FR2808330A1 - Dispositif de mesure et procede pour determiner des concentrations de suie - Google Patents
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Abstract
Dans le dispositif de mesure comportant un détecteur de suie disposé dans un conduit pour des gaz entraînant des particules de suie, le détecteur de suie (11) comporte une structure électriquement conductrice (4) possédant une charge électrique, et un dispositif pour appliquer une autre charge électrique aux particules de suie (14) est prévu dans le gaz en amont du détecteur de suie (11). Application notamment à la mesure de particules de suie dans des gaz d'échappement.
Description
L'invention concerne un dispositif de mesure comportant un détecteur de
suie dans un conduit pour des gaz entraînant des particules de suie, et son utilisation et d'autre part un procédé pour déterminer une concentration de suie dans des gaz en écoulement entraînant des particules de suie, au moins une partie du courant de gaz entraînant des particules de suie dans un conduit à gaz circulant contre au moins une structure électriquement
conductrice et/ou traversant au moins une telle structure.
WO 94/23281 décrit un dispositif de mesure du type indiqué et un procédé pour détecter des particules de suie dans un gaz en écoulement. On utilise une sonde qui pénètre dans l'écoulement et qui est chargée par effet triboélectrique par des particules de suie qui circulent le long de la sonde. La charge triboélectrique de la sonde est détectée par un circuit électrique et est évaluée en tant que quantité de particules de suie dans l'écoulement. La sonde possède un noyau électriquement conducteur comportant
une couche isolante, qui isole le noyau conducteur vis-à-
vis du courant de particules.
De même DE 198 17 402 Ci décrit un dispositif de détection servant à réaliser la détermination quantitative de particules électriquement conductrices ou chargées électriquement, notamment des particules de suie, dans un courant de gaz. Le dispositif de détection est constitué par un condensateur chargé, des particules pouvant circuler entre les plaques du condensateur. Lorsque les particules passent entre ces plaques, elles modifient la charge du condensateur et le courant de charge nécessaire. Les modifications du courant de charge sont évaluées en tant que quantité de particules dans le gaz. Le dispositif de détection est chauffé pour éviter des courts-circuits dus à
un recouvrement par des particules.
Le fait d'insérer un détecteur de suie comportant un corps de forme poreux dûe à la présence de pores ouverts au moins dans la direction d'écoulement, un élément de chauffage électrique et un capteur de température pour déterminer des particules de suie dans des courants de gaz est en outre connu du déposant. Le corps de forme est utilisé pour filtrer des particules de suie à partir d'une partie du courant de gaz. L'élément de chauffage est utilisé à des intervalles de temps fixés pour chauffer le corps de forme et faire brûler la suie collectée. Le dégagement de chaleur est détecté à l'aide du capteur de température et est évalué en tant que quantité de suie dans
le gaz.
Dans les dispositifs de mesure et procédés décrits pour la détermination de concentrations de suie, on détecte uniquement les particules qui passent de façon aléatoire le long du capteur. Dans le cas de faibles concentrations de particules dans le gaz, les procédés ne fonctionnent pas étant donné qu'il n'y a pas suffisamment de particules qui circulent le long du capteur pour que l'on puisse obtenir
une évaluation précise.
Il se pose le problème de fournir un détecteur et un procédé pour déterminer des concentrations de suie dans des gaz en circulation, à l'aide desquels on puisse également détecter de manière fiable de faibles quantités
de suie.
Le problème est résolu à l'aide d'un dispositif de mesure comportant un détecteur de suie, qui comporte une structure électriquement conductrice possédant une charge électrique, un dispositif pour appliquer une autre charge électrique aux particules de suie est prévu dans le gaz en amont du détecteur de suie. Il est particulièrement avantageux que les particules de suie soient chargées par une charge électrique de signe opposé à celle de la structure. Le problème est résolu d'autre part par le fait que le détecteur de suie comporte une structure électriquement conductrice, qui est placée au potentiel de masse, et qu'un dispositif servant à appliquer une charge électrique aux particules de suie est prévu dans le gaz en amont du
détecteur de suie.
Dans les deux cas, la structure électriquement conductrice représente une électrode, agencée d'une manière quelconque, d'un dispositif de production de champ électrique. Le dispositif de mesure utilise les forces d'attraction de Coulomb pour faire dévier d'une manière ciblée la suie en direction du détecteur de suie et y
rendre possible une évaluation.
