ce point, il est fait référence, par exemple, au document DE 197 13 928 Cl et à la description correspondante. Les conducteurs de lumière 5 sont logés, par exemple collés, dans un couvercle 12 relié à la partie supérieure du boîtier 1. Le miroir de déviation 7 est fixé sur la partie supérieure du boîtier 1 ou ne constitue qu'une seule pièce avec lui, en particulier sous forme de pièce moulée par injection. L'alimentation électrique s'effectue par des passages de câbles 8 sophistiqués, à l'épreuve de la pression et protégés contre les explosions. La figure 2 représente une vue en coupe à travers le conducteur de lumière 5, qui est conformé de façon symétrique. Dans ce cas, le conducteur de lumière 5 est conformé de telle sorte que la lumière des diodes luminescentes 3, pour permettre une meilleure visibilité dans le milieu ambiant, soit découplée des deux côtés du détecteur de gaz 10. Les faces de sortie de la lumière, au nombre total de quatre, destinées à être bien perçues à l'extérieur, de façon correspondante aux surfaces extérieures 6, présentent de préférence un aspect structuré afin d'être mieux vues. La configuration représentée offre la possibilité de réaliser un transfert de données bidirectionnel grâce à un trancepteur infrarouge. Les trancepteurs infrarouge de ce type sont constitués, entre autres, d'une diode émettant dans la plage infrarouge (IRED) et d'une cellule photovoltaïque conformée particulièrement en photodiode, qui sert de détecteur. Le découplage ou le couplage des signaux optiques numériques du trancepteur infrarouge s'effectue de façon analogue au découplage de la lumière des diodes luminescentes 3. Un transfert de données optiques de ce type permet, par exemple, de lire des informations d'état et des données de mesure au moyen d'une unité d'analyse externe. Dans ce cas, l'unité d'analyse doit être orientée vers les surfaces de sortie de la lumière de telle sorte qu'existe un lien optique entre le trancepteur infrarouge de l'unité d'analyse et les surfaces de sortie de la lumière du conducteur de lumière 5, et de telle sorte qu'une liaison optique directe existe avec le trancepteur infrarouge complémentaire situé dans le détecteur de gaz 10. Le détecteur de gaz 10, protégé contre les explosions, sert en particulier à mesurer la concentration de gaz explosifs, ou de mélanges gazeux contenant même de l'air, et en particulier à mesurer les hydrocarbures ou les mélanges gazeux contenant des hydrocarbures. REVENDICATIONS 1. Détecteur de gaz comprenant un boîtier (1, 11) et un dispositif de transmission de signaux aux abords du détecteur de gaz (10), - au moins une diode électroluminescente (3) étant montée sur la face intérieure d'une plaque (4) transparente, à l'intérieur du boîtier (1, 11), - au moins un conducteur de lumière (5), destiné au couplage de la lumière de la diode électroluminescente (3), étant monté sur la face extérieure de la plaque (4) transparente, à l'intérieur du boîtier (1, 11), - le conducteur de lumière (5) s'étendant jusqu'à la surface extérieure (6) du boîtier (1, 11). 2. Détecteur de gaz selon la revendication 1, dans lequel la diode électroluminescente (3) fait partie d'un trancepteur infrarouge, servant à 15 la transmission de données optiques bidirectionnelle, qui comprend une cellule photovoltaïque qui sert de détecteur. 3. Détecteur de gaz selon la revendication 1, dans lequel la diode électroluminescente (3), au nombre minimum d'une, émet dans un 20 domaine spectral visible. 4. Détecteur de gaz selon la revendication 2 ou 3, dans lequel est montée, sur la surface extérieure (6) du boîtier (1, 11), une unité d'analyse comprenant un autre trancepteur infrarouge pour le couplage et/ou découplage 25 de lumière pour des données de commande et/ou de mesure. 5. Détecteur de gaz selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le détecteur de gaz (10) est un détecteur infrarouge optique. 30 6. Détecteur de gaz selon la revendication 4, dans lequel un miroir de déviation (7) est monté sur le boîtier (1, 11) pour dévier le rayon de mesure qui sort et pénètre par la plaque (4) perméable à l'infrarouge. 7. Détecteur de gaz selon l'une des revendications précédentes, 35 dans lequel le conducteur de lumière (5) s'étend en direction des surfaces extérieures (6) opposées du boîtier (1, 11). 10 8. Détecteur de gaz selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le conducteur de lumière (5) est constitué en polyméthacrylate (PMMA) ou en polycarbonate (PC). 9. Détecteur de gaz selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la plaque (4) transparente est un saphir. 10. Détecteur de gaz selon l'une des revendications précédentes, 10 destinée à mesurer les hydrocarbures explosifs ou les mélanges gazeux contenant des hydrocarbures.5