CA1212784A - Detecteur de niveau d'ionisation d'un milieu gazeux controle par arc electrique - Google Patents
Detecteur de niveau d'ionisation d'un milieu gazeux controle par arc electriqueInfo
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Abstract
Abrégé Détecteur de niveau d'ionissation d'un milieu gazeux contrôlé par un arc électrique L'ionisation est créée par arc électrique au sein de la chambre (4) qui est en communication avec le milieu ambiant à travers la grille de protection (5). Les électrodes (E3, E4) de mesure de la conductivité fonction du niveau d'ionisation permettent de réamorcer une décharge électrique entre (E1) et (E2) à partir d'un certain seuil par le circuit de réaction (10) commandant la porte (9) et déclenchant la décharge du condensateur (C1)dans l'enroulement (8). Le contrôle de la fréquence des décharges permet de connaître les variations du niveau d'ionisation. Figure 1.
Description
Détecteur de niveau d'ionisa _on d'un milieu ~azeux contrô _ par arc électrique L'i.nvention se rapporte à un détecteur de niveau d'ionisa-tion contrôle par arc électrique.
L'utilisation de détecteurs ioniques d'incendie est déjà
très répandue en raison de la très grande rapidité de reponse de ces ap~arei.ls et de lellr faible sensibilite cl l'action no-cive des gaz.
Cependant les détecteurs ioniques déjà connus étant consti-tués essentiellement par deux chambres, l'une ouverte afin d'être en contact avec le milieu que l'on surveille l'autre pratiquement close, comportant une très légère fuite, et recevant toutes deux le rayonnement d'un échantillon radioac-tif il est clair que leur emploi est dans certains cas peu recommandable.
L'échantillon ionisant l'air ou le milieu contenu dans les deux chambres, on constate normalement que les conducti~ités entre les électrodes de mesure sont identiques dans les deux chambres. Cependant dès que le milieu ambiant dans lequel se trouve le détecteur pénétrant dans la chambre ouverte subit des variations d'ionisation ou de conductivité comme par exemple lors de l'apparition d'un feu, des collisions se pro-duisent entre particules et ions présents dans cette chambre entralnant ainsi une forte diminution de la conductivité
alors que la conductivité dans la chambre fermée reste L3~
pratiquement inchangee pendant une assez longue période. La détection extremement rapide de cette di~férence de conducti-vité ~ermet de détecter l'apparition d'autres sources de pollu-tion.
L'inconvénient de tels appareils dans certaines industries comme l'industrie a~ricole est éviden,t puisque leur utilisation permettrait à des particules radioactives de contaminer des produits alimentaires ce qui entraînerait de graves dangers 10 pour les consommateurs. En outre quels que soient les domaines d'utilisation de ces appareils il est indispensable de pouvoir les récupérer après un incendie ce qui n'est pas toujours possi-ble de sorte que la matiere radioactive risque de contaminer le système de distribution de l'eau d'alimentation par les eaux 15 de ruisselement ayant été en contact avec les appareils non recu~érés.
L'objet de l'inventio~ est un ~etecteur ~e niveau d'iol~isation caracterisé en ce l'ionisation du mil;eu que l'on surveille 20 est ~rovoquee par un arc électr;que entre une première paire d'électro~es, la conductivité du milieu entre deux électrodes de mesure contiolant au moins un circuit de réaction in~icateur du taux de décroissance des ions, fonction des variations du nombre de particules du milieu ambiant et de leur mobilité.
On évite de la sorte l'utilisation de matières radioactives, les deux chambres distinctes destinées à comparer les conducti-vités de deux milieux momentanément distincts étant remplacées par une simple chambre.
Une autre caractéristique de l'invention est de compenser la disparition rapide des ions résultant de leur impact sur les particules du milieu pénetrant dans la chambre de mesure de la conductivité au mo~en d'un circuit de réaction contrôlant le 35 déclenchement d'un arc électrique,de très courte durée.
