WO1998053302A1 - Appareil de mesure de l'evolution des caracteristiques optiques d'un milieu liquide ou gazeux en circulation - Google Patents

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WO1998053302A1
WO1998053302A1 PCT/FR1998/000992 FR9800992W WO9853302A1 WO 1998053302 A1 WO1998053302 A1 WO 1998053302A1 FR 9800992 W FR9800992 W FR 9800992W WO 9853302 A1 WO9853302 A1 WO 9853302A1
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sensor
measuring device
photodetector
measuring
passage
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PCT/FR1998/000992
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Inventor
Guy Alain Cherbit
Original Assignee
Lasertec International
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G01N21/534—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke by measuring transmission alone, i.e. determining opacity

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for measuring the evolution of the optical characteristics of a circulating liquid or gaseous medium, by measuring the light scattered through the medium.
  • the invention relates to the field of measurement and control of turbidity and particle counting.
  • the turbidity of a liquid or gaseous medium is defined as the expression of the optical property of the medium in dispersing or absorbing light rather than transmitting it in a straight line.
  • the dispersion and absorption of light is caused by the interaction of light with particles suspended in the medium.
  • the measure of turbidity was the measure of the attenuation of the light transmitted through a liquid sample.
  • this mitigation measure is not significant for low turbidity.
  • the device is recalibrated for each measurement using a model for comparison.
  • Known turbidimeters operate discontinuously by sampling. They use a small tank. Some comparisons are done manually, others are done automatically but always discontinuously.
  • a new regulation for example the French standard NF EN 27027 provides for comparing the medium to be measured with a sample medium based on formazine constituting the primary standard of turbidity.
  • the measurement of turbidity consists of measuring the light scattered by the particles of the medium, either at right angles to the direction of emission of the beam, or directly (180 °), ie in the alignment of the incident beam.
  • the amount of light scattered in one direction is proportional to the concentration of the particles.
  • the units of measurement are the formazine nephelometric units (F.A.U.).
  • the amount of light scattered by a particle depends among other things on its size, shape, orientation, composition and refractive indices, that liquid and that of particles. In these conditions it is necessary to calibrate the measuring device.
  • the purpose of the present invention is to remedy the drawbacks of known techniques and proposes to create a device for measuring counting and analyzing a fluid allowing continuous measurement of a liquid or gaseous medium to determine its evolution. and take the appropriate measures according to this development, in particular for the monitoring and control of fluids such as drinking water and water discharged after treatment, of household or industrial origin, edible liquids, milk, fruit juice.
  • the invention relates to an apparatus implementing the principle of measuring the light scattered through the medium, this apparatus being characterized in that it comprises:
  • a sensor having a passage crossed by the medium to be measured, - a monochromatic light source and stabilized on a wavelength directed through the passage,
  • an operating circuit formed by a supply circuit for the source and for shaping the signals from the photodetector and the flow meter, and a processing circuit for evaluating the signals from the sensor and the flow meter and providing data representative.
  • the flow meter is an ultrasonic flow meter; - the flow meter includes a temperature probe;
  • the flow meter includes an ultrasonic generator for permanent or periodic cleaning of the interior of the sensor through which the fluid flows.
  • the measuring device allows continuous operation, that is to say permanent monitoring or evaluation of the fluid (liquid or gas) charged or whose turbidity and more generally the concentration of particles is to be monitored, which is an extremely important advantage and security. This considerably reduces the risks, in particular of pollution or industrial accident without requiring the permanent presence of an agent.
  • the processing circuit contains the calibration curve and preferably a theoretical model, chosen according to the analysis to be carried out.
  • Several models can be stored in the device, which allows it to immediately validate the measurement provided by the sensor.
  • the device is calibrated at the factory once and for all. It does not require any recalibration for each measurement. Its factory calibration can be done by a programmable automaton to allow the device to carry out different types of analyzes or particle counts or turbidity measurements, for example in different ranges such as those defined by the standards. Despite this almost final calibration in the factory, it is still desirable to carry out a regular control of the device as imposed by certain national standards relating to measuring instruments or similar devices. As this device takes into account the flow rate for particle counting, a result independent of the flow rate is obtained. This is very important for continuous measurements since the flow rates of the fluids analyzed can vary.
