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Dispositif pour l'examen de milieux gazeux et liquides.
La présente invention se rapporte aux moyens auxiliaires pour l'examen de gaz ou d'autres milieux fluides ou vola - tils par la constatation de leur conductibilité pour la chaleur émise par un élément thermoélectrique, et l'inven - tion consiste, en particulier, en un dispositif d'examen perfectionné permettant de mettre au point la conductibili- té thermique d'une cellule renfermant le milieu à examiner et de la comparer avec une cellule renfermant un milieu - type.
Bien connue est déjà la méthode d'examen de gaz etc. par le mesurage de la conductibilité thermique de cellules remplies du fluide à examiner dans un pont de Wheatstone, et on sait aussi que, pour obtenir les meilleurs résultats
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d'examen possibles, il faut une compensation des instru - ments d'examen, afin que la condition de l'équilibrage du pont soit remplie pour diverses températures. Ceci est par- ticulièrement important lorsque les cellules d'examen in- tercalées dans un pont de Wheatstone sont utilisées à me- surer des différentielles, comme dans le cas où il s'agit de constater pour une unité d'omalyse la teneur en impuretés d'un gaz, mélange gazeux ou autre fluide.
L'objet du présent perfectionnement est donc la créa - tion de moyens ou dispositions auxiliaires mécaniques pour rendre variable la conductibilité thermique des cellules d' examen individuelles, de sorte qu'on peut toujours, par une mise au point appropriée, obtenir un équilibre dans la con- duction de chaleur, lequel rend impossible qu'il se produise des erreurs ou des défauts provenant d'une source quelconque, particulièrement lorsque l'appareil est exposé à des tempé - ratures diverses.
Cette compensation peut évidemment s'effectuer par divers moyens, mais on préfère, dans le présent cas, la réa- liser par un déplacement plus ou moins grand d'un écran thermique ou d'un dispositif absorbant de la chaleur, lequel réduit la quantité de chaleur rayonnée par un élément ther- moélectrique et atteignant les parois de la cellule. Lorsque les thermomètres à résistance sont montés dans les cellules d'examen, il est possible de monter l'élément de résistance, d'une manière commercialement économique, dans une position parfaitement centrale ou, au cas de plusieurs cellules,dans une position relative exactement identique pour toutes les cellules, de sorte que, dans toutes les conditions d'examen, la quantité convenable de chaleur correspondant au calibra - ge de l'instrument est dispersée.
Il est impossible, en outre, de construire les thermomètres à résistance de telle manière qu'après leur montage dans les cellules tous les
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éléments chauffants rayonnent la même quantité de chaleur dans leurs cellules respectives.
Au moyen du perfectionnement que constitue la présente invention, tous les écarts de ce genre dans la quantité de chaleur rayonnée ou de chaleur dispersée par les parois de cellules peuvent être compensés et, une fois qu'un instru - ment a été convenablement calibré et mis au point, les lectures faites sur cet instrument n'exigent plus aucune correction pour tenir compte de modifications éventuelles de la température ambiante ou d'autres circonstances.
Les dessins ci-joints représentent une forme d'exécu - tion de l'invention.
La fig.l est le diagramme d'un pont de Wheatstone avec des cellules conductrices de chaleur d'après la présente construction perfectionnée intercalées dans son circuit.
La fig.2 montre en coupe longitudinale suivant la ligne 2-2 de la fig. 3 une telle cellule conductrice de chaleur avec ses moyens auxiliaires mécaniques pour la mise au point de leur pouvoir de dispersion de la chaleur.
La fig. 3 est une coupe transversale d'un bloc métalli - que montrant, réunies en une unité, des cellules pour chacune des quatre branches d'un pont de Wheatstone.
Ainsi qu'on peut le voir sur les dessins, en particu - lier sur la fig.l, la nouvelle installation perfectionnée pour l'examen de gaz etc. contient le pont de 'Wheatstone bien connu, dans lequel, comme d'habitude, des résistances proportionnées en manganine R1 et R sont intercalées dans d.es branches voisines du pont.
Entre les résistances fixes R1 et R2, on voit un fil - curseur S-W pouvant être utilisé à l'équilibrage du pont.
Entre le fil-curseur S-W et le point D opposé du pont se trouvent, utilement montées en série, une source de courant comme la batterie B, un milliampèremètre M-A et un rhéostat R
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servant à varier le passage de courant dans le pont.
Les deux autres branches du pont de Wheatstone contien- nent, comme le montre la fig.l, les cellules d'examen Al et A2 pour le milieu à examiner, et une telle cellule est mon- trée en détail par la fig.2.
Le galvanomètre G servant à la lecture directe des mo- difications dans le milieu à examiner est monté dans un cir- cuit passant par les points E et F..
Lorsque les branches de circuit Rl et R2 ont leurs résistances et leurs coefficients de température entièrement égaux, il se peut très bien, malgré cela, que le pont ne soit pas en équilibre, même si le même mélange gazeux tra - verse les deux cellules d'examen Al et A2. Une raison de ce fait est que le pouvoir de dispersion de la chaleur peut être différent dans les deux cellules, par exemple par suite de cette circonstance que, peut être, les thermomètres à résistance ou les éléments chauffants n'occupent pas la même position relative dans les deux cellules ou ne rayonnent pas la même quantité de chaleur dans leurs cellules.
