CA1029808A - Determination en continu de la resistance interne d'une cuve d'electrolyse - Google Patents

Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
Cette invention se rapporte à un procédé pour la déter-mination en continu de la résistance interne d'une cuve d'élec-trolyse ainsi qu'un appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon le procédé, on superpose au courant d'électrolyse un faible courant alternatif de fréquence f, on détermine la partie active de l'impédance que présente la cuve à ce courant alternatif, puis on extrapole jusqu'à la fréquence zéro la fonction donnant la partie active de l'impédance en fonction de la fré-quence f. Cette valeur active tend alors vers la résistance interne de la cuve. Ledit procédé peut-être appliqué à toute cuve d'électrolyse et, plus particulièrement aux cuves d'électrolyse ignée de l'alumine.

Description

10'~9808 ~ a pr~ente inventlon, qui résulte de~ recherches de ~U.
Thierry BRAU~ et Jean-Claude IACROIX, a pour objet un proc~dé
pour la d~termination en continu de la rési~tance interne d'une cuve d'électrolyse, ainsi ~u'un appareillage pour la mdse en oeu~re de ce procéd~.
Uhe cellule d'électroly3e ou cuve, comprend u~ cai~son ¢ôntenant un bain conducteur de courant éle¢trique~ et deux élec-trodes~ une anode réunie au pôle po~tif d'une source de coura~t ¢ontinu et une cathode réu~ie au p81e négati~ de cette source. ~e courant circule e~tre ce~ deux électrodes~ et décompose le bain d'électrolyse ou un de ses con#tituants en deux composant~ qui apparais~ent l'un à l'anode et l'autre à la ¢athode. ~e processus électro-chlmique consom~e une certaine quantité dté~ergie, qui se traduit par une chute de ten~ion dites force ¢ontre-électromotri-ce.
Si l'on dé~igne par:
U~ la te~sio~ aux bornes de~ électrodes~ ;
R, la résistance interne de la cellule d'électroly~e au~ bornes ae laguelle est prise la tension U, E, la force contre-électromotrice d'électroly~e~
I, l'inten9ité du courant éle¢trique traversant la cuve~ on ~ la relation:
E~
U.I est la puissance totale fournie à la cu~e~ EoI e~t la puissan-ce ooD~ommée par le processu~ d'électroly~e; RI2 e~t la puisoan-oe dis~ipée dan~ la ré~istance interne de la cuve.
Dans le cas des ¢uves servant ~ la préparation de l'alu-minium par électrol~se de l'alumine di9~0ute dans la cryolithe~
cette puissance dissipée permet de maintenir le bain d'électroly-~e à une température supérieure à sa température de fusion ~oitenviron 950~ à 1000~C. Dans ce cas, les deux électrodes sont en carbone, la cathode constituant le fond de la cuve et l'anode .
1029~
~tallt ~orm~e d~ un ou plusieurs blocs de carbone plongeant dan~ le ~ bain. ~'alumine est d~composée e~ aluminium qui se d~po3e sous forme d~une couche liquide ~ur la oathode, tandis que les ions o~gde se d~chargent ~ la ~urface de l'anode qui subit ain~i une combustion progressive.
En dehors de toute intervention ext~rieure~ la résistan- :
oe interne varie pour deu~ rai~ons principales~ d'une part la re-montée du plan, dit plan anodique, qui limite le systame des ano-des fa¢e ~ la cathode~ par suite de la combustion des anodes~
d'autre part l'appauvri~sement progre~if du bain d!électroly~e en alumine. ~orsque la teneur en alumine tombe en dessous d'une valeur critigue gui est de l'ordre de 1 à y%~ l'anode est polari-sée~ o'e~t-~-dire que le prooe~u~ ~le¢trolytique change de natu-re~ modifiant de façon importante la ré~istance intexne de la force contre-éle¢tromotrice.
Comme un certaln nombre de cuves sont ~ ntées e~ ~érie~
le courant I~ qui est régulé ne varie pratiquement pas et le ph~-nomène ~e traduit par une augmentation importante de la ten~ion U
au~ bor~e~ de la cuve polaris~e.
~ 20 Il est done important de conna~tre la valeur de la ré-Z ~istanee interne d'une ¢uve d'~lectrolyse, afin de pou~oir régu-lariser le proeessus d'électrolyse.
Il e~ t oonnu ae caleuler cette réslstance d'apras la formules R ~ ~
U et I ~o~t *aciles ~ mesurer~ mai~ E est inconnu. On se eontente donc de prendre pour E une valeur moyenne constante~
telle que 1,65 ~olt. C'est le procédé dit do la "pseudo-ré~
tance~ aotuellement utilisée sur les cu~es.
~e# tra~au~ r~cent~ destiné~ à améliorer les performan-ee~ aetuelles tout en assurant un fonctionnement ~table et auto- ~
matique~ ont conduit ~ chercher une plus grande préci~ion en dé-

- 2 -lOZ9808 terminant ~ la ~oi~ la rési~tance lnterne et la ~or¢e contre-~lec-tromotrice.
Ia demande allema~de N~ 2~ 050~126~ d~pos~e le 13 octo-bre 1970 au nom de Siemens et publi~e avant examen le ~0 a~ril 1972, d~crit un proc~dé de mesure de la résistance interne d'une cuve d'électrolyse. ~'auteux y d~finit la réac~ance X de la cuve en courant alternatif et pose que~ pour une petite variation ~1 de la hauteur de plan anodique, la variation ~X de la r~actance e~t proportionnelle 3 ~ 1 = m ~ ~
où m ne dépend que de la construction de la cuve.
Il pose ensuite que la variation ~ R de la résistance de la cu~e rapport~e ~ l'unit~.de longueur du déplacement du plan anodique peut~ pour de faible~ valeurs de ~ écrire:
. R~ all k1 ~C
1 .
o~ K1 e~t la concentration en alumine~ et all et C sont de~ cons-tante~.
Si~ au cours du deplacement ~ 1; la réacta~ce a varié de ~ 20 ~ X et la rési~tance de ~ R~ on a:
_ ~ all kl + C
dlo~ k~ R - C~
all ~;i~X /
j li suffit d'opérer deu~ variations de distance i~terpolai-re~ chaoune étant faite pour une conoentration kl oonnue d'alumine~
pour déterminer all et C : on peut alors déterminer la ~aleur de m pour la cuve donnée et par conséguent relier ~ à ~ R et ~
~ 'auteur suppose ensuite que R peut être agsimil~e ~la résistance R' de la cu~e en courant alter~atif, à trè~ basse fré-quence r.
Pour me~urer l'imp~dance de la cuve à la fr~quence f, ilinjecte dan~ celle-ci un courant alternatif de m8me fr~quence~ il ., .

