CH638615A5

CH638615A5 - Procede et dispositif pour detecter la presence d'eau dans l'huile.

Info

Publication number: CH638615A5
Application number: CH131680A
Authority: CH
Inventors: Oliver F Cheney
Original assignee: Alco Standard Corp
Priority date: 1979-02-16
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1983-09-30
Also published as: AU5559980A; FR2449281B1; ES8104569A1; FR2449281A1; AU517225B2; DE3005330A1; CA1114194A; ES488398A0; IT8019947A0; SE8000496L; IT1140614B; GB2042737B; JPS55110942A; IT8019947A1; GB2042737A; US4251809A; BR8000992A

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour détecter la présence d'une concentration prédéterminée d'eau dans l'huile. L'huile, par exemple, peut être un bain d'huile chaude utilisé pour la trempe de pièces après qu'on les a chauffées dans un four de traitement thermique. Une atmosphère contrôlée (comme une atmosphère enrichie en carbone) est quelquefois maintenue dans le four afin d'impartir aux pièces des caractéristiques souhaitables, pendant le processus de chauffe, et cette atmosphère peut se trouver au-dessus d'huile.

L'huile d'un bain de trempe est fréquemment amenée très rapidement à de hautes températures par les pièces chaudes, provoquant ainsi un danger d'explosion résultant de quantités minuscules d'eau qui, pour diverses raisons, peuvent être présentes dans l'huile.

Tandis que l'huile est chauffée, cette eau peut se vaporiser et bouillonner à la surface. Les bulles de vapeur entraînent avec elles de petites quantités de vapeur d'huile qui se mélangent à l'atmosphère au-dessus de la surface de l'huile. L'atmosphère de vapeur d'huile résultante est très combustible. Pour empêcher le danger d'explosion, l'industrie de traitement thermique a déterminé que l'huile ne doit pas contenir plus de 0,35% d'eau en volume.

Divers systèmes ont été utilisés pour contrôler la teneur en humidité de l'huile et produire un signal d'alarme quand cette teneur dépasse un niveau peu sûr. Cependant, de nombreux systèmes qui ont été utilisés dans le commerce sont peu fiables et ont une durée de vie relativement courte. Dans de nombreux cas, de tels systèmes fonctionnent mal et n'émettent pas un signal d'alarme pour avertir le personnel que la teneur en eau a atteint un niveau dangereux. L'une des causes possibles pouvant provoquer un mauvais fonctionnement est que l'élément de détection de l'eau peut être souillé par l'huile et perdre de sa sensibilité. De même, divers additifs et agents contaminants dans l'huile peuvent forcer l'élément de détection à produire un signal à mauvais escient ou pas de signal du tout. Dans certains cas, la haute température du bain d'huile provoque une détérioration de l'élément de détection. Dans d'autres cas encore, l'élément de détection doit être reconditionné pour une réutilisation quand il a été exposé à une forte teneur en humidité.

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

638 615

La présente invention a pour but général un nouveau procédé et un nouveau dispositif pour détecter et signaler la présence de quantités minuscules d'eau dans de l'huile et, selon l'invention, on utilise un élément de détection unique pouvant fonctionner simplement, en toute fiabilité, et ayant une durée de vie comparativement longue, dans divers types de bains d'huile maintenus à une large gamme de températures.

L'objet ci-dessus de l'invention peut être atteint dans le contexte de la revendication 1 en chauffant suffisamment un élément de détection sensible à la température pour vaporiser toute eau dans l'huile, et en détectant et en signalant un changement d'une caractéristique de l'élément de détection quand ce dernier change de température par suite de la vaporisation de l'eau.

Dans un sens encore plus spécifique, la présente invention concerne un élément de détection sous la forme d'une résistance électrique sensible à la température, qui reçoit suffisamment de courant électrique pour provoquer son échauffement à une température constante au-dessus du point de vaporisation de l'eau. Quand la résistance se refroidit et que sa valeur de résistance baisse par suite de la vaporisation de l'eau dans le bain d'huile, un signal est produit et force le courant appliqué à la résistance à augmenter, afin de ramener cette résistance à sa température d'origine. Des impulsions transitoires dans le signal sont détectées et provoquent la production d'un signal d'alarme quand il y a suffisamment d'humidité dans l'huile pour que la moyenne des impulsions dans le temps dépasse un seuil prédéterminé.

La présente invention a pour autre objet d'empêcher l'élément de détection de provoquer la production d'un signal d'alarme quand la température du bain d'huile elle-même change et quand la température de l'élément de détection change momentanément du fait des divers additifs ou contaminants pouvant être présents dans l'huile.

La présente invention a pour objet un dispositif dans lequel l'élément de détection conserve sa sensibilité en se nettoyant périodiquement lui-même du goudron ou autres résidus huileux qui se rassemblent sur l'élément de détection, par suite de son immersion dans le bain d'huile.

La présente invention concerne également la nouvelle façon dont le dispositif fonctionne pour effectuer un autonettoyage de l'élément de détection et pour amener périodiquement une alimentation en huile fraîche à proximité de l'élément de détection.

Selon une forme d'exécution dans le but de protéger l'élément de détection d'une turbulence dans le bain d'huile, on l'enferme dans une chambre dans ce bain. Périodiquement, du gaz sous pression est introduit dans la chambre pour en purger l'huile et permettre momentanément à l'élément de détection d'être exposé au gaz dans le but de nettoyer cet élément. La chambre est ensuite éventée pour permettre à un échantillon frais d'huile de s'y écouler. Le cycle de purge est contrôlé pour empêcher le gaz sous pression de contaminer de façon importante l'atmosphère au-dessus de bain d'huile et, de plus, un signal d'alarme est produit si la chambre ne se purge pas.

L'invention sera mieux comprise, et les buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels:

la fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un système de traitement thermique typique équipé du dispositif de détection de l'eau selon l'invention;

la fig. 2 est une vue en coupe transversale fragmentaire et agrandie du dispositif de détection, faite sensiblement suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 ;

la fig. 3 est une vue en coupe transversale fragmentaire et agrandie faite sensiblement suivant la ligne 3-3 de la fig. 2;

la fig. 4 donne un schéma bloc général de la commande du dispositif de détection, et la fig. 5 est un schéma du circuit électrique de la commande de la fig. 4.

La présente invention est illustrée sur les dessins avec un four 11 de traitement thermique où des pièces (non représentées) sont chauffées à une très haute température. Un bain d'huile contenu dans un coffret fermé 13 est placé immédiatement adjacent au four pour recevoir et tremper les pièces après qu'on les a chauffées, les pièces étant ensuite retirées par une porte 14. Une atmosphère contrôlée et enrichie en carbone peut être maintenue dans le four pour impartir certaines caractéristiques métallurgiques aux pièces pendant le processus de traitement thermique. Comme le coffret communique avec le four, il existe habituellement la même atmosphère dans le coffret.

Cela n'est pas représenté, mais des réchauffeurs sont habituellement prévus pour maintenir l'huile à une température qui est typiquement de 85° C, mais qui peut être comprise entre 5 et 230° C. Quand des pièces chaudes sont placées dans l'huile, des parties localisées du bain 12 peuvent monter très rapidement à de très hautes températures. Pour contrôler la température du bain, de l'eau peut être mise en circulation par des serpentins de refroidissement (non représentés) dans le bain et, par suite d'une condensation ou d'une fuite, le bain peut être contaminé par de l'eau. Comme on l'a expliqué précédemment, il est extrêmement important, pour des raisons de sécurité, de contrôler constamment le bain d'huile de trempe et de signaler la présence de quantités très minuscules d'eau pouvant y être présentes, afin que des précautions puissent être prises pour arrêter le dispositif et retirer cette eau.

