FR2544490A1

FR2544490A1 - Device for detecting and measuring a gas flow, in particular for pressurising the network and distribution cable

Info

Publication number: FR2544490A1
Application number: FR8305908A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-19

Abstract

Device for detecting and measuring a gas flow, in particular for pressurising network and distribution cables, consisting of a heating element which is regulated in temperature and serves to maintain a certain degree of heat on an element with a negative temperature coefficient, which a gas flow will cool, thus changing its resistance and allowing a measurement of the flow rate of this gas. This device will serve to ensure continuous monitoring of the pressurisation of the network cables or cables of any other system requiring monitoring of the gas flow rate and regulation of this flow rate. Figure 3 gives the working principle of this flow meter.

Description

L'invention concerne un dispositif pour la détection et la mesure d'un débit gazeux et notamment pour la mise sous pression de câble de réseau et de distribution.The invention relates to a device for detecting and measuring a gas flow and in particular for pressurizing network and distribution cables.

Le dispositif de l'invention a pour but de détecter le débit d'un gaz (par exemple l'air sec) dans un conduit destiné à la mise en pression de câble de teletransmission ou de câble d'energie. The purpose of the device of the invention is to detect the flow of a gas (for example dry air) in a duct intended for pressurizing teletransmission cable or energy cable.

Le dispositif de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend les moyens de produire l'échauffement de la sonde de mesure, les moyens de détecter la temperature produite, les moyens de régulation de la température, la mesure de la détection d'un passage de gaz par évacuation de calories en un point precis et de-retransmettre ces mesures.The device of the invention is characterized in that it comprises the means for producing the heating of the measurement probe, the means for detecting the temperature produced, the means for regulating the temperature, the measurement of the detection of a gas passage by evacuation of calories at a precise point and retransmit these measurements.

Le dispositif comprendra une masse calorifique régulée en température, un système de contrôle de cette température, un système de refroidissement des éléments electron;ques constituant le capteur de débit et un systeme de mesure du débit.The device will include a calorific mass regulated in temperature, a system for controlling this temperature, a system for cooling the electronic elements that constitute the flow sensor and a flow measurement system.

L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins .ci -joi nts: - Figure 1 constituée par
1 : masse calorifique en cuivre ou aluminium ou tout
autre metal corducteur de chaleur ? : élément chauffant
3 : élément de contrôle de la température et servant
à la régulation de la température
o : conduit de passage du gaz
5 : élément sensible à coëfficient de température
négatif refroidi par le passage du gaz.The invention is shown by way of nonlimiting example in the drawings. Here and there: - Figure 1 constituted by
1: heating mass in copper or aluminum or any
other metal heat conductor? : heating element
3: temperature control element and serving
temperature regulation
o: gas passage duct
5: element sensitive to temperature coefficient
negative cooled by the passage of gas.

Le fonctionnement est le suivant - figure 2
En se référant à la figure 1 dans laquelle nous avons décrit les élé- ments de 1 à 5, les éléments servant à la régulation de température sont les suivants
6 : transistor incorporé à la masse calorifique pour
ne pas perdre de calories
7 : Résistance d'alimentation de 1 'élément de contrôle
de la températuré
potentiomètre de contrôle de la température
9 : amplificateur du signal de température pour la
,régulation
10 : condensateur servant à produire les impulsions du
courant de chauffage de la masse calorifique lors
de la régulation en température.The operation is as follows - figure 2
Referring to Figure 1 in which we have described the elements from 1 to 5, the elements used for temperature regulation are as follows
6: transistor incorporated in the heat mass for
don't lose calories
7: Supply resistance of the control element
of the temperature
temperature control potentiometer
9: amplifier of the temperature signal for the
,regulation
10: capacitor used to produce the pulses of the
heating current of the heat mass during
temperature regulation.

Fonctionnement 1) La température est faible, l'élément C.T.N. de contrôle (3) a sa resistance relativement importante, l'amplificateur (9) bascule en position maximum de courant dans le transistor (6) et la résistance (4) chauffante. Le contrôle du basculement se fait par le potentiometre (8).Operation 1) The temperature is low, the element C.T.N. control (3) at its relatively high resistance, the amplifier (9) switches to the maximum current position in the transistor (6) and the heating resistance (4). The tilting control is done by the potentiometer (8).

2) La température de la masse calorifique augmente entrainant l'élé- vation de. température de la résistance C.T.N. (5) par conduction thermique (celle-ci sera refroidie par le courant gazeux lors de 7a mesure) la résistance de l'élément (5) diminue (coëfficient de température négatif) ainsi que la résistance C.T.N. (3). La tension U1 diminuera jusqu'à la comparaison de la tension 5 .torsque lEl sera egale à l'amplificateur ne fournira plus de courant de chauffage aux éléments (2) et (6).2) The temperature of the heat mass increases causing the elevation of. resistance temperature C.T.N. (5) by thermal conduction (this will be cooled by the gas stream during measurement 7a) the resistance of the element (5) decreases (negative temperature coefficient) as well as the resistance C.T.N. (3). The voltage U1 will decrease until the voltage 5 is compared. When it is equal to the amplifier, it will no longer supply heating current to elements (2) and (6).

