CH636204A5

CH636204A5 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE TEMPERATURE OF THE CONDENSATION POINT OF A BODY CONTAINED IN A GAS.

Info

Publication number: CH636204A5
Application number: CH748879A
Authority: CH
Inventors: Lan Van Nguyen
Original assignee: Sereg Sa Soc
Priority date: 1978-08-21
Filing date: 1979-08-15
Publication date: 1983-05-13
Also published as: FR2434388B1; GB2028499A; DE2933825A1; JPS5574446A; GB2028499B; FR2434388A1

Description

La présente invention concerne un procédé pour déterminer la température du point de condensation d'un corps contenu dans un gaz pouvant comporter un pourcentage faible d'hydrocarbures lourds, lesdits hydrocarbures lourds se déposant sur un miroir dépoli disposé dans une enceinte balayée par ledit gaz plus lentement que ledit corps. Elle concerne aussi un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé. The present invention relates to a method for determining the temperature of the dew point of a body contained in a gas which may comprise a low percentage of heavy hydrocarbons, said heavy hydrocarbons being deposited on a frosted mirror placed in an enclosure swept by said gas more slowly than said body. It also relates to a device for implementing this process.

Ces dispositifs sont généralement désignés par les techniciens comme des hygromètres. Un tel hygromètre comporte essentiellement un miroir disposé dans une enceinte, qui est balayée par le gaz contenant la vapeur du fluide dont il est nécessaire de déterminer la température de condensation, une source lumineuse délivrant un faisceau de rayons lumineux dirigés sur le miroir, une ou plusieurs cellules photo-électriques disposées par rapport au miroir de façon à recevoir la lumière diffusée par ce dernier et enfin des moyens commandables de la température du miroir, ces moyens étant commandés à partir de signaux délivrés par les cellules photo-électriques. These devices are generally designated by technicians as hygrometers. Such a hygrometer essentially comprises a mirror placed in an enclosure, which is swept by the gas containing the vapor of the fluid for which it is necessary to determine the condensation temperature, a light source delivering a beam of light rays directed on the mirror, one or several photoelectric cells arranged relative to the mirror so as to receive the light scattered by the latter and finally means controllable by the temperature of the mirror, these means being controlled from signals delivered by the photoelectric cells.

Les moyens les plus couramment utilisés pour maintenir la température du miroir d'un hygromètre sont, d'une part, une source de froid constituée généralement par des éléments à effet Pelletier et, d'autre part, une source de chaleur constituée par une ou plusieurs résistances chauffantes. La structure d'un hygromètre décrit ci-dessus est la plus générale. Cependant, suivant les types de fluides à mesurer, il peut exister des différences, notamment quant à la structure des miroirs. Par exemple, quand la vapeur du fluide est un produit comme de l'eau, le miroir est constitué par une surface polie, par exemple une couche d'or réfléchissante. Quand l'eau se condense sur la surface polie, le miroir devient un miroir diffusant qui renvoie une partie de la lumière par diffusion et, dans ce cas, les cellules photosensibles sont disposées de façon à recevoir la lumière diffusée et en aucune manière la lumière réfléchie. Par contre, quand les condensats sont des fluides comme des hydrocarbures, ils se condensent en formant des gouttelettes qui, lorsqu'elles s'amalgament, donnent naissance à une surface réfléchissante; alors, dans ce cas, le miroir utilisé est un miroir dépoli. Lorsque les hydrocarbures se sont déposés sur un tel miroir, ils le rendent réfléchissant et, de ce fait, la lumière incidente, au lieu de diffuser sur le miroir dépoli, en l'absence de condensât, se réfléchit sur une surface polie constituée par un film d'hydrocarbures. Dans tous les cas, chaque fois que le faisceau lumineux passe de l'état de réflexion à l'état de diffusion ou réciproquement, les cellules photosensibles délivrent à leurs sorties un signal électrique passant d'un premier niveau à un second niveau. Le passage d'un niveau à un autre correspond au début de condensation du fluide sur le miroir. The most commonly used means to maintain the temperature of the mirror of a hygrometer are, on the one hand, a source of cold generally constituted by Pelletier effect elements and, on the other hand, a source of heat constituted by one or several heating resistors. The structure of a hygrometer described above is the most general. However, depending on the types of fluids to be measured, there may be differences, particularly with regard to the structure of the mirrors. For example, when the vapor of the fluid is a product like water, the mirror is constituted by a polished surface, for example a layer of reflective gold. When the water condenses on the polished surface, the mirror becomes a scattering mirror which returns part of the light by scattering and, in this case, the photosensitive cells are arranged so as to receive the scattered light and in no way the light thoughtful. On the other hand, when the condensates are fluids like hydrocarbons, they condense by forming droplets which, when they amalgamate, give rise to a reflecting surface; then, in this case, the mirror used is a frosted mirror. When the hydrocarbons are deposited on such a mirror, they make it reflective and, as a result, the incident light, instead of diffusing on the frosted mirror, in the absence of condensate, is reflected on a polished surface constituted by a hydrocarbon film. In all cases, each time the light beam passes from the reflection state to the diffusion state or vice versa, the photosensitive cells deliver an electrical signal passing from a first level to a second level at their outputs. The passage from one level to another corresponds to the beginning of condensation of the fluid on the mirror.

Un hygromètre comme décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante: le miroir, quel que soit son état de surface, est d'abord soumis à une température relativement élevée. Ensuite, celle-ci est abaissée lentement jusqu'à ce qu'apparaissent les premiers condensats. L'apparition de ces condensats entraîne automatiquement, A hygrometer as described above works in the following way: the mirror, whatever its surface condition, is first subjected to a relatively high temperature. Then it is lowered slowly until the first condensates appear. The appearance of these condensates automatically results,

pour la lumière renvoyée par le miroir, le passage d'un état à un autre, par exemple celui de la réflexion à celui de la diffusion. Ce passage est détecté et interprété par les cellules photosensibles qui délivrent à leurs sorties un signal passant d'un premier niveau à un second niveau. Cette variation dans les signaux délivrés par les cellules photosensibles est analysée par des moyens généralement électroniques qui commandent les deux sources, respectivement de chaleur et de froid, pour maintenir la température du miroir sur la température de début de condensation des vapeurs de fluide contenues dans le gaz en circulation qui balaie la surface du miroir. Un capteur de température, constitué par exemple par un thermocouple, délivre en continu la température du miroir qui peut être, par exemple, enregistrée pour que les techniciens puissent la connaître à chaque instant et en tirer des conclusions quant au degré hygrométrique du fluide contenu dans le gaz et, par là même, la valeur de la concentration de ces fluides contenus dans le gaz traversant l'hygromètre. for the light reflected by the mirror, the passage from one state to another, for example that of reflection to that of diffusion. This passage is detected and interpreted by the photosensitive cells which deliver at their outputs a signal passing from a first level to a second level. This variation in the signals delivered by the photosensitive cells is analyzed by generally electronic means which control the two sources, respectively of heat and cold, to maintain the temperature of the mirror on the temperature of beginning of condensation of the vapors of fluid contained in the circulating gas sweeping the surface of the mirror. A temperature sensor, constituted for example by a thermocouple, continuously delivers the temperature of the mirror which can, for example, be recorded so that technicians can know it at all times and draw conclusions as to the hygrometric degree of the fluid contained in the gas and, thereby, the value of the concentration of these fluids contained in the gas passing through the hygrometer.

Dans le cas plus particulier des hydrocarbures, il est bien évident que les gaz véhiculaires, notamment le méthane, l'éthane, etc., transportent aussi des hydrocarbures dits lourds, même s'ils sont en beaucoup plus faibles quantités que les hydrocarbures légers. Ces hydrocarbures lourds se déposent en s'accrochant aussi, mais très lentement, sur le miroir. De ce fait, les signaux délivrés par les cellules ne sont plus représentatifs du début de condensation des vapeurs des principaux fluides se trouvant dans le gaz en circulation et l'hygromètre délivre alors des résultats erronés qui se traduisent, et l'expérience le montre, par une dérive des signaux. In the more specific case of hydrocarbons, it is quite obvious that the carrier gases, in particular methane, ethane, etc., also transport so-called heavy hydrocarbons, even if they are in much smaller quantities than light hydrocarbons. These heavy hydrocarbons are deposited by also hanging, but very slowly, on the mirror. As a result, the signals delivered by the cells are no longer representative of the start of condensation of the vapors of the main fluids found in the gas in circulation and the hygrometer then delivers erroneous results which are translated, and experience shows, by signal drift.

Il est donc nécessaire de procéder périodiquement à un tarage de l'hygromètre qui correspond à un nettoyage du miroir. Le procédé le plus couramment utilisé pour effectuer le nettoyage d'un miroir consiste à le chauffer à une température très nettement supérieure à la température de vaporisation de tous les condensats susceptibles de se trouver dans le gaz en circulation et à balayer l'enceinte par le gaz, pour éliminer toutes les vapeurs des différents produits, que ce soient les hydrocarbures légers ou les hydrocarbures lourds. Bien entendu, le balayage peut aussi s'effectuer par un gaz d'une autre nature que celui à analyser, comme par exemple un gaz neutre. Ensuite, lorsque l'enceinte et le miroir sont supposés parfaitement nettoyés de tous les condensats, la température du miroir est redescendue comme décrit précédemment jusqu'à l'apparition du premier condensât. Celle-ci est réglée comme décrit précédemment sur le début de condensation des principaux produits contenus sous forme de vapeur dans les gaz traversant l'hygromètre. It is therefore necessary to periodically calibrate the hygrometer which corresponds to cleaning the mirror. The most commonly used method for cleaning a mirror is to heat it to a temperature much higher than the vaporization temperature of all the condensates likely to be in the circulating gas and to sweep the enclosure through the gas, to eliminate all the vapors of the various products, whether light hydrocarbons or heavy hydrocarbons. Of course, the scanning can also be carried out by a gas of another nature than that to be analyzed, such as for example a neutral gas. Then, when the enclosure and the mirror are supposed to be perfectly cleaned of all the condensates, the temperature of the mirror is lowered as described above until the appearance of the first condensate. This is adjusted as described above on the start of condensation of the main products contained in the form of vapor in the gases passing through the hygrometer.

Un tel tarage, ou plus particulièrement un nettoyage, du miroir peut s'effectuer par exemple toutes les demi-heures ou toutes les heures. Ce procédé donne de très bons résultats, quelle que soit la nature des condensats qui se sont déposés sur le miroir. Such taring, or more particularly cleaning, of the mirror can be carried out for example every half hour or every hour. This process gives very good results, whatever the nature of the condensates which have settled on the mirror.

Par contre, ce procédé présente des inconvénients majeurs dans le cas de la détection des hydrocarbures légers dans un gaz contenant des traces d'hydrocarbures lourds. On the other hand, this method has major drawbacks in the case of the detection of light hydrocarbons in a gas containing traces of heavy hydrocarbons.

