FR2502332A1 - Optical material analysis cell with heater - has thin film electric resistance heater in direct contact with external face of base into which temp. probe is inserted - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à une cellule de mesure optique avec dispositif de chauffage, de préféren- ce en forme de prisme à base horizontale,dont deux faces latérales situées en vis-à-vis constituent ou comportent des fenêtres,tandis que les faces latérales ne jouant pas le rôle de fenêtres, ainsi que le fond, sont pourvus de moyens de chauffage et qu'il est aussi prévu au moins une sonde de température. The present invention relates to an optical measuring cell with heating device, preferably in the form of a prism with a horizontal base, two side faces of which face each other constitute or include windows, while the side faces not playing the role of windows, as well as the bottom, are provided with heating means and that there is also provided at least one temperature probe.
Le brevet allemand 1 299 136 décrit déjà une cellule de mesure optique avec dispositif de chauffage du genre rappelé ci-dessus. A l'intérieur de l'enveloppe chauffable de cette cellule de mesure peut circuler un liquide de chauffage. Les moyens de chauffage résultent, par conséquent, de parois évidées avec des canaux de section suffisante pour permettre la circulation du liquide de chauffage. En raison des dimensions extérieures généralement limitées de ce genre de cellules, les dimensions intérieures utiles sont nécessairement très réduites par la nécessité d'utiliser de telles parois creuses. German patent 1 299 136 already describes an optical measurement cell with a heating device of the kind mentioned above. Inside the heatable envelope of this measuring cell can circulate a heating liquid. The heating means therefore result from hollowed out walls with channels of sufficient section to allow the circulation of the heating liquid. Due to the generally limited external dimensions of this kind of cells, the useful internal dimensions are necessarily very reduced by the need to use such hollow walls.
En outre,avec ce principe connu, le liquide de chauffage doit être porté à une température très précise et doit être maintenu à cette température,ce qui peut conduire à des inexactitudes ou à des oscillations de la température sur le trajet parcouru par le liquide.In addition, with this known principle, the heating liquid must be brought to a very precise temperature and must be maintained at this temperature, which can lead to inaccuracies or to oscillations of the temperature on the path traveled by the liquid.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, et elle a donc pour but de réaliser une cellule de mesure optique du genre défini en introduction, permettant d'obtenir une température précise et constante sans utiliser un liquide de chauffage, et sans obturer les fenêtres de la cellule qui sont indispensables pour effectuer la mesure optique;cette cellule étant également conçue pour permettre une bonne surveillance et éventuellement une régulation de la température qui règne à l'intérieur. The present invention aims to remedy these drawbacks, and it therefore aims to achieve an optical measurement cell of the kind defined in the introduction, allowing to obtain a precise and constant temperature without using a heating liquid, and without closing the windows. of the cell which are essential for carrying out the optical measurement; this cell also being designed to allow good monitoring and possibly regulation of the temperature prevailing inside.
Dans ce but, l'invention prévoit essentiellement la disposition d'un élément chauffant, réalisé sous la forme d'une pellicule électriquement conductrice,au contact direct de la face externe de la paroi ou du fond, dans lequel se trouve insérée la sonde de température, une isolation thermique étant prévue entre cette sonde de température,logée à l'intérieur d'un évidement,et la pellicule chauffante. For this purpose, the invention essentially provides for the provision of a heating element, produced in the form of an electrically conductive film, in direct contact with the external face of the wall or the bottom, in which the probe is inserted. temperature, thermal insulation being provided between this temperature probe, housed inside a recess, and the heating film.