Le dispositif pour contrôler la teneur en eau dans l'huile utilise un élément électrique de détection 15 pouvant être immergé dans le bain d'huile. L'élément de détection est associé à un appareil de contrôle ou de surveillance 16 supporté sur le coffret 13 de bain d'huile, et ayant un boîtier 17 placé au-dessus et à l'extérieur du coffret. Un long tuyau 18 est vissé au côté inférieur du boîtier, et il fait saillie par une ouverture dans le sommet du coffret, et vers le bas dans l'huile de trempe. Dans un but qui sera expliqué plus loin, un tube en cuivre 19 est disposé dans le tuyau 18, et il fait saillie par le boîtier 17, l'extrémité inférieure du tube s'étendant en dessous de l'extrémité inférieure du tuyau, comme on peut le voir sur la fig. 3. De même, deux conducteurs isolés 20 s'étendent vers le bas par le tuyau et le long du tube, et ils sont reliés, à leurs extrémités supérieures, à une planche de circuit imprimé (fig. 2) contenue dans le boîtier 17. Deux conducteurs 22 mènent du boîtier à une alimentation appropriée en courant.

Comme on peut le voir sur la fig. 3, le tube 19 et les conducteurs 20 s'étendent également dans un court tuyau 23 qui est relié à l'extrémité inférieure du tuyau 18 par un accouplement 24. Un bloc en époxy 25 est disposé à la partie extrême inférieure du tuyau 18, et il établit un joint entre ce tuyau, le tube 19 et les conducteurs 20 pour empêcher l'huile de remonter dans le tuyau 18. L'extrémité inférieure du tuyau 23 est fermée par un capuchon 26 pourvu d'un orifice ou trou vertical 27 qui y est percé, pour permettre à l'huile provenant du bain d'entrer dans le tuyau 23. Ainsi, le tuyau 23 définit une chambre 28 qui communique avec le bain d'huile 12 par le trou 27 dans le capuchon 26.

Dans la chambre 28 est disposée une fiche 30, maintenue en 29 à l'extrémité inférieure du tube 19, et qui est reliée aux extrémités inférieures des conducteurs 20, la fiche étant placée afin de laisser ouverte l'extrémité inférieure du tube. L'élément de détection 15 est relié électriquement à une prise 31 qui est reliée à la fiche, et qui est fixée à l'extrémité supérieure d'un manchon tubulaire 32 disposé dans la chambre. Le manchon entoure l'élément de détection et il est ouvert à son extrémité inférieure pour permettre à l'huile se trouvant dans la chambre de venir en contact avec l'élément de détection.

Selon la présente invention, l'élément 15 de détection de l'humidité a la forme d'une résistance sensible à la température (par exemple une résistance dont la valeur change en fonction de sa température), alimentée en énergie électrique à un taux contrôlé afin de chauffer normalement la résistance à une température constante et prédéterminée qui est choisie, dans tous les cas, pour être supérieure au point de vaporisation de l'eau. Quand de l'eau est présente dans l'huile, les gouttelettes individuelles d'eau viennent à proximité de ou

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

638 615

4

en contact avec la résistance de détection 15, et sont chauffées au-dessus de leur point d'ébullition. La chaleur latente de vaporisation lors de l'explosion des gouttelettes en vapeur extrait de l'énergie thermique de la résistance afin de la refroidir et d'abaisser sa valeur. Des moyens sont prévus pour détecter la chute de la valeur de la résistance et pour produire un signal pour augmenter le taux auquel le courant est fourni à la résistance, afin de ramener sa température à sa valeur d'origine. Quand la moyenne, dans le temps, des impulsions transitoires dans le signal dépasse un seuil prédéterminé, un signal d'alarme est produit qui avertit le personnel que la teneur en eau dans le bain d'huile est au-dessus d'un niveau sûr et connu.

Plus particulièrement, la résistance 15 sensible à la température est formée en entourant plusieurs tours (par exemple 50) d'un fil fin en platine autour d'un substrat en verre ou en céramique d'une longueur de 10,16 mm et d'un diamètre de l'ordre de 0,8 mm. Les extrémités du fil en platine sont reliées électriquement à la prise 31 et ainsi la résistance est reliée électriquement à la planche 21 par cette prise, la fiche 30 et les conducteurs 20. La résistance peut, par exemple, avoir une valeur de l'ordre de 100 Ci à 0°C.

Il est important que le fil en platine et le substrat de la résistance 15 soient enduits de tétrafluoroéthylène (par exemple Teflon). Grâce au Téflon, le fil en platine et le substrat sont protégés des boues et du goudron et analogues pouvant être présents dans le bain d'huile. De même, comme on l'expliquera plus loin, le Téflon est important pour que la résistance conserve sa sensibilité.

Un schéma bloc général du circuit commandant et répondant à la résistance sensible à la température 15 est représenté sur la fig. 4. Un schéma plus spécifique d'un circuit typique est illustré sur la fig. 5. Le circuit de la fig. 5 peut être incorporé dans la planche de circuit imprimé 21.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la résistance 15 sensible à la température forme la résistance dans une branche d'un pont de Wheatstone 40 (fig. 5) qui, à son tour, fait partie d'un détecteur 41 (fig. 4 et 5) pour détecter des fluctuations de température dans la résistance. Les trois résistances 42, 43 et 44 dans les trois autres branches du pont ont des valeurs connues et des coefficients négligeables de température. Les bornes d'entrée du pont sont reliées à une source d'énergie 45 par un régulateur 46 qui règle le taux auquel l'énergie, c'est-à-dire le courant, est fournie à la résistance 15 de façon à la maintenir normalement sensiblement à une certaine température présélectionnée qui est supérieure au point de vaporisation de l'eau, mais inférieure au point de vaporisation de l'huile. Par exemple, la résistance peut être maintenue à une température présélectionnée de l'ordre de 110°C.

La source d'énergie 45 est de préférence une source de courant continu à 24 V. Comme on peut le voir sur la fig. 5, la source de tension 45 est reliée au régulateur 46 qui, dans ce cas, est formé de la combinaison en parallèle d'une résistance 47 et d'un transistor 48 du type NPN, cette combinaison en parallèle étant reliée à l'entrée d'alimentation en tension 40a du pont 40. Du fait de la chute de tension dans la combinaison en parallèle, la tension à l'entrée du pont sera toujours inférieure à 24 V, mais diminuera ou augmentera selon que le trajet collecteur-émetteur du transistor sera plus ou moins conducteur, c'est-à-dire présentera une résistance plus faible ou plus forte.

Aux bornes de sortie du pont 40 est relié un amplificateur différentiel 49 ayant un gain très élevé en boucle ouverte, et qui fait partie du détecteur de fluctuations 41. La sortie de l'amplificateur est reliée, par une résistance 50, à la base du transistor 48.