En effet, dans ce dernier cas, après qu'on a effectué un nettoyage du miroir comme décrit ci-dessus, la température du miroir est abaissée pour la ramener vers la plage de température de condensation présumée des hydrocarbures légers. Néanmoins, du fait de l'inertie, cette température tombe généralement en dessous de la température de condensation avant que les sources de chaleur et de froid aient pu être commandées pour obtenir la régulation de la température du miroir au point du début de condensation. C'est ainsi que, à partir d'un point de température inférieure à celle du début de condensation, on constate que, dans les cas des gaz véhiculant des hydrocarbures de toutes sortes, la température du miroir n'arrive pas à se stabiliser sur la température de début de condensation, mais In fact, in the latter case, after cleaning the mirror as described above, the temperature of the mirror is lowered to bring it back to the presumed condensation temperature range of light hydrocarbons. However, due to the inertia, this temperature generally falls below the condensation temperature before the heat and cold sources can be controlled to obtain the regulation of the temperature of the mirror at the point of the beginning of condensation. Thus, from a temperature point lower than that of the beginning of condensation, it is noted that, in the case of gases carrying hydrocarbons of all kinds, the temperature of the mirror does not manage to stabilize on the temperature at which condensation begins, but

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dérive de façon importante, généralement en augmentant nettement au-delà de cette température où normalement elle devrait se stabiliser, c'est-à-dire sur la température du début de condensation des hydrocarbures légers qui se trouvent normalement en très grande quantité dans le gaz véhiculé. drift significantly, generally increasing significantly above this temperature where it should normally stabilize, that is to say on the temperature of the onset of condensation of light hydrocarbons which are normally found in very large quantities in the gas vehicle.

Ce phénomène est très gênant, car il ne permet pas de détecter très facilement la température du point de rosée des hydrocarbures légers qui sont majoritaires dans les gaz à analyser. This phenomenon is very annoying because it does not allow very easy detection of the dew point temperature of light hydrocarbons which are predominant in the gases to be analyzed.

Ce phénomène a été observé par la titulaire, qui s'est aperçue que ce phénomène était dû principalement aux quelques traces d'hydrocarbures lourds qui se trouvent toujours avec les hydrocarbures légers, même quand ceux-ci sont très nettement majoritaires. This phenomenon was observed by the licensee, who realized that this phenomenon was mainly due to the few traces of heavy hydrocarbons which are always found with light hydrocarbons, even when these are very clearly the majority.

Elle a aussi constaté que les hydrocarbures lourds se déposent lentement, mais de façon continue, sur le miroir dépoli, car leur température de condensation est supérieure à celle des hydrocarbures légers. De la sorte, ces hydrocarbures lourds tendent à rendre le miroir réfléchissant et les dépôts d'hydrocarbures lourds sont interprétés comme une condensation des hydrocarbures légers. Le miroir, devenu réfléchissant par une couche d'hydrocarbures lourds, renvoie la lumière incidente sur les cellules photosensibles qui délivrent à leurs sorties un signal qui est interprété comme un signal de commande de réchauffage du miroir. Ce signal est émis jusqu'à ce que, théoriquement, tous les hydrocarbures qui se seraient déposés s'évaporent. Mais comme ces produits sont des hydrocarbures lourds, la température d'évaporation est très élevée et surtout nettement supérieure à celle où le miroir devrait se stabiliser, c'est-à-dire à la température d'évaporation des hydrocarbures légers. C'est ce phénomène que l'on observe, c'est-à-dire une température de miroir qui croît de plus en plus vers des valeurs qui ne sont en aucun cas significatives. Généralement, la température ne se stabilise pas, car la logique de l'hygromètre commande un nouveau réchauffage du miroir pour le nettoyer correctement, comme cela a été décrit précédemment, avant que la température du miroir se soit stabilisée sur la température du début de condensation d'un produit quelconque. It also noted that heavy hydrocarbons are deposited slowly, but continuously, on the frosted mirror, because their condensation temperature is higher than that of light hydrocarbons. In this way, these heavy hydrocarbons tend to make the mirror reflective and the deposits of heavy hydrocarbons are interpreted as a condensation of light hydrocarbons. The mirror, which has become reflective by a layer of heavy hydrocarbons, returns the light incident on the photosensitive cells which deliver a signal to their outputs which is interpreted as a signal for controlling the heating of the mirror. This signal is emitted until, theoretically, all the hydrocarbons which would have deposited have evaporated. But as these products are heavy hydrocarbons, the evaporation temperature is very high and above all significantly higher than that where the mirror should stabilize, that is to say the evaporation temperature of light hydrocarbons. It is this phenomenon that is observed, that is to say a mirror temperature which increases more and more towards values which are in no case significant. Generally, the temperature does not stabilize, because the logic of the hygrometer commands a new heating of the mirror to clean it properly, as described above, before the temperature of the mirror has stabilized on the temperature of the beginning of condensation. of any product.

De ce fait, les utilisateurs d'un tel hygromètre voient sur les enregistreurs des diagrammes de température comme celui qui est représenté sur la fig. 1. Sur cette figure, il est plus particulièrement montré une période de réchauffage du miroir à une température très élevée, par exemple jusqu'à la température 0! pendant un temps déterminé jusqu'à tj ; à partir de cet instant ti la température du miroir est redescendue pendant une certaine période jusqu'à l'apparition des premiers condensats sur le miroir, par exemple jusqu'à l'instant t2. A partir de cet instant, la commande de réchauffage du miroir s'effectue mais, du fait de l'inertie thermique, le miroir continue néanmoins à se refroidir légèrement jusqu'à une température 02 inférieure à la température 03, qui est celle du début de condensation des hydrocarbures légers sur le miroir. A partir de l'instant où la température du miroir a atteint la température 02, le miroir commence à se réchauffer. On s'aperçoit cependant que, comme décrit ci-avant, la température croît de façon uniforme jusqu'à par exemple une température 04, très nettement supérieure à la température 03, qui devrait être celle où devrait se maintenir la température du miroir, c'est-à-dire la température du début de condensation des hydrocarbures légers qui sont généralement majoritaires. Cette température devrait se stabiliser relativement rapidement après quelques oscillations, comme représenté en pointillés sur la fig. 1. A l'instant t3, la logique de l'hygromètre commande le réchauffage du miroir jusqu'à la température 0! et un balayage de celui-ci pendant un temps compris entre t3 et t4. A partir de t4, le processus se répète périodiquement, comme mentionné ci-dessus. Therefore, the users of such a hygrometer see on the recorders temperature diagrams like that which is represented in FIG. 1. In this figure, it is more particularly shown a period of heating the mirror to a very high temperature, for example up to temperature 0! for a determined time until tj; from this instant ti the temperature of the mirror fell again for a certain period until the appearance of the first condensates on the mirror, for example until instant t2. From this moment, the mirror reheating control takes place but, due to the thermal inertia, the mirror nevertheless continues to cool slightly to a temperature 02 lower than the temperature 03, which is that of the start. condensation of light hydrocarbons on the mirror. From the moment the temperature of the mirror has reached temperature 02, the mirror begins to heat up. However, it can be seen that, as described above, the temperature increases uniformly up to, for example, a temperature 04, very much higher than the temperature 03, which should be that where the temperature of the mirror should remain, c that is to say the temperature at the start of condensation of light hydrocarbons which are generally in the majority. This temperature should stabilize relatively quickly after a few oscillations, as shown in dotted lines in fig. 1. At time t3, the hygrometer logic commands the mirror to heat up to temperature 0! and a scan thereof for a time between t3 and t4. From t4, the process is repeated periodically, as mentioned above.

Il apparaît donc que, avec un tel hygromètre, il est impossible d'obtenir des résultats qui soient facilement exploitables et utilisables pour des techniciens qui n'ont pas les moyens et/ou le temps pour interpréter de façon très fine les résultats donnés par un tel hygromètre. En effet, il serait possible néanmoins d'obtenir une mesure en extrapolant l'instant où la température du miroir commence à décliner après que les premiers condensats se sont déposés sur le miroir, c'est-à-dire la valeur de la température 03 représentée par une variation de la courbe descendante déterminée sur la figure par l'instant t2. It therefore appears that, with such a hygrometer, it is impossible to obtain results which are easily usable and usable for technicians who do not have the means and / or the time to interpret in a very fine manner the results given by a like a hygrometer. Indeed, it would nevertheless be possible to obtain a measurement by extrapolating the instant when the temperature of the mirror begins to decline after the first condensates have deposited on the mirror, i.e. the value of temperature 03 represented by a variation of the downward curve determined in the figure by time t2.

D'une façon très résumée, le défaut des hygromètres existant actuellement pour les hydrocarbures provient du fait que l'on tente de régler la température du miroir sur une épaisseur de condensât, ce qui est presque impossible dans le cas des hydrocarbures légers contenant des traces d'hydrocarbures lourds. In a very summarized way, the defect of the hygrometers currently existing for hydrocarbons comes from the fact that one tries to regulate the temperature of the mirror on a thickness of condensate, which is almost impossible in the case of light hydrocarbons containing traces heavy oil.

La présente invention a pour but de mettre en œuvre un procédé et un dispositif permettant de déterminer la température de condensation d'une vapeur d'un fluide, comme par exemple les hydrocarbures légers, avec les hydrocarbures lourds véhiculés dans un gaz, qui donne des indications facilement interprétables par les techniciens et surtout qui soient significatives à chaque instant. The present invention aims to implement a method and a device for determining the condensation temperature of a vapor of a fluid, such as for example light hydrocarbons, with heavy hydrocarbons conveyed in a gas, which gives indications easily interpretable by technicians and above all which are significant at all times.

Plus particulièrement, la présente invention trouve une application avantageuse dans le cas des processus à évolution lente, comme celui que l'on trouve dans les procédés de traitement des gaz naturels contenant essentiellement du méthane (CH4), ces gaz véhiculant des hydrocarbures légers en grande majorité, mais également un pourcentage qui peut être faible d'hydrocarbures lourds dont la température de condensation est nettement supérieure à celle des hydrocarbures légers. More particularly, the present invention finds an advantageous application in the case of slowly evolving processes, such as that which is found in the processes for treating natural gases containing essentially methane (CH4), these gases carrying light hydrocarbons in large majority, but also a percentage which can be low of heavy hydrocarbons whose condensation temperature is much higher than that of light hydrocarbons.

Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé qui est défini par la revendication 1. More specifically, the subject of the present invention is a method which is defined by claim 1.

La présente invention a aussi pour objet un dispositif pour la mise en œuvre du procédé susmentionné, ce dispositif étant défini par la revendication 13. The present invention also relates to a device for implementing the above-mentioned method, this device being defined by claim 13.

Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé, dans lequel The characteristics and advantages of the present invention will appear during the following description given with reference to the appended drawing, in which

"la fig. 2 représente, sous la forme d'un bloc diagramme, un mode de réalisation d'un hygromètre à point de rosée dans son application particulière aux mesures de la température de condensation des hydrocarbures légers véhiculés par un gaz; "Fig. 2 represents, in the form of a block diagram, an embodiment of a dew point hygrometer in its particular application to the measurements of the condensation temperature of light hydrocarbons conveyed by a gas;

la fig. 3 est une courbe représentant les différentes variations possibles de la température d'un miroir d'un hygromètre selon la fig. 2 permettant de comprendre et d'expliciter le fonctionnement de l'hygromètre suivant la fig. 2; fig. 3 is a curve representing the different possible variations in the temperature of a mirror of a hygrometer according to FIG. 2 for understanding and explaining the operation of the hygrometer according to FIG. 2;

la fig. 4 est une courbe représentant le signal de sortie des cellules photosensibles suivant la fig. 2; fig. 4 is a curve representing the output signal from the photosensitive cells according to FIG. 2;

la fig. 5, A et B, représente deux diagrammes comparatifs de courbes illustrant les différents enregistrements de mesures effectuées avec un hygromètre selon la réalisation de la fig. 2. fig. 5, A and B, represent two comparative diagrams of curves illustrating the various recordings of measurements carried out with a hygrometer according to the embodiment of FIG. 2.

La fig. 2 représente, sous la forme d'un bloc diagramme, un mode de réalisation d'un hygromètre à point de rosée dans son application particulièrement avantageuse aux mesures de la température de condensation des hydrocarbures légers véhiculés par un gaz pouvant comporter, en plus, des hydrocarbures lourds. La réalisation illustrée s'applique plus particulièrement dans le cas des processus à évolution lente. Bien que ce mode de réalisation soit particulièrement avantageux dans ce cas, il peut néanmoins être appliqué, moyennant de légères modifications dans sa structure et sans sortir du cadre de l'invention, à la détermination du point de condensation de l'eau ou de liquides similaires. La seule modification essentielle à apporter à un tel hygromètre est mentionnée ci-après mais, néanmoins, cette modification ne concerne essentiellement que la surface du miroir sur lequel doivent se déposer les condensats et les différents paramètres de fonctionnement qui sont généralement inhérents aux matériaux dont on doit mesurer la température de condensation. Ces modifications peuvent aussi concerner, sans que cela soit nécessaire, la disposition des cellules photosensibles par rapport au miroir de condensation. Fig. 2 shows, in the form of a block diagram, an embodiment of a dew point hygrometer in its particularly advantageous application to the measurements of the condensation temperature of light hydrocarbons conveyed by a gas which may additionally include heavy oil. The illustrated embodiment applies more particularly in the case of slowly evolving processes. Although this embodiment is particularly advantageous in this case, it can nevertheless be applied, with slight modifications in its structure and without departing from the scope of the invention, to the determination of the condensation point of water or liquids similar. The only essential modification to be made to such a hygrometer is mentioned below, but nevertheless this modification essentially only concerns the surface of the mirror on which the condensates and the various operating parameters which are generally inherent in the materials which are to be deposited. must measure the condensing temperature. These modifications may also concern, without this being necessary, the arrangement of the photosensitive cells with respect to the condensation mirror.

Le mode de réalisation de l'hygromètre illustré sur la fig. 2 comprend une tête 10 dans laquelle est disposé un miroir 11 généralement avec une surface dépolie 12 constituant un diffuseur. A ce miroir 11 est associée une unité de régulation de température 13 comprenant essentiellement des moyens de chauffage 14 et dès moyens de refroidissement 15. Ces moyens de chauffage sont généralement réalisés par des résistances chauffantes alimentées par de The embodiment of the hygrometer illustrated in FIG. 2 comprises a head 10 in which is arranged a mirror 11 generally with a frosted surface 12 constituting a diffuser. To this mirror 11 is associated a temperature regulation unit 13 essentially comprising heating means 14 and from cooling means 15. These heating means are generally produced by heating resistors supplied by

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l'énergie électrique et les moyens permettant de réaliser du froid sont généralement des éléments à effet Pelletier, alimentés par une source d'énergie électrique commandable. Les moyens de chauffage et de refroidissement sont associés au miroir 11 d'une façon connue dans le domaine de la technique des hygromètres. electrical energy and the means making it possible to produce cold are generally Pelletier effect elements, supplied by a controllable source of electrical energy. The heating and cooling means are associated with the mirror 11 in a manner known in the field of hygrometer technology.

Le miroir 11 est disposé dans une enceinte 16 comprenant une entrée 17 et une sortie 18. Cette enceinte 16 peut être balayée par le fluide ou le gaz dont on veut mesurer la température du point de rosée, c'est-à-dire le pourcentage, dans l'exemple présent illustré, d'hydrocarbures contenus dans le gaz traversant la chambre 16. The mirror 11 is arranged in an enclosure 16 comprising an inlet 17 and an outlet 18. This enclosure 16 can be swept by the fluid or the gas whose dew point temperature is to be measured, that is to say the percentage , in the present example illustrated, of hydrocarbons contained in the gas passing through the chamber 16.

Dans cette tête 10 est en plus disposée une source lumineuse 20 associée à des moyens permettant de focaliser le faisceau lumineux 21 sur le miroir 11. La lumière diffusée 22 sur la surface 12 de ce miroir est reçue par des capteurs optiques 23 constitués essentiellement par des cellules photosensibles 24 et 25 disposées dans un pont de Wheatstone 26. Pour la commodité de la représentation de la figure, l'ensemble du capteur optique 23 est repris et illustré sché-matiquement dans le bloc carré 23' dans lequel est représenté le pont de Wheatstone 26, son alimentation 27 et les deux cellules photosensibles 24 et 25 respectivement chacune dans une branche du pont. In this head 10 is additionally arranged a light source 20 associated with means making it possible to focus the light beam 21 on the mirror 11. The light scattered 22 on the surface 12 of this mirror is received by optical sensors 23 constituted essentially by photosensitive cells 24 and 25 arranged in a Wheatstone bridge 26. For the convenience of the representation of the figure, the assembly of the optical sensor 23 is taken up and illustrated diagrammatically in the square block 23 ′ in which the bridge of Wheatstone 26, its power supply 27 and the two photosensitive cells 24 and 25 respectively each in a branch of the bridge.

Le signal de sortie aux bornes du pont de Wheatstone 26 peut être, de même, reçu et repris par un amplificateur permettant de délivrer à sa sortie 28 un signal dont l'exploitation sera explicitée ci-après. De même, dans ce bloc 23' est représenté schématiquement un moyen permettant d'équilibrer le pont; ce moyen, référencé 29, est illustré par une résistance potentiométrique 29 qui, de préférence, sera constituée par des moyens électroniques commandables par un signal électrique appliqué à l'entrée de commande 30. Ces moyens sont bien connus dans ce domaine et ne seront pas plus amplement décrits. The output signal at the terminals of the Wheatstone bridge 26 can likewise be received and taken up by an amplifier making it possible to deliver at its output 28 a signal whose exploitation will be explained below. Similarly, in this block 23 ′ is represented schematically a means making it possible to balance the bridge; this means, referenced 29, is illustrated by a potentiometric resistance 29 which, preferably, will be constituted by electronic means controllable by an electrical signal applied to the control input 30. These means are well known in this field and will not be more fully described.

La tête 10 de l'hygromètre comprend, en plus, une sonde de température 31 placée le plus près possible du miroir 11, afin d'en déterminer à chaque instant la température. La sortie 32 de cette sonde de température 31 est reliée à l'entrée 34 de l'amplificateur 33. The head 10 of the hygrometer further comprises a temperature probe 31 placed as close as possible to the mirror 11, in order to determine the temperature at all times. The output 32 of this temperature probe 31 is connected to the input 34 of the amplifier 33.

L'amplificateur 33 délivre à sa sortie 35 un signal électrique représentant la valeur instantanée de la température du miroir 11 détectée par la sonde 31. La sortie 35 de l'amplificateur 33 est reliée à une première entrée 36 d'un commutateur 37, cette sortie 35 est aussi reliée à l'entrée 38 d'un échantillonneur commandable à mémoire 39 qui peut être commandé par un signal électrique appliqué à sa borne d'entrée de commande 40. L'échantillonneur à mémoire 39 permet, sous la commande d'un signal électrique appliqué à son entrée 40, de garder en mémoire la valeur du signal qui était appliqué à son entrée 38 à l'instant déterminé par le signal de commande et, sans un autre ordre de commande, de garder indéfiniment cette valeur de la température qui a été mémorisée. The amplifier 33 delivers an electrical signal at its output 35 representing the instantaneous value of the temperature of the mirror 11 detected by the probe 31. The output 35 of the amplifier 33 is connected to a first input 36 of a switch 37, this output 35 is also connected to input 38 of a controllable memory sampler 39 which can be controlled by an electrical signal applied to its control input terminal 40. The memory sampler 39 allows, under the control of an electrical signal applied to its input 40, to keep in memory the value of the signal which was applied to its input 38 at the time determined by the control signal and, without another command command, to keep this value indefinitely temperature that has been memorized.

Cette température mémorisée sous la forme d'un signal électrique 0m peut être obtenue à la sortie 41 de l'échantillonneur à mémoire 39. La sortie 41 de l'échantillonneur à mémoire 39 est reliée à une première entrée 42 d'un comparateur à quatre niveaux 43. La deuxième entrée 44 de ce comparateur 43 est reliée à la sortie 35 de l'amplificateur de température de miroir 33 délivrant à sa sortie 35 le signal 0i représentant la valeur de la température du miroir 11 à chaque instant. Ce comparateur à quatre niveaux est apte à comparer le signal 0i délivré à la sortie 35 par rapport à quatre valeurs, This temperature stored in the form of an electrical signal 0m can be obtained at the output 41 of the memory sampler 39. The output 41 of the memory sampler 39 is connected to a first input 42 of a comparator with four levels 43. The second input 44 of this comparator 43 is connected to the output 35 of the mirror temperature amplifier 33 delivering at its output 35 the signal 0i representing the value of the temperature of the mirror 11 at each instant. This four-level comparator is able to compare the signal 0i delivered at output 35 with respect to four values,

dans l'exemple illustré Tj, T2, T3 et T4. in the illustrated example Tj, T2, T3 and T4.