~'avantage de cette méthode est non seulement la répétition des mesures par ~ormation d'ions mais encore la comparaison des résultats entre deux reamorc,ages de l'arc en vue de discriminer éventuellement ].es types d'ions formés en fonction de leur mobilite. On peut ainsi. sui.vre l'évolution d'un certain phé-nomène par exemple ~hase d'émission de particules lourdes ou légères au cours d'ull ;,ncendie. En outre l.a création disconti-5 nue d'arc provoquan~ l'ionisation a pour conséquence de réduirede façon considérable la consommation d'énergie nécessaire au fonctionnement de l'a~pareil.
Une autre caractéristique du détecteur est l'inclusion d'un lO circuit de comparaison des résultats de deux mesures successi ves de la conductivité. Ce circuit pouvant comporter de simples ~, éléments analogi~,ues et le dispositi~E d~e~ commande de l'arc pouvant fournir des tensions de l'ordre de ~ à 12.000 V très courte durée de l'ordre de lO0 à 50~ nanosec., le courant étant de 15 l'ordre de l microampere, on parvient ainsi à utiliser des puis-sances extrêmement faibles de l'ordre de 16 picowatt pour assu-rcr ~ tioll d~ la chalnl~re de mecllrt~ la consomm.ltio~l tota-le des composants des autres circuits etant limitée a 20 micro-watt par exemple.
l) D'a~tres caracteristiques et avanta(1es d l'invention apparal-tront au cours de la description suivante faite en référence aux dessins et qui représentent à titre d'exemple, non limitatifs un mode de réalisation de la présente invention et des varian-25 tes de la commande de signalisation des mesures.
La figure l est une représentation schématique de l'appareilet de ses circuits.
30 La figure 2 le diagramme représentant les tensions de controle du transistor commandant le déclenchement de l'arc électrique.
La figure 3 un exemple de succession des tensions de commande de l'arc et de la variation de la conductivité entre électro-35 des de mesure.
La figure 4 le schéma d'un circuit de si.gnalisation de la détec-tion d'une chute de conductivité, I.a figure 5 une variante du dispositir de la figure 4, La figure 6 le schéma des tensions du dispositif de commande de déclenchement de l'arc électrique, La figure 7 une variante du dispositif de la figure 5~ et La figure 8 un exemple des tensions des commandes du dispositif de signalisation représenté à la figure 7.
Le détecteur schématisé figure 1 comprend essentiellement une chambre unique 4 dont l'ouverture est recouverte par une fine grille de protection 5 mise à la masse. La grille permet notam-ment la suppression d'émissions radioélectriques parasites. Les 15 electrodes El et E2 servant à la production d'arcs intermittents ainsi que les électrodes E3 et E4 de mesure de la conductivité
~lu mil-ieu sont alimentcs en tellsio~ les ellrolllemcllts 7 d'u transformateur dont l'enroulement primaire 8 est contrôlé par la porte 9 du ~ansiStOr Zl Cette porte est connectée par le 2n Cil`CLlit 1O au ircuit ~e mesure ~e cond-lctivitc de l'espace ~ompris entre Ics électrodes E3 et -k`~.
L'alimentation de l'enroulemellt primaire 8 s'effectue au moyen de terminaux l et 2 connectés aux bornes de tout dispositif 25 d'alimentation fournissant respectivement une tension positive au terminal l par exemple de l6V et une tension négative au terminal 2 de -6V. La tension de référence au terminal 3 peut être de +6V. En absence de conduction de Z1 le condensateur Cl connecté à la masse et au terminal 1 par la résistance R1 se 30 charge. Lorsque la tension de l'anode 11 crolt et dépasse celle de la porte 9 le condensateur Cl se décharge par Zl à travers l'enroulement primaire 8 du transformateur. La décharge se pro-duisant en un temps extremement court une différence importante de potentiel se produit aux bornes de l'enroulement secondaire 35 7 connectées aux électrodes El et E2 provoquant ainsi un arc électrique entre ces électrodes. L'accroissement de l'ionisa-tion du milieu contenu dans la chambre 4 accroît la conductivi-te entre les électrodes E3 et E4 entralnant l'accroissement de la tension de la porte g. Le condensateur C1 venant de se décharger on voit que le dépassemerlt de la tension de l'anode 11 par la tension de la porte 9 se produit en un temps très court, la décharge du condensateur entraînant la coupure immé-diate par Z1 de l'alimen~a~ion de l'enroulement 8.
