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COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE
La présente invention a pour objets un appareillage de prises d'échantillons proportionnelles et successives d'un liquide circulant à débit constant dans une canalisation.
On connaît les problèmes qui se posent dans le but de' suivre, d'une façon continue, les caractéristiques d'un liquide circulant dans une canalisation. C'est le cas, notamment, du contrôle des solutions de sortie d'un ensemble de dissolution continue,.
La présente invention permet de résoudre ces
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problémes à l'aide d'un appareillage permettant de prélever, à intervalles de temps réguliers, des volumes constants d'un liquide circulant à débit constant dans une installation, de mettre successivement dans un récipient un nombre déterminé et constant des volumes ainsi prélevés qui sont brassés en un mélange homogène, plis de prélever un 6chantillon à analyser de ce mélange homogène, après quoi le récipient est vide'en vue dit recommenccmont des mêmes @ cycles successifs d'opérations pour l'analyse de nouveaux échantillons.
L'appareillage conçu pour fonctionner ainsi, plus particulièrement utilisable pour les prélèvements d'échantillons do solutions très actives entrainant l'obligation de commando à distance, est caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison! un premier potétanche dit "de densité"; un deuxième pot étanche dit "mersureur" disposé à un niveau supérieur à celui du pot de densité; un troisième pot étanche dit "mélangeur" disposé à un niveau supérieur à celui du pot mesureur et comportant des moyens de brassage du liquide contenu;
des canalisations disposéos sur les trois pots précités de la façon suivante; sur le pot de densité deux canalisations d'entrée et do 'sortie du liquide cir- culant à débit constant dans l'installation, entre le pot de densité et le pot mesureur une canalisation plongeant dans 10 liquide contenu dans le pot de densité et débouchantà un niveau déterminé du pot mesureur, sur le pot mesureur une canalisation débouchant à la partie supérieure et munie d'une vanne pour la mise on communication de cette canalisation avec -L'atmosphère, entre le pot mesureur et le pot mélangeur une canalisation plongeant dans le liquide du pot Mesureur et débouchant à un niveau prédéterminé du pot mélangeur,
sur le pot mélangeur une canalisation débouchant à la partie supérieure et munie d'une vanno à trois voies pour la mise on communication do
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cette canalisation soit avec l'atmosphère, soit avec une source de vide, cette canalisation étant Munie d'un dévésiculeur, entre 10 pot mélangeur et la pot de densité une canalisation en forme do siphon plongeant à ses extrémités dans les liquides contenus dans ces pots et enfin une canalisation débouchant dans la partie supérieure de ce siphon et munie d'une vanne pour la mise en communication de cette canalisation avec l'atmosphère.
Selon une autre caractéristique, la source de vide, à laquelle est reliée la vanne à trois voies de la canalisa- tion débouchant à la partie supérieure du pot mélangeur, est régée à une valeur de vide telle que le liquide contenu dans le pot de densité ne peut pas, d'une part, ponter directement de ce pot dans le pot mélangeur et, d'autre part, monter dans le pot mélangeur en pas- sant par le pot mesureur lorsque sa densité se trouva hora d'une zone limite prédéterminée.
Selon un mode de réalisation, les trois vannes disposées sur les canalisations du pot mesureur, du pot mélan- geur et du siphon sont des vannes à commando à distance asservies à un programmateur -pour leur commande suivant des cycles prédétermlnés.
La présente invention sera mieux comprise par la description suivante d'un modo de réalisation donné à titre d'exemple, description faite en référence au dessin annexé sur lequel; la figure 1 est une vue schématique, en élévation, d'un appareillage selon l'invention; les figures 2 et 3 sont des vues à échelle agrandie, en coupe suivant dos plans verticaux, respectivement d'un pot-mesureur.
et d'un pot-mélangeur selon un mode de réalisation préférentiel ,
L'appareillage, représenté schématiquement comprend un pot 1 dit de densité" interposé dans la circuit de l'installation, par exemple à la sortie d'un ensemble de dissolution
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continue,
Le liquide la,, contenu dans ce pot, circule à débit constant par les canalisations 1b et 1c de l'instal- lation,
Un deuxième pot 2 étanche dit "mesureur" cet disposé à un niveau supérieur à celui du pot 1.
