EP1060348B1 - Dispositif pour la regulation active du rapport air/gaz d'un bruleur comprenant un dispositif de mesure de pression differentielle - Google Patents
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- EP1060348B1 EP1060348B1 EP99937976A EP99937976A EP1060348B1 EP 1060348 B1 EP1060348 B1 EP 1060348B1 EP 99937976 A EP99937976 A EP 99937976A EP 99937976 A EP99937976 A EP 99937976A EP 1060348 B1 EP1060348 B1 EP 1060348B1
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Description
La présente invention concerne un dispositif pour la régulation active du
rapport air/gaz d'un mélange d'air et de gaz combustible admis à un brûleur,
utilisant au moins un dispositif de mesure de pression différentielle.
Dans de nombreux appareils ou installation où circulent un ou plusieurs
fluides, liquides ou gazeux, il est souvent nécessaire de pouvoir mesurer avec
précision le débit d'un fluide de travail et/ou de mesurer avec précision la
différence de pression entre deux fluides de travail distincts à des fins de
contrôle et/ou de régulation et/ou de réglage d'un processus. A cet effet, on
utilise habituellement un dispositif de pression différentielle comprenant capteur
de pression différentielle dont les deux entrées sont respectivement raccordées
à deux prises de pression. Dans le cas de la mesure du débit d'un fluide, ces
deux prises de pression sont respectivement situées de part et autre d'un
diaphragme placé dans le conduit où circule le fluide. Dans le cas où il s'agit de
mesurer la différence de pression entre deux fluides distincts, les deux prises de
pression sont branchées respectivement sur les conduits où circulent
respectivement les deux fluides. Dans les deux cas, la précision de la mesure du
débit ou de la différence de pression dépend de la précision du capteur de
pression différentielle, en particulier pour les faibles débits ou les faibles
pressions différentielles. Par exemple, dans le cas d'une mesure de débit, la
différence de pression ΔP et le débit Q sont liés par la formule suivante :
ΔP = KQ2
dans laquelle K est un coefficient dont la valeur dépend notamment de
la densité du fluide dont on veut mesurer le débit, et de la section de l'orifice du
diaphragme placé dans le conduit où circule ledit fluide. Lorsque l'on veut faire
varier la valeur instantanée du débit d'un fluide sur une large plage, par exemple
dans un rapport de 1 à 10, le débit du fluide varie dans ce rapport, alors que la
pression varie dans un rapport de 1 à 100.
Autrement dit, à une faible variation du débit correspond une variation
beaucoup plus faible de la pression. Le capteur de pression différentielle utilisé
pour la mesure du débit doit donc être très précis et très stable pour pouvoir
fournir en sortie une valeur fiable pour les faibles débits. De tels capteurs de
pression différentielle existent, mais ils sont extrêmement coûteux et, par suite,
inutilisables dans des appareils dont le coût total de fabrication doit rester
relativement modéré, comme par exemple dans un dispositif pour la régulation
du rapport air/gaz d'un brûleur, par exemple le brûleur d'une chaudière destinée
à la production d'eau chaude sanitaire et/ou d'eau chaude pour un circuit de
chauffage.
D'un autre côté, il existe des capteurs de pression différentielle qui sont
relativement bon marché, mais ils présentent une dérive thermique et une dérive
à long terme qui excèdent souvent quelques pour cents. On ne peut donc pas
utiliser directement le signal de sortie de ces derniers capteurs pour faire des
mesures précises de différence de pression sur une large plage, par exemple
dans un rapport de 1 à 100. Lorsque l'on utilise un capteur bon marché, il est
donc souvent nécessaire de prendre des dispositions pour effectuer à intervalles
réguliers un étalonnage du zéro du capteur afin d'éliminer les dérives
susmentionnées. A cet effet, une solution classique consiste à utiliser un
dispositif de mesure tel que celui montré sur la figure 1 des dessins annexés
(voir aussi la publication "Patent Abstracts of Japan", volume 009084, date de
publication de l'abrégé 13-04-85 et la demande de brevet japonais JP59212622
au nom de MATSUSHITA DENKI SANGYO, publiée le 01-12-84).
Le dispositif de mesure de pression différentielle représenté sur la
figure 1 comprend essentiellement un capteur de pression différentielle 1 dont
les orifices d'entrée 2 et 3 sont raccordés respectivement à une prise de
pression 4, où règne en service une pression P1, et à la voie commune 5 d'une
vanne 6 à trois voies. Les deux autres voies 7 et 8 de la vanne 6 sont
raccordées respectivement à une prise de pression 9, où règne en service une
pression P2 (P2 ≤ P1 ), et à l'orifice d'entrée 2 du capteur 1 par un conduit 11. En
service, le capteur 1 fournit sur sa sortie 12 un signal qui est représentatif de la
différence de pression P1 - P2. Ce signal est appliqué à l'entrée d'un moyen de
commutation 13, dont une sortie 14 est reliée à une première mémoire 15 et
dont une autre sortie 16 est reliée à une seconde mémoire 17. Bien que deux
mémoires 15 et 17 soient ici représentées, ces deux mémoires pourraient être
constituées respectivement par des emplacements de mémoire distincts d'une
mémoire unique. Les sorties 18 et 19 des mémoires 15 et 17 sont reliées
respectivement aux entrées positive et négative d'un moyen de soustraction ou
additionneur algébrique 21, qui délivre sur sa sortie 22 un signal de mesure dont
la valeur correspond à la différence des valeurs du signal de sortie du capteur 1
qui sont respectivement emmagasinées dans les mémoires 15 et 17.
Normalement, la vanne 6 est dans un état tel qu'elle met l'orifice
d'entrée 3 du capteur 1 en communication avec la prise de pression 9 et le
moyen de commutation 13 est dans un état tel qu'il relie la sortie 12 du capteur 1
à l'entrée de la mémoire 15. Dans ces conditions, la mémoire 15 enregistre la
valeur du signal de sortie du capteur 1, qui correspond à la différence des
pressions P1 et P2. Si les pressions P1 et P2 sont égales, la valeur du signal de
sortie du capteur 1 devrait normalement être nulle. Toutefois, comme indiqué
plus haut, les capteurs de pression différentielle bon marché présentent souvent
une dérive thermique et une dérive à long terme. A cause de ces dérives la
valeur du signal de sortie du capteur 1 n'est pas toujours nulle lorsque les
pressions P1 et P2 appliquées aux orifices d'entrée 2 et 3 sont égales. Par suite,
lorsque ces deux pressions sont différentes, la valeur du signal de sortie capteur
1 est entachée d'une erreur. Cette erreur peut être corrigée de la manière
suivante. A intervalles réguliers, par exemple toutes les minutes, une unité de
commande 23 envoie pendant un bref instant à la vanne 6 et au moyen de
commutation 13, respectivement par des lignes 24 et 25, des signaux de
commande qui font passer momentanément la vanne 6 dans un état tel qu'elle
interrompt la communication entre l'orifice d'entrée 3 du capteur 1 et la prise de
pression 9 et établit une communication entre les orifices d'entrée 2 et 3 du
capteur 1, et le moyen de commutation 13 dans un état tel qu'il relie la sortie 12
du capteur 1 à l'entrée de la mémoire 17. Dans ces conditions, la même
pression P1 est appliquée aux deux orifices d'entrée 2 et 3 du capteur 1 et
l'éventuelle erreur de mesure du capteur 1 est emmagasinée dans la mémoire
17. A l'aide du moyen de soustraction 21 cette erreur est soustraite de la valeur
du signal de sortie du capteur 1 emmagasinée dans la mémoire 15. Ainsi,
l'erreur de mesure du capteur 1 est périodiquement mise à jour dans la mémoire
17 et l'on obtient sur la sortie 22 du moyen de soustraction 21 un signal de
mesure corrigé dont la valeur correspond à la valeur exacte de la différence des
pressions P1 et P2. Ainsi, les éléments 13, 15, 17 et 22 forment un circuit de
mesure 26 qui, en combinaison avec la vanne.6 à trois voies et avec l'unité de
commande 23, permet un étalonnage automatique du zéro du capteur 1.
Le dispositif connu de mesure de pression différentielle qui a été décrit
en référence à la figure 1 donne toute satisfaction de point de vue de
l'étalonnage du zéro du capteur. Toutefois, il présente l'inconvénient d'utiliser
une vanne à trois voies, qui est un élément relativement coûteux.
Les dispositifs de mesure de pression différentielle du type décrit ci-dessus
peuvent être utilisés dans des dispositifs permettant de réguler le rapport
air/gaz du brûleur d'une chaudière. Des dispositifs de régulation du rapport
air/gaz sont par exemple décrits dans la publication japonaise déjà citée plus
haut et dans le rapport publié par l'Association Technique de l'industrie du Gaz
en France, lors du 113ème Congrès du Gaz à Paris, 10-13 septembre 1996,
"Recueil des Communications", Tome 2, page 245 - 251, article "Régulation
active du rapport air/gaz d'un brûleur" par C. PECHOUX et al. Le dispositif de
régulation du rapport air/gaz décrit dans la publication japonaise précitée utilise
un unique capteur de pression différentielle qui mesure la différence entre la
pression d'air Pa en amont du diaphragme d'air dans la conduite d'alimentation
en air sous pression et la pression de gaz Pg en amont du diaphragme de gaz
dans la conduite d'alimentation en gaz. Une vanne à trois voies et un circuit de
mesure semblables à ceux décrits plus haut en référence à la figure 1 permet
d'effectuer un étalonnage automatique du zéro du capteur de pression
différentielle. D'autre part, le dispositif de régulation du rapport air/gaz décrit
dans le rapport précité utilise deux capteurs de pression différentielle, l'un pour
mesurer la différence entre la pression d'air Pa et la pression de gaz Pg, comme
dans la publication japonaise précitée, l'autre pour mesurer le débit d'air dans la
conduite d'alimentation en air sous pression. Bien que dans ce dernier dispositif
de régulation du rapport air/gaz il. ne soit pas prévu d'effectuer un étalonnage
automatique du zéro de chacun des deux capteurs de pression différentielle, on
pourrait facilement effectuer un tel étalonnage en associant à chacun des deux
capteurs une vanne à trois voies et un circuit de mesure tels que ceux qui ont
été décrits plus haut en référence à la figure 1. Toutefois, une telle solution
serait relativement coûteuse dans la mesure où elle nécessite l'utilisation de
deux vannes à trois voies et de deux circuits de mesure, un pour chaque
capteur.