  • the source is a laser diode
  • the photodetector signal shaping circuit consists of a filter and an amplifier
  • the device measures the temperature of the fluid analyzed
  • the processing circuit comprises a microprocessor in which a theoretical model is recorded and various relaying and display outputs, to a recorder or to a computer or a controller.
  • FIG. 1 is a block diagram of the measuring device according to the invention
  • FIG. 2 is a block diagram of the device of Figure 1
  • - Figure 3 is a perspective view, cut, of an embodiment of a sensor
  • FIG. 4 is a schematic representation of the installation of a bypass measurement device on a pipe.
  • the measuring device according to the invention of the evolution of the optical characteristics of a circulating liquid or gaseous medium, implementing the measurement of the light scattered directly through the liquid consists of: a sensor 100 and an operating circuit 200 of the sensor signal.
  • the sensor 100 consists of a body 110 in which a passage 111 is made through which the medium to be measured (arrow A) (axis YY) is produced.
  • This body 110 houses a source of monochromatic light and stabilized on a wavelength 112 formed by a diode 113 and its optical equipment (lens) 114.
  • the diode 113 is connected to the operating circuit 200 which stabilizes its length d wave and its power.
  • the source 112 is directed across the passage 111 along the axis XX.
  • the sensor 100 also includes a photodetector 120 aligned, at an angle depending on the applications, on the source 112, on the other side of the passage 111.
  • This photodetector 120 comprises a semiconductor photodetector 121 such as a phototransistor preceded by an optic 122
  • This photodetector 120 supplies a measurement signal S 1 to the operating circuit 200.
  • the sensor 100 is also equipped with a flow meter 140, for example with ultrasound, which supplies its signal S 2 to the operating circuit 200.
  • the senor also includes a temperature probe 150, when for example the temperature of the fluid is likely to vary significantly for the resulting signal.
  • the signal S 3 from the temperature probe is also supplied to circuit 200.
  • the operating circuit 200 consists of a circuit 210 for shaping the signals from the sensor 100 and a processing circuit 220 for the signal thus formed.
  • the shaping circuit 210 receives the signals S 1 # S, S 3 from the photodetector 120 of the flow meter 140 and from the temperature sensor 150 to filter and amplify them then supply the shaped signals S 4 , S 5 , S ⁇ , to the processing circuit 220 constituted by a microprocessor.
  • This processing circuit 220 compares the signal obtained with one or more reference signals, to form a signal representative of the turbidity of the fluid in FAU units, after having corrected it taking account of the flow rate and, where appropriate, of the temperature. of the fluid analyzed.
  • the operating circuit 200 also includes a memory making it possible to record the signals received as well as means for displaying or recording the signals.
  • Figure 2 shows in the form of a block diagram the structure of the apparatus according to Figure 1. This description will use the same references as in Figure 1 to designate the same elements.
  • the device comprises a laser diode 112 with its power supply 115 connected to the processing circuit 200 by a cable 300.
  • the senor 100 comprises a part of the operating circuit, namely the supply circuit 15 of the diode 113 of the source 112 as well as the means for shaping the signals supplied by the photodetector 121. To this end , it includes a filter 123 which filters the signals to separate the parasites. The filter 123 is followed by an amplifier 124 and an output 125.
  • the cable 300 which makes the connection between the sensor
  • the operating circuit 200 is preferably a shielded cable grounded 301 by its shield 302.
  • the operating circuit 200 consists of a general supply 201 which supplies electrical energy in the form requested by the different users; in particular this general supply 201 is connected to the regulated supply 115 of the diode 113.
  • the general supply 201 is also connected to the microprocessor 202 constituting the data processing circuit.
  • the input of the general supply 201 is, for example, the voltage at 220 volts from the network.
  • the microprocessor 202 receives, via an analog / digital converter 203, the signals from the sensor transmitted by the line 300 connected to an input circuit 204.
  • the data processed by the microprocessor 202 from information supplied by the analog / digital converter 203 are transmitted either to a resetting means 205 which manages the various commands for setting up alarms in the event of the thresholds being exceeded. turbidity or pumps and in particular circulation and lifting pumps.
  • the microprocessor 202 also supplies the information to a display means 206 making it possible to immediately display the measured turbidity.