Pour faciliter la compréhension de l'invention décrite jusqu'ici, on suppose que la résistance de détection 15 est immergée dans un bain non turbulent d'huile dépourvu d'eau, et maintenu à une température fixe, par exemple de 85° C. On suppose, de plus, que la tension B; appliquée par la source 45 et le régulateur 46 à l'entrée 40a du pont a une grandeur telle que le courant s'écoulant dans les branches 15, 42 du pont chauffe la résistance 15 à une température stable de 110°C. Le transistor 48 est dans un état partiellement conducteur entre la coupure et la saturation, et de préférence légèrement au-dessus de la coupure; ainsi, la tension B; est sensiblement inférieure à 24 V. La différence de température de 110 — 85°C = 25°C est telle que le taux de chaleur dissipé dans la résistance 15 par l'écoulement de courant équilibre juste le taux de transfert de 5 chaleur par conduction vers l'huile. Enfin, on suppose que le pont est stabilisé à l'équilibre (c'est-à-dire sensiblement équilibré) et que la tension à la sortie du pont Bc est telle qu'une tension légèrement supérieure soit appliquée à la borne d'entrée positive de l'amplificateur 49, par rapport à sa borne d'entrée négative. La tension positive !0 résultante à sa sortie A0 fournit le courant base-émetteur du transistor 48 pour rendre son trajet collecteur-émetteur légèrement conducteur.

On suppose maintenant que la température de bain d'huile baisse légèrement (par exemple 75° C). La plus forte différence de tempéra-15 ture augmente le refroidissement de la résistance de détection 15. Du fait de sa plus faible température, la valeur de la résistance 15 baisse et ainsi le pont 40 devient plus déséquilibré. Sa tension de sortie B0 change pour forcer la tension appliquée à la borne positive de l'amplificateur 49 à augmenter par rapport à la tension appliquée à sa 20 borne négative, proportionnellement à la diminution de la valeur de la résistance. Par suite, la tension A0 à la sortie de l'amplificateur 49 augmente proportionnellement (avec un facteur de gain élevé) et dans un sens positif. La tension plus élevée A0 appliquée à la base du transistor 48 augmente son courant de jonction base-émetteur et 25 diminue la résistance collecteur-émetteur. Cela force la tension B; à l'entrée du pont 40 à devenir supérieure et à augmenter le courant (c'est-à-dire en watts ou le taux auquel l'énergie est transférée)

fourni aux deux parties (15,42 et 44,43) du pont. Le taux d'énergie dissipée sous forme de chaleur dans la résistance 15 augmente ainsi 30 et, comme le taux de perte d'énergie thermique par conduction vers l'huile a tendance à rester le même, la résistance de détection 15 augmente en température et sa valeur augmente également. Mais, tandis que la température de la résistance augmente, le taux de perte d'énergie thermique vers l'huile augmente, jusqu'à ce quelle taux de 35 chaleur à l'entrée corresponde au taux de perte de chaleur. Quand la résistance est chauffée pour atteindre de nouveau sensiblement sa température d'origine, et en supposant que le bain d'huile est toujours à sa température inférieure (75° C), le pont atteint l'équilibre à l'état stable, mais se stabilise avec un décalage (en effet, la tension B0 à la sortie du pont est très légèrement plus élevée que sa valeur d'origine); ainsi, la tension à l'entrée Bj est maintenue suffisamment élevée pour maintenir la résistance sensiblement à sa température d'origine.

La tension B; à l'entrée du pont 40 est modifiée de même, mais de façon inverse, quand la température du bain d'huile augmente et force la température et la valeur de la résistance de détection 15 à diminuer initialement. En effet, les tensions B0 et A0, respectivement, à la sortie du pont 40 et de l'amplificateur 49, deviennent 50 moins positives pour augmenter la résistance collecteur-émetteur du transistor 48 et réduire la tension d'entrée B; au pont, pour abaisser ainsi la température de la résistance de détection 15. De cette façon, la résistance est maintenue à une température stable et sensiblement constante, quelle que soit la température du bain d'huile. En général, 55 le taux de l'énergie électrique fournie à la résistance 15, la valeur de la tension B0 à la sortie du pont et la valeur de la tension B; à l'entrée du pont varient selon des fonctions monotones et inverses de la température du bain d'huile; il n'est pas important que, comme dans le cas présent, la relation soit non linéaire.

60 II faut également noter que la température à l'état stable de la résistance de détection 15 sera maintenue sensiblement constante quelle que soit la conductivité thermique du bain d'huile où est immergée la résistance. Si, pour une certaine raison, la conductivité thermique de l'huile augmente pour créer un refroidissement compa-65 rativement plus rapide de la résistance, la tension Bj à l'entrée du pont augmente. Par ailleurs, la tension Bj à l'entrée aura une valeur plus faible quand la résistance sera immergée dans un bain ayant une conductivité thermique plus faible.

40

5

638 615

On suppose maintenant que le bain d'huile 12 est contaminé d'une certaine quantité d'eau. Toutes les gouttelettes d'eau à proximité de la résistance de détection 15 seront chauffées et vaporisées par la résistance, qui se trouve à une haute température prédéterminée, supposée ici être de 110°C. Tandis que chaque gouttelette d'eau se vaporise en vapeur, elle extrait de l'énergie thermique de la résistance et force la température de cette dernière à baisser momentanément. En effet, tandis que la température de la résistance 15 baisse initialement, la tension B0 à la sortie du pont augmente, donnant à la tension Bj à l'entrée du pont une tendance à augmenter; mais, quand la gouttelette d'eau a été totablement vaporisée et que l'huile entoure de nouveau la résistance 15, la tension B0 à la sortie du pont et la tension B; à son entrée retournent à leurs valeurs d'origine. Ainsi, une impulsion de tension B0 qui augmente dans un sens positif apparaîtra aux bornes de sortie du pont 40 à chaque fois qu'une gouttelette d'eau explosera en vapeur, et abaissera la température et la valeur de la résistance. Dans un sens temporaire ou transitoire, l'augmentation rapide de température de chaque gouttelette d'eau produit une impulsion de tension amplifiée A0 à la sortie de l'amplificateur 49. Cette impulsion est appliquée au transistor 48 pour augmenter et restaurer la tension Bj à l'entrée du pont, tendant ainsi à augmenter, puis à restaurer la température de la résistance 15. Les impulsions B0 et A0 varient en grandeur et en durée (c'est-à-dire aire ou volts-seconde) selon la dimension d'une gouttelette donnée d'eau qui est vaporisée, et elles varient en fréquence selon le nombre de gouttelettes vaporisées pendant une période donnée de temps.

Dans la mise en œuvre de l'invention, les impulsions transitoires A0 à la sortie de l'amplificateur 49 sont détectées et on en fait la moyenne. Si la valeur moyenne de ces impulsions (proportionnelle à leur aire et à leur fréquence) dépasse un seuil prédéterminé, un signal d'alarme est produit pour indiquer que la teneur en humidité dans l'huile dépasse un certain niveau choisi de concentration. Dans ce but, une alarme 51 est prévue, qui se compose, dans ce cas, d'une cloche 52 (fig. 5) et d'une lumière indicatrice 53. L'alarme est sensible au signal A0 à la sortie de l'amplificateur 49, mais des moyens sont prévus pour l'empêcher d'être déclenchée et de produire le signal d'alarme quand le signal de sortie A0 a une grandeur constante (manquant d'impulsions transitoires) ou quand il contient des impulsions transitoires ou des impulsions dues à des facteurs autres que la forte teneur en eau.

