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La présente invention ast relative à un préleveur d'échantillons continus de fluide, prévu pour obtenir un volume d'échantillon total de fluide proportionnel au volume de fluide total débité.
L'appareil suivant la présente invention peut être prévu pour pré- lever des échantillons de liquides ou de gaz qui s'écoulent continuellement dans un conduit et elle procure des moyens grâce auxquels on peut obtenir un échantil- lon total précis qui soit représentatif du volume total de fluide débité, quelles que soient les variations de la vitesse d'écoulement du fluide. De tels échantil- lons sont particulièrement utiles pour des opérations industrielles, par exemple dans des raffineries de pétrole ou dans des usines chimiques.
L'appareil suivant la présente invention comprend une pompe d'ali- mentation prévue pour fournir un échantillon de fluide et des moyens faisant fonctionner périodiquement ladite pompe à une fréquence proportionnelle à la vitesse d'écoulement du fluide.
La pompe d'alimentation, qui peut être une pompe quelconque appro- priée telle qu'une pompe rotative ou une pompe à course variable, est de préfé- rence une pompe à piston à course fixe. La pompe d'alimentation peut être action- née par un moteur électrique, par exemple un moteur synchrone, qui est mis en service à intervalles, la période entre les débuts de chaque intervalle d'entraî- nement étant constante et la période d'entraînement de chaque intervalle étant proportionnelle au débit de fluide. Ce résultat peut être obtenu en faisant fonc- tionner le moteur électrique en fonction d'une surface de came tournant à une vitesse constante par exemple, comme décrit ci-après.
Ainsi, un contact électrique monté, par exemple, sur un bras rappelé par ressort pivotant en un point situé entre ses extrémités, vient en contact avec la surface de came rotative pendant une"période de temps dépendant du débit du fluide dans un conduit, en provoquant par conséquent l'envoi de courants électriques destinés à actionner le moteur de la pompe. Le contact peut être obtenu en rappelant par ressort le bras vers l'extérieur contre un soufflet relié à un débit-mètre éloigné (par exemple un mesureur d'équilibre de force à orifice ou un manomètre à mercure avec un transmetteur pneumatique) disposé dans un conduit ou fixé à un tel conduit. Ce soufflet est prévu pour se dilater et se contracter sous l'effet d'air comprimé d'après les variations de débit dans le conduit.
Le bras pourrait également être couplé mécaniquement à la plume indica- trice d'un type quelconque de débit-mètre. Ce mouvement est transmis au contact à l'autre extrémité du bras et se manifeste sous la forme d'un déplacement du contact l'écartant du centre de rotation de la came. Ainsi, pour un plein débit dans le conduit, correspondant à un déplacement minimum du contact par rapport au centre de rotation de la carie, le contact est maintenu contre la surface de la came pendant un tour complet de celle-ci mais pour un débit quelconque infé- rieur au débit maximum,
le contact est déplacé dans un sens l'écartant du centre de rotation de la came de façon à venir en contact avec la surface de la came rotative pendant une fraction d'un tour complet de celle-cio Etant donné que le déplacement du bras sous l'effet des variations du débit à travers un orifice est normalement proportionnel au carré du débit de fluide, un rapport pratique- ment linéaire avec le temps de contact et le débit est obtenu en utilisant une surface de came du type racine carrée.
La pompe d'alimentation en échantillons est actionnée à l'aide d'un moteur électrique qui est entraîné à des intervalles pour un débit quelconque inférieur au débit maximum, la, durée de l'intervalle d'entraînement du moteur étant commandée électriquement par l'intervalle pendant lequel le contact élec- trique s'appuie sur la surface de la came rotative, en permettant ainsi à un courant électrique d'entraînement de circuler vers le moteur.
Il a été découvert que le contact électrique peut ne pas être à même de supporter la pleine charge du courant électrique destiné au moteur et l'on doit prévoir que le faible courant électrique relativement admissible dans la came et le contact agisse par
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l'intermédiaire d'un relais de façon à commander un courant d'entraînement élec- trique relàtivement important. Ceci peut être obtenu en appliquant ce faible courant à la grille d'un tube amplificateur et en utilisant le courant anodique pour fermer des contacts capables de supporter le courant d'entraînement requis pour le moteur.
La pompe d'alimentation en échantillons est de préférence actionnée par le déoplacement d'un pivot de levier, ce pivot étant déplacé sous l'effet de la rotation d'une surface de came entraînée par le moteur électrique. Il a été découvert que, lorsqu'on déplace le piston par étapes sa course de pression, il existe une certaine tendance pour le fluide d'échantillon à retourner par fuite pendant les périodes de repos de la course d'alimentation. Les caractéri- stiques préférées de la présente invention résident par conséquent en ce que la course de pression ou d'alimentation du piston est effectuée en un seul mouvement.
Cette opération peut être exécutée sous l'action d'un piston de recul pour la pompe d'alimentation, le piston de recul étant actionné par le fait que le pivot de levier décrit ci-avant atteint un point prédéterminé lorsque le piston est déplacé vers l'arrière au cours de sa course d'aspiration. Lorsque ce point est atteint, le levier peut par exemple libérer de l'air comprimé derrière le piston de recul, afin de lui permettre de pousser le piston d'alimentation sur toute la longueur de sa course à grande vitesse, ce qui évite la production de fuites.
L'effet de cet agencement est que le piston d'alimentation est déplacé vers l' arrière au cours de sa course d'aspiration en une série d'étapes coïncidantaavec le déplacement intermittent du moteur électrique actionnant la came qui déplace le levier venant en contact aveo le pistpn d'alimentation Lorsque le piston d'alimentation a atteint un point prédéterminé, le piscon de recul déplace le piston d'alimentation sur toute la longueur de sa course d'alimentation. Le temps nécessaire pour sa course active est constant afin d'avoir un volume con- stant par course.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre non limitatif et en se référant au dessin annexé qui en représente une forme de réalisation.