  • the microprocessor 202 is connected to a recorder output by a digital / analog converter 207 and an input / output circuit 208. Finally, the microprocessor 202 is connected by an interface 209 to an RS 232C output ensuring the connection with a computer or a automaton.
  • the device can give turbidity measurements or carry out a particle count, giving a histogram or an average as well as other accessory information such as for example the flow rate and the temperature of the fluid.
  • FIG. 3 shows an example of a sensor of the measuring device according to the invention.
  • This sensor 100 consists of a cylindrical assembly with an inlet 131 and outlet 132 nozzle, for example threaded, by which the sensor 100 is connected to a main pipe if the liquid flow rate is not significant or bypassing the main line if the fluid flow in the main line is high.
  • This sensor 100 comprises a body 132 in which a passage leading to the inlet 131 and to the outlet 132. is made. Across this passage, there is a transverse housing which receives the source 133 provided with its optics 134, the assembly being placed in this upper dwelling and is fixed there.
  • the power supply of the diode constituting the source 133 does not appear in this drawing.
  • the diode 133 directs its beam through the passage 135 traversed by the medium to be measured.
  • the detector 136 On the other side and aligned with the diode 133 is the detector 136 in the form of a photodiode; this photodiode 136 is blocked in a housing by a stop nut 137 just as the source is blocked in its housing by a nut 138.
  • the flow meter 140 and the temperature probe 150 are also provided in this example.
  • the sensor 100 also includes a card 139 provided with the part of the processing circuit which must be killed in the immediate vicinity of the signal source, that is to say the diode 133 and the photodiode 136.
  • the circuit thus comprises the supply for regulating the source, a filter followed by an amplifier and the unit for exit.
  • the cable 300 exiting the sensor is also shown in this figure.
  • the senor proper is mounted between two flanges 141, 142, not symmetrical but cylindrical, and which one carry the inlet nozzle 131, the other the outlet nozzle 132 These flanges are joined by screws. There are also seals 143 which seal the assembly tightly.
  • the source 133, its lens and the detector are aligned at right angles to the axis of circulation of the fluid inside the housing.
  • the end flanges are made of PVC. They are each held by 145 screws.
  • the actual box can have a brass body and the PVC casing. In the case of an aggressive environment, the assembly will be made of stainless steel.
  • the sensor according to the invention makes it possible to measure, according to the theoretical model which it contains, different turbidities. Thus, it can measure:
  • the sensor and consequently the measuring device according to the invention operate continuously and make it possible to continuously monitor a gaseous or liquid fluid.
  • FIG. 4 shows an example of installation of a sensor 100 and its operating circuit 200, derived therefrom. tion 401 on a major pipe 400.
  • the sensor 100 integrated into the bypass 401 is connected to the operating circuit 200 by the cable 300.
  • the sensor 100 is located in the industrial installation while the operating circuit 200 is preferably located in a protected location such as a control room containing the various control panels of the installation.
  • the operating circuit 200 comprises a display with a drop-down menu.
  • the sensor described above is easily cleaned by mechanical means such as a brush or a brush which is introduced into the passage 111, 135 or also by an ultrasonic transmitter integrated in the sensor.

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Abstract

Appareil de mesure de l'évolution des caractéristiques optiques d'un milieu liquide ou gazeux en circulation, par la mesure de la lumière diffusée en direct à travers le milieu. Appareil comprenant: un capteur (100) ayant un passage (111) traversé par le milieu à mesurer, une source de lumière monochromatique et stabilisée sur une longueur d'onde (112) dirigée à travers (XX) le passage (111), un photodétecteur (121) aligné sur la source (112) de l'autre côté du passage (111), un débitmètre (140), un circuit d'exploitation (200) formé d'un circuit d'alimentation (115) du laser (112) et de mise en forme (210) des signaux du photodétecteur (100), et d'un circuit de traitement (220) pour évaluer les signaux du capteur (100) et du débitmètre et fournir des données représentatives. L'appareil mesure simultanément la turbidité, le débit, la température et effectue le comptage des particules en suspension dans le fluide.

Description

« Appareil de mesure de l'évolution des caractéristiques optiques d'un milieu liquide ou gazeux en circulation »
La présente invention concerne un appareil de mesure de l'évolution des caractéristiques optiques d'un milieu liquide ou gazeux en circulation, par la mesure de la lumière diffusée à travers le milieu. L'invention concerne le domaine de la mesure et le contrôle de la turbidité et le comptage de particules .
La turbidité d'un milieu liquide ou gazeux se définit comme l'expression de la propriété optique du milieu à disperser ou absorber la lumière plutôt que de la transmettre en ligne droite.
La dispersion et l'absorption de la lumière sont provoquées par l'interaction de la lumière avec les particules en suspension dans le milieu.
A l'origine, la mesure de la turbidité était la mesure de l'atténuation de la lumière transmise à travers un échantillon liquide. Mais, cette mesure d'atténuation n'est pas significative pour les faibles turbidités .
Selon l'art antérieur, on réétalonne l'appareil à chaque mesure en utilisant un modèle pour la comparaison. Les turbidimètres connus fonctionnent d'une manière discontinue par prélèvement. Ils utilisent une petite cuve. Certaines comparaisons se font manuellement, d'autres se font automatiquement mais toujours de manière discontinue. Une nouvelle réglementation par exemple la norme française NF EN 27027 prévoit de comparer le milieu à mesurer à un milieu échantillon à base de formazine constituant l'étalon primaire de la turbidité.
Selon cette norme, la mesure de la turbidité consiste à mesurer la lumière diffusée par les particules du mi- lieu, soit à angle droit par rapport à la direction d'émission du faisceau, soit en direct (180°), c'est-à-dire dans l'alignement du faisceau incident. La quantité de lumière diffusée dans une direction est proportionnelle à la concentration des particules . Les unités de mesure sont les unités néphélométriques formazine (F.A.U.) .
La quantité de lumière diffusée par une particule dépend entre autres de sa taille, de sa forme, de son orientation, de sa composition et des indices de réfraction, celui du liquide et celui des particules. Il faut dans ces conditions étalonner l'appareil de mesure.
On distingue différentes gammes de turbidité :
- faible turbidité : 0 à 3 F.A.U. - moyenne turbidité : 0 à 30 F.A.U.
0 à 300 F.A.U.
- forte turbidité : 0 à 3000 F.A.U. Actuellement et selon les anciennes normes, la mesure de la turbidité d'un milieu se fait par échantillon- nage, en prélevant un échantillon du milieu et en le comparant à des échantillons de référence. Cette technique par échantillonnage est longue ; elle nécessite des opérations de prélèvement et surtout ne permet pas de surveiller efficacement et automatiquement l'évolution d'un milieu. La mesure de la turbidité évoquée ci-dessus se révèle parfois insuffisante pour le contrôle de fluide et tend à être remplacée par le comptage de particule, selon des techniques connues .
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des techniques connues et se propose de créer un appareil de mesure de comptage et d'analyse d'un fluide permettant une mesure en continu d'un milieu liquide ou gazeux pour en déterminer l'évolution et prendre les dispositions appropriées en fonction de cette évolution, notamment pour la surveillance et le contrôle de fluides tels que l'eau de consommation et les eaux rejetées après traitement, d'origine ménagère ou industrielle, liquides alimentaires, lait, jus de fruits.
A cet effet, l'invention concerne un appareil mettant en oeuvre le principe de la mesure de la lumière diffusée à travers le milieu, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend :
- un capteur ayant un passage traversé par le milieu à mesurer, - une source de lumière monochromatique et stabilisée sur une longueur d'onde dirigée à travers le passage,
- un photodétecteur aligné sur la source de l'autre côté du passage, selon un angle dépendant des applications, - un débitmètre ,
- un circuit d'exploitation formé d'un circuit d'alimentation de la source et de mise en forme des signaux du photodétecteur et du débitmètre, et d'un circuit de traitement pour évaluer les signaux du capteur et du débitmètre et fournir des données représentatives.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention :
- le débitmètre est un débitmètre à ultrasons ; - le débitmètre comprend une sonde de température ;
- le débitmètre comprend un générateur d'ultrasons pour le nettoyage permanent ou périodique de l'intérieur du capteur traversé par le fluide.
L'appareil de mesure selon l'invention permet un fonctionnement continu, c'est-à-dire une surveillance ou une évaluation permanente du fluide (liquide ou gaz) chargé ou dont on veut surveiller la turbidité et plus généralement la concentration en particules, ce qui constitue un avantage et une sécurité extrêmement importants. Cela réduit considéra- blement les risques, notamment de pollution ou d'accident industriel sans pour autant nécessiter la présence permanente d'un agent.
Le circuit de traitement contient la courbe d'étalonnage et de préférence un modèle théorique, choisi suivant l'analyse à effectuer. Plusieurs modèles peuvent être en mémoire dans l'appareil, ce qui lui permet de valider immédiatement la mesure fournie par le capteur. L'appareil est étalonné en usine une fois pour toutes. Il ne nécessite aucun réétalonnage à chaque mesure. Son étalonnage en usine peut être fait par un automate programmable pour permettre à l'appareil d'effectuer différents types d'analyses ou de comptages de particules ou de mesures de turbidité, par exemple dans différentes plages telles que celles définies par les normes. Malgré cet étalonnage quasi définitif en usine, il est toujours souhaitable d'effectuer un contrôle régulier de l'appareil comme l'imposent certaines normes nationales relatives aux instruments de mesure ou appareils assimilés. Comme cet appareil tient compte du débit pour le comptage des particules, on obtient un résultat indépendant du débit. Cela est très important pour les mesures faites en continu puisque les débits des fluides analysés peuvent va- rier.
Cette surveillance continue et le traitement quasi instantané des signaux permet une intervention rapide sur le circuit du fluide à contrôler et analyser.
Suivant d'autres caractéristiques avantageuses : - la source est une diode laser,
- le circuit de mise en forme des signaux du photodétecteur se compose d'un filtre et d'un amplificateur,
- l'appareil mesure la température du fluide analysé,
- le circuit de traitement comprend un microprocesseur dans lequel est enregistrée un modèle théorique et différentes sorties de relayage, d'affichage, vers un enregistreur ou vers un ordinateur ou un automate.
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels :
- la figure 1 est un schéma de principe de l'appareil de mesure selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma par blocs de l'appareil de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective, coupée, d'un mode de réalisation d'un capteur,
- la figure 4 est une représentation schématique de l'installation d'un appareil de mesure en dérivation sur une conduite . A la figure 1, l'appareil de mesure selon l'invention de l'évolution des caractéristiques optiques d'un milieu liquide ou gazeux en circulation, mettant en oeuvre la mesure de la lumière diffusée en direct à travers le liquide, se compose d'un capteur 100 et d'un circuit d'exploitation 200 du signal du capteur.
Le capteur 100 se compose d'un corps 110 dans lequel est réalisé un passage 111 traversé par le milieu à mesurer (flèche A) (axe YY) . Ce corps 110 loge une source de lumière monochromatique et stabilisée sur une longueur d'onde 112 formée d'une diode 113 et de son équipement optique (lentille) 114. La diode 113 est reliée au circuit d'exploitation 200 qui stabilise sa longueur d'onde et sa puissance.
La source 112 est dirigée en travers du passage 111 suivant l'axe XX. Le capteur 100 comprend également un photodétecteur 120 aligné, selon un angle dépendant des applications, sur la source 112, de l'autre côté du passage 111. Ce photodétecteur 120 comprend un photodétecteur semiconducteur 121 tel qu'un phototransistor précédé d'une optique 122. Ce photodétecteur 120 fournit un signal de mesure S1 au circuit d'exploitation 200.
Le capteur 100 est également équipé d'un débitmè- tre 140, par exemple à ultrasons, qui fournit son signal S2 au circuit d'exploitation 200.
Suivant les applications, le capteur comporte également une sonde de température 150, lorsque par exemple la température du fluide est susceptible de varier de manière significative pour le signal résultant.
Le signal S3 de la sonde de température est également fourni au circuit 200.
Le circuit d'exploitation 200 se compose d'un circuit de mise en forme 210 des signaux du capteur 100 et d'un circuit de traitement 220 du signal ainsi mis en forme.
Le circuit de mise en forme 210 reçoit les signaux S1# S , S3 du photodétecteur 120 du débitmètre 140 et du capteur de température 150 pour les filtrer et les amplifier puis fournir les signaux S4 , S5, Sδ mis en forme, au circuit de traitement 220 constitué par un microprocesseur. Ce circuit de traitement 220 compare le signal obtenu à un ou des signaux de référence, pour former un signal représentatif de la turbidité du fluide en unités F.A.U., après l'avoir corrigé en tenant compte du débit et, le cas échéant, de la température du fluide analysé.