me~ure la ten~ion au~c bornes de la cuve et l~intensite du courant qui la traverse. Par un filtrage~ pare la compo~ante co~tinue et la composante alternative. ~e~ composantes alternative~ de la tension et de l'inten~ité 80nt trait~es par quatre d~tecteurs ~yn-¢hrones de raçon ~ déterminer les parties réelle~ et imaginaire~
de la ten~ion et de l'intensité, la référence de phase étant prise sur le générateur du courant alternatif in~ecté. De ces dernier3, il tire Rt qu'il assimile à R, et, à partir de là, la force contre-~lectro~ trice E. ~'information est digitali~ée et traitée en temps réel par un ordinateur.
~ e procédé décrit repose sur plusieure hypQthases gue l'expérience ne confirme pas~ en particulier s~r des c~ves indus-trielles.En premier lieu~ l'hypothèse sur~ la résistance en courant alternatif re~ient à repré~enter le comportement de la cu~e par celui d'ua ensemble d'él~ments pa~sifs. Or l'exp~rience ~ ntre, au contraire que~ la p~rtie réelle de l'impedance~ c'est-'a-dire la résistance en ¢ourant alternatif, peut s'annuler et devenir né-~ative, ce qui implique la pré~ence d'él~ments actifs. ~'auteur pose également que ~ 1 D mQX ceci n'e~t eonfir~é que pour des ~arlatio~ de ~ 1 e~trêmement faibles, et ¢ette façon de faire ne peut a~oSr que la ~ignifi¢ation dtun développement en ~érie born~
~u terme linéaire, ... .
~ 'obJet de l'in~ention e~t u~ prooédé pour la détermina-tion en oontinu de la r~Bistanoe interne d~une ou~e d~électrolyse qui pallio ¢es inoon~nie~ts.
Un appareillage pour la mise en oeu~re de ce procédé ¢ons-tltue u~ autro obJet de l~in~entlon.
Dans le proc~d~ selon l'invention, on superpo~e au cou-rant continu d'électroly~e~ un faible courant altersatif ~if) de fr~guence (f)~ on d~termine la partio active (rf) de l'imp~dance gue pré~ente la cu~e a ce courant alternatif, pUiB l'on extrapole .
Jw gu'à la fr~guence z~ro la fonction donnant la partie acti~e ~ ' ' ' .
, ~, _ , 10~980~
(rf) de l'imp~dance en fonction de la fr~quenoe (f), cette valeur acti~e tendant alor~ vers la r~sistance interne (r) de la cuve.
~'appareillage selon l'invention comprend un générateur ~ basse-fréquence possédant, d'une part une sortie ~inusoidale re-liée ~ un modulateur de courant branché entre deux points pri~
sur les barres d'alimentation de la cuve~ de part et d'autre de cette derni~re~ et superposant au courant continu (I) qui traver-ee la cuve un courant sinuso~dale (if), d'autre part une ~ortie signal carré reli~e à un amplificateur de r~férence ~ i301ation galvanique, une sonde inducti~e de me~ure de courant (if) placée entre les deux points ci-deesu~ et, .attaquant un premier détec-teur ~ynchrone dont l'entrée de réf~rence e~t reli~e ~ la ~ortie de l!amplificateur de référence à isolation galvanique~ un ampli-ficateur séparateur continu-alternatif dont le~ entrées sont re-liées aux pôle~ de la cuve et dont la sortie donna~t la composan- .
te alternative (uf) de la tension (V) aux pôle~ de la cuve atta-que un deuxiame détecteur s~nchrone dont l'entrée de r~férence est ~galement reli~e a la sortie de l'amplificateur de.référence ~
isolation galvanique~ et un opérateur-divi~eur dont le~ entr~ee eont re~peotlvement reliée9 au~ sorties (uof) et (iof) des d~tec-teurs synohrone~ relatifs ~ (uf) et (if).
~ 'in~ention ain~i définie est expliquéo ~ l'aide d'exem-ples de réall~atlon illu~tr~e par les figures Jointes.
. .~a flgure 1 est u~ schéma bloo;d'un premier exemple di'ap-pareillage.
~ a figure 2 représente une sonde inducti~e pour la mesu-re de la ¢omposante alternative du ¢ourant traYersant la ¢uve.
~ a figure 3 repré~ente le s¢héma de principe d'un étage ampliflcateur opérationnel bouclé.
~ a figure 4 représente le schém~ d'un a Q lifi¢ateur adap-j tateur d'impédsn¢e et intégrateur.
~ a figure 5 est un grsphique donnant le~ allure~ de gsin .
. .
~~ - 5 --. - . - .
lOZ9808 et de phase concernant l'étage int~grateur de l'amplificateur que représente la figure 4.
~ a figure 6 repr~sente le ~chéma d'un limitateur de ten-8ion.
~ a figure 7 repré~ente le sch~ma dlun amplificateur adap-tateur d'imp~dance et séparateur de courant alternatif.
~ a figure 8 repré~ente le schéma de pri~oipe d'un étage de l'amplificateur de la figure 7, la figure 9 étant un graphique donnant les allures de gain et de phase de cet étage.
~ee figure~ 10 et 11 représentent les ~chéma~ bloc de mo-dulateurs de courant d'électroly~e, respectivement mont~s en déri-vation et en in~ection de courant. ~a figure 12 est le schéma com-plet d'un exemple de modulateur.
La figure 13 est un sché~a bloc permettant de comprendré
le fon¢tionnement d'un détecteur synchrone. ~a figure 14 donne le ~chéma d'un interrupteur bipolaire équivale~t au détecteur, les figuree 15 à 19 illu~trent ¢omment, dans dif~érentes hypotha~es, le courant ~ déte¢ter est découpé par le d~tecteur.
~ a ~igure 20 donne le ~chéma d'un amplificateur de réfé-rence à isolation galvanique.
~ a rieure 21 représente le schéma d'un opérateur divi-8cur.
la flgure 22 e~t le ~oh~m~ bloc d'un deuxiame exemple d'apparelllage plu~ évolué ~ue celui qu'illU~tre la figure 1.
Ia figure 2~ repré3ente le schéma d'un opérateur multi-pllcateur BUiVi d'un opérateur 60ustracteur.
Bur ces figure~ les mame6 repère~ représentent le~ mêmes ~l~ments.
~ e procédé pour la détermination en continu de la résis~
tance interne d'une cuve d'électrolyse, consiste à superposer un faible courant alternatif au courant d'élec~roly~e. ~a cuve est coneidérée comme une impédance dont la partie acti~e et la partie ,., . , ~ ~ ,. -lOZ~808 réactive sont succe~sivement d~terminées ~ une fr~quence donnée.
~es variations de la partie active en fonction de la fr~quence sont utilis~e~ pour d~terminer, par e~trapolation à la fréquence - nulle, la valeur de la ré~istance en courant continu (R) de la cuve. On peut me~urer ensuite la ten~ion continue (U) aux borne~
de la cuvé et l'inten~ité (I) du courant continu qui la traverse et déterminer la foroe contre-électromotrice d'électrolyse (B) par:
~ U _ RI -IB valeur de (R) ain~i déterminée peut servir de point de départ à la régulation de la po~ition du plan anodique~ par e~emple grâce au dispo~itif décrit dans le brevet françai~ ' N~. 1.397.946, demandé le 29 mar3 1965 au nom de:PECHINEY, Compa-gnie de Produit~ Chimiques et Electrométallurgique~.
On superpose donc au courant continue d'intensité (I) qui traverse la cuve un courant alternatif de fréquence (f) et d'inten61té ~if), de pré$érence de l'ordre de lO 4 à lO 5I. La tension totale (V) aux bornes de la cuve est alors:,V- U+uf z E ~ RI ~ Zfif , ,, où uf e8t la tension alternative produite par le courant if.
et Zf est l'impédance de la cuve à la fréquence f.
On mesure tV),et~ par fil,trage~ on eépare sa composante oontinu (U),de ea oompo,qante alternative (ufj; on mesure 8imulta-n~ment (l~), par esemple par une méthode d',induction.
A l'aide d'un dëtecteu,r sgnchrone, on mesure la compo-eante de (uf) qui e8t en phase avec (if)~ ainsi que oelle qui est on quadrature avec (if). On en tire Zf =rf +~Xf t ~ f= Xf .. . ... ~F
oùs rf et Xf sont les composantes de (Zf) qui sont respectivement en phase et en quadrature avec (if), et ~ est l'angle de phase de (uf) par rapport à (ir).
~ l'énergie di~sipée dans la cu~e par le courant alter-natif de fréquence (f) correspond la partie réelle (rf) de l'~mpé-,029808 dance, tandi~ que à (R) correspond seulement l'énergie di~sipée par effet Joule. Si l'on fait tendre la fréguence (f) ver~ zéro, (rf) tend ver~ (R). On trace donc la courbe donnant (rf) en fonc-tion de la fréquence (f) et on extrapole ~usqu'à la valeur zéro de la variable de façon ~ obtenir r(f=0)=R.
En pratique, on procède de façon un peu plu9 compliqu~e:
on prend comme référence le signal basse-fr~quence ~er~rant à mo-duler le courant d'électroly~e en vue de l'obtention du courant ~uperposé (if) et l'on traite sép ~ ément (uf) et (if) par détec-tion synchrone, pui~ l'on divise le~ résultat~ pour a~oir (rf).
La figure 1 donne le schéma bloc de principe de l'ap-pareillage utilis~, le ~chéma complet de chacun de~ él~ments uti-- lisés étant donné dans les figures suivantes~en vue de leur ana-lyse détaillée. Cet appareillage e~t monté sur une cuve d'élec-trolyse comprenant une anode (1), une cathode (2) et alimentée par des bsrres conductice~ (3). Il ~e compose d'une voie de mesu-re du courant modulé (if) qui comprend une sonde inductive (4) de mesure de courant et un adaptateur d'impédance intégrateur (5)~
d'une ~oie de me~ure de la ten~ion d'électrolyse (V), qui comprend un dispositif de protection contre les ~urtension~ (6) et un adap-tateur d'impédance-~éparateur de courant alternatif (7)~ d'un modu-lateur de courant (8) branché entre les poles de la cuve et pilo-té par un g~nérateur basse-fréquence (9), d'un amplificateur de référence ~ isolation gal~r~n~ue (10) et de deuY ensemblee de dé-t~otion ~ynchrone (11) relati~ l'un a la ten~ion (uf)~ l'autre au courant (if) et attaquant un opérateur-di~i~eur t~ ) qui porte le repare (12). Il peut être complété par un fréquencematre (13) donnant la ~,aleur de f~ et a~un appareil de lecture (14) donnant (rf)-L'ensemble de l'appareillage électronique est aliment~
par une source de tension symétrique ST po~édant un pôle po~itif STP, un pôle négatif STN et un point milieu ST0 mis ~ la masse.
~ 8 ~