Dans le cas présent, ces moyens comprennent, d'abord un filtre ou différenciateur 55 (fig. 4 et 5) qui répond à la tension A0 à la sortie de l'amplificateur 49 et qui ne laisse passer des impulsions de sortie F0 que quand la tension A0 contient une impulsion transitoire de tendance positive, le filtre empêchant ainsi l'alarme 51 de répondre à tout changement lent, qu'il soit temporaire ou permanent, de la tension de sortie A0. Comme cela deviendra apparent, cela empêche l'alarme de répondre à des changements graduels de la tension A0, provoqués par des variations de la température ou de la conductivité du bain d'huile lui-même. Deuxièmement, un comparateur de seuil 56, sensible au signal à la sortie du filtre 55, sert à bloquer un bruit de faible amplitude pouvant apparaître dans les impulsions de sortie F0, afin d'empêcher l'alarme de répondre à des variations parasites des impulsions à la sortie du filtre. Le comparateur convertit également chaque impulsion d'entrée F0, qui dépasse une amplitude prédéterminée, en une impulsion de sortie C0 d'amplitude fixe, mais dont la largeur est généralement proportionnelle à la largeur de l'impulsion d'entrée correspondante. Troisièmement, un intégrateur ou filtre de formation de la moyenne 58, sensible aux impulsions C0 à la sortie du comparateur 56, convertit ces impulsions C0 en un signal R„ en tension continue dont la grandeur varie selon une fonction généralement proportionnelle à la moyenne dans le temps à court terme (fréquence et largeur) des impulsions C0. Quatrièmement, un circuit 60 de seuil d'alarme produit un signal de sortie T0 pour déclencher l'alarme 51 uniquement quand la grandeur du signal R0 à la sortie du filtre 58 dépasse un seuil prédéterminé (mais réglable).

En considérant la fig. 5 plus en détail, le filtre 55 de passage des impulsions a la forme d'un différenciateur écrêteur et il comprend un condensateur 55a relié pour être chargé quand des augmentations positives de la tension A0 produisent un écoulement de courant dans une résistance 55b, la chute de tension résultante créant une impulsion positive en F0. Des changements négatifs de la tension A0 provoquent un écoulement de courant de charge dans le condensateur en direction opposée, mais ce courant est shunté vers l'avant par une diode 55c, produisant une chute de tension négligeable; ainsi, les impulsions dégatives sont écrêtées ou éliminées des signaux à la sortie du filtre en F0.

Le comparateur 56 est illustré ici comme étant un amplificateur opérationnel à gain élevé 66 (fig. 5) relié sans contre-réaction, et fonctionnant en mode saturé afin de servir de comparateur de tension. Bien entendu, on peut également utiliser d'autres moyens connus comme une bascule de Schmitt. La sortie du filtre 55 est reliée à la borne d'entrée positive de l'amplificateur 66, tandis que sa borne d'entrée négative ou inverse est reliée à une source de tension de référence 67 qui est maintenue, par exemple, à environ 8,5 V.

Tant que la grandeur d'une impulsion de tension F0 à la sortie du filtre 55 est en dessous de ce seuil, le signal C0 à la sortie de l'amplificateur reste nul. Cependant, quand une impulsion F0 dépasse le seuil choisi, l'amplificateur se sature immédiatement pour produire sa sortie positive maximale, c'est-à-dire une impulsion en créneau C0 de 20 V, par exemple. Les impulsions CQ à la sortie de l'amplificateur 66 sont de hauteur constante et de largeur différente, la largeur de chaque impulsion variant selon la durée d'une impulsion F0 produite par suite d'une gouttelette d'eau de vaporisation. Les impulsions C0 varient en fréquence selon le nombre de gouttelettes d'eau vaporisées en une période donnée de temps.

Dans de nombreux cas, le bain d'huile 12 peut contenir un additif employé pour impartir des caractéristiques spéciales de trempe. L'additif peut ne pas être totalement miscible à l'huile et exister sous forme de globules. Les globules formés par l'additif peuvent avoir une plus forte conductivité thermique que l'huile de trempe et, en venant en contact avec la résistance de détection 15, ils peuvent produire des effets momentanés de refroidissement, mais pas aussi importants que ceux produits par la vaporisation des gouttelettes d'eau. Ainsi, les globules peuvent produire des impulsions de tension F0 d'une grandeur relativement faible, apparaissant à la sortie du filtre 55. Cependant, grâce au comparateur de seuil et amplificateur 66, ces impulsions de faible niveau sont masquées et ne peuvent provoquer un déclenchement de l'alarme 51. L'amplificateur sert également à masquer des impulsions Fc de faible niveau pouvant être produites par tout courant de convection dans la chambre 28, ces courants de convection servant à refroidir la résistance 15. En résumé, le comparateur de seuil élimine des réponses parasites à un bruit de faible niveau ou des effets secondaires, et force les impulsions à réfléchir la présence du constituant le plus volatil dans le bain, c'est-à-dire l'eau.

Le filtre 58 convertit les impulsions CQ en une tension continue R„ qui varie sensiblement proportionnellement à la valeur de la moyenne, dans le temps, de ces impulsions. Comme les largeurs des impulsions transitoires en A0 et la fréquence de ces impulsions sont directement en rapport avec la dimension et la concentration des gouttelettes d'eau vaporisées, le résultat de la formation de la moyenne dans la tension R0 est généralement une mesure du pourcentage d'eau dans le bain d'huile. Le filtre est précédé d'un diviseur de tension 70 relié à la sortie de l'amplificateur 66 et à un condensateur 71 par une diode d'isolement 72. Chaque impulsion positive C0 a tendance à charger le condensateur par écoulement de courant à travers la résistance 73 du diviseur, le condensateur accumulant ainsi une charge pour créer la tension R0. Cependant, pendant les intervalles entre les impulsions successives C0, le condensateur se décharge à travers une résistance en parallèle 75; ainsi, la tension R0 au condensateur se dégrade exponentiellement. La constante de temps de charge établie par la résistance 73 du pont diviseur de tension 70 et le condensateur 71 est choisie de façon qu'elle soit

5

10

is

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

638 615

6

faible, en comparaison de la constante de temps de décharge établie par la résistance 75 et le condensateur 71. En effet, la valeur de la résistance 73 est considérablement plus faible que celle de la résistance 75. Comme on le sait bien, ces constantes de temps sont choisies pour rendre les ondulations multiples dans la tension R0 sans conséquence, et le filtre 58, ou ce qui est couramment appelé un intégrateur R-C, sert à rendre la tension R0 sensiblement proportionnelle à la moyenne en volts-seconde des impulsions C0.

Le dispositif 60 formant seuil d'alarme est ici formé par un amplificateur opérationnel à gain élevé 78 (fig. 5), dont la borne d'entrée directe reçoit le signal R0 à la sortie du filtre 58. La borne d'entrée inverse de l'amplificateur est reliée à une source de tension 80 par un pont diviseur de tension 82, et elle est polarisée à une tension prédéterminée de référence de seuil (par exemple 3 V). La référence est réglable en ajustant un curseur 81 associé au pont diviseur. Tant que le signal R„ à la sortie du filtre 58 reste en dessous de la tension de seuil, le signal T0 à la sortie reste à zéro. Cependant, à chaque fois que la tension R0 dépasse le niveau de seuil, l'amplificateur se sature et produit un signal positif T0. Ce signal est appliqué, par une diode d'isolement 84, à la base d'un transistor 86 du type NPN à émetteur à la masse, pour le mettre en pleine conduction, et permettre à un courant collecteur-émetteur de s'écouler d'une source 88 de tension positive à travers une bobine de relais 92 en série. Quand le transistor 86 est ouvert ou non conducteur (en l'absence d'une tension positive en T0), un très léger courant s'écoule par la bobine 92, une résistance 90 et la partie inférieure du pont diviseur de tension 82; ainsi, la tension de référence au curseur 81 peut avoir une valeur présélectionnée relativement élevée. Mais, quand le transistor 86 passe à la fermeture, son trajet collecteur-émetteur shunte ce courant vers la masse; ainsi, la tension de référence diminue.