Le circuit d'exploitation 200 comporte également une mémoire permettant d'enregistrer les signaux reçus ainsi que des moyens d'affichage ou d'enregistrement des signaux. La figure 2 montre sous la forme d'un schéma-bloc la structure de l'appareil selon la figure 1. Cette description utilisera les mêmes références qu'à la figure 1 pour désigner les mêmes éléments. Selon la figure 2, l'appareil comprend une diode laser 112 avec son alimentation 115 reliée au circuit de traitement 200 par un câble 300.
Dans cette réalisation, le capteur 100 comporte une partie du circuit d'exploitation à savoir le circuit d'alimentation 15 de la diode 113 de la source 112 ainsi que les moyens de mise en forme des signaux fournis par le photodétecteur 121. A cet effet, il comporte un filtre 123 qui filtre les signaux pour séparer les parasites. Le filtre 123 est suivi d'un amplificateur 124 et d'une sortie 125. Le câble 300 qui fait la liaison entre le capteur
100 et le circuit d'exploitation 200 est de préférence un câble blindé mis à la masse 301 par son blindage 302.
Le circuit d'exploitation 200 se compose d'une alimentation générale 201 qui fournit l'énergie électrique sous la forme demandée par les différents utilisateurs ; notamment cette alimentation générale 201 est reliée à l'alimentation régulée 115 de la diode 113. L'alimentation générale 201 est également reliée au microprocesseur 202 constituant le circuit de traitement des données. L'entrée de l'alimentation générale 201 est, par exemple, la tension à 220 volts du réseau.
Le microprocesseur 202 reçoit, par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numérique 203 les signaux du capteur transmis par la ligne 300 reliée à un cir- cuit d'entrée 204.
Les données traitées par le microprocesseur 202 à partir des informations fournies par le convertisseur analogique/numérique 203 sont transmises soit à un moyen de re- layage 205 qui gère les différentes commandes pour la mise en route d'alarmes en cas de dépassement des seuils de turbidité ou de pompes et notamment de pompes de circulation et de relevage . Le microprocesseur 202 fournit également les informations à un moyen d'affichage 206 permettant d'afficher immédiatement la turbidité mesurée.
Le microprocesseur 202 est relié à une sortie d'enregistreur par un convertisseur numérique/analogique 207 et un circuit entrée/sortie 208. Enfin, le microprocesseur 202 est relié par une interface 209 à une sortie RS 232C assurant la liaison avec un ordinateur ou un automate.
Suivant les analyses de fluide à réaliser, l'appareil peut donner des mesures de turbidité ou effectuer un comptage de particules, donnant un histogramme ou une moyenne ainsi que d'autres informations accessoires comme par exemple le débit et la température du fluide.
La figure 3 montre un exemple de capteur de l'appareil de mesure selon l'invention.
Ce capteur 100 se compose d'un ensemble cylindrique avec un ajutage d'entrée 131 et de sortie 132, par exemple filetés, par lesquels on raccorde le capteur 100 sur une conduite principale si le débit de liquide n'est pas impor- tant ou en dérivation de la conduite principale si le débit de fluide dans la conduite principale est important.
Ce capteur 100 comprend un corps 132 dans lequel est réalisé un passage débouchant à l'entrée 131 et à la sortie 132. En travers de ce passage, il y a un logement trans- versai qui reçoit la source 133 munie de son optique 134, l'ensemble étant placé dans ce logement étage et y est fixé.
L'alimentation de la diode constituant la source 133 n'apparaît pas dans ce dessin.
La diode 133 dirige son faisceau à travers le passage 135 parcouru par le milieu à mesurer. De l'autre côté et de manière alignée avec la diode 133, se trouve le détecteur 136 en forme de photodiode ; cette photodiode 136 est bloquée dans un logement par un écrou d'arrêt 137 de même que la source est bloquée dans son logement par un écrou 138. Le débitmètre 140 et la sonde de température 150 sont également prévus dans cet exemple .
