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" Appareil pour la mesure de la résistivité des liquides et installation pour la détermination de la pureté de la vapeur des chaudières ".
La présente invention est relative à un appareil pour la mesure de la résistivité des liquides comprenant un circuit de mesure dans lequel est intercalé-un volume du liquide dont on veut mesurer la résistivité.
La résistivité des liquides variant avec la températu- re, il faut, si l'on désire comparer diverses mesures de résistivité faites à des températures différentes, cor- riger la mesure faite à une température quelconque pour ob- tenir la valeur de la résistivité à une température déter- minée, choisie comme température de réf érence. Cela né- cessite l'emploi de tables de correction et exige certains calculs.
Cette méthode est peu pratique, notamment lorsqu'il s'agit de mesures faites dans des installations industriel. les de chaudières en vue de déterminer la pureté de la vapeur en mesurant sa résistivité après condensation.
La présente invention a pour but de remédier à ces in- convénients en permettant d'obtenir, directement et sans calculs, la valeur de la résistivité à la température
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de référence, par une mesure effectuée à une température quelconque.
A cet effet, l'appareil suivant l'invention comprend des moyens permettant de modifier les constantes géométri- ques dudit volume liquide de manière à maintenir sa résis- tance constante quelle que soit sa température.
Dans une forme de réalisation particulière de l'inven- tion, dans le cas où l'appareil comprend un récipient rem- pli du liquide dont on veut mesurer la résistivité, et dans lequel sont immergées deux électrodes de mesure, cet appareil est pourvu, suivant l'invention, d'un dispositif agissant sur l'une au moins des électrodes et permettant de modifier, suivant la température à laquelle s'effectue la mesure, la distance entre les électrodes inversement proportionnellement à la variation de résistivité du liqui- de avec la température.
Les moyens utilisés pour modifier les constantes géomé- triques du volume liquide susdit peuvent être placés sous la commande de l'opérateur ou être commandés automatique- ment en fonction des variations de température du liquide dont on mesure la résistivité.
La présente invention a en outre pour objet une instal- lation pour la détermination de la pureté de la vapeur des chaudières par mesure de la résistivité de la vapeur condensée, installation comprenant un réfrigérant dans le- quel la vapeur se condense, et un réservoir rempli de va- peur condensée dans laquelle sont immergées deux électro- des de mesure.
Dans les installations de ce genre connues à ce jour, on condense la vapdur en la faisant passer dans un réfri- gérant, on prélève une partie de la vapeur condensée et on la verse dans le réservoir de mesuré.
Afin de permettre une mesure continue de la résisti-
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vité et pour pouvoir surveiller constamment le degré de pureté de la vapeur, suivant la présente invention, les vapeurs sont amenées de la chaudière audit réservoir par une conduite réfrigérée, le réservoir étant pourvu d'un trop-plein.
Dans une forme de réalisation particulière de l'inven- tion, l'amenée de vapeur se fait à la partie inférieure du réservoir, ce qui permet d'utiliser un réservoir ouvert à sa partie supérieure.
D'autres détails et particularités de l'invention ap- paraîtront au cours de la description des dessins anne és au présent mémoire et qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation particulière des objets de l'invention.
La figure 1 est une représentation schématique d'une installation pour la détermination de la pureté de la va- peur des chaudières.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une partie de l'installation de la figure 1.
La figure 3 est une vue de détail de la figure 2.
La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une- partie de l'installation des figures 1 à 3, avec commande automatique des moyens de réglage de la résistance à mesu- rer.
La figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une partie d'une variante de l'installation des figures 1 à 3.
La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une partie d'une autre variante de l'installation des figures 1 à 3.
La figure 7 est une vue en plan correspondant à la figure 6.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments analogues.
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L'installation représentée aux dessins comprend une chaudière 2 pourvue d'une conduite 3 de prise de vapeur.
Cette conduite pénètre dans un appareil 4 dans lequel elle est réfrigérée.
L'appareil 4 représenté en détails à la figure 2, con- tient un réservoir 5 à la partie inférieure duquel débou- che la conduite 3 et qui se remplit donc de vapeur conden- sée.