Le dispositif de mesure est par conséquent approprié pour diriger même de très faibles quantités de suie dans le courant de gaz en direction de la structure ou du détecteur de suie et provoquer dans ce détecteur un dépôt ciblé de la suie. Par conséquent non seulement des particules de suie, dont le trajet dans le conduit à gaz croise aléatoirement le détecteur de suie, se déposent sur le détecteur de suie, mais il se produit également, en raison de la charge des particules de suie, le dépôt, sur le détecteur de suie, de particules qui auraient dépassé sinon librement le détecteur conjointement avec le courant de gaz. L'autre charge des particules de suie a pour effet qu'elles sont attirées par la structure et par conséquent non seulement se déplacent avec le courant de gaz le long du conduit à gaz, mais également se déplacent transversalement en direction du détecteur de suie. Par conséquent le détecteur de suie collecte un plus grand nombre de particules de suie que ce qui serait possible sans l'application d'une charge, et la sensibilité du
détecteur de suie est accrue.
Pour obtenir une autre charge électrique entre la structure et les particules de suie, dans une forme de réalisation de l'invention un pôle de la source de tension est relié à la structure et l'autre pôle de la source de tension est relié au moins en amont du détecteur de suie au conduit à gaz, le détecteur de suie étant disposé en étant électriquement isolé du conduit à gaz. Mais il est également possible qu'une grille électriquement conductrice, pouvant être traversée par l'écoulement, soit disposée en amont du détecteur de suie dans le gaz entraînant les particules de suie, qu'un pôle de la source de tension soit relié à la structure et que l'autre pôle de la source de tension soit relié à la grille. On peut également utiliser ces deux dispositions pour charger des particules de suie lorsque la structure est placée
simplement au potentiel de masse.
Ici le terme "grille" est censé décrire simplement un dispositif qui ne perturbe pas fortement l'écoulement du gaz, et ne réduit autant que possible pas la quantité de particules, mais permet d'appliquer une charge aux particules de suie qui passent à sa proximité. Ceci inclut des dispositifs comme par exemple des filets, des tôles perforées, des structures en nid d'abeilles, des barres,
des fils ou des tôles de guidage ou chicanes d'écoulement.
Il est avantageux que la structure électriquement conductrice soit formée au moins en partie en un métal. En particulier pour la mesure de concentration de suie dans le conduit à gaz d'échappement chaud, atteignant fréquemment jusqu'à 1000 C, de véhicules automobiles, il est judicieux d'utiliser des métaux précieux ayant un point de fusion élevé. La structure électriquement conductrice peut être traversée par le gaz et/ou peut posséder une porosité liée à la présence de pores ouverts. Il est également avantageux que la structure électriquement conductrice soit agencée sous la forme d'une structure à couches. Il est approprié d'utiliser, pour la réalisation de la structure formée de couches, une technique à couches épaisses et/ou une
technique à couches minces ou la projection de plasma.
Pour pouvoir réaliser une évacuation de la quantité de suie déposée sur le détecteur de suie, il est avantageux que le détecteur de suie possède, en dehors de la structure, au moins un élément de chauffage électrique et
au moins un capteur de température.
Le détecteur de suie peut comporter en outre un corps de forme poreux en raison de la présence de pores ouverts dans la direction d'écoulement et non électriquement conducteurs, la structure étant disposée dans la direction d'écoulement en arrière, en aval ou à
côté du corps de forme.
Sous l'expression "corps de forme poreux en raison de la présence de pores ouverts au moins dans la direction d'écoulement, il faut comprendre d'une manière tout-à-fait générale qu'il s'agit d'un corps possédant une porosité en raison de la présence de pores ouverts dans la direction d'écoulement ou des ouvertures ou des trous traversants, qui peuvent être présents sous forme ordonnée ou désordonnée. Il peut s'agir d'une simple tôle perforée, de tubes, de paquets de fibres ou de laine, de céramiques poreuses, de verres poreux, de couches minces poreuses ou analogues, qui résistent à la température. Mais on peut également utiliser une surface très rugueuse, en tant que corps de forme poreux en raison de la présence de pores
ouverts dans la direction d'écoulement.
