FR2548776A1 - Procede et appareil de mesure continue de distance utilisant des courants de foucault - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE MESURE CONTINUE DE DISTANCE EN UTILISANT DES COURANTS DE FOUCAULT. UNE SONDE PORTANT UN ENROULEMENT PRIMAIRE ET UN ENROULEMENT SECONDAIRE 6, 6 EST DISPOSEE VERTICALEMENT A UNE CERTAINE DISTANCE D'UN OBJET A MESURER, CONDUCTEUR A HAUTE TEMPERATURE. LA DIFFERENCE DE TEMPERATURE ENTRE LES DEUX BOBINES SECONDAIRES EST DETECTEE EN APPLICATION D'UNE TENSION CONTINUE ET LA TENSION D'ERREUR OBTENUE EST UTILISEE POUR CORRIGER LA TENSION ALTERNATIVE DEVELOPPEE PAR UN COURANT ALTERNATIF DANS LA BOBINE PRIMAIRE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA MESURE DE LA HAUTEUR D'ACIER FONDU DANS UN MOULE A COULER PERMANENT.
Description
La présente invention concerne un procédé et nr appareil permettant la
mesure continue et précise de la distance entre un objet mesuré, conducteur à haute te.mprature et l'extémité d'une sonde qui comporte un enroulement primaire et deux enroulements secondaires de chaque coté de l 'enroulement primaire, même si une différence de température entre les deux enroulements secondaires de
la sonde est provoauée par la chaleur de l'objet mesuré, du conducteur I haute temperature, sans être affecté par 10 cette différence de température.
Poujr fabri aquer une barre moulée exempte de capot ee surface, par e, :emple au moyen d'une machine de r oulae continu de ype vertical, il est essentiel de dllie 7 fau minimum ies variations de la hauteur de la -;.; s ' = -e i "azier fondu dans un moule A cet effet, il es ncns esa-ir de i esurer continuellement et exactement
1. hauteuy de la surface de 13 acier Zondu dans le moule.
Ln hauteaur de la surface de l'acier fondu dans le moule p-eut être déterminée en mesurant la distance entre l'extré20 mi-té d'ne sonde diuosf'e 7 verticalement et à distance de la su-rf-Ece de l';ncier fondu, et cette surface de l'acier fondu. Un exemple d'un procédé de mesure de la distance préc:t:e est d 4 critt dans la demande de brevet japonais n 57 _ 192 305 mfrx-nionn-e ci-apres cormme "technique antéi.eura j Cette technique antérieure est décrite ci-après
-ra reard de l a figure 1.
Comme, le montre la figure 1, une source 1
d 'alim-ent:a'ir en courant alternatif apppique une tension 30 alternative d'une fréquence prédéerminée et d'une amplitude ?rdéterminée à un amplificateur à a réaction positive.
YL'ampl i icateur 2 à réaction positive comporte un circuit di riacio cn cz-mprenant une sonde 3 et un amplificateur cde es n a 11 =erative La sonde 3 comporte un noyau 21 %-'Ocle bobe primire 5 a coaxiale avec le noyau 4, en son;anr c ent;t dex noulements secondaires 6 et 6 f disposés cha cue a'r ?rtes d dexxtrémitds du noyau 4, coaxialement a li, s'Ur les deux du éFs de la bobine primaire 5
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et à la même distance de cette dernière La sonde 3 est disposée verticalement et à distance de la surface de l'acier fondu 8 dans un moule 7 La bobine primaire 5 est excitée par une tension de sortie (es) de l'amplificateur 2 à réac5 tion positive, de sorte qu'une tension alternative (e 1) et une tension alternative (e 2) sont induites respectivement dans les deux bobines secondaires 6 et 6 ' Les deux bobines secondaires 6 et 6 ' sont connectées de façon différentielle entre elles, avec des nombres de spires égaux L'ampli10 ficateur 9 de tension alternative amplifie la valeur de différence (e 3) entre la tension alternative (e 1) et la tension alternative (e 2) induites respectivement dans les
deux bobines secondaires 6 et 6 ', et applique la valeur ainsi amplifiée de la différence (e 3,) de la valeur de 15 différence (e 3) à l'amplificateur 2 à réaction positive.
