Appareil pour la détection de gaz qui forment avec l'air des mélanges explosifs.
La présente invention a pour objet un appareil pour la détection de gaz qui forment avec l'air des mélanges explosifs, du type comportant un filament détecteur et un filament compensateur, tous deux faisant partie d'un circuit de pont de Wheastone, et des moyens pour amener le gaz en contact avec les deux filaments.
Dans les appareils de ce type, il est connu d'utiliser un filament détecteur et un filament de compensation dont les résistances électriques varient dans un rapport déterminé pour une différence de température donnée.
Le filament détecteur, qui peut être par exemple en platine-iridium, est maintenu à une température telle qu'il soit susceptible de provoquer la combustion du mélange explosif venant en contact avec lui. Le filament compensateur, par contre, qui peut également être en platine-iridium, est maintenu à une température moins élevée que le filament dévecteur, de manière à ne pas provoquer la combustion du mélange explosif auquel il est exposé. La température à laquelle est maintenu le filament compensateur dépend du courant électrique traversant ce filament et des caractéristiques de celui-ci, par exemple la longueur et l'épaisseur du fil métallique dont il est formé.
En outre, dans les appareils existants, les deux filaments sont enfer més dans des chambres séparées dans lesquelles le gaz d'épreuve est amené en écoule- ments parallèles.
Dans ce cas, les deux filaments participent aux variations de température de l'air s'écoulant autour de ces filaments, mais la température de la chambre de détection a tendance à s'élever au-dessus de celle de la chambre de compensation, même lorsque les filaments ne sont pas en présence du mélange explosif. L'appareil suivant l'invention permet d'éviter cet inconvénient et se distingue des appareils connus en ce que les deux filaments sont montés sur un même organe disposé à l'intérieur d'une enveloppe commune destinée à recevoir le mélange explosif.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
Fig. 1 est une vue en plan de l'appareil prêt à fonctionner.
Fig. 2 est une vue de profil dans laquelle une partie du boîtier est brisée.
Fig. 3 est une coupe vue par-dessous selon la ligne III-III de la fig. 2.
Fig. 4 est une coupe en élévation, à plus grande échelle, d'un détail.
Fig. 5 est une coupe selon la ligne V-V de la fig. 4.
Fig. 6 est un schéma de connexion.
Fig. 7 montre comment l'appareil est porté lorsqu'il est utilisé.
L'appareil représenté comprend un boîtier 1, muni d'un couvercle articulé 2, présentant un rebord et un dispositif de fermeture 3. Ce couvercle est, en outre, muni de boucles 4 à travers lesquelles est enfilée une ceinture A, et de boucles 5, à travers lesquelles passent des bretelles B, fixées à la ceinture. Une batterie ou accumulateur disposée dans une boîte
C est fixée à l'arrière de la ceinture, de sorte que le boîtier de l'appareil peut être porté par l'opérateur pour occuper une position fermée verticale ou nue position ouverte horizontale, comme représenté à la fig. 7 lorsque l'appareil est utilisé.
Un bras articulé 2a maintient le couvercle 2 dans une position ouverte à 900 par rapport au boîtier 1 et un câble flexible C1 relie l'accumulateur à une prise c2 sur le boîtier.
Le e boîtier 1 supporte un panneau 6 sur lequel sont fixés un galvanomètre 7, un in terrupteur 8 à trois positions et des boutons de commande 9 et 10 pour le réglage de résistances électriques. A côté de l'interrupteur 8 sont disposés des conduits d'entrée et de sortie 11, respectivement 12, communiquant avec une enveloppe cylindrique qui sera décrite plus loin, l'entrée étant reliée par un tube flexible 13 à un raccord 14 qui porte un tuyau flexible 15 de prise d'échantillon. La sortie 12 est reliée par un tuyau flexible 16 à un raccord 17 auquel est fixé un tuyau flexible 18 présentant, à son extrémité extérieure, une poire d'aspiration 19.
Comme les raccords 14 et 17 sont formés sur le rebord extérieur du couvercle 2 et que les tuyaux 13 et 16 sont de faible longueur mais suffisamment lâches, le couvercle peut être ouvert ou. fermé sans risque de faire apparaître des fuites.
Pour permettre l'utilisation de l'appareil dans une atmosphère chargée de poussières, un filtre 20, en porcelaine poreuse par exemple, est prévu dans le raccord 14 et des moyens 0 d'arrêt du retour de flamme, en toile métallique ou autre, peuvent être montés à la fois dans le raccord d'entrée 14 et dans le raccord de sortie 17.
Une enveloppe cylindrique 21, filetée extérieurement à une extrémité pour recevoir un anneau de serrage 22, est montée sur la face inférieure du panneau 6 et porte latéralement les -conduits d'entrée 11 et de sortie
12. L'anneau de serrage 22 maintient en position, à l'intérieur de l'enveloppe 21, un organe 23, pratiquement cylindrique, de forme et de dimensions telles qu'une fois en place dans l'enveloppe 21 il en ferme une extrémité. Cet organe est muni d'une tige 24 (fig. 4), destinée à venir s'engager dans une cavité ménagée dans l'extrémité fermée de l'enveloppe. Une cheville 24' est en outre disposée adjacente à la tige 24 et est destinée à retenir l'organe 23 dans une position déterminée à l'intérieur de l'enveloppe 21.
L'extrémité opposée de l'organe 23 est perforée pour recevoir une borne 25 d'un filament compensateur 25a (fig. 5) et une borne semblable 26 pour le filament détecteur 26a.