On connaít par ailleurs (Patent Abstracts of Japan, volume 008080,
date de publication 12-04-84, et demande de brevet japonais JP58224226,
publiée le 26-12-83 au nom de MATSUSHITA DENKI SANGYO) un dispositif de
régulation du rapport air/gaz d'un brûleur, qui utilise un unique capteur de
pression qui a un unique orifice d'entrée et qui est combiné à une vanne à trois
voies de telle façon que le capteur mesure alternativement la pression d'air en
amont du diaphragme d'air et la pression de gaz en amont du diaphragme de
gaz. Dans cette dernière publication, le capteur de pression n'est pas utilisé
comme un capteur de pression différentielle et aucun moyen n'est prévu pour
effectuer un étalonnage automatique du zéro du capteur.
La présente invention a pour but de fournir un dispositif pour la
régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur utilisant au moins un dispositif
de mesure de pression différentielle selon l'invention.
Le dispositif de mesure de pression différentielle, mis en oeuvre dans le
dispositif de régulation selon l'invention, utilise un capteur de pression
différentielle, susceptible de présenter des dérives thermiques et à long terme,
et comporte un circuit de mesure permettant d'effectuer un étalonnage
automatique du zéro du capteur, ledit dispositif de mesure de pression
différentielle étant moins coûteux que le dispositif connu de mesure décrit plus
haut.
Ce dispositif de mesure de pression différentielle comprend un capteur
de pression différentielle ayant des premier et second orifices d'entrée
raccordés respectivement à des première et seconde prises de pression, et une
sortie qui, en service, délivre un signal de sortie représentatif d'une différence
de pression entre les premier et second orifices d'entrée, et une vanne qui est
reliée aux premier et second orifices d'entrée du capteur et qui, dans un premier
état, isole l'un de l'autre les deux orifices d'entrée et, dans un second état, les
met en communication l'un avec l'autre des moyens de mémorisation reliés à la
sortie du capteur pour mémoriser au moins deux valeurs du signal de sortie du
capteur. Il comprend également une unité de commande reliée à la vanne et aux
moyens de mémorisation pour commuter la vanne et commander la
mémorisation d'une première valeur du signal de sortie du capteur dans les
moyens de mémorisation quand la vanne est dans son premier état, et la
mémorisation d'une seconde valeur du signal de sortie du capteur dans les
moyens de mémorisation quand la vanne est dans son second état. Il comprend
enfin des moyens de mesure pour effectuer un calibrage automatique du zéro du
capteur.
Dans une variante de réalisation préférée, les moyens de mesures sont
constitués par des circuits mémoires formant les moyens de mémorisation et par
un moyen de soustraction pour calculer la différence entre les première et
seconde valeurs du signal de sortie du capteur. Le circuit de mesure délivre en
sortie un signal de mesure représentant la valeur exacte de la différence des
pressions respectivement appliquées aux premier et second orifices d'entrée du
capteur.
Le dispositif de mesure de pression comporte en outre un orifice
d'étranglement calibré, qui est inséré dans l'une des première et seconde prises
de pression. La vanne est une vanne à deux voies, dont une première voie est
reliée à celle des première et seconde prises de pressions dans laquelle est
inséré l'orifice d'étranglement calibré, entre cet orifice calibré et l'orifice d'entrée
correspondant du capteur. Une seconde voie est reliée à l'autre des première et
seconde prises de pression. L'orifice calibré a une section de passage
nettement plus petite que celle de ladite vanne à deux voies.
Avec un tel agencement, pour effectuer l'étalonnage du zéro du capteur
de pression différentielle on utilise un orifice calibré d'étranglement et une
simple vanne à deux voies qui sont plus faciles à réaliser et moins coûteux que
la vanne à trois voies utilisée dans le dispositif de mesure de pression
différentielle antérieurement connu.
L'invention a donc pour but principal un dispositif pour la régulation
active du rapport air/gaz d'un brûleur, comprenant un mélangeur air/gaz situé en
amont du brûleur, une conduite d'air, contenant un diaphragme calibré d'air et
connectée à une première entrée dudit mélangeur air/gaz, une conduite
d'alimentation en gaz, contenant un diaphragme calibré de gaz et connectée à
une seconde entrée dudit mélangeur air/gaz, disposés en amont desdits
diaphragmes calibrés d'air et de gaz, des moyens de réglage des débits d'air et
de gaz envoyés audit mélangeur air/gaz, et au moins un dispositif de mesure de
pression différentielle branché de manière à délivrer un signal de mesure
représentatif d'au moins un des paramètres que sont le débit d'air dans la
conduite d'air, la différence des pressions d'air et de gaz dans les conduites
d'air et de gaz, et le débit de gaz dans la conduite de gaz de manière à ce que
la quantité de gaz envoyée au mélangeur air/gaz soit telle que le rapport air/gaz
ait une valeur prédéfinie, caractérisé en ce que chacun des dispositifs de
mesure de pression différentielle comprend :
- un capteur de pression différentielle ayant des premier et second orifices d'entrée, raccordés respectivement à des première et seconde prises de pression, dont l'une comprend un orifice calibré d'étranglement, et une sortie qui, en service, délivre un signal représentatif d'une différence de pression entre les premier et second orifices d'entrée dudit capteur ;
- une vanne à deux voies, dont une première voie est reliée à celle des première et seconde prises de pression dans laquelle est inséré ledit orifice calibré d'étranglement, entre cet orifice calibré et l'orifice d'entrée correspondant du capteur, et dont une seconde voie est reliée à l'autre des première et seconde prises de pression, ledit orifice calibré ayant une section de passage nettement plus petite que celle de ladite vanne à deux voies ; ladite vanne à deux voies isolant l'un de l'autre les deux orifices d'entrée, lorsqu'elle est dans un premier état, et les met en communication l'un avec l'autre, lorsqu'elle est dans un second état ;
- des moyens de mémorisation reliés à la sortie de chaque capteur pour mémoriser au moins deux valeurs du signal de sortie de chaque capteur ;
- une unité de commande reliée à ladite vanne à deux voies et aux moyens de mémorisation pour commuter ladite vanne à deux voies et commander la mémorisation d'une première valeur du signal de sortie du capteur dans lesdits moyens de mémorisation quand la vanne à deux voies est dans son premier état, et la mémorisation d'une seconde valeur du signal de sortie du capteur dans lesdits moyens de mémorisation quand la vanne à deux voies est dans son second état ; et
- des moyens pour calculer la différence entre lesdites première et seconde valeurs du signal de sortie du capteur ; lesdits moyens de mémorisation et ledit moyen de calcul de la différence formant un circuit de mesure qui délivre en sortie un signal de mesure représentant la valeur exacte de la différence des pressions respectivement appliquées aux premier et second orifices d'entrée de chaque capteur.
Dans un premier mode de réalisation du dispositif de régulation du
rapport air/gaz, pour mesurer le débit d'air dans la conduite d'air et pour mesurer
la différence des pressions d'air et de gaz respectivement dans la conduite d'air
et dans la conduite de gaz, il est possible d'utiliser deux dispositifs de mesure de
pression différentielle selon l'invention, qui comportent chacun un capteur de
pression différentielle, un orifice calibré d'étranglement, une vanne à deux voies
et un circuit de mesure. Dans ce cas, on utilise deux vannes à deux voies qui
sont plus simples et moins coûteuses que deux vannes à trois voies qu'il faudrait
utiliser avec des dispositifs de mesure de pression différentielle antérieurement
connus.
Dans un autre mode de réalisation du dispositif de régulation du rapport
air/gaz selon l'invention, pour mesurer le débit d'air et pour mesurer la différence
des pressions d'air et de gaz il est possible d'utiliser deux dispositifs de mesure
de pression différentielle selon l'invention qui ont en commun un unique orifice
calibré d'étranglement et une unique vanne à deux voies pour effectuer
l'étalonnage du zéro de chacun des deux capteurs de pression différentielle.
Dans un mode de réalisation préféré du dispositif de régulation du
rapport air/gaz selon l'invention, pour mesurer le débit d'air et pour mesurer la
différence des pressions d'air et de gaz ou le débit de gaz, il est possible
d'utiliser un unique dispositif de mesure de pression différentielle selon
l'invention, moyennant l'utilisation d'une vanne additionnelle à deux voies et d'un
moyen de commutation pour envoyer le signal de sortie du circuit de mesure du
dispositif de mesure de pression différentielle sélectivement à l'unité de
régulation de débit d'air et à l'unité de régulation d'alimentation en gaz, cette
dernière unité de régulation pouvant être conçue soit sous la forme d'une unité
de régulation de pression air/gaz si, le capteur de pression différentielle du
dispositif de mesure de pression différentielle est prévu pour mesurer la
différence des pressions d'air et de gaz, soit sous la forme d'une unité de
régulation de débit de gaz si ledit capteur de pression différentielle est prévu
pour mesurer le débit du gaz.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention
ressortiront mieux à la lecture de la description suivante du dispositif de mesure
de pression différentielle et de divers modes de réalisation du dispositif de
régulation du rapport air/gaz, qui sont donnés à titre d'exemple en faisant
référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un dispositif de mesure de pression différentielle antérieurement connu ;
- la figure 2 représente schématiquement le dispositif de mesure de pression différentielle mis en oeuvre dans le dispositif de régulation du rapport air/gaz selon l'invention ;
- la figure 3 représente schématiquement un premier mode de réalisation d'un dispositif de régulation du rapport air/gaz d'un brûleur selon l'invention, utilisant deux dispositifs de mesure de pression différentielle conformes à la figure 2 ;
- la figure 4 représente schématiquement un second mode de réalisation du dispositif de régulation du rapport air/gaz d'un brûleur, avec deux dispositifs de mesure de pression différentielle utilisant en commun un orifice calibré d'étranglement et une vanne à deux voies ;
- la figure 5 représente schématiquement une variante du dispositif de régulation de la figure 4 ;
- la figure 6 représente schématiquement un troisième mode de réalisation, ou mode de réalisation préféré, du dispositif de régulation du rapport air/gaz d'un brûleur selon l'invention, utilisant un unique dispositif de mesure de pression différentielle selon l'invention pour mesurer le débit d'air et la différence des pressions d'air et de gaz ;
- la figure 7 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un échantillonneur bloqueur utilisable dans le dispositif de régulation de la figure 6 ; et
- la figure 8 représente schématiquement un quatrième mode de réalisation d'un dispositif de régulation du rapport air/gaz d'un brûleur selon l'invention, utilisant également un unique dispositif de mesure de pression différentielle selon l'invention pour mesurer le débit d'air et le débit de gaz.