Dans l'appareil ci-dessus de mesure continue de distance utilisant des courants de Foucault, selon la technique antérieure, une tension alternative d'une fréquence prédéterminée et d'une amplitude prédéterminée 20 est appliquée par la source 1 d'alimentation alternative à l'amplificateur 2 par réaction positive La tension de sortie (es) de l'amplificateur 2 à réaction positive
est appliquée à la bobine primaire 5 de la sonde 3.
Il en résulte qu'un champ magnétique alternatif est déve25 loppé par la bobine primaire 5 Les lignes de force magnétique du champ magnétique alternatif sont couplées avec les deux bobines secondaires 6 et 6 ' pour induire une tension alternative (e 1) et une tension alternative (e 2)
respectivement dans les deux bobines secondaires 6 et 6 '.
En même temps, avec le couplage des deux bobines secondaires 6 et 6 ', les lignes de force magnétique passent par l'acier
fondu 8 pour y développer des courants de Foucault.
Cela entraîne la production d'un autre champ magnétique alternatif dans le sens opposé à celui du champ magnétique 35 alternatif précité de la bobine primaire 5 Il en résulte qu'une partie des lignes de force magnétique de la bobine primaire 5 couplées avec les deux bobines secondaires 6 et 6 ' est compensée et que le nombre des lignes de force magnétique
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diminue Le taux de cette diminution du nombre des lignes de force magnétique est plus grand pour l'enroulement secondaire inférieur 6 ' que pour l'enroulement secondaire 6, car le nombre des lignes de force magnétique produites par l'autre champ magnétique alternatif des courants de Foucault et le couplage avec les deux bobines secondaires 6, 64 est plus grand pour la bobine secondaire inférieure 6 ' que pour la bobine secondaire supérieure 6 Il en résulte une différence (e 3) entre la tension alternative (e 1) et 10 la tension (e 2) induites respectivement dans les deux bobines secondaires 6 et 6 ' Etant donné que les deux bobines secondaires 6 et 6 ' sont connectées de façon différentielle, la valeur de la différence (e 3) entre les deux bobines secondaires 6 et 6 ' est appliquée de façon continue à l'amplificateur 9 de tension alternative Cette valeur de différence (e 3) est amplifiée par l'amplificateur
9 de tension alternative La valeur ainsi amplifiée de la différence (e 3,) est ramenée continuellement à l'amplificateur 2 à réaction positive.
La valeur amplifiée dela différence (e 3,) varie en réponse à la distance ( 1) entre l'extrémité de la sonde 3 et la surface de l'acier fondu 8 et la tension de sortie (es) de l'amplificateur 2 à réaction positive varie en réponse à la valeur amplifiée de la différence 25 (e 3,) Il est donc possible de mesurer continuellement la distance ( 1) entre l'extrémité de la sonde 3 et la surface de l'acier fondu 8 en détectant continuellement la tension de sortie (e S) de l'amplificateur 2 à réaction positive. La technique décrite ci-dessus présente les inconvénients suivants Lorsqu'il n'y a aucune différence de température entre les deux bobines secondaires 6 et 6 ', les accroissements par dilatation thermique des sections respectives des deux bobines secondaires 6 et 6 ' sont égaux entre eux Par conséquent, la valeur amplifiée de différence (e 3,) entre lesdeux bobines secondaires 6 et 6 ' ramenée à l'amplificateur 2 à réaction positive ne présente aucune variation Mais pendant la mesure de la
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hauteur de la surface de l'acier fondu 8 de la manière décrite ci-dessus, la bobine secondaire inférieure 6 ' plus proche de la surface de l'acier fondu 8 est chauffée à une température plus élevée que la bobine secondaire 5 supérieure 6 Il en résulte que la section de la bobine secondaire inférieure 6 ' devient plus grande que celle de la bobine secondaire supérieure 6 ' La valeur de différence amplifiée (e 31) ramenée à l'amplificateur 2 à réaction positive varie donc en réponse à la différence de 10 la section entre les deux bobines secondaires 6 et 6 ', ce qui entraîne une erreur de mesure de la distance précitée ( 1). Dans ces conditions, le besoin existe de développer un procédé et un appareil permettant de mesurer 15 continuellement et exactement la distance entre un objet de mesure conducteur à haute température et l'extrémité d'une sonde, comprenant une bobine primaire et deux bobines secondaires disposées de chaque côté de la bobine primaire, même si une différence de température entre 20 les deux bobines secondaires de sonde est produite par la chaleur de l'objet de mesure à haute température, sans être affectée par la différence précitée de température, compte tenu du fait qu'un tel procédé et un tel appareil
n'ont pas encore été proposés.
Un objet de l'invention est donc de proposer un procédé et un appareil permettant de mesurer continuellement et exactement la distance entre un objet de mesure conducteur à haute température et l'extrémité d'une sonde qui comporte une bobine primaire et deux bobines secondaires 30 disposées de chaque côté de la bobine primaire, même si une différence de température entre les deux bobines secondaires de la sonde est produite par la chaleur de l'objet
mesuré à haute température sans être affecté par la différence précitée de température.
Selon un aspect, l'invention concerne donc un procédé de mesure continue d'une distance en utilisant des courants de Foucault, ce procédé consistant à disposer une sonde comprenant un noyau, une bobine primaire disposée
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coaxialement sur le noyau en son centre et deux bobines secorntdaires disposées chacune aux parties d'extrémité cdu noyau, coaxialement -avec lui, de chaque côté de la bobine primaire, à distances égales de cette dernière, verticalement et à une certaine distance d'un objet mesuré conducteur à haute température, à exciter ladite bobine primaire par une tension de sortie (es) d'un amplificateur -à réaction positive, à induire une tension alternative ie 1) et une tension alternative (e 2) respecti10 v dment dans les deux bobines secondaires par un champ magntiaue alter} natif de la bobine primaire excitée, à prorduire des courants de Foucault dans l'objet mesuré au ooyjen du champ magriétique alternatif de la bobine ?ia re, _ produire un au tre champ magnétique alternatif danis un sens oppose à celui du champ magnétique alternatif de la bobine primaire a'u moyen des courants de Foucault, a d ee csr nlu ellent une valeur de différence {e 3) d ' + par le cham-1 p nagnti que alternatif développé par 1 e e CO_ t S de Poucault: entre ladite tension alternative 20 e) el ll_-:e tesionati ve a e 2) des deux bobines seco'lolr gal, a ap 'iuer continuellement la valeur de di rerces Jtçect es (e 3) qui varie en réponse à la var aion de d stance I) entre l'extrémité de la sonde et L'objet mesuré audit amplificateur a réaction positive 25 et à d-tecter continiuellement la tension de sortie (es) de l'amplificateur a réaction positive, de manière à mesurer tie -e'nt la distance ( 1) entre l'extrémité de la sonde et,obje mesuré correspondant à la tension Si C Il se as'p ti Fera J r adà r Léaction positive, _ c,_c r e -etant caractérisé en ce qu 'il consite en outre, ap,'-, u 7 er une tenion continue égale par une résistance en *oa cont 7 Inu ayant une môme valeur de résistance 3 Cha C;,a S, bobines secondaires, à détecter c-,:;;- iment; une tension continue (e 1) et une tension i,;: óe) des deu; bobines secondaires, à calculer o.ntinue _e la ivaleur de différence (e 3) entre la t'', -":: et-i:tension continue (e) ainsi cl,ic-, ' -g; ' S -nn b uellelent une tension d erreurs
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(e 4) correspondant à la différence de température entre les deux bobines secondaires sur la base de la valeur de différence (e 3) entre latension continue (e 1) et la tension continue (e 2) et la tension de sortie (es) de l'amplificateur à réaction positive, à calculer continuellement une valeur de différence (e 3) entre la tension d'erreurs calculée (e 4) correspondant à la différence de température entre les deux enroulements secondaires d'une Dart et la valeur de différence (e 3) entre ladite tension alternative (e 1) 10 et ladite tension alternative (e 2) des deux bobines secondaires d'autre part, et à appliquer la valeur calculée entre les différences (e 31,) à l'amplificateur à réaction positive pour déterminer continuellement la tension de sortie (es) de l'amplificateur à réaction positive, 15 de laquelle l'influence de la différence de température entre les deux enroulements secondaires a été éliminée
de manière à mesurer ainsi continuellement et exactement la distance ( 1) entre l'extrémité de la sonde et l'objet mesuré en utilisant la tension de sortie déterminée (es) 20 de l'amplificateur à réaction positive.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la
description qui va suivre d'un mode de réalisation et en
se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma simplifié illustrait le procédé de la technique antérieure, La figure 2 est un schéma simplifié illustrant un mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention,
Les Figures 3 (A) à 3 (I) sont des diagrammes de formes 30 d'onde de tension pour des éléments individuels de la Figure 2.