Dan~ l~e~emple réalisé, la tension de cette source est de deux fois 15 ~olts.
On décrit ~ présent les divers él~ents qui composent l'appareillage. Certains de ce~ ~léments sont réalis~s spéciale-ment et sont décrits en d~tail, d'autres sont des éléments cou-rsnts di~ponibles dans le commerce~ et sont décrits plu8 sommaire-ment. Il est ~ noter que certains élément~ figurent en plusieurs e~emplaires dans le schéma complet.
On décrit a'abord la voie de mesure du co~rant modulé.
~a So~de inductive (4) est constituée~ ~elon la figure 2, par un golénoIde en forme de tore, encerclant la barre conduc-trice (~) parcourue par le courant (if) ~ mesurer. Ce soléno~de est réalisé à partir d'un mandrin fle~ible (15) en matériau ama-gnétique, sur leguel est enroul~ un fil conducteur A'E' (16) formant (N) spires de surface (S) régulièrement réparties. ~es longueurs (AA') et (BB') constituant le fil retour de la sonde passent par le centre des ~pires.
Si le courant (if) circulant dans la barre (3) est de la ~orme:
if = io (f).sin 2 ~ft o~ t est le temps~
la tension (ef) apparaissant entre les bornes A et B est égale ~:
ef ~ K i. (~). 2 1~ ~ sln (2n~ ft ou E ~ L S N
~ est la perméabilité magnétigue du vide ( 4~r 10 7)~ 1 est le nombre de spires au m~tre~ S est la surface d'une spire en mètre carr6s. On ~oit que la tension (ef) est décalée de ~ en arrière de l'intensité (if).
Dan8 l'exemple r~alisé, la sonde est constitu~e de deu~
sol~no~des toriques (17) et (18) (figure 4) mis bout à bout, leur9 longeurs respecti~e~ sont 1~50 et 2~50 mètres, leurs résistances électriques 2g~9 et 46~5 OhmB. ~e coefficient K de la 30nde est _ g _ .
~OZ98Q8 ~gal à 2~065.10 6 en unit~ MKSA. ~e poid~ est de 10 kg. Cette ~onde convient pour les me~ure~ sur le~ cuves de pr~paration de l'aluminium les plus importantes~ par exemple celles dont l'inten-~it~ du courRnt d'~lectroly~e atteint 200 kiloamp~re~.
~ L'a~aptateur d'impédance-int~grateur (53 comprend de~
étage~ opérationnel3 dif~érentiels à boucle~ dont le ~chéma de pr~ncipe est mppel~ par la figure ~. ~n étage (19)~ par exemple un amplificateur ~ transistor~ ou un circuit int~gr~ a deux en-trée~-(20) et (21) diff~rentielles, et une borne de sortie (22)~
Il po~s~de de plu8 de~ borne~ per~mettant de connecter des circuit~ -de correotion et des bornes d'alimentation ~ relier ~ la ~ource ST, ¢eg bornes ne sont pas repré~entées sur les figures. ~es en-trées (20) et (21) ~ont connect~es ~ deu~ bornes (23) et (24) d'entrée générale par des impédan¢e~ (Zl) et(Z~ 'entrée négati-~e (20) est d'autre part oonnect~e à la sortie (22) par une impé-dance (Z2)~ tandi~ que l'entrée po#itive (21) e~t connectée ~ la ma88e par une impédance (Z4).
~e gain de cet étage e~t donné par:
Sz - E1~1 ~ E2W2 1-+ W1-. 1 1 W2 o~ les ~onctions de tran~fert (W1) et (W2) sont égale~ à :
~W1 ~ Z2~ et ~e= Z~ ~
ecl étant rappelé~ l'adaptateur d'impédance-intégrateur (5) comprend~ selon la figure 4~ un amplificateur différentiel à
. grsnde impédance d'entrée~ constitué par les trois ~tages (25)~
(2~) et (27)~ et par un intégrateur~ constitué par l'étage (28).
~'entr~ée po~itive (29) de l'étage (25) est reli~e à l'une ~ de8 e~trémités du bobinage (17) et à la mas~e~ celle (30) de l'é-tage (26) étant reliée ~ l'eYtrémité correspondante du bobinage 30 (18), ~'autre extrémité de chacun de ce~ bobinagee (17) et (18) ~ e~t mlse en série. ~es sortie~ (31) re~pectivement (32) de~ éta-ges (25) et (26) sont reliées ~ l'entrée négative (33) re~pecti-.
. _ 10 --- ' . ~. .
- ~oz98o8 vement (34) du même ~tage~ La ~ortie (31) de l'~tage (25) est re-~ liée, par une ré~i~tance (35) ~ l'entrée nbgative (36) de l'~tage (27), cette entr~e (76) ~tant d'autre part reli~e ~ la sortie (37) par une résistance (38) de valeur égale ~ celle de (35). ~'entrée ~ positi~e (39) de llétage (27j e~t reli~e au curseur d'un potentio-~ mètre (40) branch~ entre la sortie (32) de l'étage (26) et la mas-- se.
~ E~ appliquant ce qui e~t expo~é ci-dessus à propos dela figure 3, on voit que, à la sortie des.étages (25) et (26), 10 . on obtient, en (~1) et (~2)~ des tension~ ~gale~ et en phase avec les tensions d'entrée~ appliquées en (29) et (30). En effet, ~n a, a~ec les notations de la figure 3: Zl~ ~o , i2= O, Z3- ':
o, z4=cx~ , d'o~: Wi= 0 et ~2= ~. L'impédance d'entrée est très grande~ de plusieurs centaines de m~gohm~ tandie que l'impédance de eort~e est très faible~ de quelques Ohm8~ car lee étages (25) et (26j sont à gain important~ ~a tension appliquée ~ l'étage (27) e#t égale à la différence entre les tension~ d'entrée (29) et (30), le poten~iomètre (40) permettant le réglage du zéro en rendant ~gale le~ tens~ons en (36) et (39).
. ~'entr~e négative (41) de l'étage (28) est connectée à
~: la sortie (37) de I'~tage (27)par un condensateur (42) en série a~eo une r~istance (43)~ l'entré.e positi~e (44) étant ~ la mas~e.
Ia ~ortie (45) de cet étage (28) ëst conneotée ~ l'entrée n~gati-~o (41) par ~n circuit intégrateur oomprenant~ montés en paralla-le~ un oondensateur ~46) et une résistance (47).
En appliquant ~ l'étage (28) ce qui est expoeé a propos ' do la flgure 3~ on ~oit que la tension de sortie~ en (45)~ est ~ ~ égale à la ten~ion d'entr~e~ changée de ~igne~ multipliée par Wl.
; Or:
; 30 ~la T~ ~ a~ec:
~ Tlp) (1 ~T2p) T 3 Rt47)~C(42) , . - . . . ~
' lOZ9808 Tl = ~(43?.C(42) T2 = R(47).C(46) où R(43) e~t la valeur de la rési~tance (43) en ohm8~ a(42) la valeur du condensateur (42) en farads, etc... A titre d~e~emple, Bi R(43) = 4~75 E J~ R(47) - 10 mégohms~ C(42) - 100 ~ ~ et C(46) - 0~47 ~f~ on a-. .
fO = 1 = 1,59.10-4 ~ 2 ~ T
~ fl --_ 1 = 0J033 Hz 2 ~r T2 F2 ~ -' - 0,335 Hz 2 ~
On obtient un filtre pa~se-bande~ ~elon la figure 5; la zone d~intégration ~e #itue au delà de la fréquence f2 et la pha~e est alors ~ . Compte tenu de l~inver~ion de signe dans ~ l~étage (28)~ le eignal de sortie est en pha~e avec (if) dans la ~ane d~intégration.
~ e choix de la fréquence de coupure fO permet, compte tenu du coefficie~t K de la ~onde~ de placer le gain ~ une ~aleur .~ .
ad~quate d~nnant~en (45)~ un ~ignal de l~ordre de 1 millivolt par : 20 ampare mesuré de I.
. ~a pr~cision de la voie de mesure du courant modulé dé-; pend complatement de la ~onde. Celle-oi exige une seotion constan te des eplre~ une r~partition uniforme de ¢e~ derni~res au long ~ du tore et le plan de chague ~pire perpendiculaire à l~axe du man-'~ drin support du boblnage.
On décrit ~ présent la vole de mesure de la teneion dlé-~: lectrolyse.
.. ~e di~po~itif (6) de protection contre lee surtension~ :
comprend un limiteur de tension (48) et un amplificateur (49).
~e limiteur de tension (48) e#t branch~ (figure 6) en-tre le pôle po#itif (50) c~est-à-dire l~anode, et le pôle négatif (51) c~e~t-à-d$re la cathode,de la cuve. Il comprend, branch~e ~ _ 12 -~ . ~
lOZ9808 entre le pôle positif (50) et la sortie positive (52) du limiteur, une résistance r~lable (53). Entre la sortie po~itive (52) et la sortie négative (51) sont mont~e~ une diode zener (54) mont~e en limiteur~ c'e~t-à-dire ~ont pôle "plus" connecté ~ la sortie po~iti~e (52), et, en ~rie avec cette diode une diode identique ~55), montée en sens in~erse, son pôle "moins" connect~ au pôle "moins" de ~54) et sont pôle "plus" connecte ~ la sortie négati~e . (51) du limiteur.
~ . ~e limiteur a deux fonction~, d'une part limiter, en ; lO cas de polari~ation de l'anode de la cuve~ le signal à une ~aleur non dangereuse pour le circuit de mesure~ d'autre part apporter une corre¢tion de phase sur le signal tension afin de compenser le déphasage de la ~oie ¢ourant. En ef~et, en fonctionnement normal ..
¢'est-~-dire pour un ~ignal d'entrée inférieur à la tension de fonctionnement de la diode zener~ le .circuit peut être assimilé à
un cir¢uit de type rési~tance s~rie, ici la résistance (53), et capacité C parallèle, ici les capacités de~ diodes, de la ligne et de l entrée de l'amplificateur (49). Ce circuit a pour fonction de transfert: ~ G 1 ' ,. ' ~:- 20 . . l ~p ; ~~ T ~ ~ (53).C
. En Jouant sur la ~aleur de R (53)~ on modifie la $r~quen- -:~ oc de ooupuro f ~ l e~ par conséquent la phase du Z ~ ~ ~5-~.C
8ignal .de ~ortie par rapport à celle du slgnal d'entrée U. On peut ainsi apporter, ~ur le signal tension, une ¢orreotion de phase ~ oompensant le d6phasage de la ~oie courant~ dû eesentiellement à
eondo inducti~e.
~ 'amplificateur de mesure (49) ¢omprend (figure 7) un amplifi¢ateur différentiel à grande impédan¢e d'entrée et deux dispositifs séparateurs alternatif continu.
~ ~'amplificateur différentiel co~prend les ~tages (56), (57) et (58): il est ldentiq~e à celui gui est décrit ci-des~u~
opos de la n gure 4. Sa description s'obtient en remplaçant, - _ 13 _ ~ 029808 dans la de~cription de la figure 4, le3 repère~:(25), (26)~
(27), (29), (30), (31), (32), (33)) (34), (35), (36), -(37), (38)7 (~9) et (40) respectivement par: (56), [57), (58), (51), (52), (59)~ (60), (61), (62), (63), (64), (65), (66), (67) et (68).
Une différence résulte de la pré~ence du tra~sistor (69) dont la base (70) e~t reli~e à la sortie (65) de llétage (58)~ le collecteur (71) ~tant relié au pôle nëgatif ST~ de la source de tension côntinue ST, tandis que l'émetteur (72) est relié à la ré8istance (66) qui n'est pa~, comme la résistance (38) correspondant de la figure 4, reliée à la sortie (65) de l'é-tage (58) mais à l'~metteur du transistor (69).
~ e dispositif séparateur-alternatif (7) comprend le~
étages (73), (74) et (75).
L'émetteur (72). du transistor (69) attaque, par l'in-termédiaire d'un potensiomètre (76), l'entrée positire (77) de l'étage (73) dont la sortie (78) e~t reliée à la base (79) d'un transistor (80). ~e collecteur (81) de ce transistor est réuni au pôle n~gatif STN de la source de tension continue ST~ tandis qu- eon émetteur (82) e~t réuni, d'une part par une ré~i~tance (83) au pôle positif STP de la 60urce de tension continue ST, d'autre part par une résistance (84) à l'entrée négative (85) de tage (73). Cette dernière entrée est connect~e par une r~is-tanoe (86) do ~aleur égale à celle de (84)~ à la sortie (87) de tage (74)~ réunie d'autre part à l'entrée négative (aB) de ~ 1'6tage par une résistance (89). ~'entrée positive (90) de cet : otage est mis à la masse. ~'étage (75) a son entrée positive (91) la masse, son, entrée négative (92) étant reliée, d'une part à l'émetteur (82) du transi~tor ~80) par une ré~istance (93)~
d'autre part à la sortie (94) de l'étage par un condensateur (95).
~a sortie (94) de l'étage (75) est reliée à l'entrée négative (88) de l'étage (74~ par une résistance (96). ~a sortie alterna- .
ti~e (97) est prise ~ur l'émetteur (82) du transistor (80).

