FR2564970A1 - Dispositif de detection spectroradiometrique de la flamme et des parois d'un four et procede pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF POUR ETUDIER LE RAYONNEMENT EMIS PAR UNE SURFACE OU UN VOLUME ELEMENTAIRE SITUE DANS UN FOUR COMPORTANT DES MOYENS DE FOCALISATION DU RAYONNEMENT EMIS PAR LADITE SURFACE OU LEDIT VOLUME DU FOUR, DES MOYENS POUR RECEVOIR LE RAYONNEMENT AINSI FOCALISE ET SENSIBLES A LA LUMINANCE SPECTRALE ET DES MOYENS POUR EMETTRE DES INDICATIONS LIEES A LADITE LUMINANCE SPECTRALE, EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND EN OUTRE : -UN FAISCEAU DE FIBRES OPTIQUES 14 DONT UNE PREMIERE EXTREMITE 64 EST SITUEE A PROXIMITE DE LA SURFACE OU DU VOLUME DONT ON VEUT CAPTER LE RAYONNEMENT ET DONT L'EXTREMITE OPPOSEE 74 EST CONNECTEE AUXDITS MOYENS SENSIBLES A LA LUMINANCE SPECTRALE 41 A 44; -UNE SONDE MULTITUBULAIRE 2 POURVUE DE MOYENS DE REFROIDISSEMENT 24, 25 ET COMPORTANT A UNE EXTREMITE UNE ENCEINTE 26 CONTENANT LADITE PREMIERE EXTREMITE 64 DU FAISCEAU DE FIBRES OPTIQUES 14 ET LESDITS MOYENS DE FOCALISATION 11, 12, 13, CETTE SONDE ETANT DISPOSEE POUR PROTEGER ET REFROIDIR AU MOINS LA PARTIE DU FAISCEAU DE FIBRES OPTIQUES 14 QUI SE TROUVE A L'INTERIEUR DU FOUR.

Description

La présente invention concerne un dispositif de détection spectroradiomêtrique de la flamme et des parois d'un four et un procédé pour sa mise en oeuvre.

Le dispositif selon la présente invention sert à étudier le rayonnement émis par une surface ou un volume élémentaire quelconque situé dans un four industriel.

La présente invention trouve une application particulière mais non limitative dans les fours rotatifs de cimenterie.

Le dispositif de 11 invention permet de fournir des informations qualitatives et quantitatives sur la présence de certains composes minéraux volatils dans l'atmosphère dlun four. Il s'npue aux flammes alimentées en huile ou autre combustible liquide, charbon ou autre combustibre solide pulvérisé ou gaz.

Dans l'industrie, il existe le besoin d'un dispositif pouvant permettre de contrôler de manière efficace le fonctionnement d'un four et capable de permettre de suivre avec un court temps de réponse les modifications de géométrie et de tempèratures de flamme ainsi que les modifications des températures des parois internes. Avec un tel dispositif on pourrait agir sur certains paramètres de combustion tels que le débit de combustible et du fluide de transport de celui-ciU la quantité d'air tangentiel, la température de l'air de combustion, l'excès d'air et autres pour corriger les éventuelles déviations par rapport au fonctionnement optimal du four.

L'homme de l'art sait que dans un four rotatif de cimenterie, il existe un problème de contrôle de la teneur de l'atmosphère du four en éléments alcalins et en oxydes de soufre.Ces composés chimiques provenant d'un phénomène de volatilisation dans la charge de clinker exercent une influence néfaste et leur présence en forte concentration s'accompagne de la formation accélérée de dépôts et de concrétions.

On connut dans la technique divers appareils spécifiques tels que les pyromètres optiques et les cannes thermométriques à aspiration qui sont utilisables pour le contrôle de marche. Mais outre que leur introduction dans le four pose soit des problèmes de refroidissement difficiles (cas des pyromètres), soit des problèmes d'utilisation délicats dans une atmosphère fortement poussiéreuse (cas des cannes à aspiration), aucun des instruments connus ne donne accès à tous les paramètres cités plus hauts à la fois, ni à la caractérisation et au dosage de certains éléments minéraux présents dans l'atmosphère du four au voisinage de la zone de combustion
De plus, la longueur de la flamme du four de cimenterie (20 à 30 m) et la rotation du four rendent difficiles l'emploi de ces appareils qui en tout état de cause doivent être introduits par une extrémité du four.

