BE882639A - Procede et dispositif pour mesurer les variations en poids d'un materiau solide - Google Patents

Description

  Procédé et dispositif pour mesurer les variations en poids

  
d'un matériau solide.

  
La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour mesurer les variations en poids d'un matériau solide.

  
Elle s'applique particulièrement au cas où un matériau pondéreux se présentant sous la forme d'un échantillon pouvant être pulvérulent est soumis à l'action d'un gaz capable par exemple de réagir chimiquement ou physiquement avec le dit échantillon. Elle permet de mesurer, de façon ininterrompue

  
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tillon. par suite des réactions considérées. 

  
L'évolution de réactions chimiques ou actions physiques entre matériaux gazeux et solides et ci-après appelées interactions peut, comme il est bien connu, tire observée par lamesure de l'évolution du poids des matériaux solides au cours des dites interactions, la constatation que le poids de ceux-ci ne varie plus au cours du temps étant un indice que dans les conditions opératoires, ces interactions "gaz - solide" sont terminées.

  
Les dispositifs habituellement utilisés pour réaliser ce genre de mesures présentent le désavantage de ne permettre le plus souvent que des mesures nettement discontinues dans le temps, discontinuité nécessitée par des manipulations répétée* des échantillons après chaque phase d'interactions et rétablissement dans le dispositif utilisé, de toutes les conditions opératoires qui doivent être maintenues inchangées.

  
La présente invention a pour objet un procédé supprimant toutes manipulations de l'échantillon et qui, par consé-

  
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Le procédé, objet de la présente invention, comporte une succession de séquences reproductibles composées chacune de deux périodes principales :

  
1. une période d'interaction pendant laquelle du gaz est insufflé

  
sur un matériau disposé dans une enceinte.

  
Le gaz insufflé pouvant être toxique ou inflammable, il est essentiel qu' au cours de cette période, le gaz ne puisse pas être en contact avec l'atmosphère ambiante. Par ailleurs, comme les erreurs de mesure résultant d'un entraînement d'une partie du matériau par le courant gazeux doivent être évitées, une des parois de l'enceinte renfermant le matériau est constituée d'un filtre de faible porosité. 

  
2. une période de pesée du matériau, au cours de laquelle le support du matériau est rendu entièrement libre de toute contrainte
(notamment de celle exercée par des organes d'étanchéité) . 

  
Avantageusement, entre ces deux périodes, on peut prévoir une période de stabilisation de l'interaction durant laquelle l'insufflation du gaz est arrêtée. La longueur de cette période est adaptée à chaque cas particulier.

  
La présente invention cet donc essentiellement caractérisée en ce que-, le matériau étant disposé dans une enceinte, 
- on insuffle du gaz dans la dite enceinte, laquelle étant étanche à ce moment, permet aux dits gaz ayant interagit avec le matériau, de ne n'échapper de l'enceinte que par une partie de ses parois, constituée d'un filtre à faible porosité,
- on fait reposer l'enceinte sur une balance et on la pèse avec son contenu, la dite enceinte ne reposant à ce moment que sur  la balance, sans aucun autre support.

  
Pour ce faire, la mine en oeuvre de ce procédé fait appel à des moyens de déplacement du récipient contenant le matériau entre là position d'insufflation du gaz et la position de posée,. ainsi qu'à des dispositifs d'étanchéité dans la position d'insufflation et des dispositifs d'arrêt de l'insufflation pendant la pesée. 

  
Le procédé décrit ci-dessus, commençant par la phase d'insufflation et se terminant par La phase de pesée, peut être répété aussi souvent que le désire l'opérateur, soit à intervalles déterminés, plus ou moins réguliers, soit de façon inin-

  
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la cinétique de certaines réactions chimiques, notamment en fonction de la pression du fluide mis en contact avec le matériau, de sa température, de sa teneur en vapeur d'eau ou en gouttelettes d'eau en suspension, de sa concentration en l'un ou l'autre de ses constituante, capables de réagir avec le matériau, des carac-

  
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trie éventuelle, porosité, etc...). 

  
La posée de l'ensemble "enceinte - matériau' au cours de chaque séquence renseigne instantanément l'opérateur

  
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lution anormale de ce poids, ce qui facilite la détermination des causes de ces anomalies. 

  
La présente invention a également pour objet un dispositif permettant la misé en oeuvre du procédé susmentionné.

  
Avant d'en définir les caractéristiques essentielles, on va décrire un mode particulier de réalisation de ce dispositif, sans caractère de limitation et au moyen de schémas non à l'échelle.