Il est particulièrement avantageux que le détecteur de suie possède un corps de forme poreux de pores ouverts au moins dans la direction d'écoulement, ses surfaces étant occupées au moins en partie par la structure électriquement conductrice. Le long de sa surface étendue, le corps de forme agit à la manière d'un filtre, qui en combinaison avec la structure, accroît de façon supplémentaire l'effet de
collecte de la suie.
La structure électriquement conductrice peut être formée au moins en partie par un matériau actif du point de vue catalytique. A cet effet, il convient d'utiliser par exemple du platine et ses alliages ou des composés de platine-rhodium. L'élément de chauffage électrique et le capteur de température peuvent être disposés directement sur ou dans le corps de forme. De même l'élément de chauffage électrique, le capteur de température, le corps de forme et
la structure peuvent être disposés sur un support.
En ce qui concerne les multiples possibilités d'agencement de la géométrie du détecteur de suie, il faut veiller à ce que des composés conducteurs comme par exemple un matériau actif du point de vue catalytique ou de la suie elle-même ne conduisent pas à des perturbations de signaux ou à des courts-circuits qui peuvent altérer un fonctionnement parfait des éléments de chauffage et mettre en danger le capteur de température. Eventuellement, il peut être nécessaire à cet effet d'utiliser une ou plusieurs couches isolantes du point de vue électrique et étanches à la suie entre l'élément de chauffage et la structure et/ou le corps de forme ou entre le capteur de température et la structure et/ou le corps de forme. Une formation de court-circuit liée à la suie peut cependant être également souhaitable, notamment au niveau de l'élément de chauffage électrique ou être utilisé à des
fins d'évaluation.
Le dispositif de mesure peut être utilisé d'une manière remarquable pour déterminer une concentration de particules de suie dans des gaz circulants, qui entraînent des particules, notamment des particules de suie dans des
gaz d'échappement de véhicules automobiles.
Le problème est résolu en ce qui concerne le procédé par le fait que la structure est raccordée à un pâle d'une source de tension et est ainsi chargée par une charge positive ou négative, et qu'en aval de la structure, l'autre pôle de la source de tension est raccordé au conduit à gaz isolé électriquement de la structure et/ou à une grille isolée électriquement de la structure, et qu'ainsi les particules de suie sont pourvues d'une charge de sens opposé à la charge de la structure, les particules de suie chargées étant attirées dès qu'elles parviennent à proximité de la structure chargée et restant collées sur ou
à proximité de la structure chargée.
Les particules de suie sont situées d'une manière générale à proximité de la structure chargée dès que les différentes charges ou les différents potentiels de la
structure et des particules de suie interagissent ensemble.
Sous l'expression collage "à proximité de la structure", il faut comprendre qu'il s'agit par exemple d'un dépôt de particules de suie sur un corps de forme disposé en avant, à côté ou en arrière de la structure, un filtre ou une couche. Le problème est résolu par ailleurs, en ce qui concerne le procédé, grâce au fait que la structure est placée au potentiel de masse et qu'en amont de la structure une charge électrique est appliquée au conduit à gaz isolé électriquement de la structure et/ou à une grille isolée électriquement de la structure, et qu'ainsi les particules de suie sont pourvues d'une charge différente du potentiel de masse appliquée à la structure, les particules de suie chargées étant attirées dès qu'elles parviennent à proximité de la structure et délivrant leur charge à ou à proximité de la structure et restant collées sur ou à
proximité de cette structure.
Il peut être avantageux que la structure soit agencée de manière à pouvoir être traversée par un courant et/ou possède une porosité sur la base de la présence de pores ouverts. On peut également associer à la structure un corps de forme qui est poreux sur la base de présence de pores ouverts dans la direction d'écoulement et n'est pas électriquement conducteur. Il s'est avéré approprié que la structure soit disposée dans la direction d'écoulement en amont, en aval ou à côté du corps de forme poreux sous l'effet de la présence de pores ouverts dans la direction d'écoulement. La détermination de la quantité de particules de suie dans le courant de gaz est obtenue de façon idéale par le fait que la structure occupée par des particules de suie et/ou le corps de forme sont chauffés à des intervalles de temps définis à la température d'inflammation de la suie, au moyen d'un élément de chauffage électrique et qu'un dégagement de chaleur apparaissant lors de la combustion de particules de suie soit évalué en tant que mesure directe d'une quantité de particules de suie dans le courant de gaz. Les intervalles de temps peuvent être choisis de façon fixe ou être choisis sur la base d'une évaluation de données de fonctionnement. Pour un détecteur de suite dans le conduit des gaz d'échappement d'un moteur diesel, ceci pourrait signifier par exemple que le chauffage du corps de forme démarre au bout d'un nombre prédéterminé de démarrages à froid ou en fonction du carburant diesel consommé. Par consequent sous l'expression données de fonctionnement, il faut comprendre qu'il s'agit d'informations qui concernent la production des gaz d'échappement et peuvent être utilisées dans n'importe quel type de liaison avec un dégagement de suie dans les gaz d'échappement. Une fois que la température d'inflammation de la suie sur la structure et/ou sur le corps de forme est atteinte, on peut faire fonctionner l'élément de chauffage électrique avec une puissance de chauffage constante, on peut mesurer le dégagement de chaleur, qui apparaît sous l'effet de la combustion de particules de suie, à l'aide du capteur de température, on peut évaluer l'accroissement de température en tant que mesure directe de la quantité brûlée de particules de suie sur la structure et/ou sur le corps de forme et on peut déterminer à partir de là la
quantité de particules de suie dans le courant de gaz.
A cet effet, il est nécessaire de prévoir une commande intelligente, qui permet de convertir l'accroissement de température, par l'intermédiaire d'un
programme de calcul prédéterminé, en une quantité de suie.
La quantité de suie, qui brûle sur la structure et/ou le corps de forme, est proportionnelle à la quantité de suie qui a circulé devant le détecteur de suie depuis le montage ou depuis le dernier chauffage de la structure et/ou du
corps de forme.
Cependant, une fois que la température d'allumage de la suie sur la structure et/ou sur le corps de forme est atteinte, la température de la structure et/ou du corps de forme peut être également maintenue dans une large mesure d'une manière isotherme, moyennant une réduction de la puissance de chauffage de l'élément de chauffage électrique, la puissance de chauffage peut être évaluée en tant que mesure directe de la quantité brûlée de particules de suie sur la structure et/ou sur le corps de forme et, à partir de là, la quantité de particules de suie dans le courant de gaz peut être déterminée. Ici également une
commande intelligente est nécessaire.
Après évaluation de l'accroissement de température ou de la variation de la puissance de chauffage et conversion en une quantité brûlée de suie sur la structure et/ou sur le corps de forme, on obtient la conclusion indiquant la quantité de suie, qui a circulé le long du détecteur de suie. A cet effet, dans la commande intelligente, il faut mémoriser un schéma de corrélation, qui contient le relation entre les dépôts sur la structure et/ou sur le corps de forme et la quantité de suie ayant circulé le long de cet élément. Si on calcule une quantité de suie qui est supérieure à une valeur limite prédéterminée par exemple légalement, on peut obtenir, sous l'effet de la commande, une délivrance d'un signal d'avertissement optique ou acoustique ou une action sur la
régulation du processus de combustion.
Mais si on a calculé une quantité de suie qui par exemple est supérieure à une valeur limite prédéterminée, aucune action n'est déclenchée par la commande et au contraire la valeur calculée pour la quantité de suie est mémorisée. Une seconde détermination de la quantité de suie, qui démarre ensuite et est effectuée à un intervalle de temps donné de la première détermination de la quantité de suie, doit être alors traitée en liaison avec la première détermination ou avec la valeur mémorisée à cet effet. La quantité de suie calculée à partir de la seconde détermination doit être ajoutée, par l'intermédiaire de la commande, à la première valeur étant donné que dans ce cas seule la somme des deux valeurs dans le schéma de corrélation fournit la valeur correcte. Si la valeur limite n'est également encore pas dépassée par le haut après la seconde détermination, la somme des deux déterminations mémorisées doit ensuite être utilisée pour des calculs
suivants, conformément au schéma indiqué plus haut.
On indique expressément que les agencements du détecteur de suie tel que ceux qui sont ici représentés, ne sont pas les seuls utilisables pour le dispositif de mesure
et le procédé selon l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée
ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente un détecteur de suie comportant un corps de forme poreux et une structure sous la forme de couches; - la figure 2 représente un détecteur de suie comportant un ensemble composite formé d'un corps de forme poreux et d'une structure, - la figure 3 représente un détecteur de suie comportant un corps de forme en nid d'abeilles; - la figure 4 représente un détecteur de suie de la figure 3, sous la forme d'une coupe transversale; - la figure 5 représente un détecteur de suie possédant une structure de guidage possédant une structure en nid d'abeilles; - la figure 6 représente un détecteur de suie de la figure 5, selon une vue en coupe transversale; et - la figure 7 représente un dispositif de mesure
servant à déterminer des concentrations de suie.