Le dispositif de mesure de pression différentielle selon l'invention qui
est montré sur la figure 2 est en grande partie semblable au dispositif de mesure
connu qui a déjà été décrit plus haut en référence à la figure 1. En
conséquence, les éléments du dispositif de mesure de pression différentielle
selon l'invention qui sont identiques à ceux du dispositif connu de la figure 1
sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits à
nouveau en détail. Le dispositif de mesure de pression différentielle utilisé dans
le dispositif de régulation du rapport air/gaz selon l'invention diffère du dispositif
connu essentiellement par le fait que, au lieu de la vanne 6 à trois voies, il est
prévu un orifice calibré d'étranglement 27 et une vanne 28 à deux voies. L'orifice
calibré 27 est situé dans l'une des deux prises de pression 4 et 9, par exemple
dans la prise de pression 9 comme montré sur la figure 2, et il est réalisé de
manière à avoir une section de passage nettement plus petite que celle de la
vanne 28 lorsque celle-ci est ouverte. La vanne 28 est insérée dans le conduit
11 de telle façon que l'une des voies de la vanne 28 est reliée à la prise de
pression 4 raccordée à l'orifice d'entrée 2 du capteur 1, et que l'autre voie de la
vanne 28 est reliée à la prise de pression 9 raccordée à l'orifice d'entrée 3 du
capteur 1, le conduit 11 étant branché entre cet orifice d'entrée 3 et l'orifice
calibré 27.
En service, la vanne 28 est normalement fermée et le moyen de
commutation 13 relie la sortie 12 du capteur 1 à l'entrée de la mémoire 15. Dans
ces conditions, si l'on désigne par P3 la pression à l'orifice d'entrée 3 du capteur
1, ce dernier mesure la pression différentielle P1 - P3, avec P3 = P2, car à ce
moment il n'y a pas de débit de fluide à travers de l'orifice calibré 27. En
conséquence, la mémoire 15 emmagasine la valeur de la différence de pression
P1 - P2, éventuellement entachée d'une erreur de mesure si le capteur 1
présente une dérive thermique et/ou une dérive à long terme.
Pour effectuer l'étalonnage du zéro du capteur 1, à intervalles réguliers,
par exemple toutes les minutes, l'unité de commande 23 émet sur la ligne 24 un
signal de commande qui ouvre pendant un bref instant la vanne 28, et,
simultanément, l'unité de commande 23 émet sur la ligne 25 un signal de
commande qui commute le moyen de commutation 13 de telle façon que celui-ci
relie pendant un bref instant la sortie du capteur 1 à l'entrée de la mémoire 17.
Etant donné que, lorsque la vanne 28 est ouverte, elle a une section de passage
beaucoup plus grande que celle de l'orifice calibré 27, elle est capable de
débiter considération plus que l'orifice calibré 27. En conséquence, la perte de
charge P1 - P3 de la vanne 28 est négligeable devant la perte de charge P2 -
P3 de l'orifice calibré 27. Donc, lorsqu'on ouvre la vanne 28, la pression P3 est
pratiquement égale à la pression P1. En conséquence, pendant le bref instant
où la vanne 28 est ouverte, les deux orifices d'entrée 2 et 3 du capteur 1 sont
court-circuités du point de vue pneumatique ou hydraulique et le capteur 1
mesure une différence de pression nulle. A ce moment, si le signal de sortie du
capteur 1, qui devrait être nul, présente une dérive thermique ou une dérive à
long terme, qui constitue une erreur de mesure, cette erreur de mesure est
emmagasinée dans la mémoire 17 pour être ensuite soustraite, dans le moyen
de soustraction 21, à la valeur du signal de sortie du capteur emmagasinée dans
la mémoire 15. On obtient ainsi sur la sortie 22 du moyen de soustraction 21 un
signal de mesure corrigé, qui représente la valeur exacte de la différence de
pression P1 - P2.
Bien que décrits dans un mode de réalisation précis, il doit cependant
être clair que les circuits de mesure 26 sont susceptibles de prendre des
configurations diverses, matérielles et/ou logicielles. En particulier, on pourrait
utiliser les ressources offertes par un microprocesseur (non représenté), soit
dédié à cette tâche, soit déjà présent dans le dispositif de régulation. Un
microprocesseur est généralement associé à des moyens de mémorisation
internes et/ou externes (registres, mémoire vive, etc.). L'opération de
soustraction peut être effectuée par l'unité arithmétique et logique dont est
pourvu le microprocesseur. L'ensemble des opérations peut être sous la
commande d'un programme spécifique. De même l'unité de commande 23 peut
être confondue avec ce même microprocesseur. Il est seulement nécessaire de
prévoir des circuits électroniques spécifiques d'interface en entrée et sortie,
recevant les signaux de sortie du capteur et transmettant des signaux de
commande à la vanne 28. Ces circuits (non représentés) assurent notamment
des conversions de type analogique-numérique ou l'inverse, et les adaptations
de niveaux nécessaires.
La figure 3 montre un exemple de dispositif permettant de réguler le
rapport air/gaz d'un brûleur 29, selon un premier mode de réalisation de
l'invention, par exemple le brûleur d'une chaudière 30.
Sur la figure 3, le numéro de référence 31 désigne un ventilateur, qui
est actionné par un moteur électrique 32 à vitesse variable et qui est relié par
une conduite d'air 33 contenant un diaphragme calibré d'air 34 à une première
entrée 35 d'un mélangeur air/gaz 36 situé en amont du brûleur 29. Bien que le
mélangeur air/gaz 36 soit ici représenté comme un élément distinct du brûleur
29, il peut aussi être intégré à ce dernier comme cela est bien connu. A une
seconde entrée 37 du mélangeur 36 est raccordée une conduite d'alimentation
en gaz 38 qui contient un diaphragme calibré de gaz 39 et, en amont de ce
diaphragme, une vanne proportionnelle 41 dont le côté entrée est raccordé à
une source de gaz combustible sous pression (non montrée), par exemple à un
réseau de distribution de gaz combustible sous pression. La vanne
proportionnelle 41 permet de régler la pression Pg du gaz dans la conduite 38
en amont de l'orifice calibré 39 et, par suite, la quantité de gaz envoyée au
mélangeur 36.
Sur la figure 3, Pa désigne la pression d'air dans la conduite d'air 33 en
amont du diaphragme d'air 34 et Pm désigne la pression du mélange air/gaz
dans le mélangeur 36. La pression qui règne dans la conduite d'air 33 en aval
du diaphragme d'air 34 et la pression qui règne dans la conduite de gaz 38 en
aval du diaphragme de gaz 39 sont égales à la pression Pm lorsqu'il y a un débit
d'air dans la conduite 33 et un débit de gaz dans la conduite 38.
Les numéros de référence 42a et 42b désignent deux dispositifs de
mesure de pression différentielle qui sont destinés à mesurer respectivement la
différence de pression Pa - Pm et la différence de pression Pa - Pg. Chacun des
deux dispositifs de mesure de pression différentielle 42a et 42b est réalisé et
fonctionne de la même manière que le dispositif de mesure de pression
différentielle décrit en référence à la figure 2. C'est pourquoi leurs éléments sont
désignés par les mêmes numéros de référence que ceux des éléments
correspondants du dispositif de mesure de pression différentielle de la figure 2,
ces numéros de référence étant affectés de la lettre "a" pour les éléments du
dispositif de mesure de pression différentielle 42a et de la lettre "b" pour les
éléments du dispositif de mesure de pression différentielle 42b. Les deux
dispositifs de mesure de pression différentielle 42a et 42b ne seront donc pas
décrits à nouveau en détail. On indiquera simplement que les orifices d'entrée
2a et 2b des capteurs la et 1 b sont raccordés à une seule et même prise de
pression 4 branchée sur la conduite d'air 33 en amont du diaphragme d'air 34.
Ainsi, en donnant le même diamètre intérieur et la même longueur aux conduits
qui raccordent respectivement les deux orifices d'entrée 2a et 2b à la prise
commune de pression 4, on est ainsi assuré que la même valeur de pression Pa
est appliquée aux deux orifices d'entrée 2a et 2b. Toutefois, si on le désire, les
orifices d'entrée 2a et 2b des capteurs 1a et 1 b pourraient être raccordés à des
prises distinctes de pression branchées sur la conduite d'air 33 en amont du
diaphragme d'air 34. L'autre orifice d'entré 3a du capteur 1a est raccordé à la
prise de pression 9a qui contient l'orifice calibré d'étranglement 27a et qui est
branchée sur la conduite d'air 33 en aval du diaphragme d'air 34. L'autre orifice
d'entrée 3b du capteur 1b est raccordé à la prise de pression 9b qui contient
l'orifice calibré d'étranglement 27b et qui est banchée sur la conduite de gaz 38
en amont du diaphragme de gaz 39.
Comme montré sur la figure 3, une seule et même unité de commande
23 peut être prévue pour commander, par des lignes 24a et 25a, la vanne 28a et
le circuit de mesure 26a du dispositif de mesure de pression différentielle 42a et,
par des lignes 24b et 25b, la vanne 28b et le circuit de mesure 26b du dispositif
de mesure de pression différentielle 42b. Sous la commande de l'unité de
commande 23, l'étalonnage du zéro des capteurs 1a et 1b des dispositifs de
mesure de pression différentielle 42a et 42b est effectué à intervalles réguliers,
par exemple toutes les minutes, exactement de la même manière que celle
décrite en référence à la figure 2. De préférence, l'étalonnage du zéro des deux
capteurs 1a et 1b est effectué simultanément, mais il pourrait être effectué à des
instants différents si on le désire. Le circuit de mesure 26a du dispositif de
mesure de pression différentielle 42a délivre donc sur sa sortie 22a un signal
corrigé de mesure qui représente la valeur exacte de la différence de pression
Pa - Pm. De même, le circuit de mesure 26b du dispositif de mesure de pression
différentielle 42b délivre sur sa sortie 22b un signal corrigé de mesure qui
représente la valeur exacte de la différence pression Pa - Pg.