  
Suivant ce mode particulier, le dispositif comporte un bottier 1 entourant une enceinte 2 en forme de cylindre, et dont la paroi latérale 3 est constituée d'un filtre. Côté entrée, le filtre comporte une base 4 pourvue d'un trou central 5 par lequel pénètre un fluide gazeux amené par le conduit 6 suivant la flèche 7. Après avoir été en contact avec le matériau 8 reposant dans l'enceinte 2 sur la base 9, le fluide traverse le

  
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présente en outre une ouverture 12 par laquelle pénètre un gaz sous pression (flèche 13) remplissant une enceinte auxiliaire fermée 14 délimitée vers le bas par une base 15, latéralement par une paroi cylindrique étanche 16, dont la longueur est susceptible de varier, et vers le haut par la partie supérieure du boîtier entourant un trou 17 au travers duquel passe* le tube 6,

  
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daire de la face inférieure de la base 15 entoure le tube 6, tandis qu'un troisième O-ring 20 solidaire de la face interne 21 de la base du bottier entoure un orifice 22 ménagé dans cette base.

  
Les O-rings sont logés dans des rainures trapézoïdales, qui les

  
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La base 9 de l'enceinte 2 présente en son centre, à sa face inférieure, une broche 23 de longueur variable grâce à un ressort 24. La partie inférieurs 25 de cette broche est profi-

  
 <EMI ID=9.1>  même sur une assise fixe 29, par l'intermédiaire de deux semelles antivibratoires 30.

Le dispositif fonctionne comme suit :

  
En période de soufflage, l'enceinte 14 est mise sous pression par le gaz arrivant par 13, la base 15 se déplace vers le bas, jusqu'à ce que l'O-ring 19 arrive au contact de la base 4, puis jusqu'à ce que l'enceinte 2 sous l'effet de la pression agissant toujours sur 15 vienne par sa base 9 au contact de l'O-ring inférieur 20. Le mouvement de la base 9 est rendu possible grâce au ressort 24. A ce moment, l'enceinte 2 est fermée de façon étanche et l'on y introduit le fluide gazeux par 7, pour s'échapper au travers du filtre après avoir été en contact avec

  
le matériau 8 (la manière dont le contact fluide - matériau a été rendu inévitable et suffisant n'a pas été représentée sur le schéma) .

  
Une fois l'alimentation en fluide coupée, on coupe également la pression du gaz dans l'enceinte 14 dont la. base 15 remonte, libérant l'enceinte 2 qui, sous l'action du ressort 24, remonte à son tour. A ce moment, l'entièreté de l'enceinte repose uniquement sur la balance 28, par l'intermédiaire de la broche 23 et la pesée peut se faire.

  
Ayant ainsi décrit une réalisation possible du dispositif de l'invention, on peut maintenant en définir les caractéristiques essentielles.

  
Le dispositif, objet de la présente invention,

  
est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte :
- un filtre, de préférence de forme cylindrique et à axe vertical, filtre dont une extrémité est fermée et l'autre raccordée à une conduite pour l'amenée d'un fluide gazeux destiné à entrer en contact avec un matériau disposé dans le filtre,
- un bottier pouvant entourer, de façon 6tanche, le dit filtre dans une position dite d'insufflation et comportant une cana\ lisation pour évacuer le fluide traversant le filtre, - des moyens pour déplacer le filtre de la position dite d'insufflation à une position dite de pesée, dans laquelle le filtre n'est plus disposé de façon étanche dans le dit bottier, mais repose uniquement par, son propre poids sur une balance de précision, disposée sous le filtre, les dits moyens avantageusement de nature élastique (par exemple un ressort) ,

   permettant de ramener le filtre dans sa position première d'insufflation,
- des moyens pour.alimenter le filtre en le fluide gazeux,
- ur jeu de vannes disposées sur les conduites d'amenée du fluide au filtre et sur les conduites d'évacuation de celui-ci après traversée du filtre, 
- des moyens de mesure du débit instantané du fluide gazeux.

  
Selon une modalité intéressante de ce dispositif, la balance de précision est du type à indications cumulées et enregistrées en mémoire et est munie d'amortisseurs de vibration.

  
Il a également été trouvé avantageux de fixer l'extrémité de la conduite d'amenée du fluide dans la paroi inférieure d'une enceinte auxiliaire, la dite paroi pouvant s'appliquer de. façon étanche contre la face située côté entrée du filtre, ce qui simplifie la construction de l'ensemble, permet l'entrée du fluide à l'intérieur du filtre par sa base supérieure et sensiblement suivant son axe, et par voie de conséquence, oblige celui-ci à en sortir latéralement, après avoir au moins partiellement été en contact avec le matériