<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de réglage du régime de ehauffe des fours
Le réglage.automatique de la température des fours s'effectu généralement en utilisant un dispositif actionné par un couple thermoélectrique et nécessitant un appareillage complexe et délicat.De plus le fait se stabiliser la température en un point du four ne signifie nullement que ee résultat est acquis dans. l'ensemble du four.
La présente invention concerne un procédé de réglage du régime de chauffe suivant lequel on commande le courant de ehauf- fage du four par un organe dénommé régulateur-pilote.Ce dernier, chauffé par un prélèvement effectué sur'le courant,se trouve soumis à ses fluctuations,et il est pourvu d'un thermostat qui établit automatiquement une relation donnée entre sa température propre et celle du four.On peut ainsi,méme si cette derniére est par exemple de 1000 C,utiliser un thermostat fonctionnant par exemple vers 100 C,beaucoup plus robuste qu'un pyrornétre thermo- électrique qui serait nécessaire:dans le contrôle direct.
En donnant des valeurs convenables à l'énergie diss'ipée dans le régulateur et à sa capacité thermique.on peut faire en
<Desc/Clms Page number 2>
sorte,par ce procédé.qu'il y ait parallélisme entre la montre de la température du régulateur et celle du four. Plus généralement il est possible de modifier les conditions de l'équilibre thermique du régulateur de telle sorte que' le régime de chauffe du four s' effectue selon une loi donnée.
La figure 1 représente schématiquement des orgues montrant un .,rode d'application du procédé.Le four I est chauffé électriquement par une résistance 2.Le corps du régulateur-pilote est cor,sti- tué par une masse métallique 3 chauffée par une résistance 4 mise en série avec le four.Le thermostat 5,représenté ici sous le ty'e e bilame,règle la température de la masse 3,,par une série de contacts et ae ruptures du courant qui affectent également le chauffage du four.On désigne par f le rapport de la durée moyenne du chauffage à la durée totale au cycle ( chauffage et arrêt).Soient 1 l'intensité du courant électrique;R et r les résistances respectives du four et au régulateur-pilote;
T et t leurs températures.La puissance instantanée dissipée dans la résistance r est r 1 2- et le puissance moyenne estrl2.A cette puissance correspond,dans des conditions données de déperdition thermique de la masse 3,une élévation de température At du régulateur-pilote qui lui est sensiblement proportionnelle.L'équation de l'équilibre thermique du régulateur est donc de la forme#t=@@@@On établirait de même que l'élévation de température@@ du four est telle que l'on ait@@@@@En divisant memebre à membre,on obtient : #T/#T= kR/#.
Il existe donc,ainsi que le confirme l'expérience,entre les élévations de température prises par le four et le régulateur une relation sensiblement linéaire.On notera toutefois que les variations de la température ambiante,ou des conditions de déperdition thermiques du régulateur,auraient pour effet de modifier la tempé- rature du four.Par exemple si la température ambiante croit,@t t diminue puisque la température t du régulateur est maintenue constante,et il en résulte une diminution deA T.
<Desc/Clms Page number 3>
Conformément à l'invention on évita cette influence extérieure en plaçant le régulateur-pilote dans une enceinte isotherme, pourvue elle-même d'un chauffage annexe et d'un second régulateur qui en maintient constante la température.On distingue ees élément, sur la figure I.Le corps 6 qui limite l'enceinte est de préférence en métal de parois épaisses et de bonne conductibilité thermique.
Il est chauffé par la résistanee 7 convenablement ealorifugée disposée, mise en dérivation sur le circuit de chauffage du four, et contrôlée par le thermostat 8.La température de l'enceinte 5 est choisie un peu supérieure à la température ambiante maxima susceptible d'être atteinte.
La constance de la température du régulateur-pilote,jointe à 1' invariabilité de sa déperdition thermique,ont donc pour effet d' assurer la constance de l'aeeroissement de température prise par le four.Si ee dernier fonctionne par exemple à 1000 ,et qu'il est bien calorifugé,les influences extérieures sont minimes,et la température du four reste pratiquement constante.le thermomètre à mercure qui contrôle le régulateur-pilote peut reçevoir au lieu de sa propre graduât ion,la .graduation correspondante du four qu'il contrôle,et être gradué par exemple de 0 à 1000 C.
Lorsque un moindre automatisme est admissible,on peut plaeer le régulateur-pilote dans une enveloppe qui le protége des courants d'air,et insérer dans son circuit de chauffage,rais en dérivation aux bornes du four,un rhéostat dont le curseur se déplace devant une échelle graduée selon les diverses températures ambiantes,en corrigeant ainsi manuellement leur influence.Selon l'invention on peut également modifier l'équilibre thermique du régulateur en ménageant dans l'enveloppe des ouvertures qui permettent d' établir un courant drair agissant sur le refroidissement du corps portant le thermostat.Ce courant d'air est réglé à l'aide d'un volet qui se déplace devant une graduation en températures ambiantes,telle que la déperdition tetabe du corps,
sous la double influence du rayonnement extérieur de l'enveloppe et de ce courant d' air,reste constante.
