Brevet FR3132355A1 — publié le 20230804

Selon un mode de réalisation, un élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b) comprend : une partie de détection (110) en forme de fil comprenant un premier fil métallique (111) dont la valeur de résistance électrique est modifiée par l’absorption d’hydrogène et une première couche de revêtement protecteur (112) présentant une perméabilité à l’hydrogène et recouvrant le premier fil métallique (111) ; une partie de fixation (130) en forme de plaque ; deux premières parties de borne (151, 152) fournies chacune sur l’une des deux surfaces de la partie de fixation (130) ; et une pluralité de guides (140) qui sont disposés sur au moins une surface de la partie de fixation (130) pour faire saillie à partir de la surface et permettre à la partie de détection (110) d’être posée entre les deux premières bornes tout en changeant une direction. Figure pour l’abrégé : Fig 2 Élément de mesure de concentration d’hydrogène et appareil de mesure de concentration d’hydrogène DOMAINE DE L’INVENTION Des modes de réalisation de la présente invention concernent un élément de mesure de concentration d’hydrogène et un appareil de mesure de concentration d’hydrogène le comprenant. CONTEXTE DE L’INVENTION Les appareils de mesure de concentration d’hydrogène typiques comprennent ceux utilisant des procédés de mesure de type à combustion catalytique et de type à semi-conducteur. Les technologies pour le type à combustion catalytique comprennent celle qui utilise une chaleur de combustion sur un catalyseur qui favorise la combustion de l’hydrogène et de l’oxygène, et détecte la concentration en hydrogène sur la base d’une variation de valeur de résistance se produisant dans un dispositif de mesure de résistance (thermistance) provoquée par le changement de température dû à la chaleur de combustion. Les technologies pour le type à semi-conducteur comprennent celle qui utilise une variation de valeur de résistance électrique due à une variation de densité de porteurs à la surface d’un semi-conducteur, tel que l’oxyde d’étain, provoquée par l’absorption d’un gaz réducteur. En outre, les technologies de mesure de concentration d’hydrogène pour les centrales nucléaires comprennent une technologie qui permet de déterminer l’expansion volumique du palladium en raison de son absorption d’hydrogène et qui permet de déterminer un changement de lumière diffusée quand une lumière ayant une longueur d’onde spécifique pénètre à travers une fibre optique et une technologie qui permet de déterminer une valeur de résistance électrique d’un matériau absorbant l’hydrogène. Un appareil de mesure de concentration d’hydrogène qui permet de déterminer la valeur de résistance électrique du matériau absorbant l’hydrogène comporte : un élément de mesure de concentration d’hydrogène comprenant une partie de détection dans laquelle un fil métallique jouant le rôle de matériau absorbant l’hydrogène est recouvert d’une couche de revêtement protecteur présentant une perméabilité à l’hydrogène et une partie de fixation autour de laquelle la partie de détection est enroulée ; et un dispositif de calcul qui calcule la concentration en hydrogène à partir de la valeur de résistance électrique dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène. DOCUMENT DE L’ART ANTÉRIEUR DOCUMENT DE BREVET Document de brevet 1 : Brevet japonais No. 6 585 463 PROBLÈMES À RÉSOUDRE PAR L’INVENTION Dans l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène décrit ci-dessus, le fil métallique s’allonge/se contracte par dilatation thermique. Par conséquent, lorsque la température augmente/diminue lors de tests d’expédition de l’élément de mesure de concentration d’hydrogène ou lors de son utilisation, des frottements se produisent dans une partie de contact entre la couche de revêtement protecteur recouvrant le fil métallique et les éléments périphériques, ce qui aboutit au pelage de la couche de revêtement protecteur. En particulier, dans la structure où la partie de détection est enroulée autour de la partie de fixation, une partie de la partie de détection qui entre en contact avec la partie de fixation et frotte contre cette dernière change de façon aléatoire. Par conséquent, une zone pelée de son film s’agrandit quand la température augmente et diminue de manière répétée, ce qui aboutit à la détérioration des performances de détection de l’hydrogène. En outre, cela conduit à un problème d’augmentation des variations entre les produits. Un objet de la présente invention est de fournir un élément de mesure de concentration d’hydrogène et un appareil de mesure de concentration d’hydrogène permettant de supprimer la détérioration des performances de détection de l’hydrogène. La est un schéma fonctionnel illustrant la configuration d’un appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon un mode de réalisation. La est une vue en perspective illustrant la structure de l’élément de mesure de concentration d’hydrogène dans l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le premier mode de réalisation. La est une vue en coupe verticale illustrant la structure de la partie de détection dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène de l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le premier mode de réalisation. La est une vue en coupe transversale illustrant la structure de la partie de détection dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène de l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le premier mode de réalisation. La est une vue en perspective illustrant un premier exemple de modification du guide dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène de l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le premier mode de réalisation. La est une vue en perspective illustrant un deuxième exemple de modification du guide dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène de l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le premier mode de réalisation. La est une vue en perspective illustrant un troisième exemple de modification du guide dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène de l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le premier mode de réalisation. La est une vue en perspective illustrant un quatrième exemple de modification du guide dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène de l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le premier mode de réalisation. La est une vue en perspective illustrant un cinquième exemple de modification du