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La. présente invention est relative à un appareil de mesure du coefficient de sursaturation des solutions en ébullition, spécialement des solutions sucrées, comportant un élément porté à la température de la :solution bouillante et, un autre élément porté à la température d'ébullition du solvant pur.
Il est reconnu que la vitesse d'accroiss@ @t des cristaux pendant la cuisson d'une solution sucruc est conditionnée par le coefficient de surnaturation de ladite solution. Lorsque colui-c@ est trop élevé, il se forme des cristaux très fins qui fanent
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considérablement la séparation ultérieure de l'égout-mère et des cristaux de sucre par centrifugation. Lorsque ledit coefficient est trop faible, la formation des cristaux est très lente et le rendement de l'appareil à cuire n'est pas satisfaisant.
Il est de pratique courante en sucrerie et en raffinerie de sucre de commencer la cuisson avec une quantité relativement faible de sirop de sucre et d'admettre celui-ci, soit par charges succes- sives, soit en continu, pendant la durée de la cuisson. Cette ad- - mission de sirop de-sucre dans l'appareil à cuire est le plus souvent réglée manuellement par un ouvrier spécialisé qui observe la consistance de la masse-cuite au travers d'un regard et se base sur son expérience antérieure.
On a essayé de réaliser des appareils qui mesurent le coef- ficient de sursaturation et qui utilisent cette mesure pour com- mander automatiquement l'admission de sirop de sucre dans l'appareil à cuire et quelques détails au sujet d'un tel appareil seront donnés dans la description proprement dite, mais il est à remarquer que jusqu'à ce jour aucun de ces eppareils n'était suffisamment simple et d'un prix suffisamment bas pour pouvoir être employé d'une façon courante dans l'industrie.
La présente invention a essentiellement pour objet de con- struire un appareil capable de mesurer avec une précision suffi- sante pour des besoins industriels le coefficient de sursaturation des solutions en ébullition, spécialement des solutions sucrées.
Un autre objet de la présente invention est d'enregistrer les mesures du coefficient de sursaturation obtenues au moyen dudit appareil.
Un autre objet encore de la présente invention est d'utiliser les mesures du coefficient de sursaturation obtenues au moyen dudit appareil pour régler l'admission de la solution, spécialement du sirop de sucre, dans l'appareil à cuire.
A cet effet, 1' appareil selon l'invention comporte au moins un élément dont une grpndeur caractéristique varie dans un intervalle
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de température déterminé selon la formule suivante :
R = a (t + b)n (1) -dans laquelle :R est la mesure de la grandeur caractéristique !t est la température b est une Valeur à peu près constante a et n sont des paramètres 'quelconques.
Dans une forme -de réalisation particulière de l'invention, la grandeur caractéristique susdite est !La résistance électrique.
Dans -une forme de réalisation avantageuse de l'invention,
Il'.élément orté à la température de la solution bouillante et -l'élément porté à la température d'ébullition du solvant pur ont 'Chacun un% résistance qui varie selon la -formule prédéterminée, les deux éléments étant mis en série dans un circuit électrique qu'ils forment avec deux sources de tension, la tension existant entre le point de contact des deux sources et le point de contact des deux éléments étant appliquée à un dispositif de mesure.
Dans un cas particulier de la forme de réalisation déter- minée ci-dessus, les deux sources de tension ont une même différen- 'ce de potentiel.
Il est à noter que dans ce mémoire descriptif l'expression: "dispositif de mesure" doit être comprise dans le sens le plus large et se rapporte non seulement auxdispositifs permettant une lecture directe de la grandeur mesurée mais également aux dispo- sitifs d'enregistrement de cette grandeur ainsi qu'aux dispositifs de réglage en fonction de cette grandeur, par exemple aux disposi- tifs réglant l'introduction de la solution à évaporer dans l'ap- pareil à uire.
Dans une autre forme de réalisation de la même invention, l'élément porté à la température de la solution bouillante et l'élément porté à la température d'ébullition du solvant pur ont chacun une résistance qui varie selon la formule prédéterminée, ces deux éléments formant les branches adjacentes d'un point de Wheat-
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@ stone, dans une des diagonales duque@ est prévu un dispositif de mesure.
L'invention se rapporte également à un dispositif de mesure présentant certaines analogies avec le dispositif déterminé ci- dessus et comportant un élément porté à la température de la so- lution bouillante et un autre élément porté à la température d'ébullition du solvant pur, ces deux éléments ayant une résistance électrique qui varie linéairement en fonction de la température et formant des branches adjacentes d'un pont de Wheatstone, dans une des diagonales duquel est prévu un dispositif de mesure.
Selon l'invention, ce dispositif comporte des moyens rendant la grandeur électrique mesurée par ledit dispositif et déjà déter- minée par la différence de potentiel de la source de tension et la résistance des branches du pont en plus proportionnelle à un facteur 1 dans lequel tm est la température d'ébullition a' + b' tm de la solution et a' et b' des valeurs à peu près constantes.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de l'étude théorique sommaire et de la description de plusieurs formes de réalisation d'un appareil de mesure du coefficient de sursaturation des solutions en ébullition, spécialement des solutions sucrées,données ci-après à titre d'exemple non limitatif et avec référence aux dessins ci-annexés.
'Les figures 1 et 2 sont des schémas de principe d'un appareil de mesure du coefficient de sursaturation selon l'invention.
La figure 3 est un schéma de principe d'un appareil de mesure du coefficient de sursaturation selon l'invention.
La figure 4 est un schéma électrique plus détaillé d'un appa- reil de mesure et d'enregistrement du coefficient de sursatura- tion appliquant le principe représenté à la figure 3.
La figure 5 est un schéma de principe d'un appareil de mesure du coefficient de sursaturation selon l'invention.
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La figure 6 est un schéma électrique plus détaillé d'un appa- reil de mesure du coefficient de sursaturation appliquant le principe représenté à la figure 5.
La figure 7 est une vue schématique en coupe d'un élément constructif faisant partie d'une installation dont un appareil de mesure du coefficient de sursaturation selon l'invention fait par- tie.
La figure 8 est un schéma de principe d'une installation permettant de régler l'admission de la solution dans un appareil à cuire en utilisant la mesure du coefficient de sursaturation obtenue au moyen d'un appareil selon l'invention.
Dans les différentes figures les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques. Dans les différentes formules énoncées, les mêmes notations représentent des grandeurs identiques.
Quoique les principes énoncés au préambule de ce mémoire descriptif trouvent leur application dans de nombreux domaines et d'une manière générale chaque fois que des cristaux doivent être obtenus à partir d'une solution en évaporant le solvant par ébullition, les considérations et les exemples qui suivent se rapportent cependant uniquement à la cuisson du sucre, c'est-à-dire l'opération par laquelle on concentre, généralement sous vide, une solution sucrée pour en obtenir des cristaux de sucre.
Il sera notamment fait appel à des formules qui ont été em- piriquement déterminées et dont la précision, sans être absolue, est largement suffisante pour des @esoins industriels.
D'une façon analogue, il n'est pas nécessaire que les éléments utilisés pour la réalisation de l'appareil selon l'invention respectent rigoureusement la formule (1) énoncée plus haut; il suffit que ces éléments s'en approchent d'une façon telle que la précision des mesures données par l'appareil selon l'invention soit suffisante pour des besoins industriels.
Le fonctionnement de l'appareil de mesure du coefficient de
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sursaturation des solutions en ébullition selon l'invention est notamment basé sur le fait bien connu que la température d'ébulliti= on d'une solution d'une substance quelconque dans un solvant quelconque est plus élevée que la température d'ébullition dudit solvant à pression égale. La différence entre ces deux températures est appelée "élévation de la température d'ébullition". Il est connu que cette élévation de la température d'ébullition est pro- portionnelle au poids de la substance dissoute par Unité de poids du solvant.
Cette propriété a été utilisée depuis longtemps en sucrerie et en raffinerie de sucre pour connaître la concentration d'une solution sucrée en ébullition et le brevet allemand 210. 543 et le brevet des Etats-Unis d'Amérique 1.948.052 décrivent déjà des appareils qui enregistrent l'élévation de la température d'ébul- lition de la solution.
Mais il est reconnu que la formation et l'accroissement des cristaux au sein de la solution dépendent du coefficient de sur- saturation de la solution et non de la concentration de la solution.
Pour que des cristaux puissent se former et croître en dimensions, il est nécessaire que la solution-mère soit sursaturée, c'est-à-dire qu'elle contienne plus de sucre dissout qu'une solution saturée de température égale. Dans ces conditions ladite solution-mère est dans un état instable et abandonne du sucre au profit des cristaux. Cet apport de sucre aux cristaux est conditionné par l'importance de la quantité de sucre en excès dans la solution par rapport à une solution saturée de température égale, c'est-à- dire par le coefficient de sursaturation de la solution.
Etant donné le fait bien connu que la solubilité du sucre dans l'eau varie considérablement selon la température de la solution, une solution de concentration déterminée pourra être en--dessous ou au-dessus du point de saturation selon la tempé- rature de ladite solution. La connaissance de la concentration
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de la solution sucrée n'est par conséquent d'aucune utilité sans la connaissance simultanée de la température et un calcul à partir de ces deux donnéeest nécessaire pour connaître le coefficient de sursaturation.
Ce calcul peut être simplifié par l'emploi d'aba- ques ou de règles à calcul spéciales, mais il est désirable, pour faciliter la cuisson du sucre, de posséder un appareil, capable d'indiquer directement le coefficient de sursaturation, cette indication pouvant être enregistrée et utilisée éventuellement pout régler l'admission du sirop de sucre dans l'appareil à cuire.
Un tel appareil est décrit pour la première fois dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 2.135.511. Le fonctionnement de cet appareil est basé sur le fait que lorsque on porte sur un diagramme la température d'ébullition de la solution sucrée en abscisse et la température d'Ebullition de l'eau sous une pression égale en ordonnée, les points représentant des solutions de même sursaturation se trouvent sur une même droite et que toutes les droites correspondant aux diverses sursaturations se coupent sensi- blement au même point. Il existe donc un rapport entre le coeffi- cient de sursaturation de la solution et le coefficient angulaire de la droite déterminée par ledit point et par le point qui re- -présente ladite solution.
La réalisation de cet appareil est assez compliquée et nécessite l'emploi d'un amplificateur coûteux en rai- son des faibles tensions qui doivent être comparées. Pour des be- soins industriels il est désirable de posséder un appareil plus simple, plus robuste et moins coûteux que celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 2.135.511.
Le coefficient de sursaturation d'une solution sucrée est défini comme le rapport entre le poids de sucre dissous dans l'unité de poids de solvant pour ladite solution et le poids de sucre dissous dans.l'unité de poids de solvant pour une solution de même composition et saturée en sucre à température égale.
Les principes énoncés plus haut sont valables aussi bien pour
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les solutions constituées uniquement de sucre et d'eau que pour cel- les qui contiennent des substances étrangères, spécialement les im- puretés qui proviennent de la betterave ou de la canne à sucre, qui existent dans les solutions obtenues au cours de l'extraction et du raffinage du sucre. Par solutions sucrées de même composition, il est entendu des solutions dont la matière sèche dissoute possède une composition qualitative et quantitative identique, et qui ne diffèrent entre elles que par leur teneur en eau.
Il résulte des principes énoncés plus haut que le coefficient de sursaturation d'une . jlution est également le rapport entre l'élévation de la température d'ébullition de ladite solution et l'élévation de la température d'ébullition d'une solution de même composition, de température d'ébullition égale et saturée en sucre puisque lesdites élévations de température sont elles-mêmes proportionnelles aux concentrations desdites solutions. Ceci peut être représenté par la formule (2):
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S représente le coefficient de sursaturation.
#t représente l'élévation de la température d'ébullition de la solution sucrée dont on désire mesurer le coefficient de sursaturation.
#ts représente l'élévation de la température d'ébullition d'une solution de même composition et de même température d'ébul- lition que ladite solution sucrée, mais saturée en sucre.
La littérature donne déjà deux diagrammes basés sur des don- nées expérimentales, desquels on peut déduire l'élévation de la température d'ébullition #ts d'une solution de composition connue, saturée en sucre, en fonction de sa température d'ébullition. Il existe des discordances entre ces deux diagrammes pour les solu- tions sucrées très impures, sans doute à cause de la nature variable des impuretés, mais pour les solutions sucrées assez pures les
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valeurs données par les diagrammes retrouvés 'dans 'la 'littérature sont très voisines'.
Une étude détaillée de ces diagrammes contre qu'ils peuvent être représentes avec une précision largement suffisante pour 'les besoins Industriels par la formule empirique suivantes
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dans laquelle: #ts a 'la même signification que dans la formulé (2-')
P es't la pureté de la solution sucrée dont on désire mesurer le coefficient de sursaturation, exprimée en grammes de sucre pour cent grammes de matières sèches contenues dans la solution; tm la température d'ebullition de ladite solution.