Comme cela est bien connu, le débit d'air Qa dans la conduite d'air 33
est lié à la différence des pressions régnant de part et autre du diaphragme d'air
34, c'est-à-dire la différence de pression Pa - Pm, par la formule suivante:
Pa - Pm = Ka.Q2 a
dans laquelle Ka est un coefficient dont la valeur dépend du diamètre
de l'orifice calibré du diaphragme d'air 34. En conséquence, pour un diaphragme
d'air 34 ayant un diamètre donné, le signal de mesure présent à la sortie 22a du
circuit de mesure 26a donne également une indication de la valeur du débit d'air
Qa dans la conduite 33.
Le dispositif de régulation du rapport air/gaz montré sur la figure 3
comprend en outre, de façon connue en soi, une unité de régulation de
température 43 qui reçoit sur son entrée 44 un signal de consigne de
température. Lors de la mise en marche de la chaudière 30 ou si le brûleur 29
est éteint et doit être rallumé, l'unité de régulation de température 43 envoie par
une ligne 45 une requête d'allumage du brûleur à l'unité de commande 23 qui,
par une ligne 46, commande alors un dispositif d'allumage 47 afin de provoquer
l'allumage du brûleur 29. Sur sa sortie-48, l'unité de régulation de température
43 délivre un signal de consigne de débit d'air, dont la valeur est fonction de la
valeur de signal de consigne de température appliqué à l'entrée 44. Le signal de
consigne de débit d'air délivré par l'unité de régulation de température 43 est
envoyé à une entrée d'une unité classique de régulation de débit d'air 49 qui
reçoit également sur une autre entrée le signal corrigé de mesure qui est
présent sur la sortie 22a du circuit de mesure 26a et qui est indicatif de la valeur
du débit d'air Qa dans la conduite 33. Sur la base du signal de consigne de
débit d'air et du signal de mesure qui sont appliqués aux entrées de l'unité de
régulation de débit d'air 49, cette dernière produit sur sa sortie 51 un signal de
commande qui est envoyé au moteur 32 du ventilateur 31 afin d'en régler la
vitesse de rotation. La vitesse de rotation du moteur 32 est alors réglée de telle
sorte que le débit d'air Qa produit par le ventilateur 31 dans la conduite 33
devienne égal à la consigne de débit d'air envoyée à l'unité de régulation de
débit d'air 49 par l'unité de régulation de température 43.
D'un autre côté, le dispositif de régulation du rapport air/gaz de la figure
3 comprend en outre une unité classique de régulation de pression air/gaz 52
recevant sur une entrée le signal corrigé de mesure qui est présent sur la sortie
22b du circuit de mesure 26b et qui représente la différence de pression Pa -
Pg. Sur la base de ce signal corrigé de mesure, l'unité de régulation de pression
air/gaz 52 produit, de façon connue, sur sa sortie 53 un signal de commande qui
est envoyé à la vanne proportionnelle 41 afin de régler la pression de gaz Pg
dans la conduite de gaz 38. La pression de gaz Pg est réglée par l'unité de
régulation de pression air/gaz 52 de telle façon que la différence de pression Pa
- Pg ait une valeur prédéfinie, par exemple une valeur nulle. Dans ce cas, l'unité
de régulation de pression air/gaz 52 agit sur la vanne proportionnelle 41 jusqu'à
ce que la pression de gaz Pg devienne égale à la pression d'air Pa, donc jusqu'à
ce que la valeur du signal corrigé de mesure présent sur la sortie 22b du circuit
de mesure 26b devienne égale à zéro. Avec une telle régulation de pression, qui
règle la pression de gaz Pg de telle façon qu'elle reste en permanence égale à
la pression d'air Pa, qui est elle-même réglée par l'unité de régulation de
température 43 et par l'unité de régulation de débit d'air 49 en fonction de la
valeur de la consigne de température appliquée à l'entrée 44, on obtient alors un
rapport air/gaz qui est donné par la formule suivante :
Rapport air/gaz = Qa/Qg = (d)1/2 .(Sa/Sg)
dans laquelle Qa et Qg sont respectivement le débit d'air dans la
conduite d'air 33 et le débit de gaz dans la conduite de gaz 38, d est la densité
du gaz, Sa et Sb sont respectivement l'aire de la section de l'orifice calibré du
diaphragme d'air 34 et l'aire de la section de l'orifice calibré du diaphragme de
gaz 39. D'après la formule (3), on voit que le rapport air/gaz est indépendant de
la pression d'air Pa et de la pression de gaz Pg et que sa valeur est constante
pour un gaz donné et pour des diaphragmes d'air et de gaz dont les orifices
calibrés ont des sections données. Ainsi, en choisissant de manière appropriée
les diamètres respectifs des orifices calibrés du diaphragme d'air 34 et du
diaphragme de gaz 39, il est possible d'obtenir un rapport air/gaz qui a une
valeur prédéfinie choisie en fonction de la nature du gaz utilisé et du type de
brûleur utilisé, afin d'obtenir une bonne combustion, et ce rapport air/gaz est
maintenu constant quelle que soit la valeur instantanée de la pression d'air Pa et
de la pression de gaz Pg qui sont maintenues égales l'une à l'autre, donc quelle
que soit la puissance instantanée demandée au brûleur.
Ainsi que cela est également connu, l'unité de régulation de pression
air/gaz 52 peut être conçue pour que la pression gaz Pg soit asservie à la
pression d'air Pa, non pas pour que ces deux pressions restent en permanence
égales l'une à l'autre, mais pour que la pression Pg soit liée à la pression Pa par
une relation prédéterminée qui peut varier en fonction de la puissance
instantanée demandée au brûleur. Par exemple, un brûleur donné peut avoir
besoin, d'un rapport air/gaz variant d'une façon prédéterminée entre la
puissance minimale et la puissance maximale du brûleur pour obtenir une bonne
combustion quelle que soit la puissance instantanée demandée au brûleur. Pour
faciliter l'allumage du brûleur en le démarrant à une puissance donnée, il peut
être également nécessaire d'avoir un rapport air/gaz spécial pendant l'allumage.
Par exemple, il peut être nécessaire d'augmenter la richesse du mélangeur
air/gaz pendant les quelques secondes que dure le démarrage du brûleur. A cet
effet, l'unité de régulation de pression air/gaz peut être par exemple conçue pour
régler la pression de gaz Pg de façon à obtenir le rapport air/gaz désiré en
fonction de la puissance instantanée demandée au brûleur et/ou pendant
quelques secondes lors de l'allumage du brûleur.
La fïgure 4 montre un second mode de réalisation du dispositif de
régulation du rapport air/gaz d'un brûleur, dans lequel il est prévu un unique
orifice calibré d'étranglement et une unique vanne à deux voies pour effectuer
l'étalonnage des deux capteurs de pression différentielle. Sur la figure 4, les
éléments du dispositif de régulation du rapport air/gaz qui sont identiques ou qui
jouent le même rôle que ceux du dispositif de régulation du rapport air/gaz de la
figure 3 sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas
décrits à nouveau en détail. Le dispositif de régulation du rapport air/gaz de la
figure 4 diffère de celui de la figure 3 essentiellement en ce qu'il comporte un
unique orifice calibré d'étranglement 27, qui est situé dans la prise commune de
pression 4, et une unique vanne 28 à deux voies. L'une des deux voies de la
vanne 28 est raccordée directement aux orifices d'entrée 2a et 2b des capteurs
la et 1 b et, à travers l'orifice calibré d'étranglement 27, à la prise de pression 4.
L'autre voie de la vanne 28 est reliée à une prise de pression 54 branchée sur la
conduite d'air 33 en aval du diaphragme d'air 34, où il règne une pression égale
à la pression Pm. Au lieu d'être reliée à la prise de pression 54, la vanne 28
pourrait tout aussi bien être reliée soit à la prise de pression 9a, soit à la prise
de pression 54' branchée sur le mélangeur 36, soit encore à la prise de pression
54" branchée sur la conduite de gaz 38 en aval du diaphragme 39, étant donné
que, à tous ces endroits il règne, en service, une pression égale à la pression
Pm.
Avec l'arrangement décrit ci-dessus, lorsqu'on ouvre la vanne 28, la
pression Pm est appliquée, à travers la prise de pression 54 et la vanne 28, aux
orifices 2a et 2b des capteurs de pression 1a et 1 b. A ce moment, la pression
Pm est également appliquée à travers la prise de pression 9a à l'orifice d'entrée
3a du capteur la. Si, à ce moment, la vanne proportionnelle 41 est au moins
partiellement ouverte, la pression Pg est appliquée à travers la prise de pression
9b à l'orifice d'entrée 3b du capteur 1b. Par contre, si, au même moment, la
vanne proportionnelle 41 est fermée, il n'y a pas de débit de gaz à travers le
diaphragme de gaz 39 et, par suite, la pression Pg est égale à la pression Pm et
cette pression est appliquée travers la prise de pression 9b à l'orifice d'entrée 3b
du capteur 1b. On voit donc que, pour effectuer un étalonnage du zéro des deux
capteurs 1a et 1b, l'unité de commande 23 doit provoquer l'ouverture de la
vanne 28 pendant un bref instant par une commande appropriée sur la ligne 24
et, simultanément, elle doit provoquer la fermeture de la vanne proportionnelle
41 en lui envoyant une commande appropriée par la ligne 55. Bien entendu,
l'unité de commande 23 doit aussi envoyer dans le même temps, par les lignes
25a et 25b, des signaux de commande aux circuits de mesure 26a et 26b afin
qu'ils mémorisent dans leurs mémoires respectives (qui correspondent à la
mémoire 17 de la figure 2) l'éventuelle erreur de mesure des capteurs 1a et 1b.