Ces filaments (tous deux en platine par exemple) sont montés dans des compartiments semi-cylindriques fraisés dans l'organe plein 23 en laiton ou autre, une cloison centrale 27 séparant les deux filaments et le tout étant entouré par un manchon 28 formé par exemple par une feuille métallique perforée. L'autre extrémité fermée de l'enveloppe porte une borne 29 faisant contact avec les deux filaments par l'intermédiaire de la tige 24.
Le corps de l'organe 23 est d'un diamètre plus petit que le diamètre intérieur de l'enveloppe 21 et les conduits d'entrée et de sortie de gaz z 11 et 12 aboutissent au delà des extTé- mités des compartiments contenant les filaments. Des joues semblables 23a et 23b font saillie radialement à partir de chaque extrémité du manchon perforé 28 et forment des chicanes qui s'étendent jusqu'à une courte distance de la paroi intérieure de l'enveloppe 21.
Ceci oblige le gaz d'entrer dans les compartiments renfermant les filaments en passant par-dessus la chicane 23a à travers le faiblie espace entre celle-ci et la paroi intérieure de l'enveloppe, avant de traverser le manchon perforé 28, et l'autre chicane 23 freine l'écoulement du gaz vers l'extérieur de la même manière.
L'interrupteur 8 à trois directions peut être placé dans les positions ouverte ("Off"), d'essai (,,Test") ou de contrôle de tension (,,Voltage clieck").
Comme il ressort de la fig. 6, lorsque l'interrupteur 8 est placé dans la position de contrôle de tension (,,Check"), le galvanomètre 7 est connecté sur les filaments 25a et 26a et indique la tension, qui peut être réglée au moyen d'un rhéostat S commandé par le bouton 9. Après que la tension a été fixée, l'interrupteur 8 est tourné dans la position d'essai (,,Test") et de l'air pur est chassé dans la chambre formée à l'intérieur du cylindre 21, le galvanomètre étant amené à sa position de zéro au moyen de la résistance
T commandée par le bouton 10.
Supposons que l'appareil soit placé dans une atmosphère ne constituant pas un mélange explosif. A des variations normales de température de l'air ambiant amené en contact avec les deux filaments, correspondent des variations de résistance électrique qui sont égales pour les deux filaments. Par conséquent, après avoir amené le galvanomètre à sa position de zéro, comme mentionné cidessus, c'est-à-dire après avoir réglé les résistances des branches du pont de telle manière qu'aucun courant ne traverse le galvano piètre, lesdites variations de la résistance électrique des deux filaments ne modifieront pas cet état et, grâce à l'effet compensateur ainsi réalisé, le galvanomètre n'indiquera donc aucune déviation.
Supposons maintenant qu'un mélange explosif soit chassé à travers la conduite 15 de prise d'échantillon au moyen de la poire d'aspiration 19 et s'écoule dans l'enveloppe dans laquelle est enfermé l'ensemble à deux filaments formant une partie du circuit du pont.
Le filament détecteur 26a, qui est à une température plus élevée que le filament 25a, provoque la combustion du mélange explosif entraînant une élévation de température dudit filament. Cette élévation de température donne lieu à une variation de la résistance qui se traduit par le passage d'un courant à travers le galvanomètre. Le galvanomètre ne dévie donc que pour déceler une variation de résistance du filament détecteur due à une variation de sa température par suite de la eombustion du mélange explosif.
Supposons maintenant qu'il n'y ait pas de filament compensateur et que la teneur du mélange explosif en gaz combustible augmente simultanément avec une élévation de la température de ce mélange. La température du filament détecteur augmentera en partie à cause de l'augmentation de la teneur en gaz combustible et en partie à cause de l'élévation de la température du mélange. Avec un filament compensateur, l'élévation de la température du mélange provoque également l'élévation de la température du filament compensateur et, par conséquent, l'augmentation de sa résistance, de sorte que le galvanomètre ne dévie que pour déceler l'élévation de la température du filament détecteur qui est due à l'augmentation de la teneur en gaz combustible.
Le filament compensateur agit donc en tout temps de telle manière que les déplacements du galvanomètre ne soient dus qu'à lu présence d'un mélange explosif ou à des changements de la composition de ce mélange et non à des changements de la température ou de l'humidité du gaz chassé dans l'appareil.
La cloison séparant les deux compartiments dans lesquels sont montés les filaments, permet d'éviter que la brusque élévation de température du filament détecteur due à la combustion du mélange explosif, n'influence directement le filament compensateur qui, dans ce cas, ne produit pas l'effet de compensation.
De plus, bien que le filament détecteur ait une durée d'utilisation plus courte que le filament de compensation, il est nécessaire en pratique de remplacer les deux filaments lorsque l'un d'eux est détruit, car leurs caractéristiques doivent être telles que les résistances électriques de ces filaments varient dans un rapport déterminé pour une différence donnée.
Au lieu d'être en platine, le filament compensateur pourrait être en or, celui-ci présentant pratiquement le même coefficient de température que le platine.
Dans l'appareil décrit, l'organe à filaments jumelés peut être remplacé facilement.
Bien que les bornes 25 et 26 soient prévues détachables pour la commodité, on remarquera que cela n'influence pas le montage des filaments qui sont renfermés dans les logements formés à partir d'un seul bloc de métal.
L'appareil décrit est de construction simple et peut être facilement porté et utilisé sur l'emplacement d'essai; au lieu d'être portatif, il pourrait être agencé de toute autre manière.
REVENDIGBTION:
Appareil pour la détection de gaz qui forment avec l'air des mélanges explosifs, du type comportant un filament détecteur et un filament compensateur, tous deux faisant partie d'un circuit de pont de Wheastone, et des moyens pour amener le gaz en contact avec les deux filaments, caractérisé en ce que les deux filaments sont montés sur un même organe disposé à l'intérieur d'une enveloppe commune destinée à recevoir le mélange explosif.