Si l'on fait abstraction du tr~lsi~tor (80) qui consti-tue un s~parateur amplificateur de pui~sance de gain en tension (~1), l'~tage (73) peut être repr~senté ~elon la figure 8 qui e~t analogue à la figure 3. En appliquant le~ formules rappel~es à
propos de cette dernière figure, on peut écrire;
S - -Bl + E2 a~ec : Wl = Z2 - 1 et W2 - Z4 = 1 Zl Z3 Si l'on reboucle la sortie sur l'entr~e El par la fonction de transfert W' con~tituée par les étages (75) et (74), on a:
10 S - -SW~ + E2, ¢~est-à-dire S
~ 1 + w~
Or :W' = W (75)~ W (74), avec W (75) = -1 et W (74) - _R(89) ~ R~96) Si l'on prend R(89) = 100, il vient:
~(96J
W' z 100 1 = 1 = 1 avec : T' = ~ = 0,22 secondes ei l'on fait R (93) = 220 k ~ et C (95) = 100 ~ f Il résulte gue:
~ = ~ 2~
~ , '.
d'o~ f' - ~ 1 = 0,723 Hz ~2 ~ .
On obtient ainsi un filtrc paJse-haut de gain 1, ~oit d~clbel, eelon la figure 9. Au deseus de la fréquence de coupure f', la ~ortle e~t en phase a~ec l'entr~e. ~e potentiomètre (76) per~et de régler le zéro en l'absence de signaux périodiques à
l'entrée de l'amplifi¢ateur.
~ e dispositif ~éparateur continu comprend un étage' d'amplification (98) dont l'entrée po~itive (99) est reliée au cureeur d'un potentiomètre ~100) aont le~ extrémité~ ~ont reliée~
respectivement au pôle positif STP et au pôle négatif S~N de la source d'alimentation en courant continu. L'entrée négative de lOZ9808 cet étage est reli~e, par l'interm~diaire d'une résistance (101) au point commun (102) entre une ré~istance ~103) d'autre part reliée à l'émetteur (72) du transistor (69), et d'un conden~ateur (104) d'autre part relié à la masae. ~a ~ortie (105) de l'~tage (98) est reliée ~ la ba~e (106) d'un transistor (107) dont le col-lecteur (108) est relié au pôle négatif STN de la source de cou-rant continu S~ et dont l'~metteur (109) est relié aux points suivants: directement ~ la sortie continue (110), par l'intermé-diaire d'une résistance (11l), au pôle positif STP de la source de courant continu ST, par l'interm~diaire d'un conden~ateur (11?) à l'entrée négative (113) de l'étage~ et enfin~ par l'intermédiai-re d'une résistance (114), au point (102). Il e~t à noter que les résistances (101), (103) et (114) ~ont de ~a~eur égaleO
Si l'on prend pour origine de ce montage l'émetteur (72) au transi~tor (69)~ la fonction de tran~fert peut s'~crire:
. .1~. . ~ .
o~ R est la ~aleur commune des résistances (101), tlO3) et (114), et où l'on pose:
b - 3~ rC~(1122 ~ C = C(104).b = 3C (112) . V a ~104) 3 ~ ~ b ; On a un filtre passe-bas du 2ame ordre, ~i l'on prend: R - R (101) z R (103) ~ R (114) ~ 100 C (104) = 4,7~ ~ et C (112) - 1 ~ f~ on as b ~ 1!38~ C ~ 2~17 ~ T = 0~217 seconde et f z 0~733 Hz On a ainsi un filtre passe-bas possédant ~ensiblement la même ~réquenoe de coupure que le filtre passe-haut étudié à
propo~ du diepositif séparateur alternatif. Ia sortie est en ~PP~-d tion de phase a~ec l'entrée.
On remarque qu'on a disposé~ à la ~ortie de chacun de~
étage~ (58), (73) et (98) un transistor (69), (80) et (107), du type PNP monté en collecteur commun. Ce montage permet d'augmenter la puissance de l'~tage correspondant, pr~sente une impédance d'entrée ~lev~e, une impédanoe ....

de sortie faible, un gain de tension l~gèrement inf~rieur ~ l'u-nité et une trè~ Parge bande pa~sante. ae~ transistor~ peu~ent être supprim~ ei le~ étapes qu'il~ complétent ~ont ~uffisamment ~ puis~ant~ et possèdent des impédance~ de ~ortie ~uffisamment faibles. . . --~ e modulateur (8) du courant d'électrolyse peut être de l'un de~ tro1s types sui~ants:
- modulation directe de la source, au niveau du redre~seur, - in~ection d'un courant, - dérivation d'un courant Leg dlgpo~itif~ de r~glage d'une ~érie industrielle d'électrolyse, qui mettent en oeuvre de~ auto-transformateurs et aes r~actance3 réglables, ~e prêtent mal à une modulation directe et, en tous cas, la l1m;te au domaine de~ fréquences inférieure~
la fréquence du r~seau.
~ e dispositi$ décrit ci-après peut atre employé indif-féremment en dérivation ou en in~ection ~ur les cu~es d'électroly-se~ en utilisant une source d'appoint.
Selon la figure lO, qui illustre le montage en dériva-tion~ on considère un générateur de force éle¢tromotri¢e (E)~ de :~ résist~nce (r)~ d~bitant sur un circuit d'utilisation de for¢e contre-électromotri¢e (E'j et de rés1stan¢e (R). ~e modulateur (M) déri~e un ¢ourant a'intensité (i2)~ alore que le ¢irouit d'utilisa-tlon reçoit un ¢ourant (il) et que le générateur débite un oourant (1) on a: .
E_,E~R_,ri2 , . ..
Sur la figure ll~ qui illus~re le montage par inJection~
on retrouve le même générateur et le même ¢ir¢uit d'~tilisation~ et, en déri~ation sur ces ¢ircuits, un gén~rateur auxilliaire de force électromotrice (E~), de ré~istance (r'), en série a~e¢ un modula-teur (M).
On a: il z E - E' +-ri2 ? r ~ R
~ - 17 -- ,.~. . ~
lOZ9808 Ce~ deu~ montages appellent le~ remarque~ ~uivantes:
~or~que R = r, c~e~t_~-dire lor~gue la source est adap-tée à l'utilisation,~ et, dan~ le ca~ g~n~ral, le courant modulé traver~ant la ~érie d'~lectroly~e est ~gal ~ la moiti~ du courant is~u dU modulateur.
~a pui~ance di3sipée dan~ le modulateur e~t égale ~:
P _ (VU I ~) i2 o~ ~ est la tension minimale néoessaire au bon fonctionnement du moaulateur: tension émetteur collecteur minimale du transistor de régulation plus ¢hute de tension interne.
est la dif$érence entre les ~aleur~ e~trême~ de la teneion à~une série d~éle¢trolyse en marche normale.
Da~8 le cas o~ la tension (~) au~ bornes du g~nérateur (ou du r~cepteur) est in~érieure à (V~)~ le montage par inJect~on ~impo80~ d'où la néce~it~ de prévoir une source d'appoint de oroe électromotrioe ~(E~ et-de ré~istance intérieure (r~) telle que~s~EP~ + r'~i2)~ > ~. ' Dan~ tou~ l-s autres oas~ on a a~antage ~ ut$1iser le cona4o~à déri~ation qui éoonomi~e~la: source d'appolnt.
~20 ~e~moaulateur~oomprend (~igure 12) un trt~neistor de puleean¢e (115)~ ~onté en~régulateur séries ~on ¢ollecteur (116) ost relié au p81e positif (50) de la cU~o d'éleotroly~e~ tandle .
que~ eo~ émetteur (117) ~st relié~ à tra~ers une r~sistance de pro-t~ct~on (118) aus organes suivantss une sortie (119) de mesure d l'inten~té~ l'entr~e négati~e (120) d'un étage a~plifioateur (121) ~t une r~istanoe (122) de fsible ~aleur ¢on~tituant un s~u~t~ d'autre part rell~e au p81e négatif (51) de la cu~e. ~a ba~e (12~j du transistor (115) est attaquée par l'~metteur (124) d'un ti ~ tor (125) dont la base (126) est à 80n tour attaquée par 1'~metteur (127) d'un deuxième tran~istor (128). ~es collecteurs de oes deux transistors sont reliés au collecteur (116) du tran-sistor (115). ~a base (129) du transistor (128) est reliée ~ la ,.