Ces quatre valeurs représentent des niveaux de température qui peuvent être prédéterminés ou ajustés à volonté. C'est ainsi que est une température relativement élevée prédéterminée représentant une valeur de la température nettement supérieure à la valeur de la température de vaporisation de tous les produits pouvant se déposer sur le miroir contenu dans la tête 10 de l'hygromètre. La température T4 est une température nettement inférieure à la température de condensation de produits pouvant se trouver sous forme de vapeur dans ce même gaz. Par contre, les deux températures intermédiaires T2 et T3 sont élaborées en fonction de la valeur du signal 9m délivré à la sortie de l'échantillonneur 39. A titre d'exemple, la valeur T2 représente une valeur de la température égale à la valeur de la température 0m mise en mémoire, à laquelle est ajoutée une certaine valeur représentant une certaine plage de température déterminée en fonction des différents paramètres. Cette plage peut être, par exemple, de l'ordre de 2 à 3°C. C'est ainsi que la valeur de la température T2 peut être égale à 0m+3"C. De même, la température T3 est une température élaborée en fonction de cette même température 0m obtenue à la sortie de l'échantillonneur à mémoire 39, moins une certaine valeur représentant une certaine plage de température qui peut être aussi, par exemple, égale à 2 ou 3°C. Dans ce cas, la température T3 est égale à 0m — 3° C. Le comparateur 43, These four values represent temperature levels which can be predetermined or adjusted as desired. Thus is a predetermined relatively high temperature representing a value of the temperature significantly higher than the value of the vaporization temperature of all the products that can be deposited on the mirror contained in the head 10 of the hygrometer. The temperature T4 is a temperature significantly lower than the condensation temperature of products which may be in the form of vapor in this same gas. On the other hand, the two intermediate temperatures T2 and T3 are produced as a function of the value of the signal 9m delivered at the output of the sampler 39. As an example, the value T2 represents a value of the temperature equal to the value of the stored temperature 0m, to which is added a certain value representing a certain temperature range determined according to the different parameters. This range can be, for example, of the order of 2 to 3 ° C. Thus the value of the temperature T2 can be equal to 0m + 3 "C. Similarly, the temperature T3 is a temperature developed as a function of this same temperature 0m obtained at the output of the memory sampler 39, minus a certain value representing a certain temperature range which can also be, for example, equal to 2 or 3 ° C. In this case, the temperature T3 is equal to 0m - 3 ° C. The comparator 43,

dans ce mode de réalisation, étant donné que la température 0i ne peut se trouver que dans les deux limites extrêmes Tx et T4, ne comporte que quatre sorties, 45, 46, 47 et 48, permettant par des signaux logiques, par exemple à deux états représentés respectivement par 0 et 1, de déterminer si la température 0i, c'est-à-dire la température du miroir, est inférieure ou égale à T,, mais supérieure à T2, et ainsi de suite jusqu'à T4, étant donné que 0i ne peut pas être inférieure à T4. Ces quatre sorties du comparateur à quatre niveaux 43 sont reliées respectivement à quatre entrées correspondantes d'une centrale logique 49 qui peut être, par exemple, une partie d'un microprocesseur comme ceux que l'on trouve maintenant dans le commerce et qui peut prendre différentes formes de structure suivant le constructeur. La logique d'une telle centrale ne présente pas de difficulté pour les fabricants et pourra être réalisée en se reportant aux différentes fonctions ci-après explicitées. in this embodiment, given that the temperature 0i can only be found within the two extreme limits Tx and T4, has only four outputs, 45, 46, 47 and 48, allowing by logic signals, for example two states represented respectively by 0 and 1, to determine whether the temperature 0i, that is to say the temperature of the mirror, is less than or equal to T ,, but greater than T2, and so on up to T4, being given that 0i cannot be less than T4. These four outputs of the four-level comparator 43 are respectively connected to four corresponding inputs of a logic unit 49 which can be, for example, a part of a microprocessor like those which are now found on the market and which can take different forms of structure depending on the manufacturer. The logic of such a central does not present any difficulty for manufacturers and can be achieved by referring to the different functions explained below.

Une première sortie 50 de la centrale logique 49 est connectée à une première entrée 51 d'un générateur de consigne 52 pouvant délivrer à sa sortie 53 un signal fonction des ordres de commande qui seront appliqués à ses entrées, notamment à la première entrée 51, mais aussi à la seconde entrée 54 et à la troisième entrée 55. Le signal délivré par le générateur de consigne 52 à sa sortie 53 est appliqué à une première entrée 56 d'un régulateur de température de miroir 57 dont la seconde entrée de commande 58 est reliée à la sortie de l'amplificateur de signal de miroir 33 qui délivre le signal 0i. La deuxième sortie 59 de la centrale logique 49 est reliée à la deuxième entrée 54 du générateur de consigne 52. La troisième sortie 60 de la centrale logique 49 est reliée à une entrée de commande 61 d'un dispositif de tarage automatique 62 permettant de délivrer à sa sortie 63 un signal de commande pendant une durée déterminée pour commander, par l'entrée 30 mentionnée ci-avant, l'équilibrage du capteur optique avant que celui-ci puisse effectuer la mesure. L'équilibrage se fait par l'équilibrage du pont de Wheatstone représenté schématiquement dans le bloc 23', par exemple sous l'action du signal de commande délivré par la centrale logique à sa sortie 60 et appliqué à l'entrée du dispositif de tarage automatique; celui-ci délivre un signal pendant une constante de temps, par exemple de 1 s, qui permet au pont de Wheatstone de s'équilibrer pour délivrer à sa sortie un signal représentant un niveau zéro. Cette opération de tarage, étant automatique, s'effectue tant que le signal délivré à sa sortie 28 n'a pas atteint sa valeur logique zéro. Pour cela, la sortie 28 du capteur optique 23' est reliée à l'entrée de commande 64 du tarage automatique 62 à la manière d'un asservissement. A first output 50 of the logic unit 49 is connected to a first input 51 of a setpoint generator 52 which can deliver at its output 53 a signal which is a function of the control commands which will be applied to its inputs, in particular to the first input 51, but also at the second input 54 and at the third input 55. The signal delivered by the setpoint generator 52 at its output 53 is applied to a first input 56 of a mirror temperature regulator 57 including the second control input 58 is connected to the output of the mirror signal amplifier 33 which delivers the signal 0i. The second output 59 of the logic unit 49 is connected to the second input 54 of the setpoint generator 52. The third output 60 of the logic unit 49 is connected to a control input 61 of an automatic taring device 62 making it possible to deliver at its output 63 a control signal for a determined duration to control, by the input 30 mentioned above, the balancing of the optical sensor before the latter can perform the measurement. Balancing is done by balancing the Wheatstone bridge shown schematically in block 23 ', for example under the action of the control signal delivered by the logic control unit at its output 60 and applied to the input of the taring device automatic; this delivers a signal for a time constant, for example of 1 s, which allows the Wheatstone bridge to balance to deliver at its output a signal representing a zero level. This taring operation, being automatic, is carried out as long as the signal delivered at its output 28 has not reached its logic zero value. For this, the output 28 of the optical sensor 23 'is connected to the control input 64 of the automatic calibration 62 in the manner of a servo.

La sortie 28 du capteur optique est aussi connectée à une entrée 70 d'un comparateur à deux niveaux prédéterminés 71, ces deux niveaux étant respectivement Ns, dit niveau de surveillance, et un niveau prédéterminé Nf, dit niveau de fonctionnement. Ces deux niveaux sont illustrés sur la courbe de la fig. 4. Sur cette fig. 4 est illustré le signal délivré à la sortie du capteur optique lorsqu'il y a apparition des premiers condensats sur le miroir. La partie du signal 120 représentée en dessous de la ligne illustrant la valeur du signal Nf valeur de fonctionnement est considérée comme un signal de niveau zéro, c'est-à-dire ayant une valeur très faible, les seules variations étant dues à des variations parasitaires bien connues, notamment dans les lignes de base des signaux délivrés à la sortie des capteurs formés principalement par des ponts de Wheatstone. Le comparateur à deux niveaux 71 permet de comparer le signal qui lui est appliqué à son entrée 72 par rapport à ses deux valeurs prédéterminées Ns et Nf. Le signal de valeur Nf représente un niveau qui, The output 28 of the optical sensor is also connected to an input 70 of a comparator with two predetermined levels 71, these two levels being respectively Ns, said monitoring level, and a predetermined level Nf, said operating level. These two levels are illustrated on the curve in fig. 4. In this fig. 4 is illustrated the signal delivered to the output of the optical sensor when the first condensates appear on the mirror. The part of the signal 120 represented below the line illustrating the value of the signal Nf operating value is considered as a signal of level zero, that is to say having a very low value, the only variations being due to variations well known parasitic, especially in the baselines of the signals delivered at the output of the sensors formed mainly by Wheatstone bridges. The two-level comparator 71 makes it possible to compare the signal applied to it at its input 72 with respect to its two predetermined values Ns and Nf. The value signal Nf represents a level which,

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

636 204 636 204

6 6

lorsqu'il est dépassé par le signal appliqué à l'entrée 70, détermine que des condensations sont apparues sur le miroir 11 et que le capteur optique a donc basculé pour délivrer à sa sortie un signal d'une valeur nettement supérieure à la valeur de référence prise comme étant la valeur zéro. Cette variation brusque du signal délivré par le capteur est illustrée, sur la fig. 4, par la variation de la valeur du signal et particulièrement dans la partie de la courbe référencée 120 pour arriver ensuite à une valeur 121 correspondant à l'apparition d'un début de condensation sur le miroir, et donc une possibilité de déterminer la température du miroir correspondant à la condensation. when it is exceeded by the signal applied to the input 70, determines that condensations have appeared on the mirror 11 and that the optical sensor has therefore toggled to deliver at its output a signal of a value markedly greater than the value of reference taken as zero. This sudden variation in the signal delivered by the sensor is illustrated in FIG. 4, by the variation of the value of the signal and particularly in the part of the curve referenced 120 to then arrive at a value 121 corresponding to the appearance of a beginning of condensation on the mirror, and therefore a possibility of determining the temperature of the mirror corresponding to the condensation.

Pour cela, dès que le signal a atteint une certaine valeur telle que 121 a dépassé notamment le niveau Nf de fonctionnement, par la sortie 72 du comparateur de niveau 71, un signal est envoyé, à travers la centrale logique 49, à l'entrée 40 de l'échantillonneur à mémoire qui commande alors à cet instant la mise en mémoire de la valeur de la température 0i obtenue sous la forme d'un signal à la sortie 35 de l'amplificateur 33. For this, as soon as the signal has reached a certain value such that 121 has notably exceeded the operating level Nf, by the output 72 of the level comparator 71, a signal is sent, through the logic control unit 49, to the input 40 of the memory sampler which then controls at this time the storage of the value of the temperature 0i obtained in the form of a signal at the output 35 of the amplifier 33.