Le réservoir 5 est contenu dans un récipient 6 qui est également rempli de vapeur condensée et dans lequel passe la conduite 3 qui y est donc réfrigérée.
Le récipient 6 contient en outre une conduite d'évacua- tion 7 dont l'extrémité libre 8 se trouve au même niveau que la partie supérieure du réservoir. Cette conduite et sort sert de trop-plein/du récipient 6 en 9. Lorsque le réser- voir 5 est complètement rempli, il déborde dans le réci- pient 6 dont le trop-plein 7 évacue la vapeur condensée.
Celle-ci peut donc être amenée de manière continue au ré- servoir 5. Dans celui-ci sont immergées deux électrodes 10 et 11 qui peuvent être raccordées par des conducteurs 12 et 15 à un appareil de mesure de résistances 14 (figu- re 1) qui peut être un pont de Wheatstone, un ohmmètre, etc. On peut donc déterminer la résistivité de la vapeur condensée en mesurant la résistance du volume liquide com- pris entre les électrodes.
La résistivité varie avec le degré de pureté de la vapeur et sa mesure permet donc de caractériser celui-ci.
Cependant la résistivité diminue fortement lorsque la tem- pérature croit, il faut corriger la valeur de la résistivi- té mesurée à une température quelconque pour la ramener à la valeur correspondant à une température de référence.
A ce t effet, suivant l'invention, on modifie les constantes géométriques du volume liquide compris en-
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tre les électrodes de manière à produire une variation de résistance égale et de signe contraire à la différence entre la résistance du volume liquide primitif à la tempé- rature de la mesure, et la résistance de ce volume à la température de référence.
Dans le cas de l'installation représentée au dessin, on modifie la distance entre les électrodes en rapprochant ou en écartant l'électrode 11 d'une quantité proportionnel- le à la variation de résistivité.
Dans ce but, l'électrode 11 est montée sur une tige de support 15 dont l'extrémité 16 vient en contact avec un des bras 17 d'un levier coudé 18, pouvant pivoter au- tour d'un arbre 19.
Le récipient 6 est fermé par un couvercle 20 comprenant une buselure 21 dans laquelle la tige 15 est guidée. Un ressort 22 s'appuyant, d'une part, sur le couvercle 20 et, d'autre part, sur une saillie 23 de la tige 15, solli- cite constamment celle-ci et maintient son extrémité 16 en contact avec le bras de levier 17.
L'extrémité d'une vis à pas rapide 24 agit sur l'autre bras 25 du levier 18. Elle est commandée par l'opérateur au moyen d'un bouton de manoeuvre 26. Elle est, en outre, solidaire d'une aiguille 27 qui se déplace devant un ca- dran 28 lorsqu'on fait tourner la vis. Le cadran 28 est gradué en degrés de température (figure 3).
Un thermomètre 29 permet de mesurer la température de la vapeur condensée contenue dans le réservoir 5.
Supposons que l'on ait choisi comme température de référence 20 0. par exemple, et que la température lue au thermomètre 29 soit supérieure à 20 C. qu'elle soit par exemple de 22 C. La résistivité de la vapeur conden- see étant plus faible à 22 C. qu'à 20 C. il faut, pour obtenir, par la mesure en 14, la résistivité à 20 C.
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augmenter la distance entre les électrodes d'une quanti- té proportionnelle à la diminution de résistivité de 22 C à 20 C. Pour cela, on déplace la vis 24 en tournant le bouton 26, jusqu'à ce que l'aiguille 27 se trouve sur la graduation 22 du cadran 28. Le levier 18 pivote alors autour de l'arbre 19 dans le sens de la flèche X.
L'extrémité 16, sollicitée par le ressort 22, se dépla- ce vers le haut, entraînant l'électrode 11 qui s'écarte de l'électrode 10.
Si la température lue en 29 est inférieure à 200C. on tourne le bouton 26 en sens inverse, ce qui a pour ef- fet de rapprocher l'électrode 11 de l'électrode 10, donc de diminuer la résistance du volume liquide compris entre les électrodes et de compenser l'augmentation de résisti- vité due à la diminution de température'
Un étalonnage préalable permet de déterminer la posi- tion des graduations du cadran 28.