A partir du point de vue mentionné ci-dessus, des études poussées ont été entreprises pour développer un procédé et un appareil permettant une mesure continue et précise de la distance entre un objet à mesurer conduc35 teur à haute température et l'extrémité d'une sonde qui comporte une bobine primaire et une bobine secondaire situées de chaque côté de la bobine primaire, même si une différence de température entre lesdeux bobines secondaires de la sonde est produite par la chaleur de l'objet
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mesuré à haute température, sans être affectée par la différence précitée de la température Les résultats suivants ont été obtenus La différence de section entre les deux bobines secondaires varie en réponse à la différence de température entre elles et la différence de résistance en courant continu des deux bobines secondaires varie en réponse de la différence de la température précitée Par conséquent, cette différence de section varie en réponse à la différence de tension continue entre les deux bobines secondaires Il est donc possible de mesurer continuellement et exactement la distance entre l'extrémité de la sonde et l'objet de mesure conducteur à haute température même si la différence entre les deux bobines secondaires de la sonde est provoquée par la chaleur de l'objet mesuré 15 à haute température sans être affectée par la différence de température, en calculant continuellement la différence précitée de tension continue, en calculant continuellement une tension d'erreur correspondant à cette différence de tension continue, en calculant continuellement une valeur de différence entre cette tension d'erreur et la différence de tension produite entre les deux bobines secondaires et en ramenant la valeur ainsi calculée de la différence à
l'amplificateur à réaction positive.
La présenté invention est basée sur les résultats ci-dessus Le procédé et l'appareil de mesure continus de distance en utilisant des courants de Foucault
selon l'invention, seront décrits en détail ci-après.
La figure 2 est un schéma simplifié illustrant un;mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, 30 et la figure 3 représente des formes d'onde de tension dans les parties individuelles du dispositif de la figure 2 Comme le montre la figure 2, une source 1 d'alimentation en courant alternatif applique une tension alternative (e 0) d'une fréquence prédéterminée et d'une amplitude pré35 déterminée (voir "A" sur la figure 3) à un amplificateur 2 à réaction positive L'amplificateur 2 à réaction positive comporte un circuit de réaction comprenant une sonde 3 en série avec une source 11 d'alimentation en courant
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continu et une résistance continue 10, 10 ', un amplificateur différentiel 12, un filtre passe-bas 13, un amplificateur de tension continue 14, un amplificateur de tension
alternative 9, un multiplicateur 15 et un soustracteur 16.
La sonde 3 comporte un noyau 4, une bobine primaire 5 disposée coaxialement sur le noyau 4 en son centre et deux bobines secondaires 6 et 6 ' portant des nombres égaux de spires et disposées à chaque extrémité du noyau 4 coaxialement avec lui, de chaque côté de la bobine primaire 5 et à distance égale de celle-ci La sonde 3 est disposée verticalement par rapport à la surface d'acier fondu dans un moule, à une certaine distance de cette surface La bobine primaire 5 est excitée par une tension de sortie (es) et (voir "B" sur la figure 3) de 15 l'amplificateur à réaction positive 2, de sorte qu'une tension alternative (e 1) et une tension alternative (e 2) sont induites respectivement dans deux bobines secondaires
6 et 6 '.
La résistance 10 est connectée avec la bobine 20 secondaire supérieure 6, parmi les deux bobines 6 et 6 ' qui sont connectées de façon différentielle entre elles pour détecter une tension continue (E 1) entre les deux extrémités de la bobine secondaire 6 et la résistance 10 ' ayant la même valeur que la résistance 10 connectée en série avec la bobine inférieure 6 ' parmi les deux bobines 6 et 6 ' pour détecter une tension continue (E 2) entre les deux extrémités de cette bobine inférieure 6 ' La source d'alimentation en courant continu appliqueune
tension continue égale par les résistances 10 et 10 ' 30 chacune des deux bobines secondaires 6 et 6 '.