3) La résistance (3) augmentera à nouveau en faisant diminuer la ten sion Rrl jusqu'à une valeur inférieure 1E2 ; l'amplificateur fourni- ra à nouveau le courant de chauffage.3) The resistance (3) will increase again by decreasing the voltage Rrl to a lower value 1E2; the amplifier will again supply the heating current.

4) Le condensateur (10) est placé entre l'entrée + de l'amplificateur et la tension de 5 çt tiz . Il a pour but d'envoyer par l'interme- diaire de 1'amPlificateur (9) des impulsions de courant dans les élé- ments chauffants (2) et (6) ; ce qui a pour but de contrôler plus facilement la montee en température et le maintien de celle-ci à une valeur constante, la plus stable possible.4) The capacitor (10) is placed between the + input of the amplifier and the voltage of 5 çt tiz. Its purpose is to send pulses of current through the amplifiers (2) and (6) via the amplifier (9); which aims to more easily control the rise in temperature and maintaining it at a constant value, as stable as possible.

Mesure du débit gazeux.Gas flow measurement.

Dans cet ensemble bloc thermique et régulation de température , la sonde (5) élément C.T.N. est placée dans le conduit de passage de gaz (4) et est chauffée par conduction thermique par la masse (1).In this thermal block and temperature regulation assembly, the probe (5) element C.T.N. is placed in the gas passage duct (4) and is heated by thermal conduction by the mass (1).

Sa résistance varie et diminue en fonction du débit gazeux de refroidissement passant sur la sonde ; il suffit alors de mesurer cette resistance pour avoir le contrôle du débit gazeux. En amplifiant le signal issu de la sonde C.T.N. nous aurons un signal directement exPloitable.Its resistance varies and decreases as a function of the cooling gas flow passing over the probe; it then suffices to measure this resistance to have control of the gas flow. By amplifying the signal from the C.T.N. we will have a signal directly exploitable.

La figure (3) représente l'ensemble du capteur débimétrique.Découlant des figures (1) et (2) nous avons la figure (3) composée-des éléments de (1) à (10) et des éléments suivants : Résistance d'alimentation de la sonde (5) donnant une tension U3 amplifiée par l'amplificateur de mesure (14) dont le gain est controlé par la résistance (13). Le zéro de tension de sortie Us-est contrôle par le potentiomètre (12) donnant la tension U4. Figure (3) shows the entire flow sensor. From Figures (1) and (2) we have Figure (3) composed of elements from (1) to (10) and the following elements: Resistance of supply of the probe (5) giving a voltage U3 amplified by the measuring amplifier (14), the gain of which is controlled by the resistor (13). The output voltage zero Us-is controlled by the potentiometer (12) giving the voltage U4.

Cette invention est caractérisée par son faible prix et peut contrôler des débits très faibles de l'ordre de 1 litre/heure.This invention is characterized by its low price and can control very low flow rates of the order of 1 liter / hour.

Pour des debits plus importants on prévoit une derivation du conduit de gaz (15) contrôlé par un robinet (16) commandé ex térieurement. For larger flows, a diversion of the gas pipe (15) controlled by a tap (16) externally controlled is provided.

Afin qu'un débit gazeux important ne refroidisse trop la masse calorifique (1), le débit gazeux passant dans le conduit (15) sera isole thermiquement de la masse calorifique (1). Ce débit gazeux peut être par ailleurs utilisé pour maintenir les éléments électroniques extérieurs au bloc thermique (I) à une température de fonctionnement normale. So that a large gas flow does not cool the heat mass (1) too much, the gas flow passing through the duct (15) will be thermally isolated from the heat mass (1). This gas flow can also be used to maintain the electronic elements outside the thermal block (I) at a normal operating temperature.

Claims

1 - Device for detecting and blocking a gas flow, in particular for pressurizing distribution cables, characterized in that it comprises: - a heat mass (1) conductive of heat, the elements (?) And (5) are heating elements placed in the heat mass; that the temperature control elements (3) (7-8-9-10) serve to maintain the mass (1) at a constant temperature controlled by the adjustment element (R).

2 - Installation according to claim 1 characterized in that, the sensitive element is placed in a gas duct heated by thermal conduction of the mass (1) and cooled by the passage of gas in the duct (4).

3 - Instailatièn according to claim 1 characterized in that the elements (5), elements sensitive to negative temperature coefficient cool nar the packing of the gas, that the elements (11) resistances of alimenstation of the probe (5) (1? ) zero adjustment potentiometer (13) full scale adjustment potentiometer (14) operational amplifier make the gas flow measurement signal exploitable.

a - Installation according to claim 1 characterized in that it includes the elements (15) bypass of the gas pipe controlled by the valve (16) externally controlled serving as a bypass of the gas flow in order to increase the possibilities of the flow sensor . The control of this valve can be slaved to the flow itself to obtain a constant flow.

5 - Installation according to claim 14n what more than one gas duct! 1? Must be incorporated into the calorific mass (1) in order to increase the number of flowmeters in the same calorific mass and to have only one temperature regulator for several flow rates to be measured.