La disposition de l'élément chauffant,sous forme de pellicule,au contact direct des parois latérales et du fond de la cellule de mesure,permet d'obtenir un transfert de chaleur efficace et réparti de façon homo- gène, en direction de l'intérieur de cette cellule.La sonde de température,insérée dans l'une des parois latérales ou dans le fond, est ainsi rapprochée de l'intérieur de la cuvette, et peut donc contrtler et éventuellement réguler de façon très exacte la température y règnant, 11 isolation prévue entre la sonde de température et la pellicule chauffante évitant que le résultat de la mesure de température soit faussé. The arrangement of the heating element, in the form of a film, in direct contact with the side walls and the bottom of the measuring cell, allows an efficient and homogeneously distributed heat transfer to be obtained, towards the inside this cell. The temperature probe, inserted in one of the side walls or in the bottom, is thus brought closer to the inside of the bowl, and can therefore control and possibly very precisely regulate the prevailing temperature, 11 insulation provided between the temperature probe and the heating film preventing the result of the temperature measurement from being distorted.
La sonde de température est avantageusement logée à l'intérieur d'un évidement 'ménagé dans lune des faces latérales à proximité de la chambre ou du canal de mesure,ledit évidement étant obturé par la pellicule chauffante ,et l'intervalle qui subsiste entre la sonde de température et ladite pellicule etant rempli par l'isolation thermique. Cet agencement conduit à une réalisation compacte, et dans laquelle la chaleur émise par la pellicule chauffante est transférée d'une façon optimale en direction de lBintérieur de la cellule de mesure,sans influencer de manière sensible la sonde de température. L'isolation thermique,prévue entre la sonde de température et la pellicule chauffante, est par exemple réalisée par de la résine époxy. The temperature probe is advantageously housed inside a recess' formed in one of the lateral faces near the chamber or the measurement channel, said recess being closed by the heating film, and the interval which remains between the temperature probe and said film being filled with thermal insulation. This arrangement leads to a compact embodiment, and in which the heat emitted by the heating film is optimally transferred towards the interior of the measuring cell, without appreciably influencing the temperature probe. The thermal insulation, provided between the temperature probe and the heating film, is for example carried out by epoxy resin.
La pellicule chauffante peut résulter de la réunion d'éléments montés électriquement en série, et formant de préférence une surface continue.La disposition de cette pellicule chauffante à l'intérieur des parois de la cellule, et parallèlement à ces parois, sera choisie de manière à ce que la pellicule se trouve à une distan ce optimale des faces extérieures et intérieures,et que ladite pellicule chauffante puisse être recouverte extérieurement. La chaleur émise par la pellicule sera ainsi d'autant mieux dirigée vers l'intérieur de la cellule de mesure. The heating film may result from the combination of elements electrically connected in series, and preferably forming a continuous surface. The arrangement of this heating film inside the walls of the cell, and parallel to these walls, will be chosen so that the film is at an optimal distance from the external and internal faces, and that said heating film can be covered externally. The heat emitted by the film will thus be all the more directed towards the interior of the measuring cell.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise ,et d'autres caractéristiques seront mises en évidence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif,une forme d'exécution de cette cellule de mesure optique avec dispositif de chauffage
Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une cellule de mesure optique conforme à l'invention, suivant la ligne I-I de figure 2;
Figure 2 est une vue en coupe transversale de cette cellule de mesure,suivant la ligne II-II de figure 1. In any case, the invention will be better understood, and other characteristics will be highlighted, with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting example, a form d of this optical measuring cell with heating device
Figure 1 is a longitudinal sectional view of an optical measurement cell according to the invention, along line II of Figure 2;
Figure 2 is a cross-sectional view of this measurement cell, along line II-II of Figure 1.
La cellule de mesure optique avec dispositif de chauffage,désignée dans son ensemble par le repère 1, a la forme générale d'un prisme à base horizontale,dans lequel est prévu une chambre ou un canal de mesure 2. The optical measurement cell with heating device, generally designated by the reference 1, has the general shape of a prism with a horizontal base, in which a chamber or a measurement channel 2 is provided.