La présente invention par contre a pour but d'obtenir simultanément toutes ces données par l'acquisition et le stockage rapides de l'évolution sur une certaine gamme spectrale du rayonnement de la flamme, des parois et de la charge du four dans les domaines du visible et de l'infra-rouge. Elle s'applique tout particulièrement aux fours de cimenterie puisque l'appareil construit a une longueur dépassant 15 mètres et qu'il peut être immergé sur une grande longueur dans le four, à côté ou au serin de la flamme.

La luminance spectrale d'un corps émetteur est fonction de la température de celui-ci et de sa nature.

Pour préciser cette double dépendance, on définit la luminance spectrale du corps noir et le facteur d'émission monochromatique de l'émetteur.

La luminance spectrale du corps noir est donnée par la loi de Planck et représente la luminance spectrale maximum d'un corps ayant une température déterminée. Pour une longueur d'onde donne, cette luminance dépend de manière exponentielle de la température. Le produit de la longueur d'onde où la luminance du corps noir est maximale, par la température, est une constante (égale à 2897um.0K).

Le facteur d'émission monohromatique de l'émetteur est défini par le rapport, à une longueur d'onde donnée, entre la luminance spectrale de 11 émetteur et la luminance spectrale du corps noir à la meme température: ce rapport est égal ou inférieur à l.

Les parois réfractaires d'un four à haute température ont un facteur d'émission monochromatique apparent relativement complexe puisque composé à la foi5 de la contribution propre du matériau réfractaire à haute température et de celle due à la réflexion diffuse de la flamme sur les parois. L'invention permet de s affranchir de cette situation de la façon suivante : dans le cas où la paroi se comporte comme un corps noir, la mesure de la luminance spectrale, à une longueur d'ond du rayonnement émis par une certaine fraction de la surface de la paroi permet d'avoir accés à la température moyenne de cette fraction de surface. Sinon, la paroi peut etre assimile à un corps gris et la température est déduite du rapport des luminances spectrales à deux longueurs d'onde différentes.

Dans la flamme, le rayonnement émis ne peut généralement pas etre considéré comme celui d'un corps noir à la température de celle-ci, ni même comme celui d'un corps gris. La connaissance du facteur d'émission monochromatique de la flamme, en plus de sa luminance spectrale, est nécessaire pour avoir accès à une température locale. Inversement, si la température locale de la flamme est connue, la connaissance de la luminance spectrale d'une certaine tranche de flamme permet d'avoir accès au facteur d'émission monochromatique de cette tranche de flamme.

La présente invention propose un dispositif pour étudier le rayonnement émis par une surface ou un volume élémentaire situé dans un four comportant des moyens de focalisation du rayonnement émis par ladite surface ou ledit volume élémentaire du four, des moyens pour recevoir le rayonnement ainsi focalisé et sensibles à la luminance spectrale et des moyens pour émettre des indications liées à ladite luminance spectrale, qui est caractérisé en ce qu'il comprend en outre::
- un faisceau de fibres optiques dont une première extrémité est située à proximité de la surface ou du volume élémentaire dont on veut capter le rayonnement et dont l'extrémité opposée est connectée auxdits moyens sensibles à la luminance spectrale;
- une sonde multitubulaire pourvue de moyens de refroidissement et- comportant, à une extrémité une enceinte contenant ladite première extrémité du faisceau de fibres optiques et lesdits moyens de focalisation, cette sonde étant disposée pour protéger et refroidir au moins la partie du faisceau de fibres optiques qui se trouve à l'intérieur du four
La présente invention a également pour objet un procédé de contrôle d'une flamme industrielle et des parois internes d'un four qui consiste à détecter un rayonnement local émis par la flamme ou les parois, à acheminer ce rayonnement à l'extérieur du four, à le disperser ou à l'analyser en fonction de la longueur d'onde et à traiter numériquement en ligne le spectre obtenu.