L'amplificateur différentiel 12 calcule continuellement une valeur de différence (e 3 +E 3) (voir "E" sur la figure 3) entre une tension composite (e 1 + E 1) (voir "C" de la figure 3) de la tension alternative (e 1) 35 et la tension continue (e 1) de la bobine secondaire supérieure 6 d'une part, et une tension composite (e 2 + E 2) (voir "D" de la figure 3) de la tension alternative (e 2 et de la tension continue (E 2) de la bobine secondaire nrexeure 6 ' Le fil tre passe-bas 13 laisse passer seulement une valeur de différence (E 3) entre la tension continue (E 1) et la tension continue (E 2) de la valeur 5 de différence (e 3 +E 3) entrela tension composite (e FE 1) la ension cer posite (e 2 + 2 E 2) calculée par l'amplificateur
difflrentiel 12.
L'amplificateur de tension continue 14 amplifie la al eur de différence (E 3) entre la tension continue (E 1) 4 -a tension cont E) qui est passée par le filtre ss r as 13 une Traleur prescri t-e (E 3) voir "'F"I de la fi gure 3) Le ulti,21 ulicateur 15 caloule continuellement eur du pr " re la vaoeur de diff 6 rence { 3: arpli fi>e par l ampllifica teur de tension continue. tenio teniron de sort'ie (e ?e apiupificateur à es) raa- tion posit ive, "',-:a 7 -i re une tensionó d'erreurs -= % î i, d il 7 iqure 3) correspondaant à la différence
de Z eatuenre P-I eux bobines secondaires 6 et 6 '.
L ampl,4 ic f te-ur de tension alternative 9 màxi-, steet a v'-aleur de différence (e,) entre la tension alernative el et la tension alternative {e 2} d 2 S deu x bobes seco ndaires 6 et 6 F hors de la valeur de ie-'ne (c F, p ar l' amplificateur diff A i:,e L 12 a a vaà ut paescrite (E 3, ) {voir "'S de la f gure 3 ' Le sousractr-r 16 calcule continuellement une -. erérelne, ' v:oir " 1 "' de la figure 3) s 1-;::r a erns ie_ d'erreur calculée (e) qui a t 6 calculée a -e-u 5 ' î-5-pondant à la différence -emp 6 r'va-tu entre les deux bobies secondaires 6 et 6 'n r'n ' "-l et la za e r de différence 5 e 3,) qui a e'té. 'a pliificateur de tension continue 9 entre la tension alternative (e,) et la tension alternative a tension d'erreur ej,) est m ise en corréla5 rion avec la di:-férenr{,e de température ent-re les deux t:t;ines secrf-s 6 e-; 6 de la manière suivane Parmi s o boies _ e 55-o S 6 et 6, i seule la bobine secondaire inférieure 6 ' est chauffée à une température prédéterminée de sorte qu'il y a une différence de température entre les deux bobines secondaires 6 et 6 ' et une tension de sortie (es) de l'amplificateur 2 à réaction positive est détectée à ce moment Etant donné que la différence de température entre les deux bobines secondaires 6 et 6 ' est liée de façon presque linéaire à la tension de sortie (es), le degré d'amplification de l'amplificateur de tension continue 14 est réglé pour que la tension de sortie (es) soit égale à la tension de sortie (es) en l'absence de température entre les deux
bobines secondaires 6 et 6 '.
Dans l'appareil décrit ci-dessus pour mesurer continuellement une distance en utilisant des courants de 15 Foucault, selon l'invention, la source d'alimentation alternative 1 applique une tension alternative (e o) d'une fréquence prédéterminée et d'une amplitude prédéterminée à l'amplificateur à réaction positive La tension de sortie (es) de l'amplificateur à réaction positive est 20 appliquée à la bobine primaire 5 I 1 en résulte qu'un champ magnétique alternatif est développé par la bobine primaire 5 Les lignes de force magnétique de ce champ magnétique alternatif de la bobine primaire 5 sont couplées avec les deux bobines secondaires 6 et 6 ' pour induire 25 une tension alternative (e 1) et une tension alternative (e 2) respectivement dans les deux bobines secondaires 6 et 6 ' Etant donné que simultanément avec le couplage les deux bobines secondaires 6 et 6 ', les lignes de force magnétique de la bobine primaire 5 passent dans l'acier fondu 8 30 pour produire des courants de Foucault dans ce dernier, un autre champ magnétique alternatif de sens opposé à celui du champ magnétique alternatif précité de la bobine primaire 5 est produit Il en résulte qu'une partie des lignes de force maqnétique couplées avec les deux bobines magnétiques 6 et 6 ' est décalée et que le nombre des lignes de force magnétique diminue ainsi Le taux de décroissance du nombre des lignes de force magnétique est supérieur pour la bobine secondaire inférieure 6 ' que pour la bobine
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1 i secondaire supérieure 6 parmi les deux bobines secondaires 6 et 6 ', comme cela a été décrit au début de la présente
description Il en résulte une différence entre la tension
alternative (e 1) et la tension alternative (e 2) induites 5 respectivement dans les deux bobines secondaires 6 et 6 '.