Cette action de contre-réaction a tendance à bloquer le transistor 86 à l'état totalement passant; en effet, quand il est passé à la fermeture et qu'il a excité la bobine de relais 92, il reste à la fermeture, même si la tension T„ baisse ensuite quelque peu.

Quand la bobine de relais 92 est excitée, comme on l'a expliqué ci-dessus, elle ferme les contacts 93 pour exciter la cloche d'alarme 52 et la lumière d'alarme 53, cette dernière étant reliée en parallèle à la source de tension 88 par ses contacts. L'excitation de la bobine de relais 92 ferme également les contacts 94 qui établissent un circuit d'étanchéité par un commutateur manuel de rétablissement 95 qui est normalement fermé, pour maintenir la bobine excitée. La cloche 52 et la lumière 53 de l'alarme 51 restent ainsi excitées jusqu'à ce que le commutateur 95 soit ouvert à la main pour arrêter l'excitation de la bobine de relais.

Il est apparent, à la lecture de ce qui précède, que le filtre 55 empêche l'alarme 51 d'être déclenchée par la tension B0 elle-même à la sortie du pont 40, et de répondre à des changements très graduels de la tension de sortie B0. Le comparateur 56 bloque des impulsions F0 de bas niveau à la sortie du filtre 55; ainsi, des bruits ou impulsions parasites provoqués par des additifs ou analogues sont masqués et ne peuvent servir à déclencher l'alarme. Le filtre 58 filtre les impulsions C0 à la sortie du comparateur et produit une tension continue R0 qui varie généralement proportionnellement au pourcentage d'eau dans le bain d'huile. Enfin, le dispositif de seuil 60 ne déclenche l'alarme que quand le signal R0 à la sortie du filtre 58 dépasse un seuil prédéterminé choisi en ajustant le curseur 81, et choisi pour correspondre à un pourcentage connu et sûr d'eau dans le bain d'huile. Ainsi, l'alarme ne sera pas déclenchée si la teneur en eau de l'huile est faible et si de petites gouttelettes d'eau ne sont vaporisées que très peu fréquemment par la résistance de détection 15.

Comme mesure de contrôle de sécurité, l'alarme 51, dans certaines circonstances, sera déclenchée directement en réponse à la tension A0 à la sortie de l'amplificateur différentiel 49. Un tel déclenchement direct est effectué quand la tension A0 à la sortie de l'amplificateur atteint une valeur si élevée que la tension appliquée au transistor 48 force la tension Bj à l'entrée du pont 40 à s'approcher de la valeur maximale possible (par exemple presque 24 V quand le transistor 48 est totalement passant, la source 45 étant de 24 V). La tension B; peut, bien entendu, s'approcher de 24 V si le bain d'huile 12 est à une très basse température, si les additifs ou contaminants dans l'huile ont une forte conductivité ou effectuent un refroidissement anormal de la résistance de détection 15 ou si la teneur en eau dans l'huile est extrêmement élevée et effectue un refroidissement continu de la résistance plutôt qu'un refroidissement puisé.

Si la tension B; à l'entrée du pont 40 s'approche de 24 V, il peut exister une condition éventuellement peu sûre, car la tension B0 à la sortie du pont ne changera qu'unidirectionnellement et ne puisera pas avec un plus ample refroidissement de la résistance 15 provoqué par la vaporisation des gouttelettes d'eau. Ainsi, les impulsions F0 ne passeront pas par le filtre 55 et l'alarme 51 ne sera pas déclenchée, même s'il existe une concentration peu sûre d'eau dans le bain d'huile.

Pour obtenir une protection contre une telle condition, des moyens 100 sont prévus pour déclencher l'alarme 51 directement quand la tension A0 à la sortie de l'amplificateur 49 augmente à une valeur si élevée qu'elle force la tension B; à l'entrée du pont à dépasser un seuil prédéterminé qui est quelque peu inférieur à la valeur maximale possible, c'est-à-dire 24 V. Dans le cas présent, le déclenchement 100 de l'alarme se compose d'un transistor 101 du type PNP (fig. 5) dont l'émetteur est relié pour recevoir le signal A0 à la sortie de l'amplificateur différentiel 49. La base du transistor est reliée à une tension d'alimentation de référence provenant d'un pont diviseur de tension 102 excité par une source de tension 103, tandis que le collecteur du transistor est relié, par une résistance de charge 104, à la masse. Un signal DA de sortie (normalement 0 V) est pris par une résistance de limitation de courant 106 et une diode d'isolement 105 et est appliqué à la borne d'entrée directe de l'amplificateur opérationnel 78.

En supposant que le seuil ou la tension de référence au pont diviseur 102 est +23 V, le transistor 101 est hors circuit et le signal DA de sortie est de 0 V, à moins que et jusqu'à ce que le signal en A„ augmente au-dessus d'environ +23,5 V. Quand cela se produit (et que la tension Bj à l'entrée du pont est de l'ordre de 22 V), le trajet émetteur-collecteur du transistor 101 devient conducteur et du courant s'écoule à travers la résistance de charge 104 pour que le signal de sortie DA ait une valeur positive relativement élevée qui charge le condensateur 71 à une tension dépassant la tension de référence au curseur 81. En conséquence, l'amplificateur 78 est amené à la saturation et la bobine de relais 92 est excitée pour actionner l'alarme 51 (comme on l'a précédemment expliqué) bien que le signal C0 à la sortie du comparateur 56 soit insuffisant, en lui-même, pour provoquer une mise en action de l'alarme.

On notera que la résistance de détection 15 est protégée, dans la chambre 28, par le tuyau 23 et le capuchon 26 (fig. 3) et qu'ainsi elle est protégée de toute turbulence pouvant être présente dans le bain d'huile. Cette protection est souhaitable, car tout mouvement sensible de l'huile par rapport à la résistance peut augmenter l'effet de refroidissement de l'huile et peut provoquer la création d'un signal d'alarme à mauvais escient. Cependant, comme la résistance de détection est sensiblement isolée du corps principal du bain d'huile, il est important qu'une alimentation fraîche en huile soit amenée périodiquement en contact avec la résistance afin d'assurer que l'huile qui est contrôlée ou surveillée par la résistance sera un échantillon représentatif du bain principal.