L'invention a aussi pour objet un procédé de mise en oeuvre du dispositif dans un four contenant une flamme à plus de l400 C, ladite flamme renfermant du potassium qui est caractérisé en ce qu'on trace le spectre complet et on prend le sommet d'un pic d'émission du potassium situé vers 768,0 + 3 nm comme point de référence pour définir la température de la flamme.

La présente invention concerne également les caractéristiques ci-après considérées séparément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles:
- les moyens de focalisation sont une tête optique constituée d'un hublot d'entrée et d'au moins une lentille convergente:
- un filtre passe bande est interposé entre le hublot d'entrée et la lentille convergente;
- une extrémité du faisceau de fibres optiques est placée au foyer de la lentille convergente;
- il est prévu un écoulement gazeux, par l'intermédiaire d'une conduite, devant le hublot, à travers une chambre ménagée entre le plan du hublot et un bouclier thermique percé en son centre recouvrant la tête optique;
- le rayonnement est collecté dans un cone d'angle d'ouverture inférieur à 50 et notamment compris entre l0et 30;;
- l'extrémité du faisceau de fibres optiques du côté de la tête optique est suivant un arrangement compact et à l'autre extrémité les fibres optiques sont alignées avec la fente d'entrée des moyens sensibles à la luminance spectrale;
- les moyens pour recevoir le rayonnement focalisé et sensibles à la luminance spectrale sont constitués par un monochromateur à réseau dispersant le signal optique tandis que les moyens pour émettre les indications liées à ladite luminance spectrale sont constitués par un détecteur à barrette de photodiodes convertissant le signal optique dispersé en signal électrique, un dispositif de balayage électronique permettant d'obtenir un spectre analogique, un amplificateur, un convertisseur transformant le spectre analogique en spectre numérique, une interface d'entrée, un micro-ordinateur permettant d'acquérir en mémoire centrale, le spectre numérisé et de le traiter en ligne, une console vidéo permettant de visualiser le spectre numérique, une table traçante permettant d'enregistrer le spectre sur papier, une imprimante permettant de sortir en ligne, les paramètres physiques déduits des spectres bruts après traitement par le micro-ordinateur, une mémoire de masse constituée par des disques permettant le stockage des spectres bruts et des spectres traités par le calcul.

Divers avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description détaillée ci-après faite en regard des dessins annexés sur lesquels:
- Fig. la et lb illustrent le schéma d'introduction de la sonde dans un four;
- Fig 2 représente schématiquement l'extrémité de la sonde comportant une enceinte dans laquelle sont disposés les moyens permettant de collecter le rayonnement de flamme ou de corps solides;
- Fig. 3 représente schématiquement la sonde multitubulaire protégée par une circulation d'eau et permettant d'amener le faisceau de fibres optiques à l'extérieur du four.

- Fig. 4 représente schématiquement le monochromateur et l'ensemble électronique utilisé pour disperser le signal optique extrait du four et lire analogiquement, amplifier, numériser, visualiser et stocker les spectres en longueur d'onde obtenus.

- Fig. 5a représente schématiquement un spectre obtenu lorsque les moyens de focalisation observent une paroi ou le talus de clinker dans un four rotatif de cimenterie.

- Fig. 5b représente schématiquement un spectre obtenu à travers l'ensemble de mesure lorsque les moyens de focalisation cbservent le rayonnement émis par une flamme de combustible solide pulvérisé dans un four rotatif de cimenterie;
- Fig. 5c représente schematiquament un spectre obtenu lorsque les moyens de focalisation observent une paroi ou le talus de clinker à travers une atmosphère gazeuse de température inférieure à celle de la paroi ou du talus par exemple en amont de la zone de flamme dans un four rotatif de cimenterie;
- Fig. 6a montre la disposition de fibres optiques du côté de la tête optique;
- Fig. 6b montre la disposition des fibres optiques du côté du monochromateur.