D'un autre côté, si on désire seulement effectuer l'étalonnage du zéro du
capteur 1 a, il suffit que l'unité de commande 23 commande un bref instant
l'ouverture de la vanne 28, sans fermer la vanne 41, et en même temps,
commande le circuit de mesure 26a pour qu'il mémorise dans sa mémoire
l'erreur de mesure du capteur la. Toutefois, dans ce dernier cas, l'unité de
commande 23 ne doit envoyer aucune commande par la ligne 25b au circuit de
mesure 26b, sinon celui-ci enregistrerait indûment dans sa mémoire (17) à titre
de signal d'erreur de mesure un signal correspondant à la différence de pression
Pm - Pg.
Par ailleurs, lorsque la vanne proportionnelle 41 est ouverte et que la
vanne 28 est fermée, le capteur la mesure la différence de pression Pa Pm et le
capteur 1 b mesure la différence de pression Pa - Pg. Dans ces conditions, le
dispositif de la figure 4 fonctionne de la même manière que celui de la figure 3
pour réguler le rapport air/gaz du brûleur 29.
La figure 5 montre une variante de réalisation du dispositif de régulation
du rapport air/gaz de la figure 4. Sur la figure 5, les éléments du dispositif qui
sont identiques ou qui jouent le même rôle que ceux du dispositif de la figure 4
sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits à
nouveau en détail. Le dispositif de la figure 5 diffère essentiellement de celui de
la figure 4 en ce que l'une des deux voies de la vanne 28 qui dans le mode de
réalisation de la figure 4"était raccordée à la prise de pression 54, est ici
raccordée à l'orifice d'entrée 3b du capteur 1 b et à la prise de pression 9b. Dans
ces conditions, la pression de gaz Pg est appliquée à travers la prise de
pression 9b directement à l'orifice d'entrée 3b du capteur 1b et, lorsque la vanne
28 est ouverte, à travers cette dernière, et le conduit 11 b. à l'orifice d'entrée 2b
du capteur 1b et à l'orifice d'entrée 2a du capteur 1a. Si on ferme la vanne
proportionnelle 41 en même temps que la vanne 28 est ouverte, il n'y a pas de
débit de gaz dans la conduite de gaz 38 et la pression de gaz Pg est égale à la
pression Pm. Dans ces conditions, la pression Pm est appliquée aux deux
orifices d'entrée-2a et 3a du capteur la et aux deux orifices d'entrée 2b et 3b du
capteur 1 b. Il est donc possible d'effectuer l'étalonnage du zéro de pression des
deux capteurs 1 a et 1 b en réalisant l'unité de commande 23 de telle sorte qu'elle
envoie à intervalles réguliers un signal de commande sur la ligne 24 pour ouvrir
momentanément la vanne 28 et un signal de commande sur la ligne 55 pour
fermer en même temps la vanne proportionnelle 41, et de telle sorte qu'elle
envoie également des signaux de commande sur les lignes 25a et 25b afin que
les circuits de mesure 26a et 26b emmagasinent dans leurs mémoires
respectives (correspondant à la mémoire 17 de la figure 2) l'éventuelle erreur de
mesure produite par les capteurs 1a et 1b. D'un autre côté, si l'on souhaite
seulement réaliser l'étalonnage du zéro de pression du capteur lb, il suffit que
l'unité de commande 23 commande par la ligne 24 l'ouverture de la vanne 28 et
par la ligne 25b la mise en mémoire de l'erreur de mesure du capteur 1b. Dans
ce cas, l'unité de commande 23 ne doit envoyer aucun signal de commande par
la ligne 25a au circuit de mesure 26a, sinon la différence des pressions Pg et
Pm, qui sont respectivement appliquées aux orifices d'entrée 2a et 3a du
capteur la lorsque la vanne 28 est ouverte, serait enregistrée à titre d'erreur de
mesure dans la mémoire (1 7) du circuit de mesure 26a.
Par ailleurs, lorsque la vanne proportionnelle 41 est ouverte et que la
vanne 28 est fermée, le capteur 1a mesure la différence de pression Pa-Pm et le
capteur 1 b mesure la différence de pression Pa-Pg. Dans ces conditions, le
dispositif de la figure 5 fonctionne de la même manière que ceux des figures 3 et
4 pour réguler le rapport air/gaz du brûleur 29.
La figure 6 montre un mode de réalisation de réalisation préféré du
dispositif de régulation du rapport air/gaz du brûleur d'une chaudière. Selon ce
mode de réalisation, il est prévu un unique dispositif de mesure de pression
différentielle 42 pour mesurer, d'une part, la différence de pression Pa-Pm et,
d'autre part, la différence de pression Pa-Pg. Sur la figure 6, les éléments qui
sont identiques ou qui jouent le même rôle que ceux des modes de réalisation
précédents sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas
décrits à nouveau en détail. Sur la figure 6, l'orifice d'entrée 2 du capteur 1 est
raccordé à la prise de pression 4 branchée sur la conduite d'air 33 en amont du
diaphragme d'air 34. L'orifice d'entrée 3 du capteur 1 est raccordé à la prise de
pression 9 branchée sur la conduite de gaz 38 en amont du diaphragme de gaz
39 et l'orifice calibré d'étranglement 27 est situé dans la prise de pression 9
comme dans le mode de réalisation de la figure 3. L'une des voies de la vanne
28 à deux voies est reliée à la prise de pression 4 et à l'orifice d'entrée 2 du
capteur 1, L'autre voie de la vanne 28 est reliée à l'orifice d'entrée 3 du capteur
1 par le conduit 11 et à l'une des deux voies d'une autre vanne 56 à deux voies,
dont l'autre voie est reliée à une prise de pression 57 où règne une pression
égale à la pression Pm. Dans l'exemple de réalisation représenté, la prise de
pression 57 est branchée sur le mélangeur 36, mais elle pourrait être branchée
sur la conduite d'air 33 en aval du diaphragme d'air 34 ou sur la conduite de gaz
38 en aval du diaphragme de gaz 39. La vanne 56 est commandée par l'unité de
commande 23 à travers une ligne 58.
La sortie 22 du circuit de mesure 26 est reliée à l'entrée d'un moyen de
commutation 59 dont une première sortie est reliée par une ligne 61 à l'unité de
régulation de débit d'air 49 et dont une seconde sortie est reliée par une ligne 62
à l'unité de régulation de pression air/gaz 52. L'unité de commandé 23 est reliée
à une entrée de commande du moyen de commutation 59 par une ligne 63.
Selon l'état du signal de commande présent sur la ligne 63, le signal de mesure
présent sur la sortie 22 du circuit de mesure 26 est envoyé par le moyen de
commutation 59 soit à l'unité de régulation de débit d'air 49 par la ligne 61 soit à
l'unité de régulation de pression air/gaz 52 par la ligne 62.
De préférence, la sortie 51 de l'unité de régulation de débit d'air 49 est
reliée au moteur 32 par l'intermédiaire d'un échantillonneur bloqueur 64, qui est
commandé par l'unité de commande 23 à travers une ligne 65. De même, la
sortie 53 de l'unité de régulation de pression air/gaz 52 est reliée à la vanne
proportionnelle 41 par l'intermédiaire d'un échantillonneur bloqueur 66, qui est
commandé par l'unité de commande 23 à travers une ligne 67.
Dans le cas où l'unité de régulation de débit d'air 49 et l'unité de
régulation de pression air/gaz 52 délivrent respectivement sur leurs sorties 51 et
53 des tensions variables pour commander respectivement le moteur 32 et la
vanne proportionnelle 41, chacun des deux échantillonneurs 64 et 66 peut être
réalisé comme montré sur la figure 7. Chaque échantillonneur bloqueur 64 ou 66
comporte une entrée 68 reliée par un interrupteur électronique 69 à l'une des
armatures d'un condensateur C, dont l'autre armature est connectée à la masse,
et à l'entrée d'un amplificateur 71 à haute impédance d'entrée, dont la sortie 72
forme la sortie de l'échantillonneur bloqueur et est reliée au moteur 32 ou à la
vanne proportionnelle 41. L'interrupteur électronique 69 est commandé par
l'unité de commande 23 par la ligne 65 ou 67. Lorsque l'interrupteur 69 est
fermé, le signal de commande délivré par l'unité de régulation de débit d'air 49
ou par l'unité de régulation de pression air/gaz 52 à l'entrée 68, par exemple une
tension de commande, est mémorisé dans le condensateur C et transmis par
l'amplificateur 71 à la sortie 72 et, de là, au moteur 32 ou à la vanne
proportionnelle 41. Lorsque l'interrupteur 69 est ouvert, le signal de commandé
qui a été mémorisé dans le condensateur C est conservé par celui-ci, du fait de
la haute impédance d'entrée de l'amplificateur 71, et le signal de commande
continue donc à être présent sur la sortie 72 de l'échantillonneur bloqueur quel
que soit l'état de son entrée 68.
En se référant à nouveau à la figure 6, on peut voir que, lorsque la
vanne 56 est fermée et que l'on ouvre pendant un bref instant la vanne 28, la
pression Pa est appliquée à travers la prise de pression 4 à l'orifice d'entrée 2
du capteur 1 et à travers la vanne 28 et le conduit 11 à l'orifice d'entrée 31 dudit
capteur. Dans ces conditions, il est alors possible d'effectuer l'étalonnage du
zéro de pression du capteur 1 en mémorisant l'éventuelle erreur de mesure
présente à ce moment sur la sortie 12 du capteur 1 dans la mémoire (17) du
circuit de mesure 26 grâce à une commande appropriée envoyée par l'unité de
commande 23 sur la ligne 25. Lorsque la vanne 28 est fermée et que l'on ouvre
pendant un bref instant la vanne 56, la pression Pa est appliquée à travers la
prise de pression 4 à l'orifice d'entrée 2 du capteur 1, tandis que la pression Pm
est appliquée à l'orifice d'entrée 3 du capteur 1 à travers la prise de pression 57,
la vanne 56 et le conduit 11. Dans ces conditions, le capteur 1 mesure la
différence de pression Pa-Pm et le circuit de mesure 26 fournit sur sa sortie 22
un signal corrigé de mesure qui représente la valeur du débit d'air dans la
conduite d'air 33. A ce moment, sous l'action d'une commande appropriée émise
par l'unité de commande 23 sur la ligne 63, la sortie 22 du circuit de mesure 26
est reliée par le moyen de commutation 59 à l'unité de régulation de débit d'air
49. En même temps, l'unité de commande 23 envoie par la ligne 65 une
commande à l'échantillonneur bloqueur 64 pour fermer l'interrupteur 69 de celui-ci.