Dans la bobine secondaire supérieure 6, une tension composite (e 1 +E 1) comprenant la tension alternative (e 1) et la tension continue (E 1) correspondant à la valeur de la résistance 10 de la bobine secondaire 10 6 est produite Dans la bobine secondaire inférieure 6 ', une tension composite (e 2 +E 2) comprenant la tension alternative (e 2) et la tension continue (e 2) correspondant à la valeur de la résistance 10 ' de la bobine secondaire inférieure 6 ' est produite Ces tensions composites 15 (el+E 1) et (e 2 +E 2) sont appliquées à l'amplificateur différentiel 12 qui calcule continuellement une valeur de différence (e 3 + E 3) entre la tension composite (e 1 +E 1) et la tension composite (e 2 +E 2) La valeur de différence (e-+E 3) est appliquée au filtre passe-bas 13 et dans 20 la valeur de différence (e 3 +E 3) seule la valeur de différence (e 3) entre la tension continue (e 1) et la tension continue (e 2) passe par le filtre passe-bas 13 La valeur de différence (e 3) qui a franchi le filtre passes bas 13 est appliquée à l'amplificateur de tension continue 25 14 et elle est amplifiée La valeur de différence (e 31) ainsi amplifiée par l 2 amplificateurda tension continue 14 et la tension de sortie (e 1) de leamplificateur à réaction positive 2 sont appliquées au multiplicateur 15 qui calcule continuellement la tension d'erreur (e 4) 30 correspondant à la différence de température des deux
bobines secondaires 6 et 6 '.
La valeur de différence (e 3 +E 3) calculée par l'amplificateur différentiel 12 est appliquée à l Lamplificateur de tension alternative 9 et seule la valeur de différence (e 3) entre latension alternative (e 1) et la tension alternative (e 2) des deux bobines secondaires 6 et 6 ' est amplifiée La valeur de différence (e 3,) amplifiée par l'amplificateur de tension alternative 9 et la tension tension (e 4) correspondant à la différence de température entre les deux bobines secondaires 6 et 6 ', calculée par le multiplicateur 15 sont appliquées au soustracteur 16 qui calcule continuellement la valeur de différence (e 311) ente la valeur de différence (e 3,) et la tension d'erreur (e 4) La valeur de différence (e 3,,) calculée par le soustracteur 16 est amenée à l'amplificateur à réaction positive 2 La tension de sortie (es) de l'amplificateur à réaction positive 2, dont l'influence de température entre 10 les deux bobines secondaires 6 et 6 ' a été éliminée, est ainsi déterminée et la distance (li)entre l'extrémité de la sonde 3 et la surface de l'acier fondu 8 est mesurée continuellement et exactement en utilisant la tension
de sortie (es) ainsi déterminée de l'amplificateur à 15 réaction positive 2.
Dans ce mode de réalisation, le cas de la mesure continue de la distance entre l'extrémité de la sonde et la surface de l'acier fondu dans le moule a été décrit Il va sans dire que le procédé et l'appareil selon 20 l'invention s'appliquent également au cas de la mesure continue de la distance entre l'extrémité de la sonde et un objet mesuré conducteur à haute température autre
que de l'acier fondu.
Selon l'invention telle qu'elle a été décrite 25 en détail ci-dessus, il est possible de mesurer continuellement et exactement la distance entre l'extrémité d'une sonde et un objet mesuré conducteur à haute température même si une différence de température entre des bobines secondaires de la sonde est produite par la chaleur de 30 l'objet à haute température sans être affecté par la différence de température, apportant ainsi des effets
industriels très utiles.