Sur les Fig. la et db on a illustré un four rotatif de cimenterie désigné par 1. On sait qu'il est impossible d'introduire radialement dans un tel four 1 des sondes refroidies par circulation de fluide. 2 dispositif comprend donc une sonde 2 de grande longueur habituellement de l'ordre de 15 à 20 m que l'on introduit parallèlement au brûleur 3 et à l'axe du four l à travers l'extrémité fixe appelée capot 4. Sur la Fig. lb le talus de clinker est désigné par S. Sur les Fig. la et lb, la sonde 2 est introduite dans le four 1 parallèlement au bru leur 3 par un orifice 6 percé à travers le capot fixe 4.La tette de sonde peut entrer jusqu'à 10 mètres à l'intérieur du four 1 et la sonde 2 peut tourner sur elie-même de manière à viser alternativement la flamme, la paroi ou le talus de clinker 5.

Sur la Fig. 2 qui illustre l'extrémité de la sonde 2 renfermant les moyens de collection et de focalisation du rayonnement, lesdits moyens sont loges dans une enceinte. Ces moyens sont une tête optique comprenant un hublot de silice fondue ll et au moins une lentille convergente 13. Dans la réalisation illustrée, un filtre passe bande 12 est interposé entre le hublot ll et la lentille 13. Au foyer de la lentille convergente 13 est placée l'extremité d'un faisceau de trois fibres optiques 14 maintenu en position fixe par un connecteur 15.Un gaz de balayage propre et sec est amené à travers la conduitre 35 et la chambre 17 à une série de trous de distribution 18 pour assurer la bonne répartition de son débit dans la chambre 19 réalisée par la fixation du bouclier thermique 20 au-dessus de la plaque enserrant le hublot 11.

L'enceinte 26 contenant la tête optique est creusée dans le cylindre 21 maintenu fixe dans le support 22 par l'extrémité de la tige filetée 23. Le support 22 est refroidi extérieurement par de l'eau arrivant par la conduite intérieure 24 et repartant par les conduites extérieures 25.

Sur la Fig. 3, l'extrémité de la sonde 2 qui a té décrite à propos de la Fig. 2 est illustrée par un cercle en pointillé A.

Avant de décrire la structure illustrée sur la Fig. 3, il importe de préciser que le rayonnement émis est collecté dans un cône d'angle dsouverture réduit.

L'angle d'ouverture du cône de collection est fonction de la distance focale de la lentille utilisée. Habituellement le rayonnement est collecté dans un cône d'angle d'ouverture d'environ 1,50 pour une lentille de focale 40 mm. Le faisceau de fibres 14 est constitué de trois fibres de silice de 400 P de diamètre et d'une longueur de 50 m disposées -du côté de la tête optique suivant un arrangement compact comme illustré sur la Fig. 6a tandis qu a l'autre extrémité elles sont alignées avec la fente d'entrée du monochromateur comme expliqué ci-après et illustré sur la
Fig. 6b. On notera aussi que dans un mode de réalisation le cylindre 21 est réalisé en laiton et le bouclier thermique 20 en acier inoxydable. Les trous de distribution 18 du gaz de balayage ont sensiblement un diamètre de 2 mm et le débit du gaz de balayage qui est habituellement de l'air est de l'ordre de 12 m3/h. te corps de la sonde 2 est habituellement en acier inoxydable.

La Fig. 3 montre la conception d'ensemble de la sonde 2 de grande longueur utilisée dans la présente invention. L'eau de refroidissement est acheminée par la conduite intérieure 24 et évacuée par les conduites extérieures 25 en protégeant les conduites cylindriques 34 et 35 dans lesquelles sont logées respectivement le faisceau de fibres optiques 14 (conduite cylindrique 34) et le fluide gazeux de protection du hublot ll conduite cylindrique 35).

La Fig. 4 illustre les moyens pouX recevoir le rayonnement focalisé et sensibles à la luminance spectrale et les moyens pour émettre des indications liées à ladite luminance spectrale. Ces moyens sont situés bien entendu à l'extérieur du four.