Le niveau Ns illustré sur la fig. 4 correspond à un niveau de surveillance afin de déterminer si le signal délivré par le capteur est suffisant pour pouvoir être interprété comme un signal de condensation et non pas un signal correspondant à des salissures ou à des effets parasites, notamment au niveau du miroir. Pour cela, dans un premier mode de réalisation, la sortie 72 du comparateur à deux niveaux 71 est reliée à une entrée 73 d'une constante de temps 74 dont la sortie 75 est reliée à une première entrée d'une porte ET 77, tandis que la deuxième entrée 78 de la porte 77 est reliée à la sortie 79 correspondant à la sortie du comparateur donnant le résultat de la comparaison du signal appliqué à son entrée 70 par rapport à la valeur de seuil préaffichée Ns. Ainsi, si à l'instant où la constante de temps délivre son signal logique, par exemple 1, à sa sortie après un certain temps déterminé par le circuit à retard 74, dont la valeur sera déterminée par expérience, le signal appliqué à l'entrée 70 n'a pas dépassé le niveau de surveillance Ns, c'est-à-dire que, sur les deux entrées 76 et 78 de la porte 77, sont reçus respectivement des signaux logiques 1 et 0, la porte 77 délivre alors à sa sortie un ordre logique égal à zéro qui, par la logique 49, peut donner naissance, sur la sortie 81, à une préalarme. Par contre, si, après le temps déterminé par la constante de temps 74, un 1 logique est appliqué respectivement sur les deux entrées 76 et 78 de la porte ET 77, il apparaît alors à la sortie de cette dernière un signal d'état logique 1 qui confirme que l'hygromètre fonctionne correctement. The level Ns illustrated in fig. 4 corresponds to a monitoring level in order to determine whether the signal delivered by the sensor is sufficient to be able to be interpreted as a condensation signal and not a signal corresponding to soiling or parasitic effects, in particular at the level of the mirror. For this, in a first embodiment, the output 72 of the two-level comparator 71 is connected to an input 73 of a time constant 74 whose output 75 is connected to a first input of an AND gate 77, while that the second input 78 of the gate 77 is connected to the output 79 corresponding to the output of the comparator giving the result of the comparison of the signal applied to its input 70 with respect to the pre-displayed threshold value Ns. Thus, if at the time when the time constant delivers its logic signal, for example 1, at its output after a certain time determined by the delay circuit 74, the value of which will be determined by experience, the signal applied to the input 70 has not exceeded the monitoring level Ns, that is to say that, on the two inputs 76 and 78 of gate 77, logic signals 1 and 0 are received respectively, gate 77 then delivers to its output a logic order equal to zero which, by logic 49, can give rise, on output 81, to a prealarm. On the other hand, if, after the time determined by the time constant 74, a logic 1 is applied respectively to the two inputs 76 and 78 of the AND gate 77, it then appears at the output of the latter a logic status signal 1 which confirms that the hygrometer is operating correctly.

Les signaux émis à ia sortie 81 sont représentatifs de la qualité de la tête de l'hygromètre et, par exemple, la délivrance de la préalarme signifie que le miroir doit être remplacé ou nettoyé, comme il a déjà été décrit, ou alors que les cellules photosensibles ont subi un vieillissement qui nécessite leur remplacement. The signals emitted at output 81 are representative of the quality of the hygrometer head and, for example, the issuance of the pre-alarm means that the mirror must be replaced or cleaned, as already described, or when the photosensitive cells have undergone aging which requires their replacement.

D'une façon générale, tout signal apparaissant à la sortie 81 permet de déterminer que l'hygromètre n'est pas dans un état de fonctionnement correct et nécessite une intervention d'un technicien pour le remettre dans un état correct, ce signal pouvant être éventuellement maintenu par un circuit bistable. Generally, any signal appearing at output 81 makes it possible to determine that the hygrometer is not in a correct operating state and requires intervention by a technician to restore it to a correct state, this signal being able to be possibly maintained by a bistable circuit.

Le mode de réalisation qui vient d'être décrit peut ne pas donner toute satisfaction. En effet, dès que les premiers condensats apparaissent, la température du miroir remonte vers la température définie comme Tj, et les condensats ne peuvent plus se former sur le miroir. Le signal délivré alors par les cellules 23 redescend vers les valeurs les plus faibles sans atteindre le niveau de surveillance Ns, ayant pour conséquence à chaque cycle de déclencher la préalarme, ce qui n'a plus de signification. The embodiment which has just been described may not be entirely satisfactory. In fact, as soon as the first condensates appear, the temperature of the mirror rises towards the temperature defined as Tj, and the condensates can no longer form on the mirror. The signal then delivered by the cells 23 descends to the lowest values without reaching the monitoring level Ns, resulting in each cycle of triggering the prealarm, which no longer has any meaning.

Pour lever cette indétermination, il faut que le niveau Ns de surveillance soit très près du niveau de fonctionnement en espérant que l'inertie du refroidissement soit relativement importante pour apporter suffisamment de condensats sur le miroir et donner naissance à un signal délivré par les capteurs d'un niveau suffisant pour dépasser le niveau de surveillance Ns. Mais, dans ce dernier cas aussi, ces conditions sont très aléatoires et la préalarme n'a pas non plus une grande signification. To remove this indeterminacy, the monitoring level Ns must be very close to the operating level, hoping that the inertia of the cooling is relatively large to bring enough condensate to the mirror and give rise to a signal delivered by the sensors d 'a level sufficient to exceed the level of surveillance Ns. But, in the latter case too, these conditions are very uncertain and the pre-alarm does not have much significance either.

Le mode de réalisation qui va être décrit ci-après permet d'obtenir des résultats qui sont valables et représentatifs des buts qui sont recherchés dans l'existence d'une alarme et d'une préalarme. The embodiment which will be described below makes it possible to obtain results which are valid and representative of the aims which are sought in the existence of an alarm and of a pre-alarm.

Ce mode de réalisation particulier n'est pas spécifiquement illustré sur les dessins, mais peut néanmoins être très facilement compris à la lumière de la description qui va suivre, en se reportant malgré tout à la fig. 2. Dans ce mode de réalisation, les sorties 72 et 79 du comparateur à deux niveaux 71 sont connectées à deux entrées de la centrale logique 49 qui est apte à commander les opérations suivantes. This particular embodiment is not specifically illustrated in the drawings, but can nevertheless be very easily understood in the light of the description which follows, nevertheless referring to FIG. 2. In this embodiment, the outputs 72 and 79 of the two-level comparator 71 are connected to two inputs of the logic unit 49 which is able to control the following operations.

Quand les premiers condensats apparaissent, c'est-à-dire que le signal du détecteur dépasse le niveau de fonctionnement Nf, la température du miroir est mise en mémoire comme décrit précédemment. Cette mise en mémoire s'effectue dans l'échantillonneur à mémoire 39 par un ordre qui lui est appliqué à son entrée de commande 40. When the first condensates appear, that is to say that the detector signal exceeds the operating level Nf, the temperature of the mirror is stored in memory as described above. This storage is carried out in the memory sampler 39 by an order which is applied to it at its command input 40.

Dès que ces premiers condensats étaient apparus sur le miroir dans le mode de réalisation précédemment donné, la température du miroir remontait presque aussitôt. Par contre, dans ce présent mode, la centrale logique 49 continue à élaborer un ordre à travers le générateur de consigne pour que la température du miroir continue à descendre jusqu'à la température de la fin de la plage dans laquelle sont apparus les premiers condensats, par exemple la température T3 si les condensats sont apparus entre Tj et T3. En continuant ainsi à descendre la température du miroir jusqu'à l'extrémité de la plage, on peut espérer avoir suffisamment d'épaisseur de condensats sur le miroir pour que le signal délivré par le capteur optique puisse atteindre la valeur représentée en 122 sur la fig. 4, et donc dépasser le niveau de surveillance Ns. As soon as these first condensates had appeared on the mirror in the embodiment previously given, the temperature of the mirror rose almost immediately. On the other hand, in this present mode, the logic unit 49 continues to develop an order through the setpoint generator so that the temperature of the mirror continues to drop down to the temperature at the end of the range in which the first condensates have appeared. , for example the temperature T3 if the condensates appeared between Tj and T3. By continuing to lower the temperature of the mirror to the end of the range, we can hope to have enough thickness of condensate on the mirror so that the signal delivered by the optical sensor can reach the value represented at 122 on the fig. 4, and therefore exceed the level of surveillance Ns.

La centrale logique 49 détermine l'instant de l'arrivée de la température du miroir à la fin de la plage de température comme définie ci-dessus. A cet instant, le comparateur à deux niveaux 71 délivre, à sa sortie 79, un signal représentatif de la valeur du signal délivré par le capteur optique. Dans le cas où le signal délivré par le capteur n'a pas dépassé le niveau de surveillance Ns, la centrale logique délivre alors à sa sortie, par exemple à sa sortie 81, un signal correspondant à une préalarme. Cette préalarme indique que des condensats ont bien été détectés, puisque le signal a dépassé la valeur de fonctionnement Nf, mais que le signal du capteur est faible, puisqu'il n'a pas dépassé le niveau de surveillance Ns. Cette préalarme indique donc par exemple aux utilisateurs de ces hygromètres qu'ils doivent intervenir pour vérifier le fonctionnement de l'hygromètre et par exemple changer quelques éléments essentiels comme le miroir ou les sources lumineuses qui n'ont peut-être plus suffisamment d'intensité. The logic control unit 49 determines the instant of arrival of the temperature of the mirror at the end of the temperature range as defined above. At this instant, the two-level comparator 71 delivers, at its output 79, a signal representative of the value of the signal delivered by the optical sensor. In the case where the signal delivered by the sensor has not exceeded the monitoring level Ns, the logic unit then delivers at its output, for example at its output 81, a signal corresponding to a pre-alarm. This pre-alarm indicates that condensate has been detected, since the signal has exceeded the operating value Nf, but that the sensor signal is weak, since it has not exceeded the monitoring level Ns. This pre-alarm therefore indicates for example to the users of these hygrometers that they must intervene to check the operation of the hygrometer and for example change some essential elements such as the mirror or the light sources which may not have enough intensity .