On voit que dès que la chambre 4 est ionisée, le condensateur C2 se charge à une certaine valeur et que le moment où la ten-sion de la porte 9 dépàsse celle de l'anode est fonction de la conductivité de l'espace situé entre les électrodes E3 et ~4 10 ainsi que des valeurs des résistances R2 et R3. Il en résulte que si au cours du temps, la conductivité varie entre E3 et E4 en raison d'une disparition rapide des ions due à la venue dans la chambre 4 de particules émises par exemple au cours d'un incendie, la fré~uence d'amor~cage de l'arc entre E1 et E2 croltO
15 On obtient ai,nsi un moyen commode de détecter la pollution du milieu environnant la chambre 4.
I,a figure 2 montre en V9 la courbe de décroissance de la ten-sion de la porte 9 entraînant ].a conduct-ion brusque de Z1, lors-20 que la tCll~iOII d'allocle representée en ~11 dépasse la vale~llr Vde la tension V!3 de 1.a porte 9, La ten~ion V12 de la cathocle 12, croît al~is brusquement à l'instant t1 puis décroît jusqu'à
l'instant t2. Le condensateur C1 se charge à nouveau et le cycle recommence.
On a représenté à la figure 3 une succession d'impulsions de commande de l'arc électrique provoquant l'ionisation de la chambre 4 ainsi que la courbe de conductivité 13 en fonction du temps au cours de la détection d'une certaine pollution que 30 l'on détecte encore par la fréquence des impulsions V12 de commande de l'arc entre les électrodes E1 et E2. Un signal d'alarme de tout type peut être déclenché par le dispositif 30 représenté figure 4. Celui-ci peut comporter par exemple un circuit de detecti.on d'impulsion manquante de type connu commer-35 cialisé par exemple sous la référence "Philips 555" et qu'ilsuffit de raccorder aux éléments représentés au schéma de la figure 1 en connectant l'entrée 25 du circuit de détection au terminal 3 du circuit de la figure 1. La sortie 24 du disposi-tif de détect:ion 30 est connectée à tout dispositif d'alarme ~ :P~ $f~
désiré 31 de sorte que, lorsque les impulsions sont espacées comme sur la figure 3, avant accroissement de la conductivité , le circuit 30 donne une reponse normale entre A et B. Par con-tre, entre les points B et C l'accroissement de la fréquence 5 des impulsions V12 entraîne un signal de sortie en 24 du dispo-sitif de détection 30. La connexion 32 au di.spositif d'alarme 31 déclenche ainsi tout dispositif. Le signal de déclenchement en 24 ne disparalt qu'au retour de la fréquence primitive en C.
10 Une variante du circuit de commande de la signalisation a été
représentée figure 5. Dans cette variante, le point de jonction 14 des résistances R2 et R3 est relié d'une part directement à
l'entrée négative d'un amplificateur opérationnel 15, d'autre part à l'entrée positive de l'amplificateur 15 par l'intermé-15 diaire du ci.rcuit constitué de la diode D2 et de la l;.gne deretard composée de la résistance R4 et du condensateur C3. On a le~ osenté ~1 la fi~lre 6 1~l courl-e 16 de decrolss..ll1c( ~le la conductivité dans le milieu normal q~e le détecteur ionique sur-veille et en 17 la courbe de la chute de tension a l'entrée du 0 circuit R4, C3 en foliction du teops ce circl~it étant préalal)le-ment re~1e pour qu'à tout instant la valeur de la tension re-presentee par la courbe 17 soit inféri.eure à celle représentée par la courbe 16. La tension représentée par la courbe 17 sert de seuil de référence et permet que dès que des particules pénè-25 trent dans la chambre 4 et entra]nent la diminution du nombredes ions dans l'espace E3, E4 de commander l'amplificateur opé-rationnel 15, la courbe de la ~ension V10 du point de jonction 14 décroissant plus vite que celle du circuit R4-C3. La tension de sortie VO de l'amplificateur 15 peut être utilisée pOUT com-30 mander tout circuit d'alarme, tel que 31 par exemple.
Ce circuit de commande de signalisa~ion très simple a l'avanta~ge d'être tres sensible et convient particul.ièrement à la sur-veillance de milieux où l'humidité et la température sont rela-35 tivement constantes.
Lorsque le milieu à surveiller est susceptible de presenter desvariations d'humidité et de température affectant la mohilité
des ions ainsi que la rapi.dité de leur disparition, le dispositif 7~
de commande de signalisation peut etre remplacé par le dispo-siti~ représenté fi.gure 7 permettant de comparer la tension V10 prise au point de jonction 14 après une période prédéterminée T1 suivant la commande de l'arc entralnant l'ionisatiol17 avec 5 la valeur précédente de cette tension V10 préalablement enregis-tree.
A cet effet, la tensi.on Vl a~ représentative de la conduction entre les électrodes E3 et E4, est injectée dans l'amplificateur 10 opérationnel 18 servant de transformateur dlimpédance, de sorte que la même source de tension V10 est appliquée à la borne 27 d'un transistor 26 du type MOS dont le drain est connecte en 28 à l'entrée négative de l'amplificateur 20 et à la résistance R5.
I,a porte 29 commandant la conduction du transistor MOS 26 ser-~ant (l'-interrupteur est reliee par 32 c1l~ circuit de tempo1isa-tion 23. Ce circuit entralne un retard de -transmission T2 figu-re 8 du signal transmis par le circuit différentiel C7, R7.Ce
L'utilisation de détecteurs ioniques d'incendie est déjà
très répandue en raison de la très grande rapidité de reponse de ces ap~arei.ls et de lellr faible sensibilite cl l'action no-cive des gaz.
Cependant les détecteurs ioniques déjà connus étant consti-tués essentiellement par deux chambres, l'une ouverte afin d'être en contact avec le milieu que l'on surveille l'autre pratiquement close, comportant une très légère fuite, et recevant toutes deux le rayonnement d'un échantillon radioac-tif il est clair que leur emploi est dans certains cas peu recommandable.
L'échantillon ionisant l'air ou le milieu contenu dans les deux chambres, on constate normalement que les conducti~ités entre les électrodes de mesure sont identiques dans les deux chambres. Cependant dès que le milieu ambiant dans lequel se trouve le détecteur pénétrant dans la chambre ouverte subit des variations d'ionisation ou de conductivité comme par exemple lors de l'apparition d'un feu, des collisions se pro-duisent entre particules et ions présents dans cette chambre entralnant ainsi une forte diminution de la conductivité
alors que la conductivité dans la chambre fermée reste L3~
pratiquement inchangee pendant une assez longue période. La détection extremement rapide de cette di~férence de conducti-vité ~ermet de détecter l'apparition d'autres sources de pollu-tion.
L'inconvénient de tels appareils dans certaines industries comme l'industrie a~ricole est éviden,t puisque leur utilisation permettrait à des particules radioactives de contaminer des produits alimentaires ce qui entraînerait de graves dangers 10 pour les consommateurs. En outre quels que soient les domaines d'utilisation de ces appareils il est indispensable de pouvoir les récupérer après un incendie ce qui n'est pas toujours possi-ble de sorte que la matiere radioactive risque de contaminer le système de distribution de l'eau d'alimentation par les eaux 15 de ruisselement ayant été en contact avec les appareils non recu~érés.
L'objet de l'inventio~ est un ~etecteur ~e niveau d'iol~isation caracterisé en ce l'ionisation du mil;eu que l'on surveille 20 est ~rovoquee par un arc électr;que entre une première paire d'électro~es, la conductivité du milieu entre deux électrodes de mesure contiolant au moins un circuit de réaction in~icateur du taux de décroissance des ions, fonction des variations du nombre de particules du milieu ambiant et de leur mobilité.
On évite de la sorte l'utilisation de matières radioactives, les deux chambres distinctes destinées à comparer les conducti-vités de deux milieux momentanément distincts étant remplacées par une simple chambre.
Une autre caractéristique de l'invention est de compenser la disparition rapide des ions résultant de leur impact sur les particules du milieu pénetrant dans la chambre de mesure de la conductivité au mo~en d'un circuit de réaction contrôlant le 35 déclenchement d'un arc électrique,de très courte durée.