En combinant les formules (2) et (3), on obtient la formule suivante:
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Il résulte de cette formule qu'on peut obtenir le coefficient de sursaturation d'une solution sucrée en divisant l'élévation de la t'empérature d'ébullition de cette solution par le produit de deux facteurs dont l'un dépend de la pureté et l'autre de la tem- p.érature d'ébullition de ladite solution.
Il importe de remarquer qu'il est généralement reconnu que la présence de cristaux ne modifie pas la température d'ébullition d'une solution de sorte que les principes énoncés ci-dessus sont également d'application aux masses-cuites en ébullition, c'est-à- dire aux solutions sucrées contenant une quantité importante de cristaux de sucre en suspension. Il va de soi que l'élévation de la température d'ébullition d'une telle solution est proportionnelle à la quantité de sucre réellement dissous, sans qu'il doive être tenu compte du sucre présent à l'état solide.
Les figures 1 et 2 se rapportent à un principe d'appareil de
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mesure du coefficient de sur saturation des solutions en ébullition basé sur la formule (4).
Dans la figure 1 la source de tension 1 produit une diffé- rence de potentiel E ; curseur du potentiomètre 2 peut être réglé d'une manière telle que la différence de potentiel entre les points
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3 et 4 soit égale à ¯¯¯¯B######## . . Cette différence de po- 1 + 3,5 (2 - log P) tentiel est appliquée aux résistances 5, 6, 7 et 8 qui forment un pont de Wheatstone. Les résistances 7 et 8 sont indépendantes de la température tandis que les résistances 5 et 6, qui sont par exemple constituées d'un fil de nickel, dépendent de la température d'une façon linéaire, la résistance 5 étant portée à la température d'ébullition de la solution sucrée dont on désire mesurer le coef- ficient de sursaturation, et la résistance 6 à la température d'ébullition de l'eau sous la même pression.
Si les résistances 5, 6,7 et 8 sont choisies à peu près égales et grandes par rapport à la résistance du potentiomètre 2 mais petites par rapport à la résistance de l'ensemble des éléments placés entre les points 9 et 10, la différence de potentiel entre les points 9 et 10 est sensiblement proportionnelle à
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ILJ-Lt # Le courant traversant l'appareil de mesure 1 + 3,5 (2 - log P) 11 est déterminé par ladite différence de potentiel et par les résistances des éléments 12 et 13 ainsi que la résistance interne de l'appareil de mesure 11 lui-même.
Il est possible de choisir les éléments 11, 12 et 13 de telle sorte que le courant traversant l'appareil de mesure 11 soit
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proportionnel à 1¯¯¯ . Ceci est avantageusement réalisé #0,4.2 + 0,09 tm si l'élément 12 est constitué-par un matériau semi-conducteur particulier, dont la résistance décroît fortement lorsque la tempé- rature s'élève et que ledit élément est porté à la température d'ébullition de la solution. De tels éléments existent dans le
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commerce sous les noms de "thermistors", "thermistances" ou "résistances à coefficient de température négatif".
L'élément 13 sera par exemple une résistance fixe dont la valeur ainsi que celle de la résistance interne de l'appareil de mesure 11 seront calculées de telle sorte que le courant traversant l'appareil de mesure soit, comme il est dit ci-dessus, proportionnel à
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1 Ledit courant est dans ce cas aussi proportion- 0 .2 + 0, 09 to nel à E p, t et donc aussi ;l + 3,5 (2 - log p) / l' (oW2 -1- 0,09 tm) proportionnel au coefficient de sursaturation ae la solution a cause de la formule (4).
Dans la figure 2, la différence de potentiel entre les points 3 et 4, dont la valeur est réglée au moyen' du potentiomètre 2 de
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manière telle qu'elle soit proportionnelle, à 1 + 3,5 (2 - log P) est réduite par la combinaison des résistances des éléments 12 et 13 ainsi que de l'ensemble des résistances 5, 6, 7 et 8'et de là résistance interne de l'appareil de mesure 11, d'une manière telle que la différence de potentiel entre les points 14 et 15 soit
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proportionnelle à 1 1 + 3,5 (2 - log Pu (0,42 + 0,09 tm) Ceci peut être obtenu grâce à un choix convenable de ces divers éléments, l'élément 12 étant par exemple une thermistance portée à la température de la solution et l'élément 13 une résistance indépendante de la température.
Les éléments 5 et 6 dont la résistan- ce varie linéairement en fonction de la température sont portés respectivement à la température d'ébullition de la solution sucrée et à la température d'ébullition de l'eau. Les résistances 7 et 8 sont des résistances fixes choisies par exemple de valeur à peu près égale à celle des éléments 5 et 6.
Si la résistance interne de l'appareil de mesure 11 est suffisamment élevée par rapport aux résistances 5, 6,7 et 8, l'intensité qui le traverse est sensi- blement proportionnelle à la fois à. la différence de potentiel existant entre les points 14 et 15 et à l'élévation de la tempéra- ture d'ébullition de la solution #t, donc proportionnelle aussi
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au produit de ces deux grandeurs et aussi au coefficient de sur- saturation de la solution en vertu de la formule (4).
Les schémas de principe représentés par les figures 1 et 2 présentent donc une grande analogie, la seule différence réside en ce que le circuit correcteur constitué par la thermistance 12 et la résistance 13 est inséré dans le pont de Wheatstone par- tiellement en parallèle et partiellement en série avec le dispo- sitif de mesure dans le schéma de la figure 1 et entre la source de tension et le pont de Wheatstone dans le schéma de la figure 2.
D'autres circuits correcteurs peuvent être imaginés aisément mais l'inconvénient commun des appareils dont le principe est représenté dans les figures 1 et 2 est que les courants à mesurer sont très faibles et qu'il est indispensable de prévoir des am- plificateurs très sensibles et par conséquent très coûteux. Cet inconvénient peut être évité en utilisant un appareil basé sur un autre principe dont la description est donnée ci-après.
L'appareil, dont le schéma électrique simplifié est représen- té à la figure 3, comporte des éléments 16 et 17 qui peuvent - avantageusement être choisis identiques et dont la résistance varie en fonction de la température d'après la formule:
R = a (t + b)n (1), ' R représentant la résistance de l'élément t représentant la température b représentant une valeur à peu près constante a et n représentant des paramètres quelconques.
L'élément 16 est porté à la température d'ébullition de la solution sucrée et l'élément 17 est porté à la température d'ébulli- tion de l'eau sous la même pression. L'appareil comporte encore deux sources de tension 18 et 19 montées en série et dont les dif- férences de potentiel peuvent avantageusement être choisies égales.