Par contre, il se peut, comme déjà précisé préalablement, que les condensats ne se forment pas dans la plage comprise entre les températures T2 et T3. Si les condensats apparaissent dans une autre plage que celle comprise entre T2 et T3, l'hygromètre fonctionne de la même façon, c'est-à-dire que, à chaque fois, la température du miroir est amenée jusqu'à la température la plus basse de la page sur laquelle sont apparus ces condensats, et les différents enregistrements sont effectués de la même façon que celle décrite précédemment. Il se peut même qu'ils n'apparaissent pas du tout entre les températures ^ et T4. Dans ce cas, si le miroir arrive à la température la plus basse, c'est-à-dire la température T4, et qu'aucun condensât ne se soit formé, le signal délivré par le capteur ne peut dépasser le niveau de fonctionnement Nf. Cela est interprété par la centrale logique 49 qui détermine que, sur un cycle complet, le signal délivré par le capteur n'a pas dépassé une seule fois le niveau de fonctionnement Nf, et alors cette centrale donne un signal d'alarme indiquant aux utilisateurs que quelque chose n'a pas fonctionné correctement soit dans l'hygromètre, soit au niveau de fabrication de gaz dont le degré hygrométrique est à surveiller. On the other hand, it may be, as already specified previously, that the condensates do not form in the range between the temperatures T2 and T3. If the condensates appear in a range other than that between T2 and T3, the hygrometer operates in the same way, that is to say that, each time, the temperature of the mirror is brought to the temperature the lower on the page on which these condensates appeared, and the various recordings are carried out in the same way as that described above. They may not even appear at all between temperatures ^ and T4. In this case, if the mirror arrives at the lowest temperature, that is to say the temperature T4, and that no condensate has formed, the signal delivered by the sensor cannot exceed the operating level Nf . This is interpreted by the logic unit 49 which determines that, over a complete cycle, the signal delivered by the sensor has not once exceeded the operating level Nf, and then this unit gives an alarm signal indicating to the users that something did not work correctly either in the hygrometer, or in the level of manufacture of gases whose hygrometric degree is to be monitored.

L'hygromètre peut comporter, en plus, un indicateur numérique 82 dont l'entrée 83 est reliée au point milieu 84 du commutateur 37 pour permettre indifféremment de prendre soit la valeur de la mesure 0i délivrée à la sortie 35 de l'amplificateur du miroir 33 qui représente les variations de température du miroir à chaque instant, The hygrometer may also include a digital indicator 82, the input 83 of which is connected to the midpoint 84 of the switch 37 so that either the value of the measurement 0i delivered at the output 35 of the mirror amplifier can be taken 33 which represents the variations in temperature of the mirror at each instant,

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

4Q 4Q

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

7 7

636 204 636 204

soit la valeur de la température mise en mémoire comme indiqué précédemment, puisque la deuxième entrée 85 du commutateur 37 est reliée à la sortie 41 délivrant le signal 0m de l'échantillonneur à mémoire. or the value of the temperature stored in memory as indicated above, since the second input 85 of the switch 37 is connected to the output 41 delivering the signal 0m from the memory sampler.

Cette dernière température 0m représente la valeur de la température de début de condensation des hydrocarbures sur le miroir. This last temperature 0m represents the value of the temperature at which the hydrocarbons begin to condense on the mirror.

La sortie 41 de l'échantillonneur à mémoire peut aussi être connectée à une entrée 86 d'un convertisseur de tension-courant 87 pour délivrer à sa sortie un signal électrique sous la forme d'un courant électrique qui permettra éventuellement de commander différents systèmes permettant d'agir sur la quantité des hydrocarbures notamment légers contenus dans le gaz. Ainsi, un tel hygromètre peut être introduit dans une chaîne de régulation. The output 41 of the memory sampler can also be connected to an input 86 of a voltage-current converter 87 in order to deliver an electrical signal at its output in the form of an electric current which will eventually make it possible to control different systems allowing to act on the quantity of notably light hydrocarbons contained in the gas. Thus, such a hygrometer can be introduced into a regulation chain.

En plus, de façon avantageuse, le mode de réalisation illustré sur la fig. 2 peut comprendre un dérivateur 88 dont l'entrée 89 est reliée à la sortie 28 du capteur optique 23 (ou 23') et dont la sortie 90 est reliée à la troisième entrée 55 du générateur de consigne 52. In addition, advantageously, the embodiment illustrated in FIG. 2 can comprise a differentiator 88 whose input 89 is connected to the output 28 of the optical sensor 23 (or 23 ′) and whose output 90 is connected to the third input 55 of the setpoint generator 52.

Ce dérivateur permet, en fonction de la variation du signal obtenu à la sortie du capteur optique 23 (ou 23'), c'est-à-dire lorsque le signal représente une forte variation, telle que la variation représentée en 120 sur la fig. 4, de commander le générateur de consigne afin que ce dernier délivre à sa sortie 53 un signal permettant de régler la vitesse de la variation de la température du miroir à partir de l'instant où le capteur optique a détecté un début de condensation sur le miroir 11. Généralement, le signal délivré à la sortie 90 commande le ralentissement de la vitesse de refroidissement du miroir encore plus que lorsque la température du miroir a dépassé, vers le sens des refroidissements, la température T2 définie et mentionnée ci-dessus. Cette caractéristique additionnelle permet de cerner avec plus de précision la température du début de condensation des hydrocarbures légers sur le miroir 11. This derivative allows, as a function of the variation of the signal obtained at the output of the optical sensor 23 (or 23 ′), that is to say when the signal represents a strong variation, such as the variation represented at 120 in FIG. . 4, to command the setpoint generator so that the latter delivers at its output 53 a signal making it possible to adjust the speed of the variation of the temperature of the mirror from the moment when the optical sensor has detected a start of condensation on the mirror 11. Generally, the signal delivered to the output 90 controls the slowing down of the cooling rate of the mirror even more than when the temperature of the mirror has exceeded, towards the direction of cooling, the temperature T2 defined and mentioned above. This additional characteristic makes it possible to define more precisely the temperature of the onset of condensation of light hydrocarbons on the mirror 11.

L'hygromètre dont le mode de réalisation est représenté sur la fig. 2 fonctionne de la façon suivante; ce fonctionnement sera décrit plus particulièrement en regard des fig. 3,4, 5 A et B. The hygrometer, the embodiment of which is shown in FIG. 2 operates as follows; this operation will be described more particularly with reference to FIGS. 3,4,5 A and B.

Il est tout d'abord précisé qu'un tel hygromètre, comme illustré sur la fig. 2, fonctionne de façon cyclique. Lorsqu'il est mis en marche, il commence par amener le miroir à une température égale à la température Tj (fig. 3). A cet instant, le comparateur à quatre niveaux 43 envoie sur sa sortie 45 un ordre logique qui, à travers la centrale 49, commande le générateur de consigne pour que le régulateur de température 57 redescende de façon très rapide la température du miroir jusqu'à une température T2, cette baisse de température du miroir étant représentée par la portion de courbe à pente très raide comprise entre les points Tj et T2 sur la fig. 3. A cet instant, quand la température du miroir 0i a atteint la température T2, le comparateur à quatre niveaux 43 délivre à sa sortie 46 un signal qui, à travers la centrale logique 49 et le générateur de consigne 52 sur sa porte d'entrée 51, envoie un ordre, de façon à ralentir la vitesse d'abaissement de la température du miroir 11. La variation de température du miroir à vitesse très lente est représentée par la portion de courbe partant du point référencé T2 sur la fig. 3. A partir de ce point T2, quand la température continue à descendre mais de façon lente, il peut se produire deux phénomènes. It is firstly specified that such a hygrometer, as illustrated in FIG. 2, operates cyclically. When it is started, it begins by bringing the mirror to a temperature equal to the temperature Tj (fig. 3). At this instant, the four-level comparator 43 sends a logic command to its output 45 which, through the central unit 49, controls the setpoint generator so that the temperature regulator 57 very quickly lowers the temperature of the mirror to a temperature T2, this drop in temperature of the mirror being represented by the portion of curve with very steep slope comprised between the points Tj and T2 in FIG. 3. At this instant, when the temperature of the mirror 0i has reached the temperature T2, the four-level comparator 43 delivers at its output 46 a signal which, through the logic unit 49 and the setpoint generator 52 on its door input 51, sends an order, so as to slow down the speed of lowering of the temperature of the mirror 11. The temperature variation of the mirror at very slow speed is represented by the portion of the curve starting from the point referenced T2 in FIG. 3. From this point T2, when the temperature continues to fall but slowly, two phenomena can occur.

1. Il peut y avoir apparition d'un condensât sur le miroir à une température comprise entre la valeur des températures T2 et T3. S'il apparaît à une température qui est désigne comme 0m un condensât sur le miroir, le comparateur à deux niveaux 71 délivre à sa sortie 72 un signal qui est appliqué à la centrale logique 49, de façon, d'une part, à garder en mémoire la température du miroir lorsque sont apparus les premiers condensats en commandant l'échantillonneuse à mémoire qui délivrera à sa sortie le signal de valeur 0m représentant la température du début de condensation des hydrocarbures légers sur le miroir. D'autre part, le signal obtenu à la sortie 72 du comparateur à deux niveaux pourra commander, à travers la centrale logique 49, une augmentation de la température du miroir par un ordre logique appliqué à son entrée 54 qui inversera le sens de commande de façon que la température du miroir remonte jusqu'à une température égale à Tj ; cette portion de courbe est représentée en 130 à partir du point référence 0m sur la fig. 3 (ces résultats sont aussi représentés plus particulièrement sur la fig. 5A). La courbe 131, en pointillés sur la fig. 3, représente les variations de la température du miroir quand la commande de la remontée en température ne s'effectue pas tout de suite après l'apparition des premiers condensats, mais uniquement lorsque la température du miroir est arrivée à la température la plus basse d'une plage donnée. 1. A condensate may appear on the mirror at a temperature between the value of temperatures T2 and T3. If it appears at a temperature which is designated as 0m a condensate on the mirror, the two-level comparator 71 delivers at its output 72 a signal which is applied to the logic unit 49, so as, on the one hand, to keep in memory the temperature of the mirror when the first condensates appeared by controlling the memory sampler which will deliver at its output the signal of value 0m representing the temperature of the beginning of condensation of light hydrocarbons on the mirror. On the other hand, the signal obtained at the output 72 of the two-level comparator will be able to control, through the logic control unit 49, an increase in the temperature of the mirror by a logic order applied to its input 54 which will reverse the direction of control of so that the temperature of the mirror rises to a temperature equal to Tj; this portion of the curve is shown at 130 from the reference point 0m in FIG. 3 (these results are also shown more particularly in FIG. 5A). The curve 131, dotted in FIG. 3, represents the variations in the temperature of the mirror when the control of the rise in temperature is not carried out immediately after the appearance of the first condensates, but only when the temperature of the mirror has reached the lowest temperature d 'a given range.

2. Il peut ne pas apparaître de condensât sur le miroir 11 ; alors, la température du miroir descend lentement jusqu'à la température T3 (fig. 3). 2. There may not appear any condensate on the mirror 11; the temperature of the mirror then drops slowly to temperature T3 (fig. 3).