~'avantage de cette méthode est non seulement la répétition des mesures par ~ormation d'ions mais encore la comparaison des résultats entre deux reamorc,ages de l'arc en vue de discriminer éventuellement ].es types d'ions formés en fonction de leur mobilite. On peut ainsi. sui.vre l'évolution d'un certain phé-nomène par exemple ~hase d'émission de particules lourdes ou légères au cours d'ull ;,ncendie. En outre l.a création disconti-5 nue d'arc provoquan~ l'ionisation a pour conséquence de réduirede façon considérable la consommation d'énergie nécessaire au fonctionnement de l'a~pareil.
Une autre caractéristique du détecteur est l'inclusion d'un lO circuit de comparaison des résultats de deux mesures successi ves de la conductivité. Ce circuit pouvant comporter de simples ~, éléments analogi~,ues et le dispositi~E d~e~ commande de l'arc pouvant fournir des tensions de l'ordre de ~ à 12.000 V très courte durée de l'ordre de lO0 à 50~ nanosec., le courant étant de 15 l'ordre de l microampere, on parvient ainsi à utiliser des puis-sances extrêmement faibles de l'ordre de 16 picowatt pour assu-rcr ~ tioll d~ la chalnl~re de mecllrt~ la consomm.ltio~l tota-le des composants des autres circuits etant limitée a 20 micro-watt par exemple.
l) D'a~tres caracteristiques et avanta(1es d l'invention apparal-tront au cours de la description suivante faite en référence aux dessins et qui représentent à titre d'exemple, non limitatifs un mode de réalisation de la présente invention et des varian-25 tes de la commande de signalisation des mesures.
La figure l est une représentation schématique de l'appareilet de ses circuits.
30 La figure 2 le diagramme représentant les tensions de controle du transistor commandant le déclenchement de l'arc électrique.
La figure 3 un exemple de succession des tensions de commande de l'arc et de la variation de la conductivité entre électro-35 des de mesure.
La figure 4 le schéma d'un circuit de si.gnalisation de la détec-tion d'une chute de conductivité, I.a figure 5 une variante du dispositir de la figure 4, La figure 6 le schéma des tensions du dispositif de commande de déclenchement de l'arc électrique, La figure 7 une variante du dispositif de la figure 5~ et La figure 8 un exemple des tensions des commandes du dispositif de signalisation représenté à la figure 7.
Le détecteur schématisé figure 1 comprend essentiellement une chambre unique 4 dont l'ouverture est recouverte par une fine grille de protection 5 mise à la masse. La grille permet notam-ment la suppression d'émissions radioélectriques parasites. Les 15 electrodes El et E2 servant à la production d'arcs intermittents ainsi que les électrodes E3 et E4 de mesure de la conductivité
~lu mil-ieu sont alimentcs en tellsio~ les ellrolllemcllts 7 d'u transformateur dont l'enroulement primaire 8 est contrôlé par la porte 9 du ~ansiStOr Zl Cette porte est connectée par le 2n Cil`CLlit 1O au ircuit ~e mesure ~e cond-lctivitc de l'espace ~ompris entre Ics électrodes E3 et -k`~.
L'alimentation de l'enroulemellt primaire 8 s'effectue au moyen de terminaux l et 2 connectés aux bornes de tout dispositif 25 d'alimentation fournissant respectivement une tension positive au terminal l par exemple de l6V et une tension négative au terminal 2 de -6V. La tension de référence au terminal 3 peut être de +6V. En absence de conduction de Z1 le condensateur Cl connecté à la masse et au terminal 1 par la résistance R1 se 30 charge. Lorsque la tension de l'anode 11 crolt et dépasse celle de la porte 9 le condensateur Cl se décharge par Zl à travers l'enroulement primaire 8 du transformateur. La décharge se pro-duisant en un temps extremement court une différence importante de potentiel se produit aux bornes de l'enroulement secondaire 35 7 connectées aux électrodes El et E2 provoquant ainsi un arc électrique entre ces électrodes. L'accroissement de l'ionisa-tion du milieu contenu dans la chambre 4 accroît la conductivi-te entre les électrodes E3 et E4 entralnant l'accroissement de la tension de la porte g. Le condensateur C1 venant de se décharger on voit que le dépassemerlt de la tension de l'anode 11 par la tension de la porte 9 se produit en un temps très court, la décharge du condensateur entraînant la coupure immé-diate par Z1 de l'alimen~a~ion de l'enroulement 8.