Il sera démontré ci-après que, dans le circuit décrit ci-dessus et représenté par la figure 3, le rapport entre la différence de
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potentiel, appelée #E, existant entre le point 20 (point de contact des sources 18 et 19) et le point 21 (point de contai des résistances 16 et 17) et la différence de potentiel E de chacune des sources de tension 18 et 19, dépend uniquement de la sursaturation de'la solution sucrée et de la pureté de ladite solution.
Soit Rm la résistance de l'élément 16 porté à la température tm , celle-ci étant la température d'ébullition sous une pression donnée d'une solution sucrée dont l'élévation de la température d'ébullition est #t.
Soit Rv la résistance de l'élément 17 porté à la température tm - #t, celle-ci étant la température d'ébullition de l'eau sous la même pression. Il résulte de la formule (1) que :
Rm = a (tm + b)n
Rv = a (tm - #t + b)n
La valeur de peut être obtenue par un calcul simple et
E est donnée par la formule suivante:
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En remplaçant dans cette formule Rm et Rv par leur valeur, énoncée ci-dessus, on obtient:
EMI13.2
La formule 4 peut aussi être mise sous la forme
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En choisissant pour b la valeur de 4,66 et en appliquant les propriétés des proportions, on en déduit la formule suivante :
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La formule (8) peut aussi s'écrire comme suit:
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En combinant les formules (6) et (9), on obtient la formule suivante :
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Des exemples pratiques prouvent que la formule (10) peut être écrite de la façon suivante, sans commettre d'erreur trop impor- tante pour des mesures de caractère industriel:
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Etant donné que la valeur 0,09 S est en pratique petite vis-à- vis de l'unité, la formule (il) peut même être encore simplifiée comme suit:
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Il résulte des formules (10), (il) et (12) que pour une pureté donnée de la solution sucrée, la différence de potentiel existant entre les points 20 et 21 dans le schéma représenté par la figure 3, ne dépend que du coefficient de sursaturation de la , solution et est sensiblement proportionnelle audit coefficient.
En principe, les paramètres a et n de la formule (l) peuvent avoir une valeur quelconque; il est cependant avantageux que leur valeur soit relativement élevée. En effet, d'une part la formule(12) indique que la différence de potentiel #E, qui est proportionnelle au coefficient de sursaturation S est également proportionnelle au paramètre n, et d'autre part pour une différence de potentiel E donnée, la quantité de chaleur dégagée par effet Joule dans les éléments 16 et 17 est d'autant plus faible que le paramètre a est plus élevé. Cette quantité de chaleur doit être suffisamment petite pour ne pas influencer les températures desdits éléments, qui doivent uniquement être déterminées par le milieu environnant.
Selon la formule (10) il serait nécessaire de prévoir un étalonnage différent de l'appareil de mesure du coefficient de sur- saturation pour chaque pureté de la solution sucrée. Il est plus
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avantageux d'utiliser la formule (11) en faisant varier la différent de potentiel de chacune des sources de tension 18 et 19 en fonction de la pureté de telle sorte que E (1 + 3,5 (2 - log P)] soit une valeur constante. Dans ce cas, la différence de potentiel #E dépend uniquement du coefficient de sursaturation de la solution sucrée quelle que soit sa pureté et un seul étalonnage de l'ap- pareil suffit.
L'étude théorique exposée ci-dessus suppose l'existence de résistances dont la valeur dépend de la température selon la for- mule (1). Les éléments dénommés "thermistances" qui ont été men- tionnés plus haut, ont une résistance qui varie en fonction de la température sensiblement selon une loi exponentielle. Dans un intervalle de température limité à une vingtaine de degrés,comme c'est le cas en pratique dans l'ebullition des solutions sucrées, on peut presqu'admettre que la résistance de la thermistance varie selon la formule (1) à condition de choisir judicieusement les paramètres a. et n. Pour connaître la valeur de a et n, on mesure la résistance de l'élément examiné à deux températures différentes et on applique deux fois la formule (1) dans laquelle on considère a et n comme inconnus.
Les valeurs de a et n trouvées sont in- troduites dans la relation (1) et permettent de calculer la valeur de R pour n'importe quelle température. L'expérience montre que les valeurs de R tirées de cette équation correspondent très bien aux résistances de la thermistance mesurées aux mêmes températures.
Les thermistances n'ayant pas une courbe résistance/température parfaite et divers échantillons du même type pouvant présenter une large dispersion de caractéristiques, il est possible en triant un groupe de thermistances de choisir celles qui se rapprochent le plus de la fonction idéale. La courbe résistance/température d'une thermistance peut dans certains cas être corrigée de manière à ce qu'elle se rapproche plus de la fonction idéale en ajoutant en parallèle ou en série des résistances de valeur déterminée.
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La figure 4 se rapporte à une forme de réalisation selon le principe représenté à la figure 3 et dont l'étude théorique a été faite ci-dessus.
Un transformateur 22 protégé par un fusible 23 est relié au secteur par l'intermédiaire d'un interrupteur bipolaire 24. Ledit interrupteur commande en même temps le moteur synchrone, non repré- senté au schéma, qui fait défiler la bande de papier de l'appareil enregistreur. Les conducteurs qui mènent vers le moteur de l'appa- reil enregistreur, ont été désignes par 25. Un premier enroulement secondaire 26, donnant par exemple une tension de 12 volts, ali- mente les filaments 27 des deux lampes 28 qui sont montes en série pour que la rupture d'un de ces filaments provoque l'arrêt complet de l'appareil de mesure du coefficient de sursaturation.
Le deuxième enroulement secondaire 29 fournit par exemple une tension alternative'de 275 volts, laquelle est utilisée pour pro- duire un courant continu par l'intermédiaire d'un redresseur au sélénium 30 et de deux cellules de filtrage dont les éléments sont désignés par 31 et 32. Les résistances 33, 34 et 35 introduisent . une chute de tension suffisante pour que le tube stabilisateur 36 soit alimenté de façon à ce que la tension entre les électrodes soit constante et ait par exemple une valeur de 108 volts. La présence du tube stabilisateur est nécessaire pour que l'indication de l'appareil ne soit pas influencée par les variations de la tension du secteur.
Aux extrémités de la résistance 33 on prélève, comme on peut le constater au schéma, les tensions alimentant les grilles-écrans at les plaques des deux lampes 28. Le potentiomètre 37 sert à .faire varier la tension appliquée entre les points 38 et 39. La tension existant entre ces points 38 et 39 correspond à la tension produite par les deux sources de tension 18 et.19 au schéma de principe de la figure 3.