A partir de cet instant, le comparateur à quatre niveaux 43 délivre sur sa sortie 47 un signal logique qui, à travers le générateur de consigne, commande le régulateur de température du miroir pour abaisser très rapidement la température de celui-ci jusqu'à une température égale à T4. Lorsque le miroir aura atteint cette température T4 (fig. 3), le comparateur à quatre niveaux 43 délivrera sur sa sortie 48 un signal qui, à travers la centrale logique 49 et le générateur de consigne, par sa borne d'entrée 54, commandera le sens de la commande de la température du miroir en la faisant remonter à partir de cette température T4 jusqu'à la température Tj. Il est bien évident que, malgré tout, entre les points T3 et T4 (fig. 3) peuvent apparaître des condensats. Dans ce cas, le fonctionnement de l'hygromètre sera identique à celui décrit ci-dessus et la température 0m sera mise en mémoire de la même façon que lorsque les condensats apparaissent entre les points T2 et T3. Cependant, cette température 0m sera définie de façon moins précise que dans le cas précédent. From this instant, the four-level comparator 43 delivers on its output 47 a logic signal which, through the setpoint generator, controls the temperature controller of the mirror to very quickly lower the temperature thereof to a temperature equal to T4. When the mirror has reached this temperature T4 (fig. 3), the four-level comparator 43 will deliver on its output 48 a signal which, through the logic controller 49 and the setpoint generator, via its input terminal 54, will control the direction of the mirror temperature control by making it rise from this temperature T4 to the temperature Tj. It is obvious that, despite everything, between points T3 and T4 (fig. 3) can appear condensates. In this case, the operation of the hygrometer will be identical to that described above and the 0m temperature will be stored in the same way as when the condensates appear between points T2 and T3. However, this 0m temperature will be defined less precisely than in the previous case.

Après un tel cycle, les valeurs des températures T2 et T3 seront ajustées automatiquement à la valeur 0m mise en mémoire, comme il a été dit précédemment. Cet ajustement a pour principal but de permettre de mieux cerner la température de condensation des vapeurs contenues dans le gaz véhiculaire. Cela est plus particulièrement avantageux dans les cas des variations de concentrations des vapeurs à processus lents, c'est-à-dire que, d'une mesure à l'autre, la température 0m de début de condensation des hydrocarbures légers ne doit pas varier d'une grande quantité, c'est-à-dire que, entre les deux mesures, la concentration des vapeurs doit avoir une faible variation. Comme les températures T2 et T3 sont déterminées à partir de cette température 0m, il y a de grandes chances pour qu'à chaque fois la mesure du début de condensation des hydrocarbures légers soit toujours dans la plage comprise entre T2 et T3 (fig. 3); il suffira pour cela d'ajuster la valeur de la plage de T2 à T3 notamment en fonction de l'expérience. Cependant, il est bien évident que des accidents peuvent se produire et que des condensats peuvent arriver d'une façon très rapide en grande quantité; dans ce cas, la température 0m pourra se trouver en dehors de cette plage comprise entre T2 et T3, soit au-dessus, soit en dessous, et c'est pour cela qu'il est nécessaire que le balayage de toute la plage possible de température s'effectue quel que soit le résultat obtenu tant que des condensats ne sont pas apparus (fig. 3) des points Tj à T4. After such a cycle, the values of temperatures T2 and T3 will be automatically adjusted to the value 0m stored, as mentioned above. The main purpose of this adjustment is to better understand the condensation temperature of the vapors contained in the vehicle gas. This is more particularly advantageous in the case of variations in concentrations of the vapors with slow processes, that is to say that, from one measurement to another, the temperature 0m of the beginning of condensation of light hydrocarbons should not vary of a large quantity, that is to say that, between the two measurements, the concentration of the vapors must have a small variation. As the temperatures T2 and T3 are determined from this temperature 0m, there is a good chance that each time the measurement of the start of condensation of light hydrocarbons is always in the range between T2 and T3 (fig. 3 ); it will suffice for this to adjust the value of the range from T2 to T3 in particular as a function of experience. However, it is obvious that accidents can occur and that condensates can arrive very quickly in large quantities; in this case, the temperature 0m may be outside this range between T2 and T3, either above or below, and that is why it is necessary that the scanning of the entire possible range of temperature takes place whatever the result obtained as long as condensates have not appeared (fig. 3) from points Tj to T4.

Il est nécessaire d'ajouter que le dérivateur 88 permet, quand il est utilisé dans un tel hygromètre, par son signal délivré à sa sortie 90, de ralentir encore plus la variation de la baisse de la température du miroir lorsque apparaissent les premiers condensats (voir la courbe 120 de la fig. 4) afin que, du fait de l'inertie thermique de celui-ci, la température de ce miroir ne descende pas trop en dessous de sa température de début de condensation des premiers hydrocarbures légers contenus dans le gaz balayant la tête de l'hygromètre 10. It is necessary to add that the differentiator 88 allows, when it is used in such a hygrometer, by its signal delivered at its output 90, to slow down even more the variation of the drop in the temperature of the mirror when the first condensates appear ( see curve 120 in Fig. 4) so that, due to its thermal inertia, the temperature of this mirror does not drop too much below its temperature at the start of condensation of the first light hydrocarbons contained in the gas sweeping the hygrometer head 10.

Enfin, quand la température du miroir a atteint à nouveau la température Tls le circuit de tarage automatique 62 permet pendant une constante de temps qui lui est propre, par exemple de 1 s, de tarer le pont de Wheatstone en actionnant le potentiomètre électronique 29 pour que le signal délivré par le capteur soit sensiblement nul et, de toute façon, nettement inférieur au niveau Nf de la fig. 4. Finally, when the temperature of the mirror has again reached the temperature Tls, the automatic taring circuit 62 allows for a time constant of its own, for example 1 s, to tar the Wheatstone bridge by actuating the electronic potentiometer 29 for that the signal delivered by the sensor is substantially zero and, in any case, significantly lower than the level Nf of FIG. 4.

Il a été mentionné précédemment que, chaque fois que le signal à la sortie du capteur dépassait le niveau de fonctionnement Nf, un ordre était envoyé à l'échantillonneur à mémoire 39 de façon que celui-ci échantillonne la température 0i à l'instant où le signal délivré It was mentioned previously that, each time the signal at the output of the sensor exceeded the operating level Nf, an order was sent to the memory sampler 39 so that the latter samples the temperature 0i at the instant when the signal delivered

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

636 204 636 204

8 8

par le capteur dépasse ce niveau de fonctionnement Nf. Ainsi, la sortie de l'échantillonneur à mémoire délivre la valeur de la température mise en mémoire, c'est-à-dire la valeur 0m qui pourra être exploitée par les techniciens. La fig. 5 représente les différentes valeurs de 0m pour des différentes mesures en considérant que, à chaque 5 passage entre T2 et T3, se sont condensés des hydrocarbures légers. by the sensor exceeds this operating level Nf. Thus, the output of the memory sampler delivers the value of the temperature stored in memory, that is to say the value 0m which can be used by the technicians. Fig. 5 represents the different values of 0 m for different measurements considering that, on each passage between T2 and T3, light hydrocarbons have condensed.

La fig. 5A représente les variations de température du miroir dans le cas de l'apparition des condensats à chaque cycle décrit ci-dessus. Fig. 5A represents the variations in temperature of the mirror in the case of the appearance of the condensates at each cycle described above.

Sur cette fig. 5A, on retrouve les différentes valeurs T\ de la tem- 10 pérature maximale, la valeur T2 de la température à partir de laquelle la vitesse de refroidissement est fortement diminuée et les différentes valeurs de 0m, température à laquelle apparaissent sur le miroir les premiers condensats. In this fig. 5A, we find the different values T \ of the maximum temperature, the value T2 of the temperature from which the cooling rate is greatly reduced and the different values of 0m, temperature at which appear on the mirror first condensates.

A l'instant des différentes valeurs 0m,, 0m2,0m3 correspondent '5 des instants t\, t'2, t'3 auxquels ont été mises en mémoire les différentes valeurs de la température de début de condensation sur le miroir. La fig. 5B représente la valeur du signal qui peut être obtenu à la sortie de l'échantillonneur à mémoire 39 qui donc délivre un signal constant entre chacun des instants t'ls t'2, t'3 auxquels a été 20 donné l'ordre de la prise en mémoire de la température de condensation 0m. At the time of the different values 0m ,, 0m2,0m3 correspond '5 of the instants t \, t'2, t'3 to which the different values of the temperature at the start of condensation on the mirror have been stored. Fig. 5B represents the value of the signal which can be obtained at the output of the memory sampler 39 which therefore delivers a constant signal between each of the instants t'ls t'2, t'3 to which the order of the memory of the condensing temperature 0m.

Comme ces cycles de fonctionnement sont relativement rapides par comparaison à l'évolution lente, l'ensemble des signaux constants, représentés par exemple sur la fig. 5B par des portions de 25 courbes parallèles à l'axe des temps, donne une bonne valeur représentative de l'évolution des différentes valeurs et différentes concentrations des hydrocarbures légers contenus dans les gaz à analyser. Ces courbes peuvent, sans aucun doute, être facilement exploitables par les techniciens ayant en charge la surveillance par exemple de la 30 fabrication du gaz passant dans l'hygromètre. De plus, ces valeurs sont vraiment des valeurs représentatives de la température de condensation des différents hydrocarbures légers. Ces différentes plages de températures à variation lente et rapide respectivement sur les trois plages telles que définies ci-avant permettent d'augmenter le 35 nombre de cycles par unité de temps, tout en gardant une bonne précision de la mesure de la température de condensation, notamment des hydrocarbures. As these operating cycles are relatively fast compared to the slow evolution, the set of constant signals, represented for example in FIG. 5B by portions of 25 curves parallel to the time axis, gives a good value representative of the evolution of the different values and different concentrations of the light hydrocarbons contained in the gases to be analyzed. These curves can, without any doubt, be easily exploited by the technicians in charge of monitoring, for example, the manufacture of the gas passing through the hygrometer. In addition, these values are truly representative values of the condensation temperature of the various light hydrocarbons. These different temperature ranges with slow and rapid variation respectively over the three ranges as defined above make it possible to increase the number of cycles per unit of time, while retaining good accuracy in the measurement of the condensation temperature, especially hydrocarbons.

Il a été décrit ci-dessus un hygromètre avec une application plus particulièrement avantageuse dans le cas de la détermination de la 40 condensation des hydrocarbures dans les gaz. Cependant, comme il a été dit, ces hygromètres pourraient être utilisés dans d'autres domaines d'application; pour cela il suffirait d'adapter la structure du miroir et la position des cellules photosensibles suivant que le produit qui se condense sur le miroir le rend soit réfléchissant, soit diffusant. Ces modifications seraient, en tout état de cause, mineures par rapport à la structure de l'ensemble et surtout ne feraient pas sortir l'hygromètre du cadre de l'invention. A hygrometer has been described above with a more particularly advantageous application in the case of the determination of the condensation of hydrocarbons in gases. However, as has been said, these hygrometers could be used in other fields of application; for this it would suffice to adapt the structure of the mirror and the position of the photosensitive cells according to whether the product which condenses on the mirror makes it either reflective or diffusing. These modifications would, in any event, be minor compared to the structure of the assembly and above all would not leave the hygrometer outside the scope of the invention.