Si la valeur du débit d'air mesuré n'est pas conforme à la valeur de consigne
délivrée à ce moment par l'unité de régulation de température 43 à l'unité de
régulation de débit d'air 49, cette dernière émet sur sa sortie 51 un nouveau
signal de commande, par exemple une tension de commande ayant une
nouvelle valeur, qui est mise en mémoire dans le condensateur C de
l'échantillonneur bloqueur 64 et transmise au moteur 32 pour modifier sa
vitesse, afin que le débit d'air produit par le ventilateur 31 devienne égal à la
consigne de débit d'air. Lorsque la valeur mesurée du débit d'air a atteint la
valeur de consigne de débit d'air, l'unité de commande peut commander
l'ouverture de l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 64.
Lorsque les deux vannes 28 et 56 sont fermées, la pression Pa est
appliquée à travers la prise de pression 4 à l'orifice d'entrée 2 du capteur 1 et la
pression Pg est appliquée à travers la prise de pression 9 et l'orifice calibré
d'étranglement 27 à l'orifice d'entrée 3 du capteur 1. Dans ces conditions, le
capteur 1 mesure la différence de pression Pa-Pg et le circuit de mesure 26
délivre sur sa sortie 22 un signal de mesure corrigé qui représente cette
différence de pression. A ce moment, sous l'action d'une commande appropriée
émise par l'unité de commande 23 sur la ligne 63, la sortie 22 du circuit de
mesure 26 est reliée par le moyen de commutation 59 à l'unité de régulation de
pression air/gaz 52. En même temps, l'unité de commande 23 commande la
fermeture de l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 66. Si à ce moment
la pression Pg n'a pas la valeur désirée, par exemple si elle n'est pas égale à la
pression Pa, l'unité de régulation de pression air/gaz 52 émet sur sa sortie 53 un
nouveau signal de commande, par exemple une tension de commande ayant
une nouvelle valeur, qui est emmagasiné dans le condensateur C de
l'échantillonneur bloqueur 66 et transmis à la vanne proportionnelle 41 pour
régler la pression Pg dans un sens tel que celle-ci ait la valeur désirée. Quand
la pression Pg a atteint la valeur désirée, l'unité de commande 23 peut
commander l'ouverture de l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 66.
On va maintenant décrire une séquence typique des commandes
produites par l'unité de commande 23 du dispositif de la figure 6. Lorsque l'unité
de régulation de température 43 envoie une requête d'allumage du brûleur à
l'unité de commande 23, cette dernière ferme la vanne 56, ouvre la vanne 28 et
envoie un signal de commande au circuit de mesure 26 pour qu'il effectue
l'étalonnage du zéro de pression du capteur 1 en mémorisant dans sa mémoire
(17) l'erreur de mesure éventuellement présente sur la sortie 12 du capteur 1.
Ensuite, l'unité de commande 23 ferme la vanne 28 et ouvre la vanne
56 pour que le capteur 1 mesure le débit d'air dans la conduite d'air 33. En
même temps, l'unité de commande 23 agit sur le moyen de commutation 59 pour
qu'il envoie le signal de mesure présent sur la sortie du circuit de mesure 26 à
l'unité de régulation de débit d'air 49, et elle ferme l'interrupteur 69 de
l'échantillonneur bloqueur 64, afin que l'unité de régulation 49 règle le débit d'air
dans la conduite 33 conformément à la consigne fournie par l'unité de régulation
de température 43. Lorsque le débit d'air a atteint la valeur de consigne, l'unité
de commande 23 bloque le signal de commande envoyé au moteur 32 en
ouvrant l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 64, et elle ferme la vanne
56 (à ce moment la vanne 28 est déjà fermée) afin que le capteur 1 mesure la
différence de pression Pa-Pg. En même temps, l'unité de commande 23 agit sur
le moyen de commutation 59 afin qu'il envoie le signal de mesure présent sur la
sortie 22 du circuit de mesure 26 à l'unité de régulation de pression air/gaz 52,
et elle ferme l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 66, afin que le signal
de commande présent à la sortie 53 de l'unité de régulation de pression air/gaz
52 agisse sur la vanne proportionnelle 41 de manière à régler la pression de gaz
Pg, par exemple de telle façon qu'elle devienne égale à la pression d'air Pa.
A intervalles réguliers, par exemple toutes les dix secondes, l'unité de
commande 23 ouvre l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 66, ferme la
vanne 28, ouvre la vanne 56, agit sur le moyen de commutation 59 pour qu'il
envoie le signal de sortie du circuit de mesure 26 à l'unité de régulation de débit
d'air 49, et ferme, par exemple pendant une seconde, l'interrupteur 69 de
l'échantillonneur bloqueur 64. Dans ces conditions, l'unité de régulation 49
règle, si nécessaire, la vitesse du moteur 32 afin que le débit d'air dans la
conduite d'air 33 soit égal à la valeur de consigne de débit d'air produite par
l'unité de régulation de température 43.
Ensuite, l'unité de commande 23 remet le dispositif de régulation du
rapport air/gaz dans l'état correspondant à la régulation de pression air/gaz, en
ouvrant l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 64, en fermant les deux
vannes 28 et 56, en agissant sur le moyen de commutation 59 pour qu'il envoie
le signal de sortie du circuit de mesure 26 à l'unité de régulation de pression
air/gaz 52 et en fermant l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 66. Dans
ces conditions, l'unité de régulation 52 agit sur la vanne proportionnelle 41 pour
maintenir la pression de gaz Pg dans une relation prédéfinie avec la pression
d'air Pa, par exemple Pg=Pa. A intervalles réguliers, par exemple toutes les
minutes, l'unité de commande 23 commande un étalonnage du zéro de pression
du capteur 1, en ouvrant si nécessaire l'interrupteur 69 de chacun des deux
échantillonneurs Moqueurs 64 et 66, en fermant la vanne 56, en ouvrant la
vanne 28 pendant un bref instant, par exemple pendant une seconde, et en
agissant sur le circuit de mesure 26 pour qu'il mémorise dans sa mémoire (17)
l'éventuelle erreur de mesure présente sur la sortie 12 du capteur 1.
La figure 8 montre encore un autre mode de réalisation du dispositif de
régulation du rapport air/gaz d'un brûleur, variante du mode de réalisation
préféré. Selon cette variante, il est également prévu un seul dispositif de mesure
de pression différentielle.
Sur la figure 8, les éléments du dispositif qui sont identiques ou qui
jouent le même rôle que ceux du dispositif de la figure 6 sont désignés par les
mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits à nouveau en détail. Le
dispositif de la figure 8 diffère de celui de la figure 6 en ce que l'orifice d'entrée 2
de l'unique capteur de pression différentielle 1 est relié, d'une part, à la prise de
pression 4 à travers l'orifice calibré d'étranglement 27 et, d'autre part, à la prise
de pression 57 sur la conduite de gaz par l'intermédiaire de la vanne 56, tandis
que l'orifice d'entrée 3 dudit capteur 1 est relié directement à la prise de
pression 9 sur le mélangeur 36 où règne une pression égale à la pression Pm.
En outre, la sortie du moyen de commutation 59 qui est reliée par la ligne 61 à
l'unité de régulation de débit d'air 49 et également reliée par une ligne 73 à un
autre échantillonneur bloqueur 74 qui peut être réalisé de la même manière que
les échantillonneurs Moqueurs 64 et 66 (voir la figure 7) et qui est commandé
par l'unité de commande 23 à travers la ligne 75.
Avec l'arrangement représenté sur la figure 8, lorsque la vanne 56 est
fermée et que l'unité de commande 23 ouvre pendant un bref instant la vanne
28, les deux orifices d'entrée 2 et 3 du capteur 1 sont soumis à la même
pression Pm. Dans ces conditions, l'étalonnage du zéro de pression du capteur
1 peut être effectué d'une manière semblable à celle décrite plus haut à propos
des modes de réalisation précédents.
Lorsque les deux vannes 28 et 56 sont fermées, les orifices d'entrée 2
et 3 du capteur 1 sont respectivement soumis à la pression Pa et à la pression
Pm, de sorte que le capteur 1 mesure la différence de pression Pa - Pm et
donne, par conséquent, une indication du débit d'air dans la conduite d'air 33.
Dans ces conditions, si le moyen de commutation 59 envoie à ce moment le
signal de mesure présent sur la sortie 22 du circuit de mesure 26 à l'unité de
régulation de débit d'air 49, cette dernière peut régler, si nécessaire, la vitesse
du moteur 32 pour que le débit d'air dans la conduite d'air 33 soit égal à la
consigne de débit d'air fournie par l'unité de régulation de température 43 à
l'unité de régulation de débit d'air 49, d'une manière semblable à celle décrite
plus haut à propos du mode de réalisation de la figure 6. Toutefois, dans le
mode de réalisation de la figure 8, le signal de mesure qui est présent sur la
sortie 22 du circuit de mesure 26 et qui est indicatif du débit d'air, est aussi
envoyé par le moyen de commutation 59 et par la ligne 73 à l'échantillonneur
bloqueur 74 pour y être mis en mémoire et transmis par la ligne 76 à une autre
entrée de l'unité de régulation 52.
Lorsque la vanne 28 est fermée et que l'on ouvre pendant un bref
instant la vanne 56, les orifices d'entrée 2 et 3 du capteur 1 sont respectivement
soumis à la pression Pg et à la pression Pm. Le capteur 1 mesure donc la
différence de pression Pg - Pm qui, pour un diaphragme de gaz 39 déterminé,
donne une indication du débit de gaz Qg dans la conduite de gaz 38,
conformément à la formule suivante :
Pg - Pm = Kg.Q2 g
dans laquelle Kg est un coefficient qui dépend notamment de la densité
du gaz utilisé et du diamètre de l'orifice calibré du diaphragme de gaz 39. Dans
ces conditions, le signal de mesure présent sur la sortie 22 du circuit de mesure
26 donne une indication du débit du gaz dans la conduite de gaz 38. Si à ce
moment l'unité de commande 23 agit sur le moyen de commutation 59 pour qu'il
envoie ce signal de mesure par la ligne 62 à l'unité de régulation 52, cette
dernière reçoit sur ses entrées, respectivement par les lignes 76 et 62, un signal
dont la valeur est indicative du débit d'air dans la conduite 33 et un signal dont
la valeur est indicative du débit de gaz dans la conduite 38. Dans ce cas, l'unité
de régulation 52 est conçue comme une unité de régulation de débit de gaz,
c'est-à-dire qu'elle agit sur la vanne proportionnelle 41 de manière à régler le
débit de gaz Qg pour que le rapport Qa/Qg, c'est-à-dire le rapport air/gaz, ait
une valeur prédéfinie.