Ce qui précède suppose que la loi de variation de la résistivité de la vapeur condensée en fonction de la tem- pérature est indépendante du degré de pureté de la vapeur, ce qui se réalise en pratique car les mesures sont effec- tuées sur des vapeurs dont le degré de pureté oscille relativement peu autour d'une valeur moyenne.
L'appareil représenté à la figure 2 peut aussi être u- tilisé pour la mesure de la résistivité de liquides autres que de la vapeur condensée. Si on doit l'employer pour deux ou trois liquides ayant des lois de variation de la résistivité avec la température, très différentes, il suf- fit d'avoir plusieurs cadrans tels que 28, interchangea- bles et gradués de la manière voulue.
On peut naturellement utiliser l'appareil de la figure 2 sans l'alimenter de façon continue en liquide. Le réci- pient 6 et les conduites 3 et 7 deviennent alors super-
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flus.
Au lieu d'être produits par l'opérateur agissant sur le bouton de manoeuvre 26, les déplacements de l'électrode 11 peuvent être commandés automatiquement en fonction des variations de la température du liquide contenu dans le réservoir 5. On peut utiliser, à cette fin, l'installa- tion représentée à la figure 4. Celle-ci comprend une pièce 30 articulée à l'extrémité 16 de la tige 15 et pou- vant pivoter autour d'un arbre fixe 31. Une échancrure 32 est ménagée dans cette pièce qui porte un contrepoids 33 pouvant se déplacer sur une tige filetée 34.
Des contacts 35 à 40 sont prévus dans le thermomètre 29 à des niveaux qui sont respectivement atteints par le mercure du thermomètre pour des températures de 17 à 22 par exemple. Ces contacts 35 à 40 sont respective- ment reliés par des conducteurs 41 à 46 à différents en- droits d'un solénoïde 47 alimenté par une source de cou- rant 48 par l'intermédiaire d'une résistance 49.
D'autre part, une tige de fer doux 50 pénètre dans le solénoïde 47 par son extrémité supérieure et porte à son extrémité inférieure une broche s'engageant dans l'échan- crure 32. Lorsque la température du liquide ne dépasse pas 17 , tout l'enroulement du solénoïde 47 est alimenté et la tige 50 est attirée dans le solénoïde jusqu'à occu- per une position élevée, pour laquelle elle embrasse le maximum de flux;.
Si la température atteint 18 , le mercure du thermomè- tre court-circuite les contacts 35 et 36, ce qui a pour effet de mettre en court-circuit, par les conducteurs 41 et 42, la partie supérieure du bobinage du solénoïde. La forme du champ à l'intérieur de celui-ci varie et la tige 50 descend, par conséquent, la pièce 30 pivote autour de l'arbre 31 dans le sens de la flèche Y et l'extrémité
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16 s'élève, ce qui écarte l'électrode 11 de l'électrode 10. La distance entre les électrodes augmente et les ca- ractéristiques des divers éléments du circuit électrique peuvent être choisies de manière que cette augmentation compense la diminution de résistivité due à l'élévation de température.
Une résistance 52 insérée entre le contact 35 et le solénoïde limite les courants qui pourraient circuler dans les spires en court-circuit.
Si la température augmente encore, le mercure du thermomètre 29 vient court-circuiter de nouveaux contacts donc, une nouvelle partie du solénoïde 47. L'électrode 11 s'écarte de plus en plus de l'électrode 10.
La résistance 49 empêche le courant circulant dans le circuit d'alimentation du solénoïde d'atteindre une valeur trop élevée lorsque ce solénoïde est complètement ou pres- que complètement court-circuité.
En déplaçant le contrepoids 33 sur la tige filetée 34, on peut ajuster la position de l'électrode indépendam- ment de la variation de température, par exemple, pour lui donner sa position correcte à la température de référas ce.
Au lieu de modifier la distance des électrodes en fonction de la température pour compenser la variation de résistivité, on peut utiliser des électrodes de section ou d'inclinaison variables, ce qui permet également de modifier les constantes géométriques du volume liquide dont on mesure la résistance.