Le capteur 100 comporte également une carte 139 munie de la partie du circuit de traitement qui doit être si- tuée à proximité immédiate de la source de signaux, c'est-à- dire la diode 133 et le photodiode 136. Le circuit comprend ainsi l'alimentation de régulation de la source, un filtre suivi d'un amplificateur et l'unité de sortie. Le câble 300 sortant du capteur est également représenté dans cette figure.
Selon la construction de ce mode de réalisation, le capteur proprement dit est monté entre deux flasques 141, 142, non symétriques mais cylindriques, et qui portent l'une l'embout d'entrée 131, l'autre l'embout de sortie 132. Ces flasques sont réunis par des vis. Il y a également des joints d'étanchéité 143 qui ferment l'ensemble de manière étanche .
Selon l'exemple de réalisation, la source 133, sa lentille et le détecteur, sont alignés à l'équerre par rap- port à l'axe de circulation du fluide à l'intérieur du boîtier.
Selon le mode de réalisation, les flasques d'extrémité sont en PVC. Elles sont maintenues chacune par des vis 145. Le boîtier proprement dit peut avoir un corps en laiton et l'enveloppe en PVC. Dans le cas d'un milieu agressif, l'ensemble sera en acier inoxydable.
Le capteur selon l'invention permet de mesurer, suivant le modèle théorique qu'il contient, des turbidités différentes. Ainsi, il peut mesurer :
- une eau ou un fluide très purs dans la gamme des 0 à 3 F.A.U. ,
- de l'eau débarrassée de ses impuretés qui correspond à la gamme F.A.U. 0-30, - des eaux chargées en impuretés correspondant à la gamme F.A.U. 0 à 300 et
- des eaux très chargées pour la gamme F.A.U. comprise entre 0 et 3000 F.A.U.
Le capteur et par suite l'appareil de mesure se- Ion l'invention, fonctionnent en continu et permettent de surveiller en continu un fluide gazeux ou liquide.
La figure 4 montre un exemple d'implantation d'un capteur 100 et de son circuit d'exploitation 200, en dériva- tion 401 sur une conduite importante 400. Le capteur 100 intégré à la dérivation 401 est relié au circuit d'exploitation 200 par le câble 300. Le capteur 100 se situe dans l'installation industrielle alors que le circuit d'exploitation 200 est de préférence situé dans un emplacement protégé tel qu'une salle de contrôle regroupant les différents tableaux de commande de l'installation.
Le circuit d'exploitation 200 selon cet exemple comporte un afficheur avec un menu déroulant . Le capteur décrit ci-dessus se nettoie facilement par un moyen mécanique tel qu'une brosse ou un goupillon que l'on introduit dans le passage 111, 135 ou encore par un émetteur d'ultrasons intégré dans le capteur.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S 1°) Appareil de mesure de l'évolution des caractéristiques optiques d'un milieu liquide ou gazeux en circulation, par la mesure de la lumière diffusée à travers le milieu, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un capteur (100) ayant un passage (111) traversé par le milieu à mesurer,
- une source de lumière monochromatique et stabilisée sur une longueur d'onde (112) dirigée à travers (XX) le passage (111) ,
- un photodétecteur (121) aligné selon un angle dépendant des applications sur la source (112) dans le passage (111) ,
- un débitmètre (140) ,
- un circuit d'exploitation (200) formé d'un circuit d'alimentation (115) du laser (112) et de mise en forme
(210) des signaux du photodétecteur (100), et d'un circuit de traitement (220) pour évaluer les signaux du capteur (100) et du débitmètre et fournir des données représentatives .
2°) Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source (112) est une diode laser (113) .
3°) Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le photodétecteur (120) comporte une photodiode (121) .
4°) Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de mise en forme (210) des signaux du photodétecteur (100) se compose d'un filtre (123) et d'un amplificateur (124) .
5°) Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de traitement (220) comprend un microprocesseur (221) dans lequel est enregistrée un modèle théorique et dif- férentes sorties de relayage (205), d'affichage (206), vers un enregistreur (208) ou vers un ordinateur ou un automate (209) .
6°) Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débitmètre (140) est un débitmètre à ultrasons.
7°) Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend une sonde de température (150) .
8°) Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend un générateur d'ultrasons pour le nettoyage permanent ou périodique de l'intérieur du capteur traversé par le fluide.
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