Un troisième pot 3 étanche dit "mélangeur" est disposé à un niveau supérieur à celui au pot 2.
Une canalisation 4 relie le pot do densité
1 et le pot-mesurent 2; cotte canalisation plonge, à son extrémité
Intérieure-dans le liquide contenu dans le pot 1; elle aboutit, à son extrémité supérieure à une distance déterminée du fond du pot 2.
Dans la partie supérieure du pot 2 est fixée une canalisation 5, munie d'une vanne 6 permettant la misa en communication de cette canalisation avec l'atmosphère.
Une canalisation 7 relie le pot-mesureur 2 et le pot-mélangeur 3; cette canalisation plonge, à son extrémité inférieure, dans lu liquido contenu dans le pot 2; elle aboutit, à @ son extrémité supérieure, vers la partio supérieure du pot 3.
Dans la partie supérieure du pot 3 est fixée ' une canalisation 8, munie d'un dévésiculeur 9 et d'une vanne à trois voies 10 ; cette vanne permet la mise en communication do la canalisa- tion 8, soit avec l'atmosphère, soit avec une canalisation 11 reliant la vanne 10 à une source do vide 12.
Une canalisation 13 relie le pot de densité
1 et la pot-mélangour 3; cotte canalisation présente la forme d'un siphon; elle plonge à son extrémité inférieure dans le liquide contenu dans le pot 1 et elle plonge, à son autre extrémité, dans le liquide contenu dans le pot 3.
Ure canalisation 14 est fixée dans la partie
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supérieure du siphon de la canalisation 13 et elle est munie d'une vanne 15 permettant la mise en communication de la canalisation 14 avec l'atmosphère.
La source de vide 12 est constamment réglée à une valeur de vide telle que, compte tenu des niveaux respectif des trois pots 1, 2 et 3, ainsi que de la forme du siphon de la canalisation 13, le liquide contenu dans le pot 1 ne peut pas, lors de la mise sous vide du pot 3 par la vanne 10, d'une part, monter directement du pot 1 dans le pot 3 et, d'autre part, monter dant le pot 3 en passant par le pot 2 lorsque sa densité se trouve hors d'une zone limite prédéterminée.
Le fonctionnement de cet appareillage est le suivant: les pots 2 et 3 étant vides et les vannes 6 et 15 fermées, on met la vanne 10 en position de communication des canalisations 8 et 11.
Le liquide contenu dans le pot 1 monte alors par la canalisation 4 dans le pot 2 et en partie dans la canalisation 7. La durée d'application du vide sur le pot 3 est de quelques secondes; le.vide est insuffisant pour que le liquide monte jusqu'en haut do la canalisation 7.
On ouvre alors la vanne 15, puis, on fait manoeurer la, vanne. 10 pour couper la communication avec la source de vide et pour mettre la canalisation 8 en communication avec l'atmos- phère; et enfin on ouvre la vanne 6.
Le liquide contenu dans la canalisation ? redescend dans le pot 2; l'excédent do liquide par rapport au volume utile de ce pot limité par l'arrivée de la canalisation 4 dans co pot; retourne par cette canalisation dans le pot 1 et l'on a bien dans le pot-mosureur 2 un volume restant do liquide bien déterminé,,
La vanne 6 restant ouverte, on ferme la vanne
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15, puis on fait manoeuvrer la vanne 10 pour mettre en comm les canalisations 8 et 11.
Sous l'effet du vide, le liquide cent dans le pot-mesureur 2 monte par la canalisation 7 et se devers le pot-mélangeur 3.
On met alors les canalisations 14 puis 8 en communication avec l'atmosphère en agissant successivement sur les vannes 15 et 10,
On recommence alors, un nombre de fois déterminée lea mêmes opérations pour le remplissage du pct-mesurour
2 et le déversement dans le pot-mélangeur 3 du liquide contenu dans le pot-mesureur 2.
On prélève alors un échantillon dans le pot- mélangeur 3 en vue de son analyse, puis on. procède au vidage du pot- mélangeur 3 par le retour dans le pot de densité 1 à travers la cana- lisation 13 du liquide restant.