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Claims (2)
1.Procédé de mesure continuelle en utilisant des courants de Foucault, ce procédé consistant à disposer une sonde comprenant un noyau, une bobine primaire dispose coaxiaiement sur ledit noyau en son centre, et deux bobines secondaires prévues aux deux extrémités dudit noyau, coaxialement avec lui, de chaque côté de ladite bobine primaire et à égale distance de celle-ci, verticalement par rapport à un objet de mesure conducteur à haute temtpérature, à une certaine distance de lui, à excitr ladite bobine primaire par une tension de sortie (es d'u N r-mpificateur à réaction positive, à induire une tension alternative (el) et une tension alternative ) respectÄ-emen dans lesdites deux bobines secondaires par un champ magnétique alternatif de ladite bobine 1 re,r preduire des courants de Foucault dans ledit oje de ame:re au moyen dudit champ magnétique alternatif de la: bolbine primaire, à produire un autre champ magnéti SU a lt- dans le sens opposé à celui dudit champ ma,3 néticque alternatif de ladite bobine primaire au moyen desdits courants de 7 ouicault, à détecter continuellement une valeur de différen ce (e 3) provoquée par ledit -zhamp magndtique alternatife produit par lesdits courants de Foucault entre ladi Ae tension alternative (e 1) et ladite tension alternat ive 2 desdites deux bobines se'5 condaires, à appliquer continuellement ladite valeoiur d<}Lectde de diffdrence {el) qui varie en réponse aux variat ionrs de distance Il) entre il'extréité de ladite sc.- nde ledit objet de mesure, audit amplificateur à ziac úon xpositive, et à détecter continuel Lement ladite j' tension de sort 'e (es) dudit amplificateur à réaction positive, en mesu _ant ainsi continuellement la distance 1: j : t de le adite sonde et ledit objet c _ e _ q L correspond à ladite tension de sortie <e n:A ctuerà réaction positive, procédé c::t: ' en ce qu'il consiste également à appliquer u;e t S cc liauc lcgale par une résistance en courant
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continu ayant une même valeur de résistance à chacune desdites deux bobines secondaires, à détecter continuellement et respectivement la tension continue (e 1) et une tension continue (e 2) aux bornes desdits deux enroule5 ments secondaires, à calculer continuellement une valeur de différence (e 3) entre ladite tension continue (el) et ladite tension continue (e 2) ainsi détectées, à calculer continuellement une tension d'erreur (e 4) correspondant à la différence de température entre lesdites deux 10 bobines secondaires sur la base de ladite valeur de différence (e 3) entre ladite tension continue (e 1) et ladite tension continue (e 2), et ladite tension de sortie (es) dudit amplificateur à réaction positive, à calculer continuellement une valeur de différence (e 3,,) entre ladite 15 tension d'erreur calculée (e 4) correspondant à ladite différence de température entre lesdites deux bobines secondaires d'une part et ladite valeur de différence (e 3) entre ladite tension alternative (e 1) et ladite tension alternative (e 2) desdites deux bobines secondaires 20 d'autre part, et à appliquer ladite valeur calculée de la diference (e 3 ") audit amplificateur à réaction positive pour déterminer continuellement ladite tension de sortie (es) dudit amplificateur à réaction positive dont l'influence de ladite différence de température entre lesdites deux bobines secondaires a été éliminée, en mesurant ainsi continuellement et exactement la différence ( 1) entre l'extrémité de ladite sonde et ledit objet de mesure, en utilisant ladite tension de sortie déterminée (es) dudit
amplificateur à réaction positive.
