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L'invention concerne un dispositif pour le dosage de liquides, sans organes d'arrêt et sans passages rendus étanches dans la partie touchée par les liquides.
Il est connu de doaer des liquides au moyen de pom- pes doseuses, de diaphragmes ou de rotamètres, en combi- naison avec des valves ou avec des balances. On chauffe les appareils lorsque les liquides ont un pc,int de fusion élevé ou lorsqu'ils doivent être dosés à haute température et qu'il y a un risque de voir se déposer des matières soli- des sous l'action du refroidissement. De hautes températu- res sont cependant désavantageuses dans ces appareils. C'est ainsi par exemple que les garnitures d'étanchéité sont faci- lement inefficaces aux températures relativement élevées, et d'autre part, la précision du dosage, dans le cas par exemple de diaphragmes, de rotamètres ou de valves, est fortement diminuée pour peu que se produisent de faibles dépôts ou incrustations.
Des difficultés du même genre apparaissent aussi à des températures plus basses, lorsqu'il faut doser des li- quides à bas point d'ébullition ou contenant des solides, par exemple des trempes fortement refroidies.
La précision du dosage des appareils connus est donc d'autant plus petite que la température et la pression sont plus hautes et plus basses et que la composition de la substance à doser est moins homogène.
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Un autre inconvénient des dispositifs de dosage connus jusqu'à ce jour est la nécessité d'utiliser pour des liquides agressifs, en particulier pour les matériels servant à les déplacer, pour les organes d'arrêt et pour les garnitures d'étanchéité, des matériaux de grande va- leur et souvent difficiles à travailler.
Le but de l'invention était de mettre au point un dispositif pour le dosage de liquides dans lequel il n'y eut, dans la partie avec laquelle le liquide vient en con- tact, ni organes d'arrêt ni passages rendus étanches, en sorte que les difficultés et les troubles de fonctionne- ment précités ne puissent naître. Il fallait aussi pouvoir doser de manière fiable des liquides chargés de matières solides.
Ce but est atteint, suivant l'invention, à l'aide d'un dispositif comprenant un réservoir, un récipient de mesure en forme d'U avec une branche de grande section et une branche de faible section, une liaison par tube entre le réservoir et la branche de grande section du récipient de mesure, un tube d'amenée à l'espace réservé au gaz dans le réservoir, avec un robinet de manoeuvre à trois voies pour le raccordement à deux conduites de gaz à pressions différentes, un tube d'amenée à l'espace réservé au gaz dans la branche de grande section du récipient de mesure, avec un robinet de manoeuvre à trois voies pour l'amenée du gaz se trouvant sous pression inférieure et pour la dé- tente du gaz de cet espace,
ainsi qu'un dispositif de com- - mutation relié aux robinets de manoeuvre pour actionner ces robinets et pour assurer ainsi le déroulement des diffé-
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rentes phases du processus de dosage.
Le dessin représente sous forme schématique le dis- positif suivant l'invention. Un récipient fermé 3 est rempli partiellement du liquide à doser, par une tubulure 17 pourvue d'un robinet 18. Au-dessus du récipient 3 est dis- posé un robinet de manoeuvre 1 à trois voies. Après ouver- ture du robinet 1, du gaz inerte, par exemple de l'air ou de l'azote, s'écoule dans le récipient 3 par une conduite 5 et une tubulure 4. Le gaz inerte est sous la pression P1 dans la conduite 5. La même pression P1 s'établit donc dans l'espace réservé au gaz, dans le récipient 3.
Le liquide 7 dans le récipient 3 est pressé vers le haut dans le tube de montée 8 sous la pression p, qui le charge et s'écoule alors dans un récipient de mesure 9 comprenant une branche de grande section 10 et une branche de faible section 11 reliée à celle-ci. La partie supérieure de la branche 10 est reliée par un tronçon de tube 12 à un robinet de =anoeu- vre 2 à trois voies. Le robinet 2 est relié à l'atmosphère par un tronçon de tube 13 (pression d'une atmosphère abso- lue), et par l'intermédiaire d'un tube 14, à un tube 15 rempli de gaz inerte qui se trouve sous une pression P2.
Si l'on ouvre le robinet 2 vers l'extérieur, c'est-à-dire si l'on établit la communication entre les tronçons de tubes 12 et 13, le volume de gaz enfermé dans la branche 10 peut s'échapper dans l'atmosphère à rencontre de la pression Po, d'une atmosphère absolue,qu'elle lui oppose. Dans le temps de remplissage t1, le récipient de mesure 9 est rempli jus- qu'au niveau B, Le niveau E se trouve au-dessus du niveau de remplissage ? désiré.