A cet effet on effectue la première opéra- tion du cycle précdement décrit, c'est-à-dire la première phase du remplissage du pot-mesureur 2 par la mise sous vide do la canali- sation 8. les vannes 6 et 15 étant formées; on effectue alors la mise en communication avec l'atmosphère de la canalisation 8 par la vanne
10, puis de la canalisation 5 par la vanne.6 en laissant la vanne 15 fermée.
. La.liquida, qui était partiellement monté du pot 'de densité 1 dans la canalisation 13, redescend. alors dans ce pot et amorce ainsi le siphon do cette canalisation; le liquide conte- nu dans le pot-mélangeur 3 eat 'ainsi vide tiana le pot de densité 1.
Les opérations successives se continuent alors came il vient d'être décrit,
On voit ainsi que, par les seules manoeuvres
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des vannes 6, 10 et 15, on peut prélever des volumes constante déter- minés par la disposition du pot-mesureur 2, déverse!* dans le pot- mélangeur 3 un nombre déterminé et constant des volumes du pot-mesu- reur 2 et prélever dans le pot-mélangeur3 un échantillon du mélange contenu,
On a indiqué que le pot 3 comportait des moyens de brassage du liquide contenu par apports successifs d'un certain nombre constant des volumes du pot-mosurour 2.
Ces Moyens de brassage peuvent être réalisas de façons diverses et notamment en créant dans ce pot-mélangeur une agitation du liquida par aue entrée d'air qui peut être effectuée, alors que le pot-mélangeur est sous l'action du vide, soit par le siphon de vidange de la canalisa- tion 13, vanne 15 ouverte, soit par l'aiguille de prise d'échantillon dans le pot-mélangeur, aiguille non représentée sur le dessin.
Les manoeuvres indiquées ci-avant des vann @ 6, 10 et 15 peuvent être commandées à distance et notamment en @@@@@ vissant ces vannes, alors à moteur réducteur en bout de tournant par exemple, à un programmateur assurant, de toute façon connue, les manoeuvres utiles suivant des cycles successifs déterminée.
On a représenté, sur @@@ figures 2 et 3, des modes de réalisation préférentiels des pot-mesureur 2 et pot- mélangeur 3,
Le pot-mesureur 2, représenté sur la fig.
2, est un pot étanche sur lequel sont fixées les extrémités des canalisations 4, 5 et 7; une contensnce de, par exemple 40 cm3, est, assurée par les dimensions et forme du pot et par le niveau de la canalisation 4 ; par ailleurs la forme donnée a la partie inférieure interne du pot et. à la disposition de l'extrémité de la canalisation 7 no laisse subsister, lors du transfert du volume de ce pot.dana la pot-mélangeur 3, qu'une quantité négligeable et d'ailleurs constante dû liquide.
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Le pot-mélangeur 3, représenta sur la figure
3, est un pot étanche sur lequel sont fixées les extrémités des canalisations 7, 8 et 13; l'arrivée do la canalisation 7 est avanta- gousoment tangentiollo à la paroi interna du pot; une contenance de, par exemple, 800 cm3 est assurée par les dimensions et tome du pot et par la niveau de la canalisation 7; une telle contenance permet de déverser dans ce pot au maixaa dix volumes du pot-mesureur 2; à la partio supérioure du pot 3, on a représenta un orifice 3a destiné à la fixation étanche d'une aiguille de prise d'échantillon plongeant .dans le liquide contenu; cette aiguille est reliée par une canalisa- tion au banc d'analyse.
La forme donnée à la partie inférieure intox.. ne du pot et la disposition de l'extrémité de la canalisation 13 ne laissant subsister, lors du vidage de ce pot, qu'une quantité minime de liquide, inférieure à 4 o/oo de sa contenance.
On voit, par la description qui précède, que le procédé faisant l'objet de l'invention et l'appareillage conçu pour sa mise en oeuvre dans le cas de liquides très actifs à manipuler à distance, permettent de réaliser par des moyens très simples donnant des résultats précis des prises d'échantillons d'un liquide à contrO- ler circulant à débit constant, ces échantillons permettant par leurs analysos de déterminer les caractéristiques moyennes du liquide circulant.