<Desc/Clms Page number 4>
Lors de la mise en service du four,une montée trop rapide de la température du régulateur aurait pour effet de provoquer un fonctie nnement prématuré du thermostat,et de retarder la mise en régime du four.Inversement une montée trop lente du régulateur aurait pour effet de porter momentanément le four à une température trop élevée Il est donc nécessaire que la capacité thermique du fégulateur ait une valeur telle que la montée de sa température s'effectue propor- tionnellement dans le temps à celle du four.On peut faire varier la vitesse de chauffage du four,soit par l'insertion progressive d'une barre massive dans la masse 3,
soit en établissant une liaisor variable entre cette masse et l'enveloppe 6 de manière à modifier l'équilibre thermique du régulateur.
Le régulateur pilote est normalement séparé du four,mais il est également possible -de le,placer sur cet appareil.L'enceintee, dont la température est choisie alors plus élevée,continue à jouer le role défini ci-dessus.On peut aussi supprimer l'enceinte et placer le régulateur par exemple au sein du calorifuge du four, dans une position telle que sa température soit assez modérée pour son bon fonctionnement.Cette solution est toutefois défectueuse en raison fies réactions calorifiques variables qui se produisent entre le four et le régulateur.
La constance du régime de chauffe du four ne suffitpas à assurer légalisation de la température dans ses différentes parti( @ On y parvient par une répartition appropriée des éléments résistant @ par exemple,dans un four tubulaireun enroulement à pas constant donne une température plus élevée au centre.Selon l'invention la concentration aes éléments résistants est réduite progressivement en partant d'une extrémité du tube vers le centre.
Un autre exemple d'application du procédé est donné par la figure @ ou sont représentés schématiquement un four électrique de forme tubulaire,et à une échelle plus grande le régulateur-pilote qui le controle.Le tube refractaire 9 du four,entouré par le calorifuge 10 reçoit une résistance 2' enroulée sur ce tube avec un pas décroissant des extrémités vers le centre,de manière à
<Desc/Clms Page number 5>
obtenir une distribution égale de la température.I1 est prolongé par une cheminée II créant un tirage limité'par l'orifice 12.
Lorsque le four est utilisé pour des analyses,l'orifice 12 choisi d'assez grand dianiétre,peut lui-même être obturé partiellement par un bouchon perçé d'un petit orifice.On peut ainsi incinerer rapide- ment un écntillon avec le tirage donné par l'orifice 12,puis fondre les cendres à une température plus élevée en laissant subsis- ter le léger tirage donné par le bouchon afin de parachever la combustion.Le régulateur-pilote comprend la base dilatable 13 en aluminnum qui supporte deux, tiges en invar,dont l'une 14 pivote autour de l'axe 15,et dont l'autre 16 est terminée par deux pointes.
L'une de celles-ci pivote autour du support 17 et l'autre sur une cavité pratiquée à l'extrémité de la tige 14.Un ressort 18 assure l'application des tiges sur leurs supports.On forme ainsi un triangle articulé dont la hauteur est fonction de la température de la base 13.Les variations de cette hauteur sont transmises par le doigt 19 au contacteur formé de la lame flexible 20 et de la vis de réglage 2I que commande le bouton 22.La base 13 renferme la résistance de chauffage 4', de valeur appropriée,
placée sous la tension du secteur dans un circuit qui comprend en outre le contac- teur et un relai 23 qui commande le circuit du four.Le régulateur est suspendu par les tiges 24 à la boite 6' à parois épaisses qui limite l'encei nte isotherme,uniformément chauffée par la résistane< 7' mise dans un circuit commandé par un régulateur semblable au précédent,et qui utilise la dilatation de la boite.
La mise en service du four est précédée par un étalonnage qui s'effectue comme il suit . On .flet d'abord le courant sur le circuit de l'enceinte,et lorsque celle-ci atteint par exemple 50 on met simultanément le courant sur le régulateur-pilote et sur le four.
On ajuste alors le rhéostat 25 jusqu'à ce que les vitesse::de montée de la température du four et du régulateur soient appropriées.
Lorsque le four atteint sa température de régime,on ajuste le bou- ton 22 pour obtenir la succession des ruptures et rétablissements du courant qui stabilisentles températures du régulateur et du
<Desc/Clms Page number 6>
four malgré les variations du voltage.Cet étalonnage peut être répété pour deux ou plusieurs régimes ,et on peut munir le bouton 22 d'un index qui se déplace devant un cadran gr due,pour passer aisément d'un régime de chauffe à un autre.Le contrôleest assuré par le thermomètre du régulateur-pilote,et les différentes valeurs de t et de T qui se correspondent .et @@ sont données par l'étalonnage.
L'invention est également applicable aux fours chauffés par des combustibles gazeux.Le régulateur-pilote est alors pourvu d' un thermostat chauffé par un bruleur branché sur la conduite qui ali@@te le four,et qui subit ses variations de pression et de pouvoir calorifique.Le thermostat actionne une valve qui commande l'admission du gaz au four,et en régularise la température.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée @ux dispositifs qui viennent d'être décrits,en exemple aux application du procédé.Notamment les thermostats utilisés peuvent d'être d'un modèle différent,et les facteurs utilisés pour le réplage àu régulateur-pilote peuvent être choisis parmi tous ceux qui sont susceptibles d'affecter son équilibre thermique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.