10~9 8 0 8 sortie (1~0) de l'~tage (121).
~ Une tension de r~férence, élaborée par deux ~tages (131) et (132), est fournie ~ l'entrée po~itive (133) de l'~tage (121)~ ~'étage (131) a son entr~e po~iti~e (134) reli~e ~ la masse par l'interm~diaire d'une r~sistance (135). Son entrée n~gatire -(136) est reliée; à la sortie (137) de l'~tage par une résistance (138), ~ une pri~e (139) reliée a.une source de courant alterna-tif~ par une r~sistance (140), enfin, par l'intermédiaire d'une ~ré~istance (141), au curseur d'un poten~iomètre (142) monté entre le p81e négatif (STP) de la ~ource de tension continue S~ et la ma~se elle-même reli~e au p81e ~TO~ ~es résistances (1~8)~ (140) et (141) sont d'~gale valeur. ~'étage (132) a son entrée positi~e (143) reliée d~rectement à la masse, son entrée négati~e (144) étant reliée, d'une part à la eortie (137) de l'étage (131) par l'intermédiaire d'une résistance (145)~ d'autre part à ~a propre sortie (146) par une résistance (147). Cette sortie (146) est en : outre reliée à l'entrée positive-(133) de l'étage (121).
, .
Si l'on se reporte à la figure 3~ on peut éorire~ pour l'étage ~131):
8 (131) - _ (alEl ~ a2E2) o~: E1 est la tension au cur~eur du potensiomètre (1~2) et E2 la ton~ion alternati~e sur (139).
On a a~ ~ a2 - ~2r ~l d'o~ ~ (131) ~ - (E~ + E2) D~ même pour l'étage (1~2) ~ 8 (132) ~ - S (131) 2~
~'on fait R (145) - 10. R(147)~ ~ = 0,1 ; il s'en suit que (S(132) - 0~1 (E1 ~ E2 ).
~e potentlomètre permet de choid r la raleur de E~ donc celle du courant de polarisation, tandi~ que E2 est fourni par un g~nérateur basse fr~quence:
E2 = EPsin 2 ~' ft.
' ' ' ' , .
-- 19 -- .
" lUZ980~
~ e transistor (115) est mo~té en régulateur série: en réa-lité~ on utilise plusieurs groupes de transistor ~115)- ré~istan-ce (118) montés ~n parall~le, ~ cause de l'importance du courant qui le~ traverse. ~létage ampli~icateur (121) me~ure en perma-nence l'erreur entre la tension de ré~érence appliquée à l'entrée positivë (133), et la tension égale au produit de la ~aleur de la - r~si~tance (122) par l'intenslté du.courant (i) qui la tra~erse et qui constitue l'image du courant à réguler. Si- (i) croit, la ~ tension de sortie (130) décro~t, dim;nuant la polari~ation de base ~ 10 - du transistor (115) de m~n;ère à réduire le courant (i) qui le traverse. ~'effet oppos~ se produit lorsque (i) diminue. Comme la ~.
ten~io~ de rérére~ce ~ une composante alternative~l'inten~it~ (i) du courant varie ~elon la ~réquence de cette composante. ~e taux ~ de r~gulation est meilleur que ~,1%.
On décrit a pré~ent un en~embl~. d~tecteur synchrone (11). A oet e~fet, o~ rappelle d'abord le.principe de la détection synchrone, d'après la figure 13.
Soit.un système ~tudié (148), modul~ par un g~nérateur (9) qul pilote ~galement le détecteur synchrone. ~e ~y~tème étu-di~ .(148) ~et u~ ~ignal ~inu~oldal Ef = E. ~in ( 2 ~r r + f) ~ o~ i est la rréquence du générate.ur (9) e~t le dépha~age de (E~) par.rapport au ~ignal du générateur ~9)~
ae 8ign81 (Ef) e~t noyé dans le bruit : il cara¢térise le sy~tème étudier. Il passe d~abord dans un ampli~i¢ateur sélectii (149) oalé sur la rréquen¢e r, pUi8 il est appliqué à l'une des entrées du déte¢teur ~ynchrone proprement dit (150). ~e genérateur (9~ é-~ ~et également un sienal carré de ~r~quence (rj, en phase avec le ~ignal de modulation ~inusoldalO Ce si~nPl ¢arré est appliqué à
un d~pha~eur (151) puis~ aprè~ d~pha~age, à la deuxi~me entr~edu détecteur syn¢hrone (1~4). ~e sign~l de sortie de ce dernier passe dans un intégrateur (152) et de là, dan~ un appareil d'uti-.
-- 20 _ .
' ' lOZ98Q8 lisation (153), qui est representé sous ~orme d~un appareil deme~ure.
~ e d~tecteur synchrone proprement dit (150) peut atre assimilé (~igure 14) ~ un in~erseur double (154) qui serait piloté
par le g~nérateur (9) et qul inverserait le ~en~ de la tension : (E~)~ a la fréquence (~). Ceci re~ient à multiplier le YigLal (Ef) successivement par (+l) et par (-1), à une fréquence égale ~a iréquence propre, c'est-~-dire ~ redre~ser le signal (Ef).
~ e ~ignal de ~ortie (sr) ¢omprend do~c~ ~elon la fi~ure 15~ de~ arche~ ~onc~es comptées positivement ~ des arches claires ~ . comptées négati~ement .Sa valeur moyenne est ~gale à :
si moyO = 1 ~t ~r B. ~in 2 7r it dt ~ ~ . Eo cos ~.
~/r tt Si le signal mesuré (Ef) n'est pas synchrone de celui du g~nerateur (9) le terme (co~ ~ ) iluctue entre (+1) et (-1), et ~ sa ~aleur ~oyenne tend ~ers zéro lorsque le temp8 augmente~ d'où
: l~int~rê~ de di8po~er, ~ la sortie du détecteur (150) d~u~ int~-grateur (152) à constante de temps éle~ée. Si le signal est syn-chrone de celui du ~n~rateur~ ~ ~ e~t con~tant et ~a ~aleur . 20 ~oyenne une ~aleur bien d~terminbe. ~e premier oa~ e~t celui . du bruit, le deuxième cas est celui du ~ignal ~tudi~ (Ei).
. IR~ harmonique~ du Bignal ont une iniluence dii~érente .. sui~ant qu~il s~agit d'harmonique~ de rang impair ou pair. ~a ~i-. gure 16 conoerné un harmonique~de rang 3~ o~est-~-dire impair~ la rigure 17 un harmonique de rang 2~ o~est-a-dire pair. ~e~ arches au ~ignal comptéo~ po#itiveme~t dans la ~leur moyenne sont ha-ohurées ioncé~ celles comptées négati~ement ~ont hachurées clair.
Pour chaque position du ~ignal de r~érence, on obtient une ~a~
leur moyeune:
- de ~ ~ E. dans le ca~ de la ~igure 16 (harmonique de rang impair) nulle aans le cas de la figure 17 (harmonique de rang pair).

.. ~ .
: . . -10'~9S08 ~ e~ harmo~ique~ de rang pair donnent en sorte un batte-ment autour d~une ~aleur moyenne nulle; le8 harmoniqu~s de rang impair donnent lieu ~ une ~aleur ~oyenne non nulle.
La bande passante dépend de la constante de temps: T _~C
de l~intégrateur (152) con~titué par une résistance série de R
obm~ suivie d~un condensateur parnllèle de C ~arads plus RC aug-~ente, plus la bande passante est étroiteO Si :io = ~ ~ ~ on tran~met aln8i le~ bande~ de ~r~quences: f+ fO~ ~r+ fO~ 5f~0...
Clest pour remédier à ce dé~aut gue l~on place,!en amont du détec-tëur (150), un ampliilcateur sélectii (149) centré ~r la ~réquen-¢e i; cet ampliiicat6ur re~ette les fréquences 3~ 5~ etcO.. de :~
~orte que la bande du ~ignal est réduite à ~-+ fo.
~e rôle du déphaseur (151) e~t de dé¢aler d~un angle j la référence par rapport au ~ignal E~ à détecter. On ~oit que la ~igure 18, o~ la déte¢tio~ se fait en pha~e, c'est-~-dire o~ ~ = O, que la ~aleur mo~enne du signal est m~x;male~ tàndis que ~ur la i~gure 19, o~ la détection ee fait en quadrature ( ~ ~ ~ , la ~aleux du ~i4nal e~t nulle.
ha détection a~ec ~len~l nul~ du iait de ~a ~ensib1lité, e~t utill~ée pour ¢aler en phase le signal de r~rence ~ur le ~igo~l (Ef) ~ mesurer.
he d~tecteur synchrone e~t un appareil qui ~e trou~e tout ~ ~ait dans le ¢~mmer¢e~ il n~e~t donc pas utile de le ~écrire da~antage. Il comprend les ~l~ment~ (149) ~ (153) e~tour~ d~un re¢tangle ~~ tiret~ sur la figure 13.
~'appareillage utllise deux déte¢teurs, dont l'un concer-~e (ui), l~utre (ii).
~'a~pliiicateur de rérérence à isolation galvanlque (10) est monté selon le schéma de la ~igure 20.
~e signal de ré$érence en pro~enance du générateur basse-iréquence (9) se trouve, par l~intermédiaire du modulateur de cou-rant (8), au potentiel de la cu~e d'éleotrolyse, d~où la nécessité