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Le réglage de la tension par le potentiomètre 37 est nécessaire pour qu'on puisse tenir compte de la pureté de la solution traitée.
Il résulte en effet de l'étude théorique faite ci-dessus que la va- leur de la différence de potentiel #E mesurée est uniquement fonc- tion du coefficient de'sursaturation si la tension appliquée , E est réglée en fonction de la pur eté. Le courant qui passe à travers la résistance 37 du potentiomètre est pratiquement indépendant de la température si la somme des résistances 40, 41 et 42 est beaucoup plus faible que, la somme des thermistances 43 et 44. La thermistan- ce 43 est portée à la température de la solution sucrée en ébulli- tion,
tandis que la thermistance 44 est portée à la température' d'ébullition de l'eau à la même pression
La chute de tension dans le potentiomètre 37 est pratiquement indépendante de la température puisque le courant qui passe à travers cette résistance n'est pratiquement pas déterminé par la valeur des résistances des thermistances mais bien uniquement par la somme des résistances 40, 41 et 42. Les thermistances 43 et 44 doivent donc avoir une résistance spécifique élevée.
Le potentiomètre 41 permet de régler le potentiel du point 45 de telle façon que lorsque le coefficient de sursaturation est nul, #E soit également nul. Un coefficient de sursaturation nul ne se rencontre évidemment jamais en pratique, puisque cela signifierait, conformément à la définition énoncée ci-dessus, que la solution sucrée ne contiendrait plus de sucre. Toutefois, il est facile de contrôler pratiquement ce point en faisant bouillir de l'eau dans l'appareil à cuire. Les éléments 43 et 44 se trouvent alors à la même température et le potentiomètre 41 est réglé jusqu'à ce que la différence de potentiel entre les points 45 et 48 soit nulle.
Pour un bon fonctionnement de l'appareil de mesure du coefficient de sursaturation, il est indispensable que ladite différence de potentiel s'annule pour une même position du curseur du potentio- mètre 41 quelle que soit la température commune des éléments 43 et
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44. Ceci est réalisé si, à température égale, les résistances des éléments 43 et 44 sonb dans un rapport constant. Il est avantageux de choisir ce rapport égal à l'unité et dans ce cas, les éléments 43 et 44 doivent avoir des résistances identiques pour des tempé- ratures identiques.
Comme on peut le constater à la figure 4, les résistances de charge 46 et 47 se trouvent entre les cathodes et le'coté négatif de la haute-tension. Un tel montage est connu sous les dénominations "cathode follower" ou "cathodyne". Il est connu qu'un tel montage fournit entre les cathodes une différence de potentiel sensiblement égale à celle existant entre les grilles pour un large intervalle des tensions des grilles-écrans et des plaques. La différence de potentiel entre les cathodes est susceptible de fournir un courant relativement important et suffisant pour entraîner un appareil en- registreur avec inscription par une plume, sans amplification intermédiaire.
La tension entre les points 38 et 45 d'une part et 45 et 39 d'autre part correspond à la te@sion fournie par les sources de tension 18 et 19 du schéma de principe: les résistances 43 et 44 correspondent aux résistances 16 et 17 du schéma de principe et les points 45 et 48 correspondent aux points 20 et 21 du schéma de principe. La différence de potentiel à enregistrer est donc celle existant entre les points 45 et 48, donc entre les grilles des tubes 28. Toutefois, comme il a été signalé ci-dessus, la dif- férence entre les potentiels des cathodes est pratiquement iden- tique à celle existant entre les potentiels des grilles. Les points 49 et 50 reliés aux cathodes appliquent la différence de potentiel à mesurer et à enregistrer à l'appareil enregistreur.
L'enregistreur ne peut pas être placé directement entre les points 45 et 48 vu qu'il constituerait pratiquement un court-circuit.
La résistance 51 et le potentiomètre 52 déterminent la sensibilité de l'enregistreur. Un condensateur 53 freine le déplacement trop brusque de la plume de l'appareil enregistreur
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en cas de rupture accidentelle d'une des connexions aux ther- mis tances.
L'appareil dont le schéma électrique est représenté à la figure 4, est complété par trois ampoules-témoins. La première ampoule 54, qui est du type à incandescence, contrôle l'alimen- tation; les ampoules 55 et 56 sont du type à ionisation; l'am- poule 55 a une tension d'ionisation telle qu'elle s'allume uniquement si la haute tension est normale et si le tube 36 est normalement amorcé; l'ampoule 56 s'éteint en cas de rupture d'un des filaments 27 des lampes 28.
Il résulte de la description donnée ci-dessus que le fonc- tionnement de l'appareil représenté à la figure 4 correspond en principe au fonctionnement du schéma de la figure 3. Une valeur correspondant à #E est appliquée à l'appareil enre- gistreur et la valeur de E peut être réglée en fonction de la pureté de la solution sucrée.
Les principes exposés ci-dessus peuvent être appliqués sous. une forme légèrement différente pour la construction d'un appareil beaucoup plus simple comportant uniquement un tube stabilisateur. Toutefois, cet appareil, dont le schéma de prin- cipe est représenté à la figure 5 et le schéma complet à la figure 6, se prête plus difficilement à l'enregistrement que la réalisation de la figure 4 parce que le courant et la tension à mesurer sont .faibles.
Il est toutefois possible d'enregistrer la mesure au moyen d'un appareil enregistreur à galvanomètre suspendu et inscription ponctuelle ou encore, mais cette so- lu tion serait plus coûteuse, au moyen d'un amplificateur de courant, par exemple un transistor, suivi d'un appareil enre- gistreur normal .9. inscription par plume.
Un tel appareil enregistreur pourrait éventuellement être aussiutilisé sans amplification intermédiaire à condition d'augmenter le courant 'à mesurer en faisant passer une intensité
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plus forte dans les thermistancen. Il serait 'ans ce eus n-:;alr-3 que celles-ci aient une gronda surface pour qu; ;'1.,,-J'::;5 piJ,i:,';cr1f.; i;-0- cuer la chaleur produite par eff,:t JOUI-0 snnn ((;llil1Jff'?:m0(1; yrcjre appréciable.
Une étude détaillée analogue à celle effectuée au sujet de l'installation selon les figures 3 et 4 pourrait être effectuée au sujet de l'appareil selon les figures 5 et 6. Toutefois, l'ex- plication théorique est limitée ci-après à quelques peints essen- tiels et en particulier aux solutions sucrées pures.