Lorsque l'unité de régulation de température 43 envoie une requête
d'allumage du brûleur à l'unité de commande 23, la séquence des opérations
commandées par l'unité 23 peut être la suivante.
Tout d'abord, l'unité de commande 23 réalise l'étalonnage du zéro de
pression du capteur 1 en fermant la vanne 56 si elle était ouverte, en ouvrant
pendant un bref instant la vanne 28, en envoyant par la ligne 25 un signal de
commande au circuit de mesure 26 pour qu'il mémorise dans sa mémoire (17)
l'éventuelle erreur de mesure présente à ce moment sur la sortie 12 du capteur
1.
Ensuite, l'unité de commande 23 ferme la vanne 28, agit sur le moyen
de commutation 59 pour qu'il relie la sortie 22 du circuit de mesure 26 à l'unité
de régulation de débit d'air 49 et à l'échantillonneur bloqueur 74, ferme
l'interrupteur 69 de cet échantillonneur bloqueur 74 et ferme également
l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 64, afin que l'unité de régulation
49 règle le débit d'air dans la conduite d'air 33 pour le rendre égal à la valeur de
consigne de débit d'air délivrée par l'unité de régulation de température 43.
Lorsque le débit d'air dans la conduite 33 a atteint la valeur de
consigne, l'unité de commande 23 ouvre l'interrupteur 69 de l'échantillonneur
bloqueur 64, ouvre l'interrupteur de l'échantillonneur bloqueur 74 afin de
conserver dans celui-ci la valeur de pression différentielle Pa - Pm représentant
le débit d'air, ouvre la vanne 56 (à ce moment la vanne 28 est déjà fermée), agit
sur le moyen de commutation 59 pour qu'il relie la sortie 22 du circuit de mesure
26 à l'unité de régulation du débit de gaz 52 par la ligne 62 et ferme
l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 66 afin que l'unité de régulation 52
règle la vanne proportionnelle 41 de façon à obtenir une pression de gaz Pg
telle que la différence de pression Pg - Pm mesurée par le capteur 1 soit égale à
la valeur de la pression différentielle qui a été mise en mémoire dans
l'échantillonneur bloqueur 74. Ce dispositif fonctionne dans la mesure où les
sections Sa et Sg des orifices calibrés du diaphragme d'air 34 et du diaphragme
de gaz 39 ont été choisies pour obtenir le rapport air/gaz souhaité,
conformément à la formule (3) indiquée plus haut.
Ensuite, à intervalles réguliers, par exemple toutes les dix secondes,
l'unité de commande 23 ouvre l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 66,
ferme les Vannes 28 et 56 si elles étaient ouvertes, agit sur le moyen de
commutation 59 pour qu'il dirige le signal de sortie du circuit de mesure 26 vers
l'unité de régulation de débit d'air 49, ferme l'interrupteur 69 de l'échantillonneur
bloqueur 64 afin de régler, si nécessaire, le débit d'air dans la conduite d'air 33,
ferme l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 74 afin de mettre au besoin
à jour la valeur de la pression différentielle représentant le débit d'air mémorisé
dans l'échantillonneur bloqueur 74, ouvre l'interrupteur 69 de l'échantillonneur
bloqueur 64, ouvre la vanne 56, agit sur le circuit de commutation 59 pourqu'il
dirige le signal de sortie du circuit de mesure 26 vers l'unité de régulation 52 par
la ligne 62 et ferme l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 66 afin de
régler au besoin le débit de gaz dans la conduite de gaz 38, puis ouvre
l'interrupteur 69 de l'échantillonneur bloqueur 66 et ferme la vanne 56.
A intervalles réguliers, par exemple toutes les minutes, l'unité de
commande réalise l'échantillonnage du zéro de pression du capteur 1 en
effectuant les opérations déjà décrites plus haut.
Il va de soi que les modes de réalisation de l'invention qui ont été
décrits ci-dessus ont été donnés à titre indicatif et nullement limitatif et que de
nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de
l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, au moins une
partie des fonctions réalisées par les différents circuits qui ont été décrits ci-dessus,
par exemple le ou les circuits de mesure 26, l'unité de commande 23, le
moyen de commutation 59, les unités de régulation 43, 49 et 52, les
échantillonneurs bloqueurs 64, 66 et 74, peuvent être réalisées soit par des
circuits électroniques discrets comme ceux qui ont été décrits plus haut, soit par
un microprocesseur convenablement programmé.
De même, sur les figures 3, 4, 5, 6 et 8, le ventilateur 31 est représenté
en amont de l'orifice 34 de mesure du débit d'air mais il beut très bien se situer
entre le mélangeur 36 et le brûleur 29 ou même au-delà du brûleur, après
l'échangeur de température de la chaudière par exemple.
Dans le cas ou le ventilateur se trouve en amont de l'orifice 34,
représenté par les figures 3 à 8, le débit d'air se trouve "poussé" par le
ventilateur. Si, en revanche, le ventilateur se trouve entre le mélangeur et le
brûleur ou lorsqu'il se trouve au-delà du brûleur, dans ce cas, le ventilateur
aspire le débit de mélange.
A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention
atteint bien les buts qu'elle s'est fixés.
Il doit être clair cependant que l'invention n'est pas limitée aux seuls
exemples de réalisations explicitement décrits, notamment en relation avec les
figures 2 à 8.
Notamment, comme il a été indiqué, les circuits de mesure sont
susceptibles de prendre différentes configurations.
Il doit être clair aussi que, bien que particulièrement adaptée à
régulation d'un brûleur de chaudière destinée à la production d'eau chaude
sanitaire et/ou d'eau chaude pour un circuit de chauffage, on ne saurait
cantonner l'invention à ce seul type .d'applications. Elle s'applique de façon plus
générale toutes les fois que l'on désire réaliser la régulation active du rapport
air/gaz d'un mélange d'air et de gaz combustible admis à un brûleur, en utilisant
au moins un dispositif de mesure de pression différentielle.
Claims (11)
- Dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur (29), comprenant un mélangeur air/gaz (36) situé en amont du brûleur (29), une conduite d'air (33), contenant un diaphragme calibré d'air (34) et connectée à une première entrée (35) dudit mélangeur air/gaz (36), une conduite d'alimentation en gaz (38), contenant un diaphragme calibré de gaz (39) et connectée à une seconde entrée (37) dudit mélangeur air/gaz, disposés en amont desdits diaphragmes calibrés d'air (34) et de gaz (39), des moyens de réglage des débits d'air (49, 32, 31) et de gaz (52, 41) envoyés audit mélangeur air/gaz (36), et au moins un dispositif de mesure de pression différentielle (42a, 42b) branché de manière à délivrer un signal de mesure représentatif d'au moins un des paramètres que sont le débit d'air dans la conduite d'air (33), la différence des pressions d'air et de gaz dans les conduites d'air (33) et de gaz (38), et le débit de gaz dans la conduite de gaz (38), de manière à ce que la quantité de gaz envoyée au mélangeur air/gaz (36) soit telle que le rapport air/gaz ait une valeur prédéfinie, caractérisé en ce que chacun des dispositifs de mesure de pression différentielle (42a-42b) comprend :un capteur de pression différentielle (1a-1b) ayant des premier et second orifices d'entrée (2a-2b, 3a-3b), raccordés respectivement à des première et seconde prises de pression (4, 9a-9b), dont l'une comprend un orifice calibré d'étranglement (27a-27b), et une sortie (12a-12b) qui, en service, délivre un signal représentatif d'une différence de pression entre les premier et second orifices d'entrée (2a-2b, 3a-3b) dudit capteur (1a-1b) ;une vanne à deux voies (28a-28b), dont une première voie est reliée à celle des première et seconde prises de pression (4, 9a-9b) dans laquelle est inséré ledit orifice calibré d'étranglement (27a-27b), entre cet orifice calibré et l'orifice d'entrée (3a-3b) correspondant du capteur (1a-1b), et dont une seconde voie est reliée à l'autre des première et seconde prises de pression (4, 9a-9b), ledit orifice calibré (27a-27b) ayant une section de passage nettement plus petite que celle de ladite vanne à deux voies (28a-28b) ; ladite vanne à deux voies (28a-28b) isolant l'un de l'autre les deux orifices d'entrée (2a-2b, 3a-3b), lorsqu'elle est dans un premier état, et les met en communication l'un avec l'autre, lorsqu'elle est dans un second état,des moyens de mémorisation (13-17) reliés à la sortie de chaque capteur (1a-1b) pour mémoriser au moins deux valeurs du signal de sortie de chaque capteur (1a-1b),une unité de commande (23) reliée à ladite vanne à deux voies (28a-28b) et aux moyens de mémorisation (13-17) pour commuter ladite vanne à deux voies (28a-28b) et commander la mémorisation d'une première valeur du signal de sortie du capteur (1a-1b) dans lesdits moyens de mémorisation (13-17) quand la vanne à deux voies (28a-28b) est dans son premier état, et la mémorisation d'une seconde valeur du signal de sortie du capteur (1a-1b) dans lesdits moyens de mémorisation (13-17) quand la vanne à deux voies (28a-28b) est dans son second état, etdes moyens (21) pour calculer la différence entre lesdites première et seconde valeurs du signal de sortie du capteur (1a-1b) ; lesdits moyens de mémorisation (13-17) et ledit moyen de calcul de la différence (21) formant un circuit de mesure (26) qui délivre en sortie (22) un signal de mesure représentant la valeur exacte de la différence des pressions respectivement appliquées aux premier et second orifices d'entrée (2a-2b et 3a-3b) de chaque capteur (1 a-1b).