En se reportant à la Fig. 4, le signal optique en provenance du four 1 transféré par le faisceau de fibres optiques 14 à son extrémité 74 est amené sur la fente d'entrée 42 d'un snochromateur 43 à réseau 41 où le rayonnement est dispersé en fonction de sa longueur d'onde par le réseau. Une barrette de 512 photodiodes 44 placée à la sortie du monochromateur 43 reçoit la lumière dispersée et constitue le détecteur. Un dispositif électronique de balayage 45 permet la lecture rapide de l'ensemble des photodiodes 44 et le spectre en longueur d'onde du rayonnement peut être visualisé par un osci7loscop9 46. Le signal analogique en provenance du détecteur passe à travers l'amplificateur 47 et est converti en un signal numérique après son passage à travers le convertisseur analogique-digital 48.Après passage à travers l'interface 49, le signal numérique est stocké en mémoire centrale du micro-ordinateur de gestion et de traitement 50. La visualisation des spectres numériques est assurée par la console vidéo 51 et la table traçante 52. Les valeurs numériques peuvent être sorties sur l'imprimante 53. La mémoire centrale de l'ordinateur peut à tout moment être vidée et stockée dans la mémoire de masse 54 constituée par des disques.

Selon la profondeur d'introduction de la sonde 2 à l'intérieur du four 1 et la zone visée, on obtient trois catégories de spectres. Ces spectres sont schématisés sur les Fig. 5a, 5b et 5c.

La Fig. 5a illustre le spectre obtenu lorsque la tête optique du dispositif de l'invention vise la paroi réfractaire d'un four sans interférence directe de la flamme.

Comme on l'a déjà expliqué plus haut, les parois réfractaires d'un four à haute température ont généralement une émissivité apparente rendue très proche de 1 par le phénomène dit de réflexion diffuse. Ces parois peuvent donc être avantageusement assimilées à un corps noir ou gris et le spectre en longueur d'onde du rayonnemen; émis par une certaine fraction de leur surface permet d'avoir accès à la température moyenne de celle-ci.

On obtient, grâce au phénomène de réflexion diffuse un spectre de corps noir ou gris déformé par la fonction de transfert du dispositif de mesure. Cette fonction de transfert peut être déterminée en laboratoire en observant le spectre d'un corps noir étalon à travers le même dispositif. Les spectres mesurés à plusieurs températures de référence et introduits en mémoire du micro-ordinateur peuvent permettre d'obtenir directement par interpolation la température de la zone observée.

Le spectre de la Fig. 5b est obtenu lorsque l'axe de la tête optique est dirigé vers une zone de flamme. Le spectre en longueur d'onde du rayonnement émis par la flamme est constitué d'un fond continu (A) rappelant le spectre en longueur d'onde du corps gris sur lequel apparaissent des raies d'émission (B) et (C) caractéristiques par exemple de la présence d'atomes respectivement de sodium (Na) et de potassium < K) dans l'atmosphère du four.Les raies (B) et (C) sont émises lorsque la tête optique du dispositif de l'invention reçoit le rayonnement en provenance d'une partie de la flamme contenant ces espèces chimiques.Dans ces conditions, l'équilibre thermodynamique est probable et la température de la zone de flamme observée est alors égale à la température du corps noir dont le spectre du flux rayonné en fonction de la longueur d'onde, corrigé par la fonction de transfert du dispositif, passe par les sommets des pics (B) et (C) selon la courbe en pointillés (D). Le facteur d'émission monochromatique de la zone de flamme observée est alors donné directement par le rapport a une longueur d'onde donnée entre la hauteur correspondant à la courbe (A) et la hauteur correspondant à la courbe du corps noir (D).

Comme on l'a déjà indique, la fonction de transfert du dispositif de mesure peut être déterminée au préalable en laboratoire, par étalonnage au moyen d'un four corps noir ou sur le site en utilisant un étalon interne qui peut être par exemple, une partie du four, assimilable à un corps noir, dont on connait parfaitement la température.

Dans le cas QU les raies ou bandes discrètes d'émission d'espèces à l'équilibre thermodynamique seraient naturellement absentes des spectres de flamme observés, ces espèces pourraient être introdutes artficiellement pour les besoins du procédé en mélange avec le combustible, l'air de combusion, ou la charge du four.