Le pont de Wheatstone représente par la figure 5 est con- stitué par les thermistances 57 et 58, portées respectivement à la température d'ébullition de la solution sucrée et à la tem- pérature d'ébullition de l'eau, et par les résistances 59 et 60 indépendantes de la température. Une différence de potentiel 2 E est appliquée entre les points 62 et 63 et un appareil de mesure 61, dont la résistance interne est désignée par r, est relié aux points 64 et 65.
Si, par exemple, les résistances 59 et 60 ont la même valeur désignée par R' et si cette valeur est très grande par rapport aux résistances Rm et Rv des deux thermistances 57 et 58 - qui peuvent être avantageusement choisies de type identique - Rm étant la résistance de la thermistance 57 et Rv la résistance de la ther- mistance 58, on peut démontrer par applications successives de la
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loi d'Ohm que leintensit-é i du courant traversant l'appareil de mesure 61 est donnée approximativement par la formule suivante:
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La formule (13. est comparable à la formuler).La. différence par rapport à cette formule réside d'une part dans le présence du terme r, au dénominateur et d'autre part nar la présence du facteur
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constant R'.
Grâce à la présence du terme r, il est possible d'utiliser des thermistances qui ne suivent pas d'une façon suf- fisamment précise la formule (1). La valeur de r sera donc choisie de façon à compenser les erreurs de mesure qui seraient provoquées par l'écart existant entre la résistance réelle des thermistances utilisées à une température donnée et la résistance telle qu'elle est calculée pour cette même température à partir de la formule (1).
La valeur de r n'est pas nécessairement constituée par la seule résistance interne de l'appareil de mesure 61. On peut adjoindre à celui-ci des résistances fixes ou va.riables, soit en fonction de la température (par exemple des thermistances}, soit en fonction de la différence de potentiel existant entre leurs extrémités (de telles résistances sont connues dans le commerce sous le nom de "Voltage dépendent resistors" ou résistances VDR). Le calcul de -la, résistance complexe r et le choix d'un assemblage d'éléments convenables doit donc être effectué pour chaque type de ther- mistance en particulier. Un exemple de la façon de déterminer r est donné ci-après pour un type de thermistance existant dans le commerce.
Le/tableau donné ci-dessous contient la valeur moyenne des résistances des thermistances utilisées pour différentes tempé- ratures. Les températures choisies sont celles de solutions sucrées pures de coefficients de sursaturation 1 - 1,5 et 2 en ébullition à 60 , 70 et 80 et celles de l'eau en ébullition dans les con- ditions de pression correspondant chacune de ces solutions sucrées.
Les températures sont exprimées en degrés centigrades et la résistance des thermistances en ohms.
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<tb>
Température <SEP> d'ébullition <SEP> Résistance <SEP> Température <SEP> d'é- <SEP> Résistance
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> la <SEP> solution <SEP> sucrée <SEP> correspondan- <SEP> bullition <SEP> de <SEP> correrpondar-
<tb>
<tb>
<tb> dont <SEP> le <SEP> coefficient <SEP> de <SEP> te <SEP> de <SEP> la <SEP> ther- <SEP> l'eau <SEP> sous <SEP> la <SEP> te <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb> sursaturation <SEP> est <SEP> 1. <SEP> mistance. <SEP> pression <SEP> corres- <SEP> thermistance
<tb>
<tb>
<tb> pondante.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
80 <SEP> 385 <SEP> 72 4 <SEP> 455
<tb>
<tb>
<tb> 70 - <SEP> 480 <SEP> 63 <SEP> 3 <SEP> 560
<tb>
<tb>
<tb> 60 <SEP> 610 <SEP> 54 2 <SEP> 705
<tb>
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<tb> Température <SEP> d'ébullition <SEP> Résistance <SEP> Température <SEP> d'é- <SEP> Résistance
<tb>
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de la solution sucrée correspondais bullition d(c corresponddont le coefficient te de la. ther-l'eau SOU;3 ....<J. 4nte d: la de sursaturation est 1,5 mistance. pression cour- thc-rmistance.
¯¯¯ rrsac.nsant. ¯.
80 385 z6 z95
EMI22.3
<tb> 70 <SEP> 480 <SEP> 60 <SEP> 610
<tb> 60 <SEP> 610 <SEP> 51 3 <SEP> 795
<tb>
<tb> Température <SEP> d'ébullition <SEP> Résistance <SEP> Température <SEP> d'é- <SEP> Résistance
<tb> de <SEP> la <SEP> solution <SEP> sucrée <SEP> correspon- <SEP> bullition <SEP> de <SEP> correspondandont <SEP> le <SEP> coefficient <SEP> de <SEP> dante <SEP> de <SEP> la <SEP> l'eau <SEP> sous <SEP> la <SEP> te <SEP> de <SEP> la
<tb> sursaturation <SEP> est <SEP> 2. <SEP> thermistance. <SEP> pression <SEP> cor- <SEP> thermistance.
<tb>
EMI22.4
¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯. resPo!l9-ante. ¯¯¯¯¯¯¯¯¯
EMI22.5
<tb> 80 <SEP> 385 <SEP> 64 8 <SEP> 540
<tb>
<tb> 70 <SEP> 480 <SEP> 56 6 <SEP> 660
<tb>
<tb> 60 <SEP> 610 <SEP> 48 4 <SEP> 820
<tb>
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Vu que i ne doit dépendre que du coelT1CJ.enG ae sursazurazo=s, et donc avoir une même valeur pour un' même coefficient de sursatura- tion, les données du tableau repris ci-dessus peuvent donner lieu à un certain nombre d'équations à une seule inconnue r. Il résulte en effet de la formule (13) que, pour une solution de pureté et de coefficient de sursaturation donnés, i devant être constant, le
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-Si 51 doit l'être aussi quelle que soit la température r + Rm + Rv d'ébullition de la solution sucrée puisque E et R' ont des valeurs constantes.
Il est possible de calculer r pour qu'il en soit ainsi à 60 et à. 80 pour 1 @ données du tableau ci-dessus. On trouve pour r les valeurs de 492, 468 et 500 ohms respectivement pour les coef- ficients de sursaturation 1 - 1,5 et 2.
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Airec -le thermistances ql' font l'objet de l'l:.1xemple,. est donc sensl@lement constant et, comme sa valeur n'est pas critique vu que r intervient simplement comme terme additif dans le déno- minateur, on peut utiliser un appareil de mesure 61 d'une résistance interne de 500 ohms. Cet appareil aura par exemple une échelle de 0 à 400 microampère@.