lOZ9808 de la d~coupler par rapport au ~ig~al de la tension de la cuve:
o'e~t le r~le de l~isolation gal~anique.
. .
, Cet ampli~icateur de r~érence (10) d~bute par u~ ~tage adaptateur d~i~p~dance ~ entrée alternative comportant un transis-tor (154')dont l~émetteur (155~ e~t mi~ à la mas~e par l'intermé-diaire d'une r~sistan¢e (156)~ la base (157) ~tant attaquée par un potentiomètre con~tituée par une r~ tance ~ariable (158) co~-nect~e au p81e po~iti~ (159) d~une ~ource de tension auxiliaire dont le p81e n~gatif est à la masse~ et d'une r~si~tance (160) , d~autre part conne¢tée à la masse. ~a ten~ion alternative~ amenée par une prise (161),e~t achemin~e ~er~ la ba~e (157) par l~inter-médiaire d'u~ ¢ondensateur (162).
~e collecteur (163) du m8me tran~istor (154) e6t relié au p81e négatir d~une diode éle¢troluminescente (16~) d~autre part .
reliée au pôle positii (159)de la source de tension auYiliaire. En face de cette di~de (164) on.trou~e u~ photo-diode (165) rece~ant le ragonnement ~mi~ par la première. De cette faço~ on retrou~e au~ borne~ de la diode (165) un 8i~ ide~tique au. 8ign~l de sor-tie de transistor (154) sans qu'aucune liai~on matérieile e~iste entre les deu~ diodes :.l'isolation gal~n~que est donc totale. ~e .p~le positir de cette photo-diode (165) attaque la base (166) d'u~
tran~istor adaptateur d'impédance (167) dont l'émetteur (168) est a la masse~ le oollecteur (169) étant reli~ au pale po~itir de la ~ ~ource commune de tension continue ST par.l'intermédiaire d'une r~sistance (170). ~e p~le négatif de la photo-diode (165) est relié
.
au pôle positir STP de la ~ource ST. I
~e ¢ollecteur (169) du transistor (167) est ~galement réuni par une résistance (171) à une entrée (~72) d'un étage (173).
Cette entrée (172) est encore reliée, d'une part par une résistan-ce (174) à la sortie (175) de l'étage et ~ une sortie "référence"
(176)~ d'autre part, par une r~sist~n~e (177), au curseur d'un po-tentiometre (178) branché entre le p~le négatif S~N de la source . 23 ~0Z9 8 0 8 S~ et la masse STOo ~lautre entrée (179) de l~tage est ~ la masse. ~a sortie (175) est reliée, par une résisti~nce (180), ~ une entrée (181) d'un ~tage (182)~ cette entrée ~tant également reliée la sortie (183) de l'étage par un~ r~sistance (184) de ~aleur égale i~ celle de (180). Cette ~ortie est reliee à une prise "Fré-queuce ~ ~185). ~a 2ème entrée (186) de l~étage est i~ la ma~seO
i En ré~um~ cet ampli~icateur de r~férenwe ~ isolation ~ gialvianique comprend:
- un étage (154) adaptateur d'impédi~nce ~ entrée alternati~e (161), - u~ étage opto-électronique (164 -165) as~urant l'isolation gal-n~ que~ -- un étage adaptateur-i~mplificateur (173 - 182) pe~mettiant, par action sur le potentiomètre (178~ d'~liminer la compo~ante conti-nue du signal de sertie~ et de rémettre ce dernier en phase avec le sl~nai d'entr~e.
~ e g~nérateur bas~e-~réquence (9) e3t d'u~ modèle qui se trou~e couramment dans le commerce; il donne ~ la ~ois un signal ~i~u~o dal et un ~ignal carré de m~me ~réquence (f), réglable.Ce8 deux signaux sont en phase. n eet à noter que l'ampliiicateur 2Q de référence (10) peut-être connecté sur la sortie sinusoldale du g~n~rateur bas~e_rréquence~ lorsque comme ¢ela est sou~ent le ca~ le déteoteur ~y~chrone comprend un ¢~cuit trans~ormant le ~igDal einu~o7dal en ~ignal carré.
~ 'opérateur-di~iseur (12) comprend un module di~iseur (186'~ 'entrée (187) repérée nx" est reliée à la sortie (188) re-pérée " S n et ~ une prise de sortie (189). ~'entr~e (190) repé-rée n y N est reliée a une prise (191) ¢orrespondant ~ une inten-~lté (io) et l'entrée (192) repér~e l~ z n e~t reliée à une prise .
(193) correspondant ~ une tension (uo)0 ~'entrée ~194) repérée 30 n G ~ est reliée au curseur d'un potentiomètre (195) braDché
entre le p~le négatii STN de la source continue ST et la masse~
tandis que la prise (196) repérée ~ B n est reliée au curseur d'un ~ O'Z9 8 ~ 8 potentiomatre (197) branché entre le pOle pO~itir STP de la source continu S~ et la mas~e. ~e~ autres prises du module ~ont branchés respecti~ement aux trois p81es S~P~ STO et S~N de la source de ~ten~ion continue ST. Il est à noter que c'e~t la liaison " X - S "
qui donne au module (186) son c~ract~re de di~i~eur.
- Le ~ignal de sortie apparais4ant sur la pri~e (189) est ~gal à: -10 uo il est l'image de rf = uo ain~i qu~il est expliqu~
ci-aprè~O
On explique le ~onctionnement de l~appareillage ~elon le ~chéma ~implifié de la iigure 1.
~ e g~n~rateur bas~e-ir~queDce (9) a ~a ~ortie en courant 8inusoidal de fr~quence (f) reliée ~ la prise d~entr~e (1~9) du mo-. dulateur de courant (8) et sa ~ortie en ~ignal carré de iréquence(i? reliée ~ la prise (~6~) de l'amplificateur de r~rence ~ i~o-latlon gal~anique (10). ~e modulateur de courant (8) branch~ aux bornes (50)- (51) de la cu~e (1-2), module donc le courant I tra-~ersant la cuve ~elon une sinusoide de fréquence (i).
Un ¢ourant (ii) proportionnel à ce dernier e~t mesur~ par la sonde inductl~e (4) et son adaptateur d~imp~dance intégrateur (5). Ce dernier remet en phase le 8ignal i8~U de la sonde (4) et le , r~gularise. :
. ~e potentiamètre (40) permet de r~gler le zéro en l'absen-oe de signauY a l~entrée. -.
la sortie int~gr~e (45) est appliquée a l~entrée de l~am-plificateur sélectif ~149)de l~ensemble de détection synchrone (ll) ..
relat~ à l~i~tensit~ (if).~e déphaseur .(151)de ¢et ensemble est attaqué par le signal ¢arré de ~réquence (f)issu du g~nérateur bas-.. se-férquence (9) par l~intermédiaire de l'amplifi¢ateur de référen-ce ~ isolation gal~anique (lO)dont le rôle est de séparer le géné-