Toujours en référence à la wigO 5b, les raies d'émission B et C apparaissent relativement larges, d'une largeur à mi-hauteur de l'ordre par exemple de 10 a 20 nanomètres, ce qui est supérieur à l'élargissement qui pourrait être dû à l'instrument de dispersïon, par exemple de l'ordre de 5 nanomètres. Cet- élargissement est lié au phénomène d'auto-absorption du rayonnement par l'espèce chimique et la largeur à mi-hauteur des pics B et C peut ainsi être reliée à la concentration moyenne dans le cône d'observation de l'espèce chimique dans l2état fondamental, dont des atomes dans un état excité émettent les raies caractéristiques B et C, par exemple le sodium et le potassium.

Le type de spectre schématisé sur la Fig. 5c est obtenu lorsque l'axe de visée de la tête optique est dirigé vers le talus de clinker 5 (T = l4500C) en dehors de la zone de flamme, c'est-à-dire généralement en arrière de celle-ci à faible distance de la position du nez du brûleur 3. Ce spectre fait apparaitre un phénomène d'absorption représenté par le pic (A) en lieu et place dru phénomène d'émission indiqué sur la Fig. 5b.A cet endroit en effet, la tête optique vise la surface du clinker à travers un écoulement gazeux chargé en potassium ayant une température plus basse que celle du clinker: l'air de combustion préchauffé à 10000C. Dans ce cas, l'intensité et la largeur du pic d'absorption (A) permettent de calculer la concentration moyenne de l'espèce absorbante, par exemple le potassium, dans le cône d'observation de la tête optique.

Dans le cas où l'apareillage permet de distinguer avec précision les deux pics d'émission du potassium situés respectivement à 766,0 et 769,9 nanomètres, on peut utiliser, pour définir la température de la flamme, le rapport des intensités des deux raies.

Tous les calculs nécessaires à l'extraction des paramètres température de flamme, de parois ou de la charge du four, émissivite de la flamme, concentration des espèces chimiques émettrices de raies discrètes, peuvent être effectués en ligne si les paramètres physiques nécessaires, caractérisant l'émission-absorption, due à certaines espèces chimiques par exemple, ou les étalonnages préalables, permettant éventuellement de caractériser la fonction de transfert de l'appareillage de mesure, ont été mis en mémoire centrale du micro-ordinateur de gestion du système représenté sur la Fig. 4.

En variante du dispositif illustré sur la
Fig. 3, on peut utiliser par exemple une sonde 2 munie de plusieurs têtes optiques ayant leurs axes optiques orientés différemment de manière à pouvoir observer simultanément plusieurs zones du four ou de la flamme. Dans le cas où une seule tête optique est utilisée, une possibilité de rotation de 360Q de la sonde doit être aménagée.

Le déplacement longitudinal de la sonde 2, par exemple parallèlement à la direction de l'axe du four ou de la flamme, peut être rendu automatique par l'installation du corps métallique de la sonde sur un berceau mobile et guidé, actionné par un moteur. Le mouvement peut etre continu ou discontinu. Ce mouvement permet d'obtenir l'évolution des spectres en longueur d'onde du rayonnement en fonction de la position de la tête de la sonde à l'intérieur du four.

il peut être préférable pour des raisons pratiques ou économiques de retirer la sonde du four et de l'introduire chaque fois qu'un ensemble de mesures est nécessaire. En effet, la puissance extraite du four par l'eau de refroidissement de la sonde peut ne pas etre négligeable vis-à-vis de la puissance thermique totale dégagée dans le four, étant donné la grande longueur de sonde généralement nécessaire (en particulier lorsqu'on veut étudier la zone de clinkerisation d'un four rotatif de cimenterie où la seule zone d'introduction possible est située en arrière du brûleur à travers le capot fixe portant celui-ci).

Dans le cas où cette perte thermique n'est pas significative, on peut utiliser une sonde fixe à l'intérieur du four portant plusieurs dispositifs optiques à différentes positions le long de la sonde. Les dispositifs optiques peuvent avoir une même orientation ou des orientations différentes.