2 Appareil de mesure continue d'une distance en utilisant des courants de Foucault, et comportant une sonde qui comprend un noyau, une bobine primaire disposée axialement sous ledit noyau en son centre et deux bobines secondaires, chacune à une extrémité dudit noyau, coaxiale35 ment avec lui de chaque côté de ladite bobine primaire et à égale distance de celle-ci, ladite sonde étant disposée verticalement et à une certaine distance d'un objet de mesure à haute température, un amplificateur à réaction
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positive pour exciter ladite bobine primaire au moyen d'une tension de sortie (es) dudit amplificateur à réaction positive, une tension alternative (e 1) et une tension alternative (e 2) étant induites respectivement dans lesdites deux bobines secondaires par un champ magnétique alternatif de ladite bobine primaire excitée, des courants de Foucault étant produits dans ledit objet de mesure au moyen dudit champ, magnétique alternatif de ladite bobine primaire, et un autre champ magnétique alternatif dans le sens opposé à celui dudit champ magnétique alternatif de ladite bobine primaire étant produit par lesdits courants de Foucault, une source d'alimentation en courant alternatif qui applique une tension alternative et une fréquence prédéterminée et d'une amplitude prédéterminée 15 audit amplificateur à réaction positive, un dispositif de détection continu d'une valeur de différence (e 3) produite par ledit champ magnétique alternatif développé par lesdits courants de Foucault entre ladite tension alternative (e 1) et ladite tension alternative (e 2) desdites 20 deux bobines secondaires, ladite valeur détectée de différence (e 3) qui varie en réponse aux variations de la distance ( 1) entre l'extrémité de ladite sonde et ledit objet de mesure étant ramenée continuellement audit amplificateur à réaction positive de manière que la distance ( 1) entre l'extrémité de ladite sonde et ledit objet de mesure qui correspond à ladite tension de sortie les) dudit amplificateur à réaction positive, soit mesurée continuellement en déterminant continuellement ladite tension de sortie (es) dudit amplificateur à 30 réaction positive, appareil caractérise en ce qu'il comporte en outre une source ( 11) d'alimentation en courant continu qui applique une tension continue égale par des résistances en courant continue ( 10,10 ') ayant une même valeur de résistance à chacune desdites deux bobines 35 secondaires, ( 6,6 '), une tension continue (e 1) et une tension continue (e 2) étant développée respectivement dans lesdites bobines secondaires ( 6,6 ') par ladite tension continue de ladite source ( 11) d'alimentation en courant continu, un amplificateur différentiel ( 12) pour calculer continuellement une valeur de différence (e 3 +E 3) entre une tension composite (e 1 l E 1) de ladite tension alternative (e 1) et de ladite tension continue 5 (E 1) de l'une ( 6) de l'une desdites bobines secondaires ( 6,6 ') d'une part et une tension composite (e 2 +E 2) de ladite tension alternative (e 2) et de ladite tension continue (Ez) de l'autre ( 6 ') desdites bobines secondaires ( 6,6 ') d'autre part, un filtre passe-bas ( 13) qui ne 10 laisse passer qu'une valeur de différence (E 3) entre ladite tension continue (E 1) et ladite tension continue (E 2) de ladite valeur de différence (e 3 +E 3) entre ladite tension composite (e 1 +E 1) et ladite tension composite (e 2 +E 2), un amplificateur de tension continue ( 14) 15 destiné à amplifié ladite valeur de différence (e 3) entre ladite tension continue (E 1) et ladite tension continue (E 2) qui est passée par ledit filtre passe-bas ( 13), un autre dispositif ( 15) pour calculer continuellement une tension d'erreur (e 4) correspondant à la différence 20 de température entre lesdites bobines secondaires ( 6,6 ') sur la base de la valeur ainsi amplifiée de différence (E 3,) de ladite valeur de différence (E 3) entre ladite tension continue (E 1) et ladite tension continue (E 2) et ladite tension de sortie (es) dudit amplificateur 25 à réaction positive ( 2), un autre dispositif ( 9) pour ne laisser passer que ladite valeur de différence (E 3) entre ladite tension alternative (e 1) et ladite tension alternative (e 2) desdites bobines secondaires ( 6,61) de ladite valeur de différence {e 3 +E 3) calculée par ledit 30 amplificateur différentiel ( 12), et un soustracteur ( 16) destiné à calculer continuellement la valeur de différence (e 311) entre ladite tension d'erreur calculée (e 4) correspondant à ladite différence de température entre lesdites deux bobines secondaires ( 6 et 6 ') d'une part et ladite 35 valeur de différence *(e 3) qui est passée par ledit autre dispositif ( 9), entre ladite tension alternative (e 1) et ladite tension alternative (e 2) desdites bobines secondaires ( 6 et 6 ') d'autre part, ladite valeur de'différence
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(e 3,, calcu 13 ée par ledit soustracteur ( 16) étant ramenée audit amplificateur à réaction positive ( 2) pour déterminer continuellement ladite tension de sortie (es) dudit amplificateur à réaction positive ( 2) dont l'influence de ladite différence de température entre lesdites deux bobines secondaires ( 6, 6 ') a été éliminée, de manière qbe la distance ( 1) entre l'extrémité de ladite sonde ( 3) et ledit objet de mesure ( 8) soit mesurée continuellement et exactement en utilisant ladite tension de sortie déterminée (e s) dudit amplificateur à réaction positive ( 2). 1 r i ,
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