Ainsi, à la figure 5, on a représenté une installa- tion avec électrode d'inclinaison variable. L'électrode 11 est solidaire d'une tige 53 qui peut pivoter autour d'un arbre fixe 54. La tige 53 est articulée à une trin- gle horizontale 55 terminée par une butée 56 contre
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laquelle vient s'appuyer une extrémité 57 d'un levier 58 pivotant autour d'un arbre 59.
La vis 24 agit sur l'autre extrémité 60 du levier 58.
Une fente 61 est prévue dans le 'couvercle 20 pour le pas- sage de la tige 53.
Dans la position représentée, l'électrode 11 est ho- rizontale et la résistance du volume liquide envisagé, pour une température déterminée, est maximum. Cette posi- tion correspond donc à la plus faible température à consi- dérer, par exemple 17 .
Si la température augmente et atteint 20 par exemple, on déplace le bouton de manoeuvre 26 de manière à amener l'aiguille 27 sur la division 20 du cadran 28 (figure 3).
L'extrémité 60 se déplace alors dans le sens de la flèche Z. ce qui a pour effet de déplacer la butée 56 dans le sens de la flèche U et de faire pivoter l'électrode 11 autour de l'arbre 54 dans le sens de la flèche V.
L'électrode 11 devient oblique et la résistance du volume liquide augmente. Par un étalonnage convenable des divers éléments, cette augmentation peut compenser la di- minution de résistivité due à l'élévation de température.
Un ressort 62 tend constamment à ramener l'électrode 11 dans la position représentée.
L'installation représentée aux figures 6 et 7 comprend une électrode de surface variable.
A cet effet, l'électrode 11 porte un pivot 63 pouvant tourner dans un tourillon 64 solidaire d'une plaque 65 fi- xée au réservoir 5. Une ouverture 66 ménagée dans cette plaque peut être plus ou moins fermée par l'électrode 11 tournant autour du pivot 63 et offrant donc une surface utile variable. La commande du mouvement de l'électrode se fait par l'intermédiaire d'une tige 67 montée sur l'électrode et solidaire d'une tringle 68 sur l'extrémité
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de laquelle agit la vis 24. Supposons que la position représentée pour l'électrode 11 corresponde à une tempé- rature de 20 , Si la température descend à 17 par exem- ple, on amène l'aiguille 27 sur la division 17 du cadran 28 (figure 3) en agissant sur le bouton de manoeuvre 26.
La tringle 68 se déplace alors dans le sens de la flèche R, ce qui a pour effet de faire pivoter l'électrode 11 dans le sens de la flèche W et d'augmenter sa surface uti- le, ce qui, par un choix judicieux des divers éléments peut compenser l'augmentation de résistivité due à l'abais- sement de la température.
Un ressort 69 tend constamment à déplacer la tringle 68 en sens inverse de la flèche R. Si la température augmente, on agit sur le bouton de manoeuvre 26 de manière à déplacer l'extrémité de la vis 24 en sens inverse de la flèche R. Sous l'action du ressort 69, la tringle 68 suit ce mouvement et la surface utile de l'électrode 11 diminue.
Les installations décrites et représentées ne sont que des formes de réalisation partifulières des objets de l'invention. On pourrait y apporter diverses modifica- tions sans sortir du cadre de celle-ci. Ainsi, on pour- rait remplacer les électrodes planes par des électrodes cylindriques qu'on déplacerait longitudinalement l'une par rapport à l'autre.
D'autre part, la commande des déplacements de l'élec- trode 11 dans les diverses variantes pourrait* se faire par l'intermédiaire de liaisons mécaniques autres que celles considérées.
Enfin, les déplacements de l'électrode 11, dans le cas des variantes représentées aux figures 5 à 7 pourraient être commandés automatiquement en fonction des varia- tions de température du liquide dont on mesure la ré-
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sistivité en util14ba%-t)uh >ék8%ositif analogue à celui de la figure 4.
REVENDICATIONS.
1. Appareil pour la mesure de la résistivité des li- qui des, comprenant un circuit de mesure dans lequel est intercalé un volume du liquide dont on veut mesurer la résistivité, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de modifier les constantes géométri- ques dudit volume liquide de manière à maintenir sa résis- tance constante quelle que soit sa température.