Un équilibrage du pont au moyen du fil-curseur S-W ne supprime pas cet inconvénient lorsque les coefficients de température et les résistances sont différents dans les deux cellules A1 et A2, comme il a été expliqué dans ce qui pré - cède. Le remède approprié consiste à modifier le volume de la chambre dans l'une des deux cellules d'examen, ou bien à modifier, d'une manière quelconque, leur dispersion de cha- l:eur ou à la régler de façon à compenser la différence entre leurs résistances ou leurs coefficients de température, et à réaliser ainsi l'équilibre dans le rayonnement de chaleur des deux cellules A1 et A2.
Les cellules A et A2 sont avantageusement établies dans un bloc métallique 10, qui possède encore avantageuse - ment, comme le montre la fig.3, deux autres creux ou cham - bres 11 et 12 destinées à recevoir les bobines proportionnées
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Rl et R2, ces dernières pouvant être remplacées par des thermomètres à résistance. Dans ce dernier cas, les cellules 11 et 12 peuvent être remplies d'un gaz servant de milieu de comparaison ou être utilisées en coopération avec les cellules Al et A2.
Comme on le voit sur la fig.2, les cellu- les conductrices de chaleur A et A2 servant à l'examen sont pourvues d'une bobine de résistance chauffante 13, faite a - vantageusement en fil de platine enroulé autour d'un bâton de quarz et enfermé dans un petit tube de quarz 14. Les extrémités 15 de la bobine chauffante traversent les bouchons de fermeture 16 dans l'extrémité supérieure du petit tube 14, et le tube 14 est inséré dans l'extrémité supérieure de la cellule et y est maintenu par un chapeau fileté 17. Le gaz servant de milieu de comparaison ou le gaz etc. à examiner peut traverser les cellules en passant par les tubes d'ad - mission et de sortie 18 et 19, le gaz étant admis de préfé - rence en 18.
Comme il a été exposé dans ce qui précède, il est pra- tiquement impossible de monter les thermomètres à résistance 13 et 14 dans une position absolument centrale ou de manière à occuper la même position relative dans toutes les cellules d'examen et à posséder le même rayonnement ou la même dis - persion de chaleur. Pour compenser tous ces écarts, il est avantageux de forer l'extrémité inférieure des cellules et de visser dans le trou de forage, au moyen du filetage 21,un lourd bouchon métallique 20. Celui-ci est creusé ou forme une poche 22 dans laquelle est posée, de manière à pouvoir coulisser, une cosse tubulaire 23 servant d'écran thermique.
L'extrémité inférieure de cette cosse est fermée à l'excep- tion d'un trou taraudé qui est traversé par la vis de mise au point 24. La partie 25 du corps de la vis 24 traverse un trou dans la base de la poche de .bouchon 22 , vers l'exté - rieur, et est pourvue d'une tête 26, au moyen de laquelle
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on peut donc, en la tournant, régler la position de la cosse 23. La cosse 23 est empêchée de tourner lors de l'actionne - ment de la vis de mise au point par une fente longitudinale 27 de la cosse coopérant avec l'extrémité du tube d'admis - sion de gaz 18, lequel pénètre, à cet effet, d'une certaine quantité dans la cellule, ainsi que le montre la fig.2.
L'emploi de ce dispositif d'examen perfectionné est facile à comprendre et a lieu de la façon suivante :on fait d'abord passer à travers toutes les cellules d'examen le gaz servant de milieu de comparaison ou une même quantité d'un gaz quelconque ou d'un mélange gazeux, et on met au point les cosses-écrans 23 de façon à obtenir l'égalité de la dis- persion de chaleur dans toutes les cellules.' Lorsque toutes les résistances dans le pont de Wheatstone sont correctes, un dérangement quelconque de l'équilibre est occasionné par un rayonnement ou une dispersion inégale de la chaleur.
Or, pour corriger celle-ci, il fallait, jusqu'ici, des journées d'essais et de mises au point de calibrage ; mais le perfec- tionnement apporté par la présente invention permet d'élimi- ner ces erreurs en quelques minutes, simplement en mettant au point la cosse-écran 23 au moyen de la vis de mise au point 24. Les cosses-écrans peuvent être disposées de manière à permettre un très ample réglage, comme l'indiquent les pointillés de la fig.2. Dans ce but, les cosses-écrans tubu- laires 23 sont faites plus larges que l'extrémité inférieure du thermomètre à résistance 14, de sorte qu'elles peuvent glisser sur celui-ci et au-dessus de celui- ci sans qu'il y ait contact.
Du fait que l'extrémité inférieure du thermo - mètre à résistance correspondant 13-14 est recouverteou dégagée, la dispersion de chaleur des différentes cellules d'examen conductrices peut être égalisée et convenablement calibrée, de sorte que ces cellules fournissent des lectures correctes dans de larges limites de température.
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Tandis que la forme préférée du perfectionnement a été représentée, il est bien entendu que l'invention ne se limite pas aux détails de construction spécifiques repré - sentes, car on peut apporter diverses modifications à la disposition sans s'écarter de l'idée ni de la portée de 1' invention.
REVENDICATIONS.
1 ) Dispositif pour l'examen de milieux gazeux et liquides, caractérisé par une cellule conductrice de chaleur à parois convenant à la dispersion de la chaleur, et par un élément chauffant à résistance monté dans la cellule et dont la capacité de dispersion de la chaleur peut être modifiée par des moyens réglables.