S1 on applique entre les points 62 et 63 une différence de potentiel E de 150 volts et si les résistances 59 et 60 ont une
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valeur de 50.000 ohms, la valeur de i peut être calculée par la formule (13) ou mieux par une formule (14) plus précise .que la for- mule (13) qui n'a pas été donnée jusqu.'ici pour simplifier la des- cription théorique, et qui peut être déduite du schéma de principe de la figure 5 par applications successives de la loi dChm.
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La formule (14) diffère de la formule (13) par un terme cor- rectif au dénominateur, ledit terme correctif ayant une valeur d'autant plus faible que R' est plus grand vis-à+vis de Rm et Rv.
Les valeurs de 1 en microampères sont données par le tableau suivant pour différentes valeurs de la température et du coeffi- cient de sursaturation de la solution sucrée :
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<tb> Intensité <SEP> du <SEP> courant <SEP> dans <SEP> l'appareil <SEP> de <SEP> mesure <SEP> 61
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Température <SEP> d'é- <SEP> Coefficient <SEP> de <SEP> sur- <SEP> Coefficient <SEP> de <SEP> Coefficient <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> bullition <SEP> de <SEP> la <SEP> saturation. <SEP> sursaturation <SEP> sursaturation
<tb>
<tb> solution <SEP> sucrée.
<SEP> 1 <SEP> 1,5 <SEP> 2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> 155 <SEP> 236 <SEP> 323
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 70 <SEP> 155 <SEP> 244 <SEP> 328
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 60 <SEP> 155 <SEP> 238 <SEP> 322
<tb>
Il peut être constaté qu'en effet le 'courant 1 ne dépend que du coefficient de sursaturation et non de la température, les écarts autour de la valeur moyenne ne dépassant pas 2%.
Les calculs effectués jusqu'ici par rapport au schéma élec- trique selon la figure 5 se rapportent uniquement au cas des so- lu tions sucrées pures.
L'Étude théorique faite à propos de l'appareil selon le schéma de principe de la figure 3, a démontré qu'il y a lieu de réduire la valeur de E dans un rapport qui peut être déduit de diagrammes trouvés dans la littérature et qui a été représenté pour l'étude
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théorique par la valeur trouvée empiriquement 1 1 + 3,5 (2 - log P)
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Des calculs détaillés, à partir des diagrammes, indiquent que le rapport entre la différence de potentiel E pour une solution su- crée de pureté P et la différence de potentiel E pour une solution sucrée pure doit avoir la valeur indiquée dans le tableau suivant:
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<tb> Rapport <SEP> entre <SEP> la <SEP> différence <SEP> de
<tb>
<tb> potentiel <SEP> pour <SEP> une <SEP> solution <SEP> su-
<tb>
<tb> Pureté <SEP> de <SEP> la <SEP> solution <SEP> crée <SEP> de <SEP> pureté <SEP> P <SEP> et <SEP> la <SEP> différence
<tb>
<tb> sucrée <SEP> de <SEP> potentiel <SEP> pour <SEP> une <SEP> solution
<tb>
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¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ sucrée pure.
EMI24.3
<tb>
95 <SEP> 0.91
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 90 <SEP> - <SEP> 0.84
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 85 <SEP> 0.79
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> 0.73
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 75 <SEP> 0.68
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 70 <SEP> 0.63
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 65 <SEP> 0.59
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 60 <SEP> 0.55
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 55 <SEP> 0.52
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 50 <SEP> 0.49
<tb>
Les calculs montrent que, dans l'exemple cité à propos de la figure 5, l'erreur moyenne sur la mesure du coefficient de sursa- turation est de 1% et l'erreur maximum de 4%.
La figure 6 donne le schéma pratique dé l'appareil dont le schéma de principe est illustré à la figure 5. L'alimentation de l'appareil est une forme simplifiée de celle prévue dans le schéma de la figure 4. Le transformateur 66 est analogue au transfor- mateur 22, mais ne possède qu'un seul enroulement secondaire. On retrouve le fusible 23, l'interrupteur dipolaire 24, le redresseur au sélénium 30, une cellule de filtrage constituée par les éléments 31 et 32, une résistance 67 introduisant une chute de tension pour alimenter un tube stabilisateur et ce tube stabilisateur 36. Le tube stabilisateur fournit par exemple une tension de 150 volts,
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suffisamment grande sans nuire à la sensibilité.
En effet, il résulte de l'étude théorique du schéma de principe de la figure 5 que la valeur des résistances 59 et 60 doit être élevée vis-à-vis de la valeur des résistances 57 et 58.
On retrouve également les potentiomètres 37 et 41 qui servent, tout comme dans le cas de la figure 4, respectivement à la correc- tion imposée pour tenir compte de la pureté et à l'équilibrage du pont lorsque le coefficient de sursaturation est nul, c'est-à-dire que Rm = Rv, les thermistances 57 et 58 se trouvant à la même température.
On retrouve également le condensateur 53 qui amortit le mou- vement de l'aiguille de l'appareil de mesure 61 en cas de rupture accidentelle d'une des connexions aux thermistances 57 et 58. La résistance 68 sert, à décharger les condensateurs 32 lorsque pour une raison quelconque les thermistances 57 et 58 sont débranchées.
On retrouve encore l'ampoule-témoin 55 qui indique le bon fonctionnement de l'alimentation et du tube stabilisateur 36.
Vu que la réalisation selon la figure 6 correspond au schéma de principe selon la figure 5, il va de soi que l'appareil de mesure
61 indique directement le coefficient de sursaturation de la so- lution sucrée si le potentiomètre 37 est réglé pour tenir compte de la pureté de la solution traitée.
L'étude théorique des deux formes de réalisation selon les figures 4 et 6 étant terminée, il est donné ci-après quelques considérations au sujet de l'application pratique de ces appareils de mesure.
Pour qu'on puisse tirer tout le profit possible des appareils de mesure du coefficient de sursaturation selon l'invention, il y a lieu de prendre certaines précautions lors de l'installation de tels appareils. Le fonctionnement de l'appareil de mesure du coefficient
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-le sursaturation selon l'inventif est basé sur le fait que certains éléments, c'est-à-dire les thermistances, sont portés à la tempé- rature de la solution en ébullition et à la température d'ébullition de l'eau à la même pression. Il est donc indispensable que ces éléments aient bien ces températures. Quoique cette condition sem- ble facile à réaliser, 1'application demande cependant quelques mesures spéciales.
Pour déterminer la température d'ébullition de l'eau, on utilise habituellement un récipient auxiliaire relié à l'appareil à cuire par une large tubulure dans lequel on fait bouillir de l'eau. Cette solution présente cependant des difficultés de réa- lisation résultant de la nécessité de maintenir un niveau d'eau constant dans ledit récipient dans lequel règne le vide.