D'après ce dessin, un fluide, par exemple du liquide ou un gaz, s' écoule dans un tuyau ou un conduit 1 à travers un orifice 2 et un soufflet pneu- matique 3 est dilaté Ou contracté suivant la différence de pression existant de part et d'autre de l'orifice du débit-mètre dans le tuyau. Un bras 4 pivotant autour d'un point 5 et rappelé par un ressort 4a comporte un contact électrique 6 monté à l'aide d'un ressort sur ce bras, ledit contact électrique venant en contact avec la surface d'une came rotative du type racine carrée 7, prévue pour tourner à une vitesse constante.
Le contact électrique est connecté électriquement à la.grille 8 d'un tube redresseur 9, dont l'anode 10 est prévue pour.'influencer électriquement des contacts intermittents 11 qui, lorsqu'ils sont fermés, éta- blissent un circuit pour le courant d'actionnement électrique qui peut' ainsi at- teindre le moteur synchrone 12. La polarisation de grille du tube redresseur 9 est normalement maintenue à une valeur négative par des moyens de circuit appro- priés 13.
Pour un débit quelconque de fluide dans le tuyau 1, le contact élec- trique 6 maintiendra son contact avec la surface de la came rotative 7 pendant une période de temps directement proportionnelle au débit dans ledit tuyau. Ainsi, le bras de contact 6 est rappelé au moyen d'un ressort hélicoïdal 14 contre un goujon d'arrêt 15 monté sur le bras. Lorsque la came tourne dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, la surface de came viendra en contact avec le contact électrique sur une distance angulaire prédéterminée de cette came, le contact électrique étant ainsi écarté du bras de contact jusqu'à ce qu'il tombe au-delà du bord de la surface de came (à son point d'écartement radial maximum) et retombe sur le goujon de butée.
Ainsi, si la came 7 tourne à un tour par minute et que le fluide circule dans le tuyau avec un débit correspondant à 25%
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de la capacité de l'appareilde mesare, le contact entre le bras 6 et la surface de came durera pendant 15 secondes.
La grille 8 du tabe redresseur 9 est normalement maintenue à un potentiel négatif suffisant pour supprimer la circulation du courant anodique.
Ainsi, dans ces conditions, aucun courant n'atteint le moteur synohrone 12 qui est par conséquent arrêté. Lorsque, toutefois, la surface de came entre en con- tact avec le bras du contact électrique, le potentiel de grille est déchargé à la terre par l'intermédiaire du contât électrique et de la came, en permettant ainsi à un courant anodique de circuler et le moteur 12 fonctionne.Le résultat de cet agencement est que le moteur synchrone 12 fonctionnera à une vitesse déter minée à des intervalles de temps dépendant du débit du fluide dans le tuyau 1, la fréquence desdits intervalles de temps étant 'prédéterminée à l'aide de la vitesse de rotation constante de la came 7.
Une pompe à piston comportant une enveloppe de pompe 29 contenant un piston 16 est prévue pour pomper des échantillons de fluide à partir du tuyau 1, le fluide pénétrant normalement dans l'enveloppe de pompe et en sortant li- brement pa,r l'intermédiaire d'orifices 17 et 18. Le fonctionnement du piston 16 chasse un échantillon du fluide au-delà des soupapes rappelées par ressort 19 et 20 placées en série, à travers l'orifice 21 et de celui-ci au récipient collecteur d'échantillons (non représenté). Le piston 16 est actionné par le piston de recul 22, fonctionnant à l'air comprimé et agissant sur un organe 23 fixé au piston 16.
Le déplacement du piston de recul à partir de sa position d'extension jusqu'à sa position primitive est effectué à l'aide d'un bras arti- culé 24 venant en contact avec l'organe 23 et mis en rotation au moyen d'une surface de came 25 actionnée par l'intermédiaire d'un système d'engrenages par le moteur synchrone 12. L'air comprimé destiné à commander le piston 22 vers sa position extérieure est fourni par un relais-pilote 26, actionné par l'extré- mité extérieure du bras pivotant 24 appuyant sur le piston-relais 27 qui contient des rainures 28 prévues pour permettre à l'air comprimé de s'engager derrière le piston à air 22 lorsque le bras pivotant 24 se trouve à son point de déplacement maximum vers l'extérieur résultant de l'action de la surface de came 25.
Le fonctionnement du dispositif est tel que la came 25 soitmiee enrota- tion à des intervalles réguliers avec -an déplacement angulaire dépendant. au débit de fluide dans le tuyau 1 et lorsque le bras pivotant 24 atteint son point de déplacement maximum, le piston de recul 22 fonctionne pour rappeler le piston 16 à sa position de déplacement maximum, en transférant ainsi un échantillon de fluide circulant dans le cylindre 15 vers le récipient d'échantillons avec un volume prédéterminé.
Cette action du piston 16 est synchronisée avec la rotation de la surface de came 25, de telle sorte que le point de déplacement radial maximum de la surface de came 25 passant par rotation au-delà du point de contact du bras pivotant 24 permet à ce bras pivotant de dépasser l'organe 25.Un avan- tage particulier de cet agencement réside en ce que la surface de came 25 tourne à vide pendant environ 95% du temps de fonctionnement total et est soumise à une charge, c'est-à-dire lorsqu'elle ramène le piston 16 à sa position primitive par l'intermédiaire du bras pivotant 24, pendant environ 5% de son temps d'action- nement. Ainsi, toute erreur provoquée par le glissement du moteur sous charge est minimiséeo
REVENDICATIONS.
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