La figure 1 représente, selon une vue en coupe transversale, un détecteur de suie 11 convenant pour être utilisé dans le dispositif de mesure et comportant un support 1 formé d'une céramique à base de Ai203. Sur un côté du support 1 sont disposés un capteur de température forme sinueuse 2, ainsi un élément formant résistance de platine réalisé selon la technique des couches minces. Ce capteur de température 2 est recouvert par une couche électriquement isolante épaisse 3 de A1203. Sur la couche isolante 3 est disposée une structure électriquement conductrice 4 agencée sous la forme d'une couche. Un corps de forme 5 poreux en raison de la présence de pores ouverts et formé d'une mousse céramique est disposé au-dessus de la structure 4. Un élément de chauffage de forme sinueuse 6 est disposé sur l'autre face du support 1. Le détecteur de suie est ainsi monté dans un conduit à gaz de telle sorte que l'élément de chauffage 6 n'est pas en contact avec le
courant de gaz.
La figure 2 représente selon une vue en coupe transversale, un détecteur de suie 11 convenant pour être utilisé dans le dispositif de mesure et comportant un support 1 en A1203. Sur un côté du support 1 est disposé un capteur de température de forme sinueuse 2, qui est recouvert par une couche étanche électriquement isolante 3 formé de A1203. Sur cette couche est disposée un corps de forme céramique 4 poreux avec la précise de pores ouverts et qui porte sur ses surfaces extérieure et intérieure la structure conductrice 5 se présentant sous la forme d'un revêtement métallique, sans que la porosité du corps de forme soit perdue. Un élément de chauffage de forme sinueuse 6 est disposé sur l'autre face du support 1. Le détecteur de suie est monté dans un conduit à gaz, de telle sorte que l'élément de chauffage 6 n'est pas en contact
avec le corps de gaz.
La figure 3 représente sous la forme d'une coupe longitudinale un détecteur de suie 11 comportant un support étanche 1 formé de A1203, qui possède une structure en nid d'abeille 7 dans la direction du courant de gaz. Sur une face du support 1 est disposé un capteur de température de forme sinueuse 2, qui est protégé vis-à-vis de l'atmosphère de gaz et visà-vis d'impuretés, est disposé au-dessous d'une couche électriquement isolante 3 en A1203. Sur la surface des différentes structures en nid d'abeilles 7 est disposée, en tant que structure conductrice 4, une couche métallique qui est reliée électriquement au capteur de température 2 et au potentiel de masse. Sur l'autre face du support 1 est disposé un élément de chauffage de forme sinueuse 6, qui est recouvert par une autre couche électriquement isolante 3a servant à réaliser une
protection vis-à-vis d'impuretés.
La figure 4 représente, sous la forme d'une vue en coupe transversale, le détecteur de suie 11 de la figure 3 équipé du support 1 et de la structure en nid d'abeille 7, la structure conductrice 4 recouvrant la surface de la
structure en nid d'abeille 7.
La figure 5 représente, sous la forme d'une vue en coupe longitudinale, un détecteur de suie 11 comportant une structure conductrice 4 formée de métal et qui possède une structure en nid d'abeilles 7 dans la direction du courant de gaz. Un thermocouple 2a, qui est protégé vis-à-vis de l'atmosphère de gaz et vis-à-vis d'impuretés, est disposé dans la structure 4 dans une ligne à isolation minérale comportant un tube 8a fermé d'un côté et un remplissage de poudre minérale 8b. La pointe 2b du thermocouple 2a ressort du petit tube 8a et est reliée d'une manière conductrice à la structure 4, de manière à permettre la détection aussi rapide que possible de variations de la température. Sur la face extérieure de la structure 4 est enroulé un élément chauffant 6, qui peut être recouvert par une autre couche électriquement isolante, non représentée ici, qui sert à
établir une protection vis-à-vis de salissements.
La figure 6 représente, selon une vue en coupe transversale, le détecteur de suie 11 de la figure 5 comportant la structure conductrice 4 et la structure en
nid d'abeilles 7.