Cette chambre de mesure 2 s'étend entre deux fenêtres planes parallèles 3, situées en vis-à-vis et dont l'une permet l'entrée du rayon lumineux de mesure,tandis que l'autre permet la sortie de ce rayon lumineux.Les deux autres faces latérales 4 et 5, elles aussi parallèles et situées en vis-à-vis,forment l'enveloppe chauffante dans laquelle est encastrée une pellicule électriquement conductrice 6 constituant l'élément chauffant proprement dit. Cette pellicule 6 recouvre la paroi interne de la face latérale 4, le fond 7 et la paroi interne de la face latérale 5 opposée à la précédente.Comme le montre la figure 2, la pellicule chauffante 6 recouvre les deux faces 4 et 5 et le fond 7 sur presque la totalité de leur largeur Toutefois, sur les deux côtés de la pellicule chauffante 6, des nervures 8,appartenant respectivement aux faces latérales 4 et 5, jouent le ralle de butées latérales limitant la largeur de la pellicule 6. This measurement chamber 2 extends between two parallel flat windows 3, located facing each other and one of which allows the entry of the measuring light beam, while the other allows the exit of this light beam. The two other lateral faces 4 and 5, which are also parallel and located opposite, form the heating jacket in which is embedded an electrically conductive film 6 constituting the heating element proper. This film 6 covers the internal wall of the lateral face 4, the bottom 7 and the internal wall of the lateral face 5 opposite the previous one. As shown in FIG. 2, the heating film 6 covers the two faces 4 and 5 and the bottom 7 over almost their entire width However, on the two sides of the heating film 6, ribs 8, belonging respectively to the lateral faces 4 and 5, play the role of lateral stops limiting the width of the film 6.
Cette pellicule chauffante 6 peut être ainsi insérée entre les parois latérales 4 et 5 sans être soumise à des influences nocives, même dans un environnement chimiquement agressif.This heating film 6 can thus be inserted between the side walls 4 and 5 without being subjected to harmful influences, even in a chemically aggressive environment.
Dans les parois latérales chauffables 4 et 5 sont prévus des évidements 9 pour la mise en place et l'encastrement de la pellicule électriquement conductrice 6, chaque évidement 9 étant délimité, d'une part,par l'une des nervures 8 précitées et,d'autre part, par l'une des fenêtres 3. Les évidements 9 sont obturés par des couvercles 10 de dimensions correspondantes,de préférence réalisés en verre; pour la fixation de ces pièces en verre 10, l'on utilise par exemple de la résineépoxy ou similaire, de préférence une matière synthétique ou un produit adhésif transparent. In the heatable side walls 4 and 5 are provided recesses 9 for the establishment and embedding of the electrically conductive film 6, each recess 9 being delimited, on the one hand, by one of the ribs 8 above and, on the other hand, by one of the windows 3. The recesses 9 are closed by covers 10 of corresponding dimensions, preferably made of glass; for fixing these glass parts 10, for example epoxy resin or the like is used, preferably a synthetic material or a transparent adhesive product.
Au niveau du fond 7, la pellicule chauffante 6 est recouverte par une embase 11, dont la fixation au fond 7 et à d'autres parties de la cellule 1 eut être également réalisée à laide d'une résine époxy ou similaire
Pour le contre ou la régulation de la température il est prévu,dans la forme d'exécution considérée,une sonde de température 12, par exemple un capteur de mesure par variation de résistance électrique, disposée contre la face latérale 5 de la cellule de mesure 1.Cette sonde 12 est placée dans un évidement interne 13 de la paroi latérale 5, à proximité du canal de mesure 2,de sorte que la température régnant dans ce canal 2 puisse être correctement détectée par ladite sonde 12.At the bottom 7, the heating film 6 is covered by a base 11, the attachment to the bottom 7 and to other parts of the cell 1 could also be carried out using an epoxy resin or the like.
For the counter or the regulation of the temperature there is provided, in the embodiment considered, a temperature probe 12, for example a measurement sensor by variation of electrical resistance, disposed against the lateral face 5 of the measurement cell 1.This probe 12 is placed in an internal recess 13 in the side wall 5, near the measurement channel 2, so that the temperature prevailing in this channel 2 can be correctly detected by said probe 12.