3~ rateur (9)qui est à la tension de la cu~e,de l'amplificateur ~ dé-tection syn¢hrone (ll).Comme la tension appliquée a l'entrée du d~-tecteur synchrone est porportionnelle ~ if=io sin(2 ~+ ~ ) et . 25 .~.. , , ' ~, , ~r -~ 0~9~io'~
que le d~phaseur (151) e~t r~glé de raçon ~ compe~er le d~pha~age ( 7 ), on obtient un gignal de sortie proportionnel ~: 2 io ainsi qu'il est expliqué ci-de~su~ ~ propo-~ du détecteur ~ynchrone.
~ a tenaion V aux boxne~ de la cuve est ~ppliqu~e ~ l~en-tré du limiteur d~ tension (i8) qui écrète la tension recueiliie en ca8 de surten~on d~e en particulier ~ la polarisation de l'ano-de. ~a sortie (52) du iimiteur e~t connectée ~ l'entrée de l'adap-. tateur d'impédance-3~parateur continu-alternatir (7) qui comprend un ampli~icateur diiiérentiel t56-57-58) dont le zéro e~t réglé
par action sur le potentiom~tre (68), et le séparateur alternatif-continu (7~-74-75)~ dont le z~ro e~t réglé par action ~ur le poten-tio~etre (76) en l'ab8ence de gignaux ~ l'entrée.~a sortie (97) da l'adaptateur-séparateur est reli~e à l'entrée de l'ampliricateur sélectii (149) de l'ampli~icateur-d~tecteur ~~nchrone (11) dont ,, le d~pha~eur (151) est attaqué par le Bignal carré i8~U du géné-rateur bas~e-iréquence (9), par l'intermédiaire de l'a~pliiicateur de r~i~ren¢e à isolation galvanique (10). Comme la tension appli-.. quée ~ l'.entr~e du détecteur synchrone e~t proportionnelle ~ u~ =uo sin (2 ~r r +~ ~' ) et que le déphaseur (151) est r~glé derac~o~
~ ¢ompen~er le déphasage ( ~ ) on obtient un sienal de sortie proportionnel ~: 2 Uo ain~1 qu'il est expliqué ci-des~us.
~ e signal correspondant à (io) est appliqué à l'entr~e (191) de l'opérateur-di~loeur (12)~ tandi# que le 8ienP~ corre8pon-.da~t ~ (uo) e#t appliqu~ ~ l'entrée ~193) du m8me diviseur; on obtient ~ la ~ortie (189) un signal proportionnel ~:
rr ~ uo . Ce ~ignal est mesur~ par l'appareil de le¢ture (14) gui .
pout être gradué directement en ~leur de (ri).
0~ opère à des ~aleurs d~croiseantes de la iréquence (i), on trace la courbe donnant (ri) en fonction de (f) et on extrapole ~usqu'~ la ~aleur zéro de (i)s on obtient alor~ r (i=o) = R, résis-tance de la cu~e.
Ce dispositii peut être perfectio~n~ de iaçon ~ per~ettre ~ i 1 02 ~
le calcul de la r~sistance R et de la ~orce contrélec~romotrice E de la cu~e; on le complète alors par un sy~t~me analogique ou numérique.
On a~servit selon la figure 22, le ~ignal de référence à la phase de courant (if).
~ e g~n~rateur ba~se-~réquonce ~9) à sa ~ortie sinu~oid~'e réunie ~ l'entrée du modulateur de courant (8)~ lui-m8me monté
entre les pôles~positi~s (50) et n~gat~f (51) de la cuve (1-2).
~a sortie signal carr~ du générateur (9) e~t reli~e ~ l'entrée de l'amplificateur de réiérence ~-isolatio~ gal~anique (lOj dont la ~ortie est reliée à l'entrée d'un déphaseur asservi (198)~ d~
~rant deux signaux carrés déphasé l'un par rapport ~ l'autre de 90 ~
~ a #onde inducti~e (4) de mesure du courant (ii) attaque l'a~plificateur intégrateur (5) qui attague u~ amplificateur s~-lëcti~ (199) ide~tigue à celui 'qui ~ur la figure 13, porte le re-p~re (149)-~a sortie de cet ampliricateur (199) est conne¢t~e à
deux détecteurs s~nabrone~ (200) et (201)~ identiques au détec-teur (150)~ de la figure 13, et pilot~s; le premier (200) par le ~ignal e~ guadrature a~ec la r~f~rence~ le deuxlème (201) a~ec le ~14onl en phase avec la réf~re~ce~ ces aeus ~ignaux ~tant déli-;~ ~rée par le déphaseur aseer~i (198). ~a sortie du d~teoteur (2~0) eet reliée à l'entrée d'a~ser~i~sement du d~phaseur (198).
~ e~ bornes de la cu~e (1-2) 80nt connect~es à l'entree du l~m~teur (6) do~t la sort~e est rellée à l'adaptateur d'impédance ot e~parateur continu-alternatir (7). ~a sortie de ce dernier est ~; reliée à l'entrée d'un a~pliiicateur sélootir (202) identique à
(149) de la iigure 13, et dont la sortie attaque le détecteur ., I .
oynchrone (203) pilot~ par le ~ignal carr~ en phase avec la r~fé-rence~ u du dépha~eur as~erri (198).
~e~ ~orties respecti~es des détecteurs 8ynchrones (201) et (203) sont reliée~ aux entrée~ d'un op~rateur-di~iseur (204) ~ ..
~0'~9~08 analogue ~ celui de la ~lgure 21, mai~ qui poss~de une troi~ me e~trée reliée ~ un ~laborateur (205) d'un facteur correctii K ex-pliqu~ ci-dessousO ~a sortie de l'opérateur-di~iseur (204) est .reli~e à u~ appareil de lecture (206) affichant la ~aleur de la rési~tance R de la cuve.
Une résistance (207) de très faible valeur est placée en ~érie avec la cuve après le p81e (51): cette.résistance, qu~ est commune aux cuves d'une série, con~titue un shunt permettant la mesure du courant continu I traver~a~t la ¢uve. ~es bornes de cette ré~i~tance sont reliées ~ l'entrée d'un amplificateur de mesure à isolation gal~anique (208j ide~tiqùe.~ celui que repr~se~te la figure 20, maiQ muni d'uae entrée di~i~rentielleO. ~a ~ortie de ~ ¢et ampliricateur est r~unie à l~entr~e ~-intensité ~t d~un opéra-teur multiplioateur (209) dont l'entrée "résistanoe" eQt rel1ée ~ la ~ortie de l'opérateur di~i~eur t204)o ~a ~ortie du multipli-cate~r (209) est reliée à l'entr~e d'un opérateur sou~tracteur (210) dont la sortie e~t reliée ~ un appare~l de mesure (211) aiiichaat la ~orce ¢ontre-électromotrice de la cuve.
Se courant I peut également atre me~uré au mo~en d'une ~onde ~duct1~s. Dan~ ce ca~ olat~on gal~anique n'est pius né-ce~saire.
On expligue à présent le io~ctionnement du dispo~itlr .
8elon la ilgurc 220 ~ e 8ignal carré de r~férence ~ la rréquen¢e (i)~ en pro-~en~nce du générateur basse-~réquence (9) par l'intermédiaire de l'ampliiicateur de r~i~rence à isolation gal~anique (10)~ est ap-pliqué à l'entrée du déphaseur a~8ervi (198)~ qui d~livre deus 8ignaux carrés déphasés l'un par rapport à l'autre de 90~O
~ e slgnal (ir) provena~t de la sonde inducti~e (4) est ~ 30 ampliiiée da~s l'ampliiicateur (5), iiltré dans l'ampliiicateur sélectii (199)~ puis mesuré par les deux détecteurs synchrones (200) et (201) pilotés, le ~remier (200) par le signal en quadra-. _ 28 -.. . .
- , lOZ9808 ture avec la r~f~rence, donn~ par la ~ortie,"90~" du déphaseur asser~i (198)~ le de~xi~me ~201) par le signal en phase avec la re~érence, donné par la ~ortie noOn du déphaseur a~servi (198).
~'angle de phase essentiellement variable (Q ) qui exi~te entre le courant (i~) tra~ersant la cellule et le ~i~na' de ré~érence e~tra~ne~ en ~ortie du détecteur synchrone (200)~ un sig~al : io ai~ ~ , où (io) e~t le module de (i~). Ce d~tecteur synchrone (200) travaille en détecteur de zéro et il attaque en contreréaction l'entrée d'as~er~is~ement du déphaseur (198). AiD~i toute erreur de phase entre le signal de ré~érence et le module de (ii) est corrigée par l'action du d~tecteur (200) ~ur le déphaseur asser-~i (198); la ~ortie n o~n de ce dernier est donc bien en phase a~ec le module de (i~)~ de 8erte que le d~tectsur synchrone (201) ~esure (io).
~ a tensio~ (V) pr~le~ée aux bor~e~ de la cu~e est ltmi-tée par le l~m~teur (6) pUi8 appliquee à l'adaptateur d'imp~dance et~8éparateur continu-alternatii (7) qui sëpare la composa~te con-t1nu ~(;U)~d- 1- camposante alter~ati~e (ui). Cett- der~ière passe rav-r l~amplii1oat-ur ~lectii (202)~ puis elle est me~ur~e 20 ~ ~ar le d~te¢teur sy~chrone (203) dont la r~iéren¢e e~t is~ue de la eortie ~oon du d:épbaseur asservi (198), donc en phase avec (if).
~a~#orti- d- oe d~teot-ur (203) donne donc le terme s Uo C0#~
o~ ( ~ ) est l'angle de pha#e (Uf) par rapport a (if).
operateur di~i~eur (204) iait l'opération Rr 3 Uo C08 io IB te~ion pr~levée au~ bornes du shunt (207)~ qui est l~lmage de I~ pa~se par l~ampliricateur de mesure à isolation .: galY~nlqu (208), puis est ~ppliquée à l'opérateur mNltiplicateur (209) qui reçoit d'autre part le 8ignal (Ri) il ~laborc donc ~30 (Ri.I)~ qui est~ à son tour~ appliqu~ ~ l'opérateur~sou~tracteur (210) qui reçoit d'autre part le 9ignal (U) émi~ par l'amplifica-teur séparateur (7)~ ~oir ~igure 7~ prise (110) ,et qui~ par con-.
, ~quent, ~ournlt: .U - R~I, c'est-~-dire (E~)~ qu'a~iche 1'appareil (211).
, Si llon pouvait ~aire tendre la fréquence du générateur (9) vers zéro, R~ tendrait vers(R) et (E~) vers (E). ~alheureuse-ment, s'il est possible~ en laboratoire, de descendre à des ~ré-quences de l'ordre de 0~1 ~ 0,2 Hz~ cela est Impossible en ste-lierO On doit donc ~e contenter deldescendre jusqu'à une ~réquen-ce de quelque~ Hertz~ et d~extrapoler à la ~réquence nulle la cour-be donnant (R~) et (~) en fonction de la fréque~ce.
En pratique~ on peut se contenter d'une m~thode empirique simplifiee. De la ¢onnaissance de (Xi) ~ basse ~réquence, on tire R et le iacteur K = R en ~onction de la ~réque~ceO DèQ lors, une mesure à une seule ~réquence (i) correctement choisie permet d'avoir (R~) et, par multiplication par ce coef~icient K, d'accé-der à R = K Ri.
Au~si inscrit-on à la ~aleur de K dans l'élaborateur (205) qui introduit dans l'opérateur diviseur (204) une i~ge de K. De~ lors, cet op~rateur élabore: ERf, c'est-~-dire R. Il en r~sulte que l'opérateur-soustracteur t210) élabore E = U~
~ous les él~ments de cet appareillage existent dans le commerce où sont décrits ci-des~us ~ propos des figures 1 à 21, part l'opérateur multiplicateur (209) et l'opérateur soustrac-teur (210). ~e ~ch~ma de l'ensemble de oe~ deux él~me~ts est don-n~ par la figure 23.
Un module multipli¢ateur (21I'~a sa premiere entrée (212) repérée "Xa reli~e ~ la sortie de l'amplificateur de mesure ~
isolat1o~ galvanique (208) qui donné I~ sa deuxi~me entr~e (213) repérée "Y" reli~e ~ la sortie (214) d'un ~tage adaptateur d'impé-dance (215j dont l'entrée négative (216) est reliée, d'une part par une résistance ~(217)à la sortie de l'opérateur-diviseur (204) qui donne R, d'autre part par une résistance (218)égale ~ la rési~-; tance (217), à sa sortie (214). ~'entré positive (219) de ~ 1'étage (215) .

,.
~OZ980~
est reli~e au curseur dlun potentiom~tre (221) branché aux bornes négatives de la source de tension S~, c'est-~-dire entre le~
bornes S~0 et S~N, tandi~ que la quatri~me entrée (222) est reliée ~ la ~ortie (223) do~nant ainsi au module ~o~ caractère de multi-plicateur. Une sortie auxiliaire (224) repérée "Bal", est reliée ~u curseur d'un potentiomètre (225) branché entre ST0 et STP de la ;
~ource de tension ST. Les troi~ prise~ d'alimentatio~ (226)~ (227) et (228) sont respectivement reliées ~ ST~ S~0 et S~P de la sour-oe S~. , ~'entrée U~ qui porte le repère (229) e~t reliée à la sor-tie (110) du ~parateur (7) repr~enté par la ~igure 70 Elle est reliée~ par u~e résistance (230) ~ l'entree n~gati~e (231) d'un éta-ge (232), entrée d'autre part co~nectée par une résistance (233) ., . I
egale à (230)~ ~ la eortie (234) de l'étage. ~'entrée po~iti~e (235) de ce dernier e~t ~ la mas~e.
ha sortie (234) de l'étage (232) e~t reliée par une rési~-tance (236) à l'entrée positi~e (237) d'un ~tage (238). Cette entrée ~st en,outre reliée~ d'u~e part par une rési~tan~e (239) à
,la sortie (223) du module (211)~ d'autre~part par une résistance 20, (240) à la ma~se; le~ trois r~sistances (236), (239) et (240) sont égales; il est nécessaire que (U) et (~ oient a~reoté~ du ma~e coei~i¢lent de proportionnalité. ~a sortie (241) de l'étage (238) est reliée à la base (242) d'un trao~istor adaptateur d'imp~-da~ce et ampliiicateur de puissance (243) dont le collecteur (244) 1 , e8t reli~ au pôle n~gatir STN de la source de ten~ion continue St et dont l'émetteur (245) est relié à la sortie (246) donnant (E) et, ., . I
d'une part p~r une résistance (247) au pOle positif ST~ de la so,ur-ce ST~ d'autre part par une résl~tance (248) ~ l'e~trée négat~e (249) de l'étage (238), elle-même reliée à la masse~ c'est-~-dire au point milieu S~O de la source ST~ par une r~istance (250)o ~e ionctionnement des op~rateurs ~tiplicateurs et sous-tracteurs e~t évident. ~e module (211) reç~it, en (212) u~ #igna (I), en (213) un signal R sous une imp~dan~e faible donnée par ,, 31 lOZ9 8 ~ 8 l~étage (215); co~me l~entrée (z) est reli~e ~ la sortie (s), le module fonctionne en multiplicateur et donne, ~ S8 ~ortie (223), un signal propoxtionnel ~ (XY), c'est-~-dire à (RI)o ~e signal (U)~
adapte en impéda~ce par l'~tage (232)~ e~t additionn~ au ~ignal (~T) ~ l'entrée (237) de l~tage (23~) et tra~smi~ ~ la sortie (246) ~ous ~aible impédance et forte puissance par le transis-tor (243~.
Dan~ l~appareillage r~alisé, les ~tage8 sont tous con~-titués par de~ circuits intégré~ 2301 ~ à l~exception des étages:
- t28) figure 4, qui est du type 8018~
(121) iigure 12~ qui e8t du type 1322, (173) et (182) rigure 20, qui so~t du type AD 301 ~H~ .
~es diodes Zener (54) et (55) de la iigure 6 ~ont des 207 Z4 pour une r~si~tan~e ~ariable (53) de 110 ohms. ~e~ tran~istor~ (69)~
(80) et (107) de la i ~ e 7 80~t du t9pe 2 N 2905. DaD8 la figu-re 12 les transi~tors (115) et (125) ~ont de~ 2 N 3055 pour dea résistances (118) ~ales a 1 obm et un ~hunt (122) de 0~01 obm~
les transistor3 (115) étant re$roidis par c~culation rorcée d'alr~ eniin le tran~istor (128) est un 2 N 2219. Dans la iigure 20, le tran~istor (154) est un 2 N 3053 et dan3 la iigure 23~ le tra~sl#tQr (243) est ~n 2 N 2905~ l'en~emble ¢on~titué par le~ dlo-de~ (164)~ (165) et le tran~istor (167) e~i~te dax~ le commer¢e ~ou~ la réf~re~ce 5082 - 4350. ~e~ cirouits multiplicateurs-di~i-~eur~ (186) de la ~igure 21 et (211) de la ~i~ure 23 sont tous deux du type 107 C.
~a Yaleur de R obtenue permet de piloter un appareil auto-~atigue d- commande de la distance anodique de la ¢uve. ~ne aug-mentation simultan~e des valeurs de ~ et de E peut ~ervir ~ d~clen-cher l'alimentation de la cu~e en alu~ine.
1 30 ~e proc~dé et le dispositi~ s'appliquent ~ la détermina-tion de la résistan¢e de toute cuve d'electrolyse et, plus particu li~rement des cuves destin~es à la pr~paration de l'aluminium par ~lectrolyse ign~e de l'alumine.
~, .
_ 32 ~
.1 . _r 1