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A la fin du temps de remplissage t1, on détend le gaz contenu dans le récipient 3, par l'intermédiaire du ro- binet 1 placé en direction 4-16, à la pression inférieure p2 qui règne dans les conduits 14, 15 et 16. La pressiar P2 ne suffit pas pour refouler le liquide du récipient 3 dans le tube de montée 8, de la différence de hauteur h,, jus- qu'au niveau ? ; c'est pourquoi, dans l'intervalle de temps d'établissement t2, le liquide en excès au-dessus de 7 revient de la branche 10 dans le tube de montée 8 et de la, retourne dans le récipient 3 jusqu'à ce que soit atteint le niveau F.
Pendant ce temps t2, la branche 10 reste ouverte sur l'extérieur par l'intermédiaire du robinet 2 (en 12-13), si bien que rien ne s'oppose à l'établissement dans les deux branches 10 et 11 du niveau de remplissage F.
Lorsque le temps d'établissement t2 s'est écoulé, on ouvre le robinet 2 dans la direction 14-12 pendant le temps t3. De ce fait, le liquide contenu en 10 est expulsé du récipient de mesure 9 par la branche de faible section 11, sous l'action de la pression p2. La hauteur de déplacement maximale à vaincre, h2, est ici plus petite que h1.
Lorsque le temps t3 s'est écoulé,.le remplissage répété du récipient de mesure 9 amorce un nouveau cycle.
L'ouverture et la fermeture des robinets de manoeuvre 1 et 2,qui sont par exemple des soupapes magnétiques, sont commandées par une minuterie d'après le schéma suivant.
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Temps <SEP> de <SEP> rem- <SEP> Temps <SEP> d'éta- <SEP> Temps <SEP> de
<tb> plissage <SEP> blissement <SEP> vidange
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L'autre direction des robinets de manoeuvre à trois voies est toujours fermée. La vitesse de dosage est déter- minée par le volume de remplissage du récipient de mesure 9 et par la durée totale tz = t1 + t2 + t3 d'une manoeuvre.
Le temps de remplissage t1 et le temps d'établissement t2 sont en général petits par rapport au temps de vidange t3 pendant lequel le liquide dosé est chassé du récipient de mesure 9 en passant par la partie 11. La vitesse de dosage; pour un volume de remplissage donné du récipient de mesure 9, est fixée dans une large mesure par la durée du temps de vidange t3.
La précision du réglage du volume de liquide à doser est déterminée par la reproductibilité du volume de remplis-
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sage et du temps tz. Comme le temps tz peut être prescrit de façon exactement reproductible par le dispositif de commutation, c'est avant tout le volume de remplissage qui est déterminant. Pour obtenir une précision de dosage assez grande, il faut choisir le temps d'établissement t2 de telle sorte que le liquide en excès puisse s'écouler complètement du récipient de mesure 9 par 8. Pour augmenter la précision, le récipient de mesure 9 peut,à hauteur du niveau de remplissage F, être rétréci jusqu'à avoir la section de la branche de faible section.
La branche 11 du récipient de mesure 9 doit avoir une section aussi faible que possible afin que le liquide puisse être chassé complètement du récipient de mesure 9.
S'il y a risque d'obstruction de la branche 11 par des liquides chargés de matières solides, il faut veiller à donner à la branche 11 une section suffisante et il faut consentir une certaine perte de précision du dosage.
Si l'on doit procéder au dosage dans un récipient en rencontrant non la pression atmosphérique (po 1 atmosphère absolue) mais une pression po qui s'en écarte, on raccorde le tronçon de tube 13 du robinet 2 au réservoir. Les pres- sions p1 et p2 doivent alors être supérieures à la pres- sion po dans le réservoir.
Le dispositif de dosage suivant l'invention est de construction simple et claire et présente plusieurs avanta- ges.Si la pression po dans le réservoir s'écarte de la pression atmosphérique, on peut réaliser tout le dispositif pour qu'il résiste à la pression. Suivant la température de la substance à doser, on peut chauffer ou refroidir l'appa-
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reil, pour l'adapter à la pression de vapeur ou au point de fusion de la substance à doser.
S'il se dépose cependant des matières solides dans le récipient de mesure 9, elles n'influent sur la précision' du dosage que dans la mesure où elles diminuent le volume de remplissage en 9 et ne conduisent pas à des troublee trop importants ou à la perte du dispositif de dosage. La pré- cision du dosage dépend ainsi largement de la température, de la pression et de l'hétérogénéité du liquide à doser.
Si l'on dose des liquides sensibles à l'air ou à l'humidité, on évite une détérioration du liquide lorsqu'on amène un gaz inerte ou sec par les robinets 1 et 2. On peut nettoyer facilement le dispositif, par exemple en le rin- çant avec du liquide de lavage et en y insufflant ensuite de l'air pour le séchage.