La figure 7 représente un dispositif de mesure selon l'invention comportant un conduit 9 pour les gaz d'échappement, dans lequel circulent des gaz d'échappement contenant des particules de suie 14. Il est prévu un détecteur de suie 11 comportant une structure électriquement conductrice et qui est connecté au pôle positif d'une source de tension 12, ainsi qu'une autre grille électriquement conductrice 13, qui est connectée au pôle négatif de la source de tension 12. Aussi bien le détecteur de suie 11 que la grille 13 sont disposés en étant électriquement isolés vis-à-vis du conduit à gaz d'échappement. Cependant ceci n'est pas représenté de façon particulière. Les particules de suie 10 traversent, ainsi que les gaz d'échappement, la grille 13 et reçoivent une charge électrique négative. Les particules de suie 14 chargées négativement continuent à se déplacer avec les gaz d'échappement en direction du détecteur de suie 11, qui possède la structure non représentée séparément, qui est chargée positivement par rapport à la grille 13. Les particules de suie chargées 14 sont attirées par la structure chargées positivement par rapport à la grille (13) en direction du détecteur de suie 11, délivrent leur charge négative à la structure en venant en contact avec cette dernière et restent collées au détecteur de suie 11.
Claims (24)
1. Dispositif de mesure comportant un détecteur de suie disposé dans un conduit pour des gaz entraînant des particules de suie, caractérisé en ce que le détecteur de suie (11) comporte une structure électriquement conductrice (4) possédant une charge électrique, et qu'un dispositif pour appliquer une autre charge électrique aux particules de suie (14) est prévu dans le gaz en amont du détecteur de
suie (11).
2. Dispositif de mesure comportant un détecteur de suie placé dans un conduit pour des gaz entraînant des particules de suie, caractérisé en ce que le détecteur de suie (11) comporte une structure électriquement conductrice (4), qui est placée au potentiel de masse, et qu'un dispositif servant à appliquer une charge électrique aux particules de suie (14) est prévu dans le gaz en amont du
détecteur de suie (11).
3. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de suie (11) est disposé en étant isolé électriquement du conduit à gaz (9), qu'un pôle d'une source de tension (12) est relié à la structure (4) et que l'autre pôle de la source de tension (12) est relié au moins un amont du détecteur de suie (11), au
conduit à gaz (9).
4. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de suie (1) est monté d'une manière isolée électriquement du conduit à gaz (9), qu'une grille électriquement conductrice (13), pouvant être traversée par un courant, est disposée en amont du détecteur de suie (11) dans le gaz entraînant des particules de suie, qu'un pôle d'une source de tension (12) est reliée à la structure (4) et que l'autre pôle de la
source de tension (12) est relié à la grille (13).
5. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la structure
électriquement conductrice (15) est formée au moins en
partie par un métal.
6. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la structure
électriquement conductrice (4) peut être traversée par le gaz et/ou possède une porosité due à la présence de pores ouverts.
7. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la structure
électriquement conductrice (4) est agencée sous la forme
d'une structure à couches.
8. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des
revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le détecteur de
suie (11) comporte, en dehors de la structure (4), au moins un élément de chauffage électrique (6) et au moins un
capteur de température (2; 2a).
9. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le détecteur de
suie (11) possède en outre un corps de forme (5) poreux sous la forme d'une structure à pores ouverts au moins dans la direction d'écoulement et non électriquement conducteur, la structure (4) étant disposée en amont, en aval ou à côté
du corps de forme (5) dans la direction d'écoulement.
10. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le détecteur de
suie (11) comporte en outre un corps de forme (5) poreux sous la forme d'une structure à pores ouverts au moins dans la direction d'écoulement et non électriquement conducteur, les surfaces de ce corps étant garnies en partie par la
structure électriquement conductrice (4).
11. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des
revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la structure
électriquement conductrice (15) est formée au moins en
partie par un matériau actif du point de vue catalytique.
12. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des
revendications 9 à 11, caractérisé en ce que l'élément de
chauffage (6) et le capteur de température (2; 2a) sont disposés directement sur ou dans le corps de forme (5)
13. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des
revendications 9 à 11, caractérisé en ce que l'élément de
chauffage électrique (6), le capteur de température (2; 2a) et le corps de forme (5) et la structure (4) sont disposés
sur un support (1).
14. Utilisation du dispositif de mesure selon l'une
quelconque des revendications 1 à 13, pour la détermination
d'une concentration de particules dans des gaz circulants,
qui entraînent des particules.