De plus, la chambre 28 est périodiquement purgée de son huile, la purge remplissant deux buts importants. D'abord, la purge retire de la chambre l'huile précédemment contrôlée et force un nouvel échantillon d'huile à être amené à proximité de la résistance 15. Deuxièmement, la résistance est momentanément exposée à l'air pendant le cycle de purge. Pour des raisons qui ne sont pas totalement comprises, l'exposition de la résistance à l'air force le revêtement externe en Téflon à se nettoyer lui-même des boues, du goudron et autres contaminants pouvant s'être rassemblés sur le revêtement, pendant l'immersion de la résistance dans l'huile. En conséquence, on évite une accumulation des contaminants sur la résistance et ainsi elle conserve sa sensibilité, car l'effet d'isolement ther5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

638 615

mique, qui autrement serait créé par une accumulation de contaminants, est évité. Si la résistance se trouve fortement enduite de contaminants, sa surface peut être isolée du bain d'huile et ce dernier peut ne pas être chauffé à une température suffisamment élevée pour vaporiser les gouttelettes d'eau, ou au moins le calibrage du système peut être désavantageusement changé.

La purge de la chambre 28 est effectuée au moyen d'un système de purge 110 qui introduit périodiquement de l'air comprimé dans le tube en cuivre 19 pour faire descendre l'huile et l'entraîner hors de la chambre par l'orifice 27 dans le capuchon 26. Ainsi, l'extrémité supérieure du tube en cuivre communique avec une source 111 (fig. 1) d'air comprimé par une vanne à trois voies et à deux positions 112 et une vanne à pointeau réglable 113 pour régler le débit d'air de la vanne à trois voies vers le tube. La vanne à trois voies peut être décalée entre ses positions par un solénoïde 114. Quand le solénoïde est excité, une communication est établie entre la source d'air sous pression et le tube 19 pour forcer l'huile à sortir de la chambre. Quand le solénoïde est désexcité, la chambre 28 et le tube 19 sont éventés vers l'atmosphère par la vanne 112 et une ligne d'échappement pour permettre à de l'huile fraîche de remonter et d'entrer dans la chambre par le trou 27 dans le capuchon 26. Une vanne à pointeau réglable 113a dans la ligne d'échappement contrôle le débit.

La vanne 112 est normalement maintenue en position d'évent et elle passe automatiquement à sa position de purge, puis de nouveau à sa position d'évent à des intervalles périodiques. Cela est obtenu en utilisant un circuit de temporisation 115 pour contrôler l'excitation et la désexcitation du solénoïde 114 qui effectue le déplacement de la vanne. Tandis que diverses formes de temporisateurs peuvent être utilisées, dans la présente invention on emploie un circuit de temporisation avec générateur de créneau autonome mais réajustable, pouvant produire un signal répétitif de tension G0 qui, tandis que le générateur n'est pas réajusté, saute et reste à un niveau haut (par exemple +20 V) pendant un intervalle prédéterminé puis retombe et reste à un niveau bas (par exemple 0 V) pendant un certain intervalle, avant de retourner au niveau haut. Par exemple, le signal au niveau haut peut avoir une durée de 8 s, tandis que le signal au niveau bas peut avoir une durée de 52 s, produisant un cycle total de 60 s.

Le solénoïde 114 de la vanne 112 est excité pour mettre la vanne à sa position de purge quand le signal G0 à la sortie du générateur de temporisation 115 est haut, et il est désexcité pour mettre la vanne à sa position d'évent quand le signal de sortie est bas. Dans ce but, le solénoïde est relié en série à une source de tension 116 (fig. 5) et au collecteur d'un transistor 117 du type NPN, dont la base est reliée à l'émetteur d'un second transistor 118 du type NPN, les deux transistors formant un montage Darlington qui fonctionne comme un seul transistor ayant une plus faible gamme de valeurs de courant d'entrée de base. Le collecteur du transistor 118 est relié à la source de tension 116 et sa base est reliée à la sortie du générateur de temporisation 115.

Quand le signal G0 à la sortie du générateur de temporisation 115 est à un niveau haut, le transistor 118 passe à la fermeture pour permettre au courant de s'écouler de la source 116 à la base du transistor 117 pour faire passer ce dernier à la fermeture. Cela permet au courant de s'écouler par le solénoïde 114 pour l'exciter et effectuer un déplacement de la vanne 112 à sa position de purge. Quand le signal de sortie G0 passe au niveau bas, les deux transistors passent à l'ouverture pour interrompre l'écoulement de courant à travers le solénoïde et forcer la vanne à passer à sa position d'évent.

Si la vanne 112 est dans sa position de purge pendant 8 s, le volume d'air comprimé introduit dans la chambre 28 est suffisant pour vider totalement la chambre de son huile. Il est souhaitable que la chambre soit sensiblement vidée et que la résistance de détection 15 soit exposée à l'air pendant une courte période de temps afin qu'elle puisse se nettoyer. Il n'est cependant pas souhaitable de vider totalement la chambre de son huile pendant un temps aussi long que 1 s, car cela peut permettre à une quantité importante d'air de s'échapper de la chambre par le trou 27 dans le capuchon 26 et d'entrer dans le coffret 13. Tout air s'échappant peut se mélanger avec l'atmosphère contrôlée maintenue dans le four 11 et peut affecter de façon néfaste l'intégrité de l'atmosphère contrôlée.

En conséquence, on prévoit de faire passer la vanne 112 à trois voies à sa position d'évent quand le niveau d'huile dans la chambre 28 est tombé en dessous de l'extrémité inférieure de la résistance de détection 15, mais avant que l'huile soit poussée au niveau du trou

27 et que la chambre soit totalement vidée de son huile. Cela est obtenu par un moyen signalisant la fin de purge 120, qui produit un signal quand la résistance de détection a tendance à atteindre une température élevée, au-dessus de sa température constante normale et présélectionnée, par suite de son exposition à l'air. Ce signal est utilisé afin de faire passer le signal de sortie G„ à un niveau bas, et de désexciter ainsi le solénoïde 114 pour amener la vanne 112 à sa position d'évent.

Plus particulièrement, le signal pour rétablir le générateur 115 est produit en détectant la tension B; à l'entrée du pont 40. Quand le cycle de purge commence, l'huile dans la chambre 28 s'écoule vers le bas au-delà de la résistance de détection 15. L'écoulement d'huile à lui seul retire la chaleur plus rapidement et à tendance à faire baisser la température de la résistance. L'effet de refroidissement inverse produit par le mouvement de l'huile force la tension Bj à l'entrée du pont à augmenter. Mais, tandis que l'huile baisse et expose la résistance 15 à l'air, la vitesse du transfert de chaleur de la résistance diminue et sa température a tendance à augmenter rapidement. Elle augmente au-dessus de la température constante normale et présélectionnée. En conséquence, l'action de boucle fermée du pont 40, de l'amplificateur 49 et du transistor 48 force la tension Bj à baisser rapidement.

Quand la tension B; à l'entrée du pont 40 subit une forte baisse, un différenciateur 121 (fig. 5), d'une construction bien connue, fonctionne d'une façon traditionnelle pour produire une impulsion de sortie de tendance négative. Un inverseur traditionnel 122 convertit cette impulsion en une impulsion positive qui est appliquée à une borne d'entrée d'une porte ET 123. L'autre borne d'entrée de la porte est reliée à la sortie du générateur de temporisation 115. La borne de sortie de la porte est reliée à la borne de rétablissement ou de remise à zéro du générateur.

Si une impulsion positive est appliquée à la porte ET 123 en tout moment tandis que le signal G0 à la sortie du générateur de temporisation 115 est à un niveau haut, la porte laisse passer l'impulsion vers la borne de rétablissement du générateur. L'impulsion rétablit immédiatement le générateur pour forcer son signal de sortie à passer à l'état bas et provoquer une purge de la chambre 28 vers l'atmosphère pendant 52 s.