On voit que dès que la chambre 4 est ionisée, le condensateur C2 se charge à une certaine valeur et que le moment où la ten-sion de la porte 9 dépàsse celle de l'anode est fonction de la conductivité de l'espace situé entre les électrodes E3 et ~4 10 ainsi que des valeurs des résistances R2 et R3. Il en résulte que si au cours du temps, la conductivité varie entre E3 et E4 en raison d'une disparition rapide des ions due à la venue dans la chambre 4 de particules émises par exemple au cours d'un incendie, la fré~uence d'amor~cage de l'arc entre E1 et E2 croltO
15 On obtient ai,nsi un moyen commode de détecter la pollution du milieu environnant la chambre 4.
I,a figure 2 montre en V9 la courbe de décroissance de la ten-sion de la porte 9 entraînant ].a conduct-ion brusque de Z1, lors-20 que la tCll~iOII d'allocle representée en ~11 dépasse la vale~llr Vde la tension V!3 de 1.a porte 9, La ten~ion V12 de la cathocle 12, croît al~is brusquement à l'instant t1 puis décroît jusqu'à
l'instant t2. Le condensateur C1 se charge à nouveau et le cycle recommence.
On a représenté à la figure 3 une succession d'impulsions de commande de l'arc électrique provoquant l'ionisation de la chambre 4 ainsi que la courbe de conductivité 13 en fonction du temps au cours de la détection d'une certaine pollution que 30 l'on détecte encore par la fréquence des impulsions V12 de commande de l'arc entre les électrodes E1 et E2. Un signal d'alarme de tout type peut être déclenché par le dispositif 30 représenté figure 4. Celui-ci peut comporter par exemple un circuit de detecti.on d'impulsion manquante de type connu commer-35 cialisé par exemple sous la référence "Philips 555" et qu'ilsuffit de raccorder aux éléments représentés au schéma de la figure 1 en connectant l'entrée 25 du circuit de détection au terminal 3 du circuit de la figure 1. La sortie 24 du disposi-tif de détect:ion 30 est connectée à tout dispositif d'alarme ~ :P~ $f~
désiré 31 de sorte que, lorsque les impulsions sont espacées comme sur la figure 3, avant accroissement de la conductivité , le circuit 30 donne une reponse normale entre A et B. Par con-tre, entre les points B et C l'accroissement de la fréquence 5 des impulsions V12 entraîne un signal de sortie en 24 du dispo-sitif de détection 30. La connexion 32 au di.spositif d'alarme 31 déclenche ainsi tout dispositif. Le signal de déclenchement en 24 ne disparalt qu'au retour de la fréquence primitive en C.
10 Une variante du circuit de commande de la signalisation a été
représentée figure 5. Dans cette variante, le point de jonction 14 des résistances R2 et R3 est relié d'une part directement à
l'entrée négative d'un amplificateur opérationnel 15, d'autre part à l'entrée positive de l'amplificateur 15 par l'intermé-15 diaire du ci.rcuit constitué de la diode D2 et de la l;.gne deretard composée de la résistance R4 et du condensateur C3. On a le~ osenté ~1 la fi~lre 6 1~l courl-e 16 de decrolss..ll1c( ~le la conductivité dans le milieu normal q~e le détecteur ionique sur-veille et en 17 la courbe de la chute de tension a l'entrée du 0 circuit R4, C3 en foliction du teops ce circl~it étant préalal)le-ment re~1e pour qu'à tout instant la valeur de la tension re-presentee par la courbe 17 soit inféri.eure à celle représentée par la courbe 16. La tension représentée par la courbe 17 sert de seuil de référence et permet que dès que des particules pénè-25 trent dans la chambre 4 et entra]nent la diminution du nombredes ions dans l'espace E3, E4 de commander l'amplificateur opé-rationnel 15, la courbe de la ~ension V10 du point de jonction 14 décroissant plus vite que celle du circuit R4-C3. La tension de sortie VO de l'amplificateur 15 peut être utilisée pOUT com-30 mander tout circuit d'alarme, tel que 31 par exemple.