Claims (11)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendique, sont définies comme il suit:

1. Un procédé pour la détermination en continu de la résistance interne (R) d'une cuve d'électrolyse à partir d'une tension (U) aux bornes de la cuve et d'un courant continu (I) qui la traverse, dans lequel on superpose audit courant continu d'électrolyse (I) un faible courant alternatif (if) de fréquence (f), caractérisé en ce que l'on détermine la partie active (rf) de l'impédance que présente la cuve à ce courant alternatif, puis que l'on extrapole jusqu'a la fréquence zéro la fonction donnant la partie active (rf) de l'impédance en fonction de la fréquence (f), cette valeur active (rf) tendant alors vers la résistance interne (R) de la cuve.

2. Un procédé selon la revendication 1, mettant en oeuvre la détection synchrone, et caractérisé en ce que l'on prélève par induction le courant alternatif (if), à partir d'une barre d'alimentation de la cuve, que l'on remet le signal obtenu en phase avec le courant alternatif (if), puis qu'on le mesure par détection synchrone à partir d'une référence constituée par une tension de fréquence (f) que l'on prélève aux bornes de la cuve une tension (V), que l'on sépare de cette tension sa composante alternative (uf) que l'on mesure par détection synchrone à partir de la même tension de référence de fréquence (f), enfin l'on divise le module (uo) de (uf) par le module (io) de (if) de façon à obte-nir la composante active (rf) de l'impédance de la cuve, et que l'on extrapole en faisant tendre vers zéro la fréquence (f) de façon à faire tendre la composante active (rf) vers la résistance interne (R) de la cuve.

3. Un procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on accroche la phase du signal de référence de fréquence (f) des détections synchrones sur celle de la compo-sante alternative (if) du courant traversant la cuve.

4. Un procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on effectue l'extrapolation vers la fré-quence zéro en traçant la courbe représentant la composante active (rf) de l'impédance de la cuve en fonction de la fréquence (f), l'on extrapole cette courbe jusqu'à la fréquence zéro de façon à
obtenir: r = rf(f = 0), puis que l'on choisisse une fréquence (f) et que l'on suppose constant le rapport (K) de la résistance interne (R) de la cuve à la composante active (rf) de son impédance à la fréquence (f) choisie, ce qui permet dès lors d'obtenir la résistance interne (R) en multipliant la valeur active (rf) de l'impédance de la cuve mesurée à la fréquence (f) par le coeffi-cient supposé constant (K).

5. Un appareillage pour la détermination en continu de la résistance interne (R) d'une cuve d'électrolyse comprenant des détecteurs synchrones et un générateur de fréquence (f) possédant une sortie sinusoïdale et une sortie signal carre en phase, carac-térisé, d'une part en ce que la sortie sinusoïdale du générateur est reliée à un modulateur de courant branché entre deux points pris sur les barres d'alimentation de la cuve de part et d'autre de cette dernière, et superposant à un courant continu (I) qui traverse la cuve un courant sinusoïdal (if), que la sortie signal carre du générateur est reliée à l'entrée d'un amplificateur de référence à isolation galvanique, d'autre part par une sonde inductive de mesure de courant sinusoïdale (if) placée entre les, points des barres d'alimentation et attaquant un premier détecteur synchrone dont l'entrée de référence est reliée à
la sortie de l'amplificateur de référence à isolation galvanique, un amplificateur-séparateur alternatif continu dont les entrées sont reliées aux pôles de la cuve et dont la sortie donnant une composante alternative (uf) d'une tension (U) aux pôles de la cuve est reliée à l'entrée d'un deuxième détecteur synchrone dont l'entrée de référence est également reliée à la sortie de l'ampli-ficateur de référence à isolation galvanique, et un opérateur-di-viseur dont les entrées sont respectivement reliées à des sorties (Uof) et (iof) des détecteurs synchrones relatifs à (uf) et (if).

6. Un appareillage selon la revendication 5, dont le gé-nérateur de fréquence ne possède qu'une sortie sinusoïdale, carac-térisé en ce que l'entrée de l'amplificateur de référence à isola-tion galvanique est relié à cette sortie sinusoïdale, sa sortie étant reliée, par l'intermédiaire d'un dispositif transformant le signal sinusoïdal en signal carré, à l'entrée de référence des détecteurs synchrones.

7. Un appareillage selon la revendication 5, comprenant un générateur basse-fréquence de fréquence (i) possédant, d'une part une sortie sinusoïdale reliée à un modulateur de courant branché entre deux points pris sur les barres d'alimentation de la cuve, de part et d'autre de cette dernière, d'autre part une sortie signal carré réliée à l'entrée d'un amplificateur de réfé-rence à isolation galvanique, une sonde inductive placée entre les points des barres d'alimentation et attaquant par l'intermédiaire d'un adaptateur d'impédance-intégrateur, un premier détecteur synchrone, un amplificateur-séparateur dont les entrées sont reliées aux pôles de la cuve et dont la sortie donnant la compo-sante alternative de la tension aux pôles de la cuve attaque un deuxième détecteur synchrone, les sorties du premier et du deuxiè-me détecteur synchrone étant respectivement reliées aux entrées d'un opérateur-diviseur donnant, en sortie, la composante active (ri) de l'impédance de la cellule à la fréquence (f), caractérisé
en ce que la sortie de l'amplificateur à isolation galvanique est reliée à l'entrée d'un déphaseur asservi comportant une sortie phase 0 reliée aux entrées de référence des premier et deuxième détecteurs synchrones, et une sortie 90° reliée à l'entrée de ré-férence d'un détecteur synchrone auxiliaire attaqué par la sortie de l'adaptateur d'impédance intégrateur et dont la sortie est connectée à l'entrée d'asservissement du déphaseur asservi, de sorte que le signal de référence des premiers et deuxième détec-teurs synchrones est accroché sur la composante alternative (ii) du courant traversant la cuve.

8. Un appareillage selon la revendication 7, caractérisé
par un élaborateur d'un facteur K, dont la sortie est reliée à
une entrée multiplication de l'opérateur diviseur, de sorte que l'on obtienne, à la sortie de cet opérateur, le produit K.rf ?R.

9. Un appareillage selon la revendication 8, com-prenant un shunt de mesure de l'intensité du courant continu (I) traversant la cuve, monté en série dans la barre d'alimenta-tion de la cuve en dehors des points, dont les bornes sont respec-tivement reliées aux entrées d'un amplificateur de mesure à entrées différentielles et à isolement galvanique, caractérisé en ce que la sortie (R) de l'opérateur-diviseur est reliée à une entrée d'un opérateur-multiplicateur dont l'autre entrée est reliée à la sortie de l'amplificateur à isolement galvanique et dont la sortie est reliée à l'entrée d'un opérateur-soustracteur dont la deuxième entrée est reliée à la sortie de l'ampliiicateur-séparateur don-nant la tension continue (U) de la cuve et dont la sortie donne la force coutre-électromotrice d'électrolyse E = U -RI.

10. Un appareillage selon la revendication 9, dans lequel la mesure de l'intensité du courant continu I traversant la cuve s'effectue par l'intermédiaire d'une sonde inductive, caractérisé
en ce que la deuxième entrée de l'opérateur-multiplicateur est directement reliée à cette sonde inductive.

11. Un appareillage selon la revendication 5, caracté-risé en ce que le modulateur de courant comprend au moins un tran-sistor de puissance en série avec un shunt, branché en dérivation sur les points pris sur les barres d'alimentation de la cuve, de part et d'autre de cette dernière, les bases de ces transistors étant connectées à la sortie d'un amplificateur possédant deux entrées différentielles, dont l'une est connectée au shunt, l'autre étant connectée, par l'intermédiaire d'un amplificateur, à la sortie sinusoïdale du générateur.