Par conséquent, en fonctionnement, après passage de la vanne 112 à sa position d'évent ou de purge, de l'huile continue à s'écouler de la chambre pendant un très court temps (et à une vitesse déterminée par les vannes à pointeau 113 et 113a) jusqu'à ce que la chambre

28 et le tube 19 soient totalement éventés et purgés. Tandis qu'un faible volume peu important d'air peut s'échapper de la chambre pendant l'écoulement continu, cet écoulement assure que l'huile tombera en réalité en dessous de la partie extrême inférieure de la résistance et permettra à cette partie de la résistance de s'auto-nettoyer.

Il est apparent, à la lecture de ce qui précède, que le signal de temporisation G0 à la sortie du générateur 115 offre un intervalle suffisant de temps pour que l'huile puisse baisser en dessous de la résistance de détection 15 et pour qu'une quantité sensible d'huile puisse s'écouler de la chambre 28 afin d'assurer que la résistance sera momentanément exposée à l'air et assurer également qu'un échantillon représentatif d'huile fraîche retournera dans la chambre après la fin du cycle de purge. Le cycle de purge se termine automatiquement, cependant, par rétablissement automatique du générateur de temporisation (et passage du signal G0 à son état bas) quand l'huile est tombée en dessous de la résistance et avant que toute l'huile ait été entraînée hors de la chambre ou juste après, afin qu'aucune quantité importante d'air ne puisse s'échapper dans le coffret 13.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

638 615

8

Comme la fin du cycle de purge ne dépend pas d'une fonction dans le temps, le système opère de façon fiable avec des huiles de diverses viscosités et dans des bains de diverses profondeurs.

Comme on l'a fait remarquer ci-dessus, il est important que la chambre 28 soit périodiquement purgée pour que la résistance 15 surveille des échantillons successifs frais et représentatifs du bain d'huile. Divers défauts de fonctionnement du système d'air comprimé pourraient cependant provoquer un défaut de purge. Par exemple, l'alimentation en air de la source sous pression 111 pourrait être perdue, la vanne à trois voies 112, les vannes à pointeau 113 et 113a ou l'orifice 27 dans le capuchon 26 pourraient se boucher de matières étrangères, ou bien le solénoïde 114 pourrait tomber en panne. Dans chacun de ces cas, la purge de la chambre 28 pourrait ne pas être obtenue et ainsi la résistance de détection 15 pourrait contrôler continuellement le même échantillon d'huile et donner une indication sûre après que la teneur en humidité dans le bain principal d'huile 12 a atteint, pour une certaine raison, un pourcentage peu sûr.

Pour éviter une telle situation, on prévoit de détecter la purge de la chambre 28 et de déclencher l'alarme 51 si aucune purge ne se produit pendant un intervalle prédéterminé de temps. Dans ce but, un capteur 125 de panne du cycle de purge comprend un intégrateur R-C ayant un condensateur 126 (fig. 5) pouvant être chargé à une faible constante de temps par une source 131 au moyen d'une diode 130 et pouvant se décharger à travers un diviseur 129 ayant une résistance très élevée. La diode 130 est commandée (par la ligne 131) par le signal à la sortie de la porte ET 123, et elle est conductrice et le condensateur 126 se charge à chaque fois que (normalement environ toutes les 60 s) la résistance de détection 15 est exposée à l'air. La tension à la sortie du condensateur est appliquée à la borne d'entrée inverse d'un amplificateur opérationnel 132 dont la borne d'entrée directe est polarisée par une source 134 de tension positive de référence d'une grandeur relativement faible, par exemple 2,4 V. La sortie de l'amplificateur est reliée, par une résistance 135 de limitation de courant et une diode d'isolement 136, à la base du transistor d'attaque 86 de l'alarme 51.

Quand la chambre 28 est périodiquement purgée d'une façon normale, la porte ET 123 laisse passer les impulsions à des intervalles réguliers, car la tension Bj à l'entrée du pont 40 baisse quand l'huile est descendue au-delà de la résistance de détection 15 et l'a exposée à l'air. A chaque fois qu'une impulsion est transmise par la porte ET 123, la diode 130 est momentanément conductrice pour provoquer une charge sensiblement complète du condensateur 126 par la source 131. Quand l'impulsion à la sortie de la porte ET disparaît, le condensateur commence à se décharger avec une longue constante de temps. Si la charge se reproduit peu de temps après (environ 10 min), la tension au condensateur 126 ne tombe jamais en dessous de la grandeur de la tension de référence 134 et la sortie de l'amplificateur 132 reste à 0 V. Si lin nombre prédéterminé de périodes de cycle (disons 10) se produit sans que le condensateur 126 soit rechargé, cependant, la sortie de l'amplificateur devient positive, fait passer le transistor 86 à la fermeture et force le relais 92, 93, 94 à se mettre en circuit. L'alarme sera activée pour annoncer un défaut de fonctionnement de purge. De préférence, la nature du défaut de fonctionnement est indiquée par une diode photo-émettrice 140 activée par une tension positive à la sortie de l'amplificateur 132.

Comme on l'a indiqué précédemment, la vitesse d'enlèvement d'énergie thermique par la résistance 15 augmente tandis que l'huile descend au-delà de la résistance pendant le cycle de purge. La température de la résistance baisse initialement mais, tandis qu'elle se retrouve exposée à l'air (réduisant la vitesse d'enlèvement d'énergie thermique), sa température augmente alors. Quand l'huile retourne ensuite dans la chambre 28 et remonte au-delà de la résistance tandis que le cycle de purge se termine, la température de la résistance baisse de nouveau. Par suite de cette chute de la température de la résistance de détection, la tension B0 à la sortie du pont 40 augmente rapidement et peut éventuellement déclencher l'alarme 51 soit par le filtre 55 laissant passer les impulsions et le comparateur 56 ou par le déclenchement d'alarme directe 100 si la tension de sortie augmente suffisamment pour forcer la tension A„ à dépasser momentanément le seuil faisant passer le transistor 101 à la fermeture.

Pour empêcher l'alarme 51 d'être ainsi déclenchée à mauvais escient pendant le cycle de purge, des moyens 145 sont prévus pour inhiber l'alarme, non seulement pendant la purge réelle quand le solénoïde 114 de la vanne est excité, mais également pendant un court temps après que la chambre 28 a été purgée et tandis que l'huile retourne dans la chambre et refroidit la résistance de détection 15. Les moyens d'inhibition 145 répondent au signal à la sortie du générateur de temporisation 115 et comprennent un transistor 147 du type NPN à émetteur à la masse (fig. 5), un condensateur 149, un amplificateur opérationnel 151 et un transistor bipolaire à effet de champ (FET) 153.

La base du transistor 147 est reliée à la sortie du générateur 115 par un pont diviseur de tension 155 tandis que son collecteur est relié à une source 157 de tension positive. Le condensateur 149 est relié entre le collecteur et l'émetteur du transistor, ce collecteur étant relié à la borne d'entrée directe de l'amplificateur opérationnel 151. La borne inverse de cet amplificateur est polarisée par une source positive 158 de tension de référence, par exemple de 15 V. Le signal à la sortie de l'amplificateur est pris à un pont diviseur de tension 159 et est appliqué à la porte du transistor à effet de champ 153. La source du FET est reliée à la sortie du filtre 55 tandis que son drain est relié à la masse.