La pellicule chauffante 6 est appliquée directement contre la paroi exterieure d'une pièce 15,notamment en verre,qui renferme le canal de mesure 2,pour que la chaleur émise par cette pellicule soit facilement transférée,par conduction,jusqu' au canal 2. Par contre, une isolation thermique 14 est prévue entre la sonde de température 12 et la pellicule chauffante 6, afin que cette pellicule chauffante n'influence pas, du moins de façon sensible, la sonde 12 qui est destinée à surveil ler ou à réguler la température règnant dans le canal de mesure 2.Le dessin montre clairement que l'évidement 13 est fermé du cati extérieur par la pellicule chauffante 6, l'intervalle qui subsiste entre la sonde de température 12 et la pellicule chauffante 6 étant rempli par le matériau constituant l'isolation thermique 14. The heating film 6 is applied directly against the external wall of a part 15, in particular made of glass, which contains the measurement channel 2, so that the heat emitted by this film is easily transferred, by conduction, to the channel 2. By cons, a thermal insulation 14 is provided between the temperature probe 12 and the heating film 6, so that this heating film does not influence, at least significantly, the probe 12 which is intended to monitor or regulate the temperature prevailing in the measuring channel 2. The drawing clearly shows that the recess 13 is closed from the outside cati by the heating film 6, the gap which remains between the temperature probe 12 and the heating film 6 being filled with the material constituting thermal insulation 14.
L'évidement 13 spécialement destiné à recevoir la sonde de température 12 résulte d'une encoche ménagée dans le fond 9a de l'évidement 9 de plus grande largeur de la paroi latérale 5;cette encoche est directement obturée par la pellicule chauffante 6. Le contact direct entre cette pellicule chauffante 6 et le corps 15-16 qui délimite le canal de mesure 2 procure, malgré l'évidement 13 logeant la sonde 12(lequel ne représente qu'une interruption de surface négligeable),un transfert de chaleur également réparti de toutes parts,en direction du canal de mesure 2. The recess 13 specially intended to receive the temperature probe 12 results from a notch formed in the bottom 9a of the recess 9 of greater width of the side wall 5; this notch is directly closed by the heating film 6. The direct contact between this heating film 6 and the body 15-16 which delimits the measurement channel 2 provides, despite the recess 13 housing the probe 12 (which represents only a negligible surface interruption), an equally distributed heat transfer from all directions, towards measurement channel 2.
Dans la forme d'exécution considérée, et comme le montre la figure 1, la cellule de mesure 1 est raccordée latéralement à un câble d'alimentation électrique 17,de préférence à quatre conducteurs, avec deux premiers conducteurs 18 qui alimentent la sonde de température 12 et deux autres conducteurs 19 qui alimentent la pellicule chauffante 6. In the embodiment under consideration, and as shown in FIG. 1, the measuring cell 1 is connected laterally to an electrical supply cable 17, preferably with four conductors, with two first conductors 18 which supply the temperature probe 12 and two other conductors 19 which supply the heating film 6.
Pour améliorer la sensibilité de mesure de la sonde de température 12,celle-ci est de préférence collée dans l'évidement 13 au moyen d'une pâte bonne conductrice de la chaleur,ce qui permettra un contrôle de température d'autant plus précis. To improve the measurement sensitivity of the temperature probe 12, the latter is preferably bonded to the recess 13 by means of a paste which is good at conducting heat, which will allow even more precise temperature control.
La pellicule chauffante 6 peut être constituée par une simple feuille électriquement conductrice, ou encore être constituée par un substrat recouvert d'une couche électriquement conductrice, selon la demande de brevet français 78 04 133 (publiée 2 417 233).Dans ce dernier cas, la pellicule chauffante 6 pourra être constituée, plus précisément, par un substrat recouvert d'une couche de carbone ou similaire,avec des tresses de cui vre ou des conducteurs électriques analogues attachés sur les bords 20 situés en vis-a-vis. The heating film 6 can be constituted by a simple electrically conductive sheet, or even be constituted by a substrate covered with an electrically conductive layer, according to French patent application 78 04 133 (published 2 417 233). In the latter case, the heating film 6 may be constituted, more precisely, by a substrate covered with a layer of carbon or the like, with copper braids or similar electrical conductors attached to the edges 20 located opposite.