Bien entendu, la présente réalisation n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, et s'détend à toute variante conforme à son esprit. On peut par exemple envisager un traitement interférométrique ou électronique du signal recueilli en lieu et place du système dispersif classique décrit précédemment.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. ffispositif pour étudier le rayonnement émis par une surface ou un volume élémentaire situé dans un four comportant des moyens de focalisation du rayonnement émis par ladite surface ou ledit volume du four, des doyens pour recevoir le rayonnement ainsi focalisé et sensibles à la luminance spectrale et des moyens pour émettre des indications liées à ladite luminance spectrale, caractérisé en ce qu'il comprend en outre::

- un faisceau de fibres optiques (14) dont une première extrémité (64) est située à proximité de la surface ou du volume dont on veut capter le rayonnement et dont l'extrémité opposée (74) est connectée auxdits moyens sensibles à la luminance spectrale (41 à 44);

- une sonde multitubulaire (2) pourvue de moyens de refroidissement (24, 25) et comportant à une extrémité une enceinte (26) contenant ladite première extrémité (64) du faisceau de fibres optiques (14) et lesdits moyens de focalisation (11, 12, 13), cette sonde étant disposée pour protéger et refroidir au moins la partie du faisceau de fibres optiques (14) qui se trouve à l'intérieur du four.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de focalisations sont une tête optique constituée d'un hublot d'entrée ( et d'au moins une lentille convergente (13).

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un filtre passe bande est interposé entre le hublot- d'entrée (11) et la lentille convergente (13).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une extrémité (64) du faisceau de fibres optiques (14) est placée au foyer de la lentille convergente (13).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un écoulement gazeux par l'intermédiaire d'une conduite (35) devant le hublot (11) à travers une chambre (19) ménagée entre le plan du hublot (11) et un bouclier thermique t20) percé en son centre recouvrant la tête optique.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce que le rayonnement est collecté dans un cône d'angle d'ouverture inférieur à 50 et notamment--compris entre le et 30.

7. Dispositif selon 11 une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que 11 extrémité (64) du faisceau de fibres optiques (14) du côté de la tête optique est suivant un arrangement compact et à l'autre extremité (74) les fibres optiques (14) sont alignées avec la fente d'entrée (42) des moyens sensibles à la luminance spectrale 141 à 44).

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens pour recevoir le rayonnement focalisé et pour émettre les indications liées à ladite luminance spectrale sont constitués par un réseau (41) dispersant le signal optique, un détecteur à barrette de photodiodes (44) convertissant le signal optique dispersé en signal électrique, un dispositif de balayage électronique (45) permettant d'obtenir un spectre analogique, un amplificateur (47), fln convertisseur (48) transformant le spectre analogique en spectre numérique, une interface d'entrée (49), un micro-ordinateur (50) permettant d'acquérir en mémoire centrale, le spectre numérise et de le traiter en ligne, une console vidéo (51) permettant de visualiser le spectre numérique, une table traçante (52) permettant d'enregistrer le spectre sur papier, une imprimante (53) permettant de sortir en ligne, les paramètres physiques déduits des spectres bruts après traitement par le micro-ordinateur (50), une mémoire de masse (54) constituée par des disques permettant le stockage des spectres bruts et des spectres traités par le calcul.

9. Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans un four contenant une flamme à plus de l400 C, ladite Elamnle renfermant du potassium: caractérisé en ce qu'on trace le spectre complet et on prend le sommet d'un pic d'émission du potassium situé vers 768,6 t 3 nanotres comme point de référence pour définir la température de la flamme.

10. Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 dans un four contenant une flamme à plus de 1400 C, ladite flamme contenant du potassium caractérisé en ce qu'on définit la température de la flamme en utilisant le rapport des intensités des deux raies d'émission du potassium qui sont situées vers 768,0 t3 nanomètres.

11. Procédé de contrôle d'une flamme industrielle et des parois internes d'un four utilisant le dispositif selon l'une quelconque des revendications t à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à détecter un rayonnement local émis par la flamme ou les parois à acheminer ce rayonnement à l1extériur du four à le disperser ou à l'analyser en fonction de la longueur d'onde et à traiter numériquement en ligne le spectre obtenu.