15. Procédé pour déterminer une concentration de suie dans des gaz circulants entraînant des particules de suie, selon lequel au moins une partie d'un courant de gaz entraînant des particules de suie circule le long d'au moins une structure électriquement conductrice et/ou traverse au moins une telle structure dans un conduit à gaz, caractérisé en ce que la structure (4) est raccordée à un pôle d'une source de tension (12) et est ainsi chargée par une charge positive ou négative, et qu'en aval de la structure (4), l'autre pôle de la source de tension (12) est raccordé au conduit à gaz (9) isolé électriquement de la structure (4) et/ou à une grille (13) isolée électriquement de la structure, et qu'ainsi les particules de suie (10) sont pourvues d'une charge de sens opposé à la charge de la structure (4), les particules de suie chargées (14) étant attirées dès qu'elles parviennent à proximité de la structure chargée (4) et restant collées sur ou à
proximité de la structure chargée (4).
16. Procédé pour déterminer une concentration de suie dans des gaz en circulation entraînant les particules de suie, selon lequel au moins une partie d'un courant de gaz entraînant les particules de suie circule le long d'au moins une structure électriquement conductrice et/ou traverse au moins une telle structure dans un conduit à gaz, caractérisé en ce que la structure (4) est placée au potentiel de masse et qu'en amont de la structure (4) une charge électrique est appliquée au conduit à gaz (9) isolé électriquement de la structure (4) et/ou à une grille (13) isolée électriquement de la structure (9), et qu'ainsi les particules de suie (10) sont pourvues d'une charge différente du potentiel de masse appliquée à la structure (4), les particules de suie chargées (14) étant attirées dès qu'elles parviennent à proximité de la structure (4) et délivrant leur charge à ou à proximité de la structure (4)
et restant collées sur ou à proximité de cette structure.
17. Procédé selon l'une ou l'autre des
revendications 15 et 16, caractérisé en ce que la structure
(4) est agencée de manière à pouvoir être traversée par écoulement et/ou de manière à posséder une porosité sur la
base de pores ouverts.
18. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 16 à 17, caractérisé en ce qu'un corps de
forme (5), qui présente une porosité sous la forme de pores ouverts dans la direction d'écoulement et n'est pas
électriquement conducteur, est associé à la structure (4).
19. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la structure (4) est disposée en amont, en aval ou à côté du corps de forme (5) présentant une porosité sous la forme de pores ouverts dans la direction d'écoulement.
20. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 15 à 19, caractérisé en ce que la structure
(4) garnie de particules de suie et/ou le corps de forme (5) sont chauffés pendant des intervalles de temps définis à la température d'inflammation de la suie, à l'aide d'un élément de chauffage électrique (6) et qu'un dégagement de chaleur, qui apparaît lors de la combustion de particules de suie, est évalué en tant que mesure directe d'une
quantité de particules de suie (10) dans le corps de gaz.
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que les intervalles de temps sont choisis de façon fixe.
22. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que les intervalles de temps sont choisis sur la base
d'une évaluation de données de fonctionnement.
23. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 20 à 22, caractérisé en ce qu'une fois que
la température d'inflammation de la suite sur la structure (4) et/ou sur le corps de forme (5) est atteinte, on fait fonctionner l'élément de chauffage électrique (6) avec une puissance de chauffage constante, qu'on mesure le dégagement de chaleur, qui apparaît sous l'effet de la combustion de particules de suie, au moyen du capteur de température (2; 2a), qu'on évalue l'accroissement de température en tant que mesure directe de la quantité brûilée de particules de suie sur la structure (4) et/ou sur le corps de forme (5) et qu'on détermine à partir de là la
quantité de particules de suie (10) dans le courant de gaz.
24. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 20 à 22, caractérisé en ce qu'une fois que
la température d'inflammation de la suie sur la structure (4) et/ou sur le corps de forme (5) est atteinte, on maintient dans une large mesure d'une manière isotherme la température de la structure (4) et/ou du corps de forme (5) moyennant une réduction de la puissance de chauffage de l'élément de chauffage électrique (6), et on évalue la puissance de chauffage en tant que mesure directe de la quantité brûlée de particules de suie sur le corps de forme (5) et on détermine, à partir de là, la quantité de
particules de suie (9) dans le courant de gaz.
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