Il est en plus nécessaire de préciser que l'hygromètre qui a été décrit est supposé mesurer des gaz comportant des vapeurs dans des concentrations à évolution lente. Cependant, il se peut qu'il y ait des moments dans le fonctionnement de l'hygromètre où il n'y aura pas de vapeur dans le gaz, comme par exemple au démarrage, ou alors un brusque changement important de variation de concentration, dans le cas, par exemple, d'un accident en production du gaz. Dans les deux cas, l'hygromètre donne néanmoins un résultat acceptable. It is also necessary to specify that the hygrometer which has been described is supposed to measure gases comprising vapors in slowly evolving concentrations. However, there may be times in the operation of the hygrometer when there will be no vapor in the gas, such as at start-up, or a sudden large change in concentration variation, in the case, for example, of an accident in gas production. In both cases, the hygrometer nevertheless gives an acceptable result.

En effet, quand au démarrage il n'y a pas de vapeur dans le gaz, une température présumée de condensation 0m n'a pas encore été déterminée. Les valeurs T2 et T3 (fig. 3) n'ont alors aucune valeur significative, puisque 0m est quelconque, égale au signal obtenu à la sortie de l'échantillonneur à mémoire, celui-ci pouvant être par exemple une valeur nulle ou comprise entre et T4. Cependant, la centrale logique commande un cycle normalement prévu (fig. 3) et, quand il y a apparition des premiers condensats, quelle que soit la variation de la température lente ou rapide du miroir, les cellules photosensibles vont délivrer un signal qui permettra de mettre en mémoire la température du miroir à l'instant où sont apparus les premiers condensats. Cette température sera néanmoins bien représentative de la mesure effectuée, si elle tombe dans la partie comprise entre les points T2 et T3, et l'hygromètre fonctionnera parfaitement. Par contre, si cette température tombe dans l'une des deux plages rapides, entre Tj et T2 et entre T3 et T4 (fig. 4), les cellules photosensibles détecteront une température qui sera mise en mémoire en tant que 0m. Cette température ne sera peut-être pas déterminée avec une aussi grande précision que dans le cas précédent, mais elle sera néanmoins assez proche de la valeur vraie. Cette valeur permettra néanmoins de bien recentrer la plage T2 et T3 et, après un ou deux cycles suivants, d'obtenir de très bons résultats et d'avoir une température de condensation centrée dans la plage comprise entre T2 et T3. Indeed, when at start-up there is no vapor in the gas, a presumed 0m condensation temperature has not yet been determined. The values T2 and T3 (fig. 3) then have no significant value, since 0m is arbitrary, equal to the signal obtained at the output of the memory sampler, this can for example be a value zero or between and T4. However, the logic control unit commands a normally scheduled cycle (fig. 3) and, when the first condensates appear, whatever the variation of the slow or fast temperature of the mirror, the photosensitive cells will deliver a signal which will allow save the temperature of the mirror at the time when the first condensates appeared. This temperature will nevertheless be well representative of the measurement made, if it falls in the part between points T2 and T3, and the hygrometer will function perfectly. On the other hand, if this temperature falls in one of the two fast ranges, between Tj and T2 and between T3 and T4 (fig. 4), the photosensitive cells will detect a temperature which will be stored in memory as 0m. This temperature may not be determined as precisely as in the previous case, but it will still be fairly close to the true value. This value will nevertheless allow the T2 and T3 range to be well centered and, after one or two subsequent cycles, to obtain very good results and to have a condensation temperature centered in the range between T2 and T3.

Dans le cas où il y a une brusque variation importante dans la concentration des hydrocarbures, l'hygromètre réagira de la même façon que précédemment, et seule(s) une ou deux mesures sur un ou deux cycles pourront avoir une précision moins grande que pour les autres cycles et, très rapidement, la plage sera recentrée sur la température présumée de condensation. In the event that there is a sudden large variation in the concentration of the hydrocarbons, the hygrometer will react in the same way as previously, and only one or two measurements on one or two cycles may have less accuracy than for the other cycles and, very quickly, the range will be refocused on the presumed condensation temperature.

R R

4 feuilles dessins 4 sheets of drawings

Claims

636,204 CLAIMS

1. Method for determining the temperature of the dew point of a body contained in a gas which may contain a low percentage of heavy hydrocarbons, said heavy hydrocarbons depositing on a frosted mirror placed in an enclosure swept by said gas more slowly than said body, characterized in that it consists in carrying out a first cycle comprising the heating of said mirror to a temperature (T 0 at least equal to the evaporation temperature of heavy hydrocarbons and of said body for the conditions considered, cooling during a first time as quickly as possible to a temperature (T2) close to, but higher than the presumed condensation temperature for said body and, secondly continuing the first time, continuous cooling of said mirror but much slower than during the first time until the appearance (0m) of the first condensations on said mirror, and the storage of the value of l adite condensation start temperature (0m), and to order following the appearance of said condensation a new cycle similar to the cycle described above, but in which the value of the presumed condensation temperature is taken equal to the temperature value the start of condensation stored in the previous cycle.

2

2. Method according to claim 1, characterized in that if, in the second determined time, the condensates have not appeared, the temperature of the mirror rapidly drops to a temperature (T4) lower than the lowest condensation temperature possible for presumed condensates contained in said gas.

3

636 204

by the electro-optical sensor with respect to a reference signal, called the monitoring level, corresponding to a maximum thickness of said condensates of said body on the mirror.

3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature rise of the mirror in a new cycle is carried out according to the determination of the temperature of the mirror at which the first condensates appear.

4 (1

45

511

55

60

65

4. Method according to claim 3, characterized in that the temperature rise of the mirror takes place as soon as the first condensates appear on the mirror.

5

III

5. Method according to claim 3, characterized in that the temperature rise of the mirror takes place when the temperature of said mirror has reached a determined temperature lower than the temperature of the first condensates.

6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it consists in delivering a signal depending on the thickness of the condensate on said mirror.

7. Method according to claim 6, characterized in that it also consists in comparing said signal with respect to a first so-called operating level corresponding to a given thickness of condensate on said mirror.

8. Method according to claim 7, characterized in that it also further consists, after comparing said signal with respect to said first operating level, in comparing said signal with respect to a second level corresponding to a maximum thickness of condensate on said mirror.

9. Method according to claim 7, characterized in that, if said signal has not exceeded said first level at the end of a cycle, an alarm is triggered.

10. Method according to claim 8, characterized in that, if said signal has not exceeded said second level after having exceeded said first level, a prealarm is triggered.

11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it consists in storing, for each cycle, the temperature of the mirror when the first condensates appear.

12. Method according to claims 7 and 11, characterized in that it consists in determining the temperature of said mirror at the time when said signal exceeds said first level.

13. Device for implementing the method according to claim 1, said heavy hydrocarbons depositing on said mirror more slowly than said body, characterized in that it comprises means for controlling the temperature of said mirror, means for measuring the temperature of said mirror, means for detecting the first condensates on said mirror, a logic circuit cooperating with said means for controlling the temperature of the mirror and means for detecting condensates on the mirror, said logic circuit being capable of controlling a cycle mirror temperature between at least a first and a second temperature,

said cycle having at least two speeds of variation of the temperature of the mirror, the change of speed of variation taking place as a function of the presumed temperatures of condensation of the vapors of said body, measured on a previous cycle.

14. Device according to claim 13, characterized in that it comprises means for storing the temperature of said mirror, said means being controlled by the means for detecting the appearance of the first condensates on said mirror.

15

15. Device according to one of claims 13 or 14, characterized in that the means for detecting the appearance of condensate on the mirror comprise electro-optical means delivering a signal depending on the thickness of said condensate on said mirror .

16. Device according to claim 15, characterized in that said means for detecting the appearance of condensate on said mirror further comprises means for comparing said signal with respect to at least one level representing a predetermined thickness of condensate on said mirror.

17. Device according to claim 15, characterized in that said electro-optical means delivering a signal depending on the thickness of said condensates in particular comprise a source emitting light radiation directed on said mirror, at least one photosensitive cell capable of receiving the radiation returned by said mirror, means for measuring the signal delivered by said photosensitive cell for delivering said measurement signal, controllable means for bringing said measurement signal to a reference value in the absence of condensate on said mirror.

18. Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that it comprises means for slowing down the cooling of said mirror at the start of the appearance of said condensates on said mirror, these latter means cooperating with the detection means condensate on said mirror.

19. Device according to claim 13, characterized in that it comprises an enclosure swept by the gas, said mirror being disposed in said enclosure, controllable means for heating said mirror, controllable means for cooling said mirror, a probe for temperature of said mirror, a controllable memory sample whose input is connected to said temperature probe, a first comparator whose first input is connected to the output of said memory sampler, and whose second input is connected to the output of said probe, said comparator being able to compare the signal delivered by said probe to predetermined and / or elaborated values as a function of the signal obtained at the output of said memory sampler, a logic control unit whose first inputs are connected to the outputs of said comparator , a setpoint generator whose first inputs are connected to corresponding outputs of said logic unit, a temperature regulator, the two inputs of which are connected respectively to the output of said probe and of said setpoint generator, the output of said regulator being capable of controlling said heating and / or cooling means of said mirror, an electro-optical sensor for delivering a signal substantially proportional to the thickness of the condensates of said body on said mirror, and of the electronic circuits for processing the signal delivered by said electrooptical sensor, the outputs of which are connected to said logic unit.

20

25

30

35

20. Device according to claim 19, characterized in that said electronic circuit comprises a comparator.

21. Device according to claim 19, characterized in that said comparator is able to compare the signal delivered by the electro-optical sensor to a reference level called operating level corresponding to a minimum thickness of condensate on said mirror.

22. Device according to one of claims 20 or 21, characterized in that said comparator is able to compare the signal delivered

23. Device according to claim 19, characterized in that said electronic circuit further comprises a control loop for reducing said signal delivered by the electrooptic sensor to a predetermined reference signal.

24. Device according to one of claims 19 to 23, characterized in that it comprises a differentiator circuit whose input is connected to the output of said electro-optical sensor and whose output is connected to a control input of the setpoint generator.

25. Device according to claims 21 and 22, characterized in that the first output of said comparator delivering a signal result of the comparison of the signal delivered by said electrooptical sensor with the first operating level is connected to the input of a constant of time whose output is connected to a first input of a gate AND whose second input is connected to the output of the comparator delivering a signal result of the comparison of said signal delivered by said electro-optical sensor with the monitoring level, the output of said gate AND being connected to an input of said logic unit.