La température de la vapeur d'eau saturée, c'est-à-dire en équilibre avec de l'eau à la même température, est égale à la tem- pérature d'ébullition de l'eau sous la même pression et la mesure de cette dernière température peut être remplacée par la mesure de la température de la vapeur saturée à la pression régnant dans .l'appareil à cuire, qui est plus facile à réaliser.
Mais la vapeur produite dans l'appareil à cuire est surchauf- fée et contient de l'air par suite des fuites inévitables de l'ap- pareil ; on ne peut donc l'employer directement pour la mesure de la température et il y a lieu de recourir à une méthode indirecte.
Il est avantageux d'utiliser le dispositif représenté par la figure 7. Une très petite-quantité de la vapeur servant au chauffage de l'appareil à cuire est détendue à la pression régnant dans ledit appareil et amenée au séparateur 69 par un tuyau 70 assez long et dépourvu de calorifuge, ledit tuyau faisant ainsi office de condenseur rudimentaire dans lequel la vapeur se con- dense en partie. L'entrée dans le séparateur 69 est tangentielle et l'eau condensée s'écoule dans le dôme de l'appareil à cuire par le siphon 71 tandis que la vapeur passe par le tuyau 72 dans
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lequel se trouve l'élément sensible 74 qui doit être porté à la température de la vapeur d'eau saturée.
Il y a également certaines précautions à prendre en ce qui concerne l'installation de l'élément sensible qui doit être porté à la température de la solution bouillante.
La température de la solution, c'est-à-dire de la masse-cuite, n'est pas homogène dans l'appareil à cuire. Cette température est plus élevée à proximité du caisson tubulaire ou calandre-dans lequel circule la vapeur de chauffage. D'autre part, à cause de la hauteur des appareils à cuire, l'ébullition ne se produit pas dans tout le volume de la masse-cuite, mais seulement à la partie supérieure; dans les couches profondes, surtout à proximité de la calandre,la température peut être supérieure à la température d'ébullition, sans que celle-ci se produise, la pression étant trop élevée à cause de la pression hydrostatique qui s'ajoute à la pression régnant dans l'installation.
Il résulte de cette situation que le coefficient de sursa- turation diffère d'un endroit à un autre dans la masse-cuite, ce qui est d'ailleurs préjudiciable à la bonne marche de la cuiss.on.
Les valeurs dudit coefficient mesurées au moyen de l'appareil selon l'invention dépendront donc de l'endroit où est placé l'élément sensible à la température qui doit être porté à la température de la masse-cuite en ébullition.
Le moment auquel il est le plus nécessaire de connaître le coefficient de sursaturation étant le moment du grainage du pied de cuite, c'est-à-dire le moment auquel une faible quantité de sirop de sucre concentré dans l'appareil à cuire est ensemencée au moyen de cristaux de sucre finement pulvérisés, il convient de placer l'élé- ment sensible suffisamment bas pour qu'il se trouve à ce moment dans la zone d'ébullition franche. En fin de cuisson les coefficients de sursaturation apparemment mesurés sont dans ce cas trop élevés.
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Il est possible d'utiliser un élément sensible mobile ou de com- muter successivement plusieurs éléments sensibles placés à des hauteurs différentes. Toutefois, dans la pratique industrielle, il importe peu que les valeurs lues soient inexactes en valeur absolue pour autant qu'elles soient reproductibles et qu'une même valeur du coefficient de sursaturation apparent à un moment déterminé de la cuisson reflète un même état au point de vue de la cristallisation. Il est dans ce cas possible de fixer les valeurs-types du coefficient de sursaturation apparent, tel qu'il est/indiqué par l'appareil, qui doivent être suivies pour obtenir une cuisson normale.
Ayant ainsi établi ce qui est appelé en con- trôle industriel un "programme", il est possible de régler soit manuellement, soit automatiquement l'admission de sirop de sucre dans l'appareil à cuire de manière à respecter le programme pré- établi.
La figure 8 représente un schéma de réalisation possible d'asservissement automatique de l'admission de sirop de sucre dans l'appareil à cuire à la mesure de la sursaturation. La des- cription est limitée aux principes généraux, les appareils néces- saires pour cette réalisation existant dans le commerce.
Une source de tension 75 alimente un potentiomètre 76. Le curseur 77 de ce potentiomètre est est @aint à suivre le profil préétabli d'une came 78 contre laqueile il est appliqué au moyen . d'un ressort de rappel 79. La dite came est animée d'un mouvement de rotation qui peut être proportionnel par exemple au temps ou bien à la quantité de sirop de sucre introduite dans l'appareil à cuire, celle-ci étant mesurée au moyen d'un compteur-intégra- . teur.
La différence de potentiel existant entre les points 80 et 81 ainsi que la différence de potentiel existant entre les points 83 et 84 et produite par un appareil de mesure du coefficient de sursaturation 82 selon l'invention, non représenté sur le schéma,
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sont appliquas à un dispositif comparateur 85. La résultante desdites différences de potentiel, appelée tension de contrôle, est appliquée à un amplificateur 86. Le courant produit par cet amplificateur est appliqué à une vanne motorisée 87 qui contrôle le passage de sirop de'sucre qui vient d'un bac d'attente par la tuyauterie 88 et qui est conduit à l'appareil à cuire par la tuyauterie 89.
L'ensemble est réglé de telle façon que le coeffi- cient de sursaturation de la masse-cuite corresponde à tout moment à la valeur déterminée par le profil de la came 78. Si le coefficient de sursaturation apparent est plus élevé, la ten- sion de contrôle, après amplification dans l'amplificateur 86, ouvre la vanne 87 et l'afflux de sirop de sucre dans l'appareil à cuire abaisse le coefficient de sursaturation. Si le coeffi- cient de sursaturation apparent est plus faible que la valeur déterminée par la came, la tension de contrôle s'inverse et après amplification étrangle la vanne 87, réduisant l'arrivée du sirop de sucre dans l'appareil à cuire; l'évaporation d'eau résultant de l'ébullition fait alors augmenter le coefficient de sursatura- tion.
Si le profil de la came 78 a été déterminé en fonction du programme préétabli, il est ainsi possible de maintenir à tout moment dans l'appareil à cuire le coefficient de sursaturation désiré.
Il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes d'exécution décrites ci-avant et que bien des modifica- tions peuvent y être apportées, notamment quant au nombre et à la disposition des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir du cadre de la présente invention.
Revendications.
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