Ce circuit de commande de signalisa~ion très simple a l'avanta~ge d'être tres sensible et convient particul.ièrement à la sur-veillance de milieux où l'humidité et la température sont rela-35 tivement constantes.
Lorsque le milieu à surveiller est susceptible de presenter desvariations d'humidité et de température affectant la mohilité
des ions ainsi que la rapi.dité de leur disparition, le dispositif 7~
de commande de signalisation peut etre remplacé par le dispo-siti~ représenté fi.gure 7 permettant de comparer la tension V10 prise au point de jonction 14 après une période prédéterminée T1 suivant la commande de l'arc entralnant l'ionisatiol17 avec 5 la valeur précédente de cette tension V10 préalablement enregis-tree.
A cet effet, la tensi.on Vl a~ représentative de la conduction entre les électrodes E3 et E4, est injectée dans l'amplificateur 10 opérationnel 18 servant de transformateur dlimpédance, de sorte que la même source de tension V10 est appliquée à la borne 27 d'un transistor 26 du type MOS dont le drain est connecte en 28 à l'entrée négative de l'amplificateur 20 et à la résistance R5.
I,a porte 29 commandant la conduction du transistor MOS 26 ser-~ant (l'-interrupteur est reliee par 32 c1l~ circuit de tempo1isa-tion 23. Ce circuit entralne un retard de -transmission T2 figu-re 8 du signal transmis par le circuit différentiel C7, R7.Ce
2~ sion~ rovient- (1e 1'amplifieateur 19 par 1'intermédiaire du ircui~ C6, R6 et du ~ircuit de temporjsatioll 22 qui introdu;t le retarc1 T1, représenté figure 8.
Dès que la tension V10 est supérieure à une valeur de référence 25 appIiquee à l'entrée 21 de l'a1npli.ficateur 19, celui-ci trans-met une impulsion négative au circuit 22 par le circuit diffé-rentiel C6R6. Cette impulsion est retardée à son tour du temps T2 ~
30 Il en résulte que lorsque la tension V10 est appliquée par l'in-terrupteur MOS 26 à la borne 28 et au circuit R5, C5 que si la tension du condensateur C5, représentant l'ancienne valeur de V10, cas des valeurs B et C figure 8, est inférieure à la nou-velle valeur de V10, la sortie 33 de l'amplificateur 20 reste à
35 la valeur 0.
Par contre, lorsque l'ancienne valeur de V10 représentée par celle de C5 est supérieure à la nouvelle, cas des valeurs B et A, figure 8, la nouvelle valeur est enregistrée par C5 et la ~ 7~7~:
sortie 33 de 17amplificateur 20 -fournit un signal transmis tout dispositif d'alarme tel ~ue 31.
Il est ainsi possible d'analvser avec précision aussi bien les 5 variations globales de diminution de la conductivi~é du milieu que les variations entralnées par les mobilités diffërentes des ions.
Dès que la tension V10 est supérieure à une valeur de référence 25 appIiquee à l'entrée 21 de l'a1npli.ficateur 19, celui-ci trans-met une impulsion négative au circuit 22 par le circuit diffé-rentiel C6R6. Cette impulsion est retardée à son tour du temps T2 ~
30 Il en résulte que lorsque la tension V10 est appliquée par l'in-terrupteur MOS 26 à la borne 28 et au circuit R5, C5 que si la tension du condensateur C5, représentant l'ancienne valeur de V10, cas des valeurs B et C figure 8, est inférieure à la nou-velle valeur de V10, la sortie 33 de l'amplificateur 20 reste à
35 la valeur 0.
Par contre, lorsque l'ancienne valeur de V10 représentée par celle de C5 est supérieure à la nouvelle, cas des valeurs B et A, figure 8, la nouvelle valeur est enregistrée par C5 et la ~ 7~7~:
sortie 33 de 17amplificateur 20 -fournit un signal transmis tout dispositif d'alarme tel ~ue 31.