Quand le signal G0 à la sortie de générateur 115 est à un niveau bas (comme cela est le cas pendant l'intervalle de 52 s où l'huile est examinée), le transistor 147 est non conducteur. En supposant que le condensateur 149 a été chargé par une résistance de collecteur 157a, à une haute tension positive est appliquée à la borne directe de l'amplificateur 151.

En conséquence, la tension appliquée à la borne directe de l'amplificateur 151 est supérieure à celle appliquée à sa borne inverse par la source 158, et ainsi le signal à la sortie de l'amplificateur se trouve normalement à un état haut. Ce signal maintient la porte du transistor 153 positive par rapport à la masse; ainsi, il existe un trajet de conduction de très forte résistance entre sa source et son drain. Le transistor à effet de champ 153 ne shunte ainsi pas les impulsions F0 et le système fonctionne à la façon ci-dessus décrite.

Quand le signal G„ à la sortie du générateur 115 passe à un niveau haut au début de l'intervalle de purge de 8 s, le transistor 147 passe à la fermeture. Le condensateur 149 se décharge rapidement dans le trajet collecteur-émetteur du transistor 147, et la chute de tension dans la résistance 157a réduit le signal à la borne directe de l'amplificateur 151 en dessous de la tension de référence en 158. Le signal à la sortie de l'amplificateur passe ainsi à un niveau négatif pour appliquer un potentiel négatif à la porte du transistor 153, rendant son trajet source-drain totalement conducteur. En conséquence, le signal F0 à la sortie du filtre est mis en court-circuit vers la masse pendant l'intervalle de purge de 8 s, pour empêcher ainsi ce signal de déclencher l'alarme 51. Quand l'intervalle de 8 s se termine, le signal G0 passe à l'état bas, le transistor 147 passe à l'ouverture, et le condensateur 148 commence à se charger par la résistance 157a. Il faut ainsi un temps défini avant que la tension à l'entrée directe de l'amplificateur 151 passe au-dessus de la tension de référence en 158; ainsi, le fonctionnement normal du circuit (comparateur 56 sensible aux impulsions F0) est inhibé pendant quelques secondes pendant l'intervalle bas de 52 s du signal G0.

La sortie de l'amplificateur 151 est également reliée au collecteur du transistor 101 par une diode 160 polarisée comme cela est représenté sur la fig. 5. Quand le signal à la sortie de l'amplificateur 151 devient négatif au début de chaque cycle de purge de 8 s, le courant est tiré de la masse par les résistances 104, 106 et la diode 160. Le signal DA est ainsi bloqué à un niveau négatif (malgré toute tentative de conduction par le transistor 101), et il ne peut donc se produire aucune conduction par la diode 105 pendant l'intervalle de purge ou peu de temps après, pour initialiser une action d'alarme directe.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

R

3 feuilles dessins

Claims

638 615

1. Procédé pour signaler la présence d'une concentration prédéterminée d'eau dans l'huile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on place une résistance électrique sensible à la température en contact avec ladite huile, on fournit du courant électrique à ladite résistance pour la chauffer à une température au-dessus du point de vaporisation de l'eau et en dessous du point de vaporisation de l'huile, on produit un signal qui varie en fonction de la valeur de ladite résistance, on détecte des impulsions transitoires produites dans ledit signal quand ladite résistance change de température en réponse à la vaporisation de l'eau adjacente à elle, et on produit un signal de sortie quand la valeur de la moyenne dans le temps desdites impulsions dépasse un seuil prédéterminé.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, l'étape qui consiste à augmenter ou à diminuer le courant fourni à la résistance précitée en réponse à des changements du signal précité résultant de diminutions ou augmentations, respectivement, de la valeur de ladite résistance, afin de maintenir ainsi la température à l'état stable de ladite résistance, sensiblement à une valeur prédéterminée.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance précitée est disposée dans une chambre placée dans un bain d'huile et en communication avec lui, et contenant normalement de l'huile, et en ce que, de plus, on force périodiquement de l'huile à sortir de ladite chambre vers ledit bain et ensuite on force de l'huile à s'écouler dudit bain vers ladite chambre.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, l'étape qui consiste à arrêter l'écoulement d'huile à la sortie de la chambre précitée avant que ladite chambre ne soit totalement vidée de son huile.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, l'étape qui consiste à arrêter l'écoulement d'huile à la sortie de la chambre précitée quand la résistance précitée a été exposée à l'atmosphère dans ladite chambre.

6. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: une résistance sensible à la température placée en contact avec l'huile et l'eau; un moyen pour alimenter ladite résistance en courant électrique suffisamment pour la chauffer à une température prédéterminée au-dessus du point de vaporisation de l'eau mais en dessous du point de vaporisation de l'huile; un moyen pour produire un premier signal qui varie en fonction du changement de la valeur de ladite résistance quand cette dernière change de température en réponse à la vaporisation de l'eau adjacente à elle; un moyen sensible audit signal pour faire varier le courant fourni à ladite résistance suffisamment pour remettre sensiblement ladite résistance à sa température prédéterminée, et un moyen pour produire un signal d'alarme quand la valeur de la moyenne dans le temps des impulsions transitoires dans ledit premier signal dépasse un seuil prédéterminé.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la résistance précitée est disposée dans une chambre placée dans le bain précité et contenant normalement de l'huile, et en ce que ledit dispositif comporte, de plus, un moyen pour forcer périodiquement au moins une partie de l'huile à s'écouler de ladite chambre et pour permettre ensuite à l'huile provenant dudit bain de s'écouler dans ladite chambre.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé, de plus, par un moyen pour alternativement introduire du gaz sous pression et purger ledit gaz sous pression par rapport à ladite chambre afin de forcer ainsi l'huile précitée à alternativement sortir de et entrer dans ladite chambre, ledit moyen introduisant du gaz sous pression dans ladite chambre pendant un temps suffisant pour forcer suffisamment d'huile à s'écouler de ladite chambre pour laisser la résistance précitée exposée au gaz sous pression.

9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un moyen formant alarme pour produire un signal d'alarme si l'huile ne sort pas de la chambre précitée en une période prédéterminée de temps.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un moyen pour inhiber le moyen d'alarme précité quand l'huile s'écoule hors de et dans la chambre précitée.

11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un moyen indépendant des impulsions précitées pour déclencher le moyen d'alarme précité quand le courant fourni à la résistance précitée dépasse un seuil prédéterminé.

12. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un pont de Wheatstone, la résistance précitée formant l'un des éléments dudit pont, le moyen précité pour alimenter ladite résistance en courant électrique comportant un moyen pour appliquer une tension aux bornes d'entrée dudit pont, le moyen précité pour produire le premier signal comprenant un moyen relié aux bornes de sortie dudit pont; un moyen sensible audit premier signal pour produire un second signal uniquement quand la grandeur dudit premier signal subit des changements transitoires; un moyen sensible audit second signal pour produire un troisième signal uniquement quand ledit second signal dépasse une grandeur prédéterminée, et un moyen sensible audit troisième signal pour produire un quatrième signal dont la grandeur change en fonction de la moyenne des variations à court terme dans ledit troisième signal, et en ce que le moyen précité produisant une alarme comprend un moyen sensible audit quatrième signal pour produire le signal d'alarme quand la grandeur dudit quatrième signal dépasse un seuil prédéterminé.