guide dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène de l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le premier mode de réalisation. La est une vue en perspective illustrant la structure d’un élément de mesure de concentration d’hydrogène dans un appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon un deuxième mode de réalisation. La est une vue en coupe verticale illustrant la structure de la partie de détection de référence dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène de l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le deuxième mode de réalisation. La est une vue en coupe transversale illustrant la structure de la partie de détection de référence dans l’élément de mesure de concentration d’hydrogène de l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le deuxième mode de réalisation. La est une vue de face illustrant la structure de l’élément de mesure de concentration d’hydrogène dans l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le deuxième mode de réalisation. La est une vue de face illustrant la structure d’un élément de mesure de concentration d’hydrogène dans un appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon un troisième mode de réalisation. La est une vue en coupe observée dans la direction de la flèche A-A sur la , illustrant la structure de l’élément de mesure de concentration d’hydrogène 100b dans l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le troisième mode de réalisation. La est une vue latérale observée dans la direction de la flèche B-B, illustrant la structure de l’élément de mesure de concentration d’hydrogène dans l’appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon le troisième mode de réalisation. Ci-après, un élément de mesure de concentration d’hydrogène et un appareil de mesure de concentration d’hydrogène selon des modes de réalisation de la présente invention vont être décrits en se référant aux dessins annexés. Les mêmes numéros de référence sont donnés aux parties identiques ou similaires, et la répétition de la description sera omise. Élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b) comprenant : une partie de détection (110) en forme de fil comprenant un premier fil métallique (111) dont la valeur de résistance électrique est modifiée par l’absorption d’hydrogène et une première couche de revêtement protecteur (112) présentant une perméabilité à l’hydrogène et recouvrant le premier fil métallique (111) ; une partie de fixation (130) en forme de plaque ; deux premières parties de borne (151, 152) fournies chacune sur l’une des deux surfaces de la partie de fixation (130) ; et une pluralité de guides (140) qui sont disposés sur au moins une surface de la partie de fixation (130) pour faire saillie à partir de la surface et permettre à la partie de détection (110) d’être posée entre les deux premières parties de borne (151, 152) tout en changeant une direction. Élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de guides (140) peuvent coulisser par rapport à la partie de détection (110). Élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b) selon la revendication 1 ou la revendication 2, l’élément (100, 100a, 100b) comprenant en outre une plaque de protection (160, 160a) faisant face à la partie de fixation (130) pour recouvrir un côté externe de la partie de détection (110). Élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la pluralité de guides (140) comprennent chacun : un dispositif anti-contact qui empêche la partie de détection (110) d’entrer en contact avec la partie de fixation (130) ; et une aide à l’arrêt qui empêche la partie de détection (110) de partir dans une direction dans laquelle les guides (140) font saillie à partir de la partie de fixation (130). Élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la pluralité de guides (140a, 140b, 140c, 140d) présentent chacun une partie de guidage en forme de rainure au milieu dans une direction axiale d’une colonne du guide. Élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la pluralité de guides (140e) présentent chacun une forme dans laquelle une barre est pliée, et présentent une partie de guidage formée sur un côté interne. Élément de mesure de concentration d’hydrogène (100b) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel : la partie de détection (110) est posée sur une première surface de la partie de fixation (130) et est en outre posée en continu sur une deuxième surface sur un côté arrière de la première surface ; et la partie de fixation (130) présente une partie traversante (170) pour permettre à la partie de détection (110) de passer à travers depuis la première surface vers la deuxième surface. Élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel au moins une surface de parties qui entre en contact avec la partie de détection (110) dans chacun de la pluralité de guides (140) est un isolant électrique. Élément de mesure de concentration d’hydrogène (100a) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre : une partie de détection de référence (120) en forme de fil comprenant un deuxième fil métallique (121) dont la valeur de résistance électrique est modifiée par un changement de température et une deuxième couche de revêtement protecteur (122) recouvrant le deuxième fil métallique (121) ; deux deuxièmes parties de borne (151b, 152b) fournies adjacentes aux premières parties de borne (151a, 152a) ; et une pluralité de deuxièmes guides (140s) qui guident la partie de détection de référence (120), dans lequel : dans les deuxièmes guides (140), les parties qui viennent en contact avec la partie de détection de référence (120) ont un diamètre différent de celui des parties qui viennent en contact avec la partie de détection (110) dans les guides (140) ; et la partie de détection de référence (120) est posée le long de la partie de détection (110) entre les deux deuxièmes parties de borne (151b, 152b) sans entrer en contact avec la partie de détection (110). Appareil de mesure de concentration d’hydrogène (10, 10a) comprenant : l’élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 ; et une unité de traitement d’informations (33) qui calcule la concentration en hydrogène à partir de la valeur de résistance électrique du premier fil métallique (111) de l’élément de mesure de concentration d’hydrogène (100, 100a, 100b). Appareil de mesure de concentration d’hydrogène (10, 10a) selon la revendication 10, dans lequel une cible de mesure est une atmosphère dans une enceinte de confinement de réacteur nucléaire (1).