Il est ainsi possible d'analvser avec précision aussi bien les 5 variations globales de diminution de la conductivi~é du milieu que les variations entralnées par les mobilités diffërentes des ions.
Claims (8)
1. Détecteur de niveau d'ionisation d'un milieu gazeux, dans lequel une première paire d'électrodes est alimentée sous une tension de l'ordre de 6 000 à 12 000 V pour assurer l'ionisation du milieu gazeux au moyen d'un arc électrique, et une deuxième paire d'électrodes mesure la conductivité du mileux gazeux, caractérisé en ce que le première paire d'électrodes (E1, E2) est alimentée en tensions de très courtes durées de l'ordre de 100 à
500 nanosecondes par un circuit de commande comportant un condensateur (C1), un transistor (Z1) et un transformateur (7-8);
et en ce que la seconde paire d'électrodes (E3, E4) contrôle un circuit de réaction (10) agissant sur la porte dudit transistor (Z1).
500 nanosecondes par un circuit de commande comportant un condensateur (C1), un transistor (Z1) et un transformateur (7-8);
et en ce que la seconde paire d'électrodes (E3, E4) contrôle un circuit de réaction (10) agissant sur la porte dudit transistor (Z1).
2. Détecteur tel que revendiqué en 1 dont ledit circuit de réaction (10) est placé sous le contrôle des électrodes de mesures (E3E4) de la conductivité du milieu, lesdites électrodes étant alimentées en tension par un enroulement secondaire (7) d'un transformateur dont l'excitation du primaire (8) est placée sous le contrôle de la tension de charge d'un condensateur (C1) et de la tension fournie par le circuit de réaction (10).
3. Détecteur tel que revendiqué en 2 dont les électrodes (E1 et E2) de commande de l'arc électrique sont raccordées audit enroulement secondaire (7) du transformateur dont le primaire (8) est excité par la décharge du condensateur (C1) placé sous le contrôle des électrodes de mesures (E3,E4).
4. Détecteur tel que revendiqué en 2 comprenant en outre un dispositif de signalisation (31) de la chute de conductivité, contrôle par un détecteur (30) de la variation de fréquence de charge dudit condensateur (C1).
5. Détecteur tel que revendiqué en 4 dont le circuit de contrôle (Z1) de la commande de l'arc électrique est relié à
l'entrée (25) d'un dispositif de détection d'impulsion manquante (30).
l'entrée (25) d'un dispositif de détection d'impulsion manquante (30).
6. Détecteur tel que revendiqué en 1 dont la tension fournie par les électrodes de mesure de conductivité (E3, E4) sont reliées à un circuit (R4, C3) engendrant une tension variable décroissante (17) inférieure à la tension variable décroissante théorique (16) de la conductivité correspondant à la décroissance normale de l'ionisation entre lesdites électrodes, le circuit de détection de la décroissance de l'ionisation dûe aux particules pénétrant dans la chambre d'ionisation comprenant un amplificateur opérationnel (15) dont les entrées sont reliées d'une part audit circuit (R4C3) de génération d'une tension décroissante d'autre part, au circuit de réaction (Z1) de contrôle de l'arc électrique.
7. Détecteur tel que revendiqué en 1 dont le circuit de réaction commandé par les électrodes de mesure (E3E4) est aussi connecté d'une part à un dispositif mémoire (C5) de la valeur (V10) représentative de la conductivité entre électrodes de mesure, d'autre part à un dispositif de commande (19) dont la sortie est pourvue de deux dispositifs de temporisation (22 et 23) commandant l'accès de ladite valeur (V10) à la fois à ladite mémoire (C5) et à un amplificateur opérationnel (20) contrôlant tout dispostif de signalisation (31).
8. Détecteur tel que revendiqué en 6 dont ledit accès de la valeur (V10) représentative de la conductivité entre électrodes de mesure (E3, E4) comprend un transistor MOS (26) utilisé en interrupteur et commandé par un amplificateur opérationnel (19) recevant d'une part une tension de référence (21) d'autre part ladite tension (V10) du circuit de réaction connecté à la commande (Z1) de l'arc électrique.
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