D'une façon générale, l'on obtient ainsi une cellule de mesure optique 2 avec dispositif de chauffage dans laquelle, grâce à la disposition d'un élément chauffant 6 sous forme de pellicule électriquement conductrice au contact direct des parois 15 et 16 délimitant une chambre ou un canal de mesure 2, la chaleur émise est parfaitement transférée en direction du fluide contenu dans ce canal de mesure 2, tout en étant arrêtée par un bon revêtement isolant du cbté extérieur. La sonde de température 12, disposée à proximité encore plus immédiate dudit canal de mesure 2, permet de bien contre ler la température préalablement réglée, et éventuellement de réguler la température, auquel cas les perturbations de la grandeur à mesurer par l'élément cha fant seront éliminés au maximum par la bonne isolation. Une légère influence,éventuallement exercée par l'élément chauffant sur la sonde de mesure,pourra être compensée par des corrections appropriées effectuées par les instruments de mesure ou de régulation eux-mêmes. In general, an optical measurement cell 2 is thus obtained with a heating device in which, thanks to the provision of a heating element 6 in the form of an electrically conductive film in direct contact with the walls 15 and 16 delimiting a chamber or a measurement channel 2, the heat emitted is perfectly transferred in the direction of the fluid contained in this measurement channel 2, while being stopped by a good insulating coating on the outside side. The temperature probe 12, placed in even more immediate proximity to said measurement channel 2, makes it possible to counter the previously set temperature well, and possibly to regulate the temperature, in which case the disturbances of the quantity to be measured by the cha fant element will be eliminated as much as possible by the correct insulation. A slight influence, possibly exerted by the heating element on the measurement probe, can be compensated by appropriate corrections made by the measurement or regulation instruments themselves.
Claims (9)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8105914A FR2502332A1 (en) | 1981-03-19 | 1981-03-19 | Optical material analysis cell with heater - has thin film electric resistance heater in direct contact with external face of base into which temp. probe is inserted |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2502332A1 true FR2502332A1 (en) | 1982-09-24 |
| FR2502332B3 FR2502332B3 (en) | 1984-01-06 |
Family
ID=9256605
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8105914A Granted FR2502332A1 (en) | 1981-03-19 | 1981-03-19 | Optical material analysis cell with heater - has thin film electric resistance heater in direct contact with external face of base into which temp. probe is inserted |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2502332A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4548259A (en) * | 1981-10-09 | 1985-10-22 | Olympus Optical Co., Ltd. | Liquid containing vessel with temperature control device |
| WO1990011506A1 (en) * | 1989-03-24 | 1990-10-04 | Institut Kataliza Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk Sssr | Vacuum-type optical cuvette |
| WO1990011505A1 (en) * | 1989-03-24 | 1990-10-04 | Institut Kataliza Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk Sssr | Liquid-type thermostatically-controlled cuvette for spectroscopic measurements |
-
1981
- 1981-03-19 FR FR8105914A patent/FR2502332A1/en active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4548259A (en) * | 1981-10-09 | 1985-10-22 | Olympus Optical Co., Ltd. | Liquid containing vessel with temperature control device |
| WO1990011506A1 (en) * | 1989-03-24 | 1990-10-04 | Institut Kataliza Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk Sssr | Vacuum-type optical cuvette |
| WO1990011505A1 (en) * | 1989-03-24 | 1990-10-04 | Institut Kataliza Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk Sssr | Liquid-type thermostatically-controlled cuvette for spectroscopic measurements |
| GB2237109A (en) * | 1989-03-24 | 1991-04-24 | Inst Kataliza Sibirskogo Otdel | Vacuum-type optical cuvette |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2502332B3 (en) | 1984-01-06 |
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