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage du débit d'air et de gaz, envoyés audit mélangeur air/gaz (36) comprennent un ventilateur (31), actionné par un moteur électrique (32) à vitesse variable, une unité de régulation de température (43) délivrant en sortie (48) un signal de consigne de débit d'air dont la valeur est fonction d'une valeur désirée de température, une unité de régulation de débit d'air (49) qui reçoit sur une première entrée un premier signal de mesure représentatif du débit d'air dans la conduite d'air (33) et sur une seconde entrée ledit signal de consigne de débit d'air, et qui produit en sortie (51) un signal de commande pour ledit moteur électrique (32) du ventilateur (31), de telle sorte que le débit d'air produit par ce ventilateur (32) soit égal à ladite consigne de débit d'air, une unité de régulation d'alimentation en gaz (52) qui reçoit en entrée au moins un second signal de mesure représentatif d'un desdits paramètres que sont la différence des pressions d'air et de gaz respectivement dans les conduites d'air et de gaz (33 et 38) et le débit de gaz dans la conduite de gaz (38), et qui produit en sortie (53) un signal de commande d'une vanne proportionnelle (41) réglant la quantité de gaz envoyée au mélangeur air/gaz, de manière à ce que l'on obtienne ledit rapport air/gaz à une valeur prédéfinie
- Dispositif selon les revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit circuit de mesure (26) comprend un commutateur (13) à deux voies de sortie (14, 16), recevant en entrée ledit signal de sortie (12) d'un capteur de pression différentielle (1), deux circuits de mémoire (15, 17), chacun étant relié à l'une des voies de sortie (14, 16) dudit commutateur (13), et un circuit soustracteur à deux entrées (21), chacune des entrées recevant des signaux de sortie d'un desdits circuits de mémoire (15, 17), qui délivre sur sa sortie (22) ledit signal de mesure représentant la valeur exacte de la différence des pressions respectivement appliquées aux premier (2) et second (3) orifices d'entrée dudit capteur (1) ; la commutation d'une des voies de sortie (14) à l'autre (16) étant commandé par ladite unité de commande (23).
- Dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur (29) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un premier dispositif de mesure de pression différentielle (42a) comportant un capteur de pression différentielle (1a) dont les deux orifices d'entrée (2a, 3a) sont raccordés respectivement à des première et seconde prises de pression (4, 9a) situées sur la conduite d'air (33) respectivement en amont et en aval du diaphragme d'air (34), et un premier circuit de mesure (26a) qui est relié à la sortie (12a) du premier capteur (1a) et qui délivre en sortie (22a) ledit premier signal de mesure qui est représentatif du débit d'air dans la conduite d'air (33), et un second dispositif de mesure de pression différentielle (42b) comportant un capteur de pression différentielle (1b) dont les deux orifices d'entrée (2b, 3b) sont raccordés respectivement à une troisième prise de pression (4) située sur la conduite d'air (33) en amont du diaphragme d'air (34) et à une quatrième prise de pression (9b) située sur la conduite de gaz (38) en amont du diaphragme de gaz (39), et un second circuit de mesure (26b) qui est relié à la sortie (12b) du second capteur (1 b) et qui délivre en sortie (22b) ledit second signal de mesure qui est représentatif de la différence des pression d'air et de gaz.
- Dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les première et troisième prise de pression sont constituées par une seule et même prise de pression (4), qui forme une prise de pression commune pour les premier et second dispositifs de mesure de pression différentielle (42a, 42b).
- Dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûlleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacun des premier et second dispositifs de mesure de pression différentielle (42a, 42b) comporte sa propre vanne à deux voies (28a, 28b) et son propre orifice calibré d'étranglement (27a, 27b), l'orifice calibré d'étranglement (27a) du premier dispositif de mesure de pression différentielle (42a) étant situé dans ladite seconde prise de pression (9a) et l'orifice calibré d'étranglement (27b) du second dispositif de mesure de pression différentielle (42b) étant dans la quatrième prise de pression (9b)
- Dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les premier et second dispositifs de mesure de pression différentielle (42a, 42b) ont un orifice calibré d'étranglement commun (27), qui est situé dans ladite prise de pression commune (4), et une vanne commune (28) à deux voies, dont l'une des deux voies est raccordée à la prise de pression commune (4) entre l'orifice d'étranglement (27) et les orifices d'entrée (2a, 2b) des premier et second capteurs (1a, 1 b) qui sont reliés à la prise de pression commune (4), et dont l'autre des deux voies est raccordée à la seconde prise de pression ou à une prise de pression (54) où règne une pression égale à celle régnant à la seconde prise de pression (9a).
- Dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les premier et second dispositifs de mesure de pression différentielle (42a, 42b) ont un orifice calibré d'étranglement commun (27), qui est situé dans ladite prise de pression commune (4), et une vanne commune (28) à deux voies, dont l'une des deux voies est raccordées à la prise de pression commune (4) entre l'orifice d'étranglement commun (27) et les orifices d'entrée (2a, 2b) des premier et second capteurs (1a, 1b) qui sont reliés à la prise de pression commune (4), et dont l'autre des deux voies est raccordée à la quatrième prise de pression (9b).
- Dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un unique dispositif de mesure de pression différentielle (42) dont la première prise de pression (4) est située sur la conduite d'air (33) en amont du diaphragme d'air (34) et dont la seconde prise de pression (9) est située sur la conduite de gaz (38) en amont du diaphragme de gaz (39), et en ce qu'il comprend en outre une autre vanne (56) à deux voies, qui est commandée par l'unité de commande (23) du dispositif de mesure de pression différentielle (42) et dont l'une des deux voies est reliée à celle des première et seconde prises de pression (4, 9) dans laquelle est inséré ledit orifice calibré d'étranglement (27), entre cet orifice calibré et l'orifice d'entrée correspondant du capteur (1), et dont l'autre des deux voies est reliée à une troisième prise de pression (57) où règne une pression égale à la pression régnant dans le mélangeur air/gaz (36), et un moyen de commutation (59) ayant une entrée reliée à la sortie (22) du circuit de mesure (26) du dispositif de mesure de pression différentielle (42) et deux sorties (61, 62) reliées respectivement à la première entrée de ladite unité de régulation de débit d'air (49) et à l'entrée de ladite unité de régulation d'alimentation en gaz (52), ledit moyen de commutation (59) étant commandé par ladite unité de commande (23) de façon à relier la sortie (22) dudit circuit de mesure (26) sélectivement à la première entrée de ladite unité de régulation de débit d'air (49) quand ladite unité de commande (23) provoque la fermeture de la vanne (28) à deux voies du dispositif de mesure de pression différentielle (42) et l'ouverture de ladite autre vanne (56) à deux voies, et à l'entrée de ladite unité de régulation d'alimentation en gaz (52) quand ladite unité de commande (23) provoque la fermeture des deux vannes (28, 56) à deux voies.
- Dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un unique dispositif de mesure de pression différentielle (42) dont la première prise de pression (4) est située sur la conduite d'air (33) en amont du diaphragme d'air (34) et contient ledit orifice calibré d'étranglement (27), et dont la seconde prise de pression (9) est branchée en un point où règne une pression égale à la pression régnant dans le mélangeur air/gaz (36), et en ce qu'il comprend en outre une autre vanne (56) à deux voies, qui est commandée par l'unité de commande (23) du dispositif de mesure de pression différentielle (42) et dont l'une des deux voies est raccordée au premier orifice d'entrée (2) du capteur de pression différentielle (1) du dispositif de mesure de pression différentielle (42) et dont l'autre des deux voies est reliée à une troisième prise de pression (57) située sur la conduite de gaz (38) en amont du diaphragme de gaz (39), et un moyen de commutation (59) ayant une entrée reliée à la sortie (22) du circuit de mesure (26) du dispositif de mesure de pression différentielle (42) et deux sorties (61, 62), dont l'une est reliée à la première entrée de ladite unité de régulation de débit d'air (49) et, par l'intermédiaire d'un échantillonneur bloqueur (74), à une première entrée de ladite unité de régulation d'alimentation en gaz (52), et dont l'autre sortie (62) est reliée à une seconde entrée de ladite unité de régulation d'alimentation en gaz (52), ledit moyen de commutation (59) et ledit échantillonneur bloqueur (74) étant commandés par ladite unité de commande (23) de telle façon que la sortie(22) dudit circuit de mesure (26) soit reliée à la première entrée de ladite unité de régulation de débit d'air (49) et audit échantillonneur bloqueur (74) quand ladite unité de commande (23) provoque la fermeture de la vanne (28) à deux voies du dispositif de mesure de pression différentielle (42) et la fermeture de ladite autre vanne (56) à deux voies, et de telle façon que la sortie (22) dudit circuit de mesure (26) soit reliée à la seconde entrée de ladite unité de régulation d'alimentation en gaz (52) quand ladite unité de commande (23) provoque la fermeture de la vanne (28) à deux voies du dispositif de mesure de pression différentielle (42) et l'ouverture de ladite autre vanne (56) à deux voies.
- Dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que la sortie (51) de ladite unité de régulation de débit d'air (49) est reliée au moteur (32) du ventilateur (31) par l'intermédiaire d'un échantillonneur bloqueur (64) qui est commandé par ladite unité de commande(23) de telle façon que le signal de commande produit par ladite unité de régulation de débit d'air (49) est mis à jour et emmagasiné dans ledit échantillonneur bloqueur (64) chaque fois que la sortie (22) dudit circuit de mesure (26) est reliée par le moyen de commutation (59) à la première entrée de l'unité de régulation de débit d'air (49), et en ce que ladite unité de régulation d'alimentation en gaz (52) est reliée à la vanne proportionnelle (41) par l'intermédiaire d'un autre échantillonneur bloqueur (66) qui est commandé par ladite unité de commande (23) de telle façon que le signal de commande produit par ladite unité de régulation d'alimentation en gaz (52) est mis à jour et emmagasiné dans ledit autre échantillonneur bloqueur (66) chaque fois que la sortie (22) dudit circuit de mesure (26) est reliée par le moyen de commutation (59) à la seconde entrée de l'unité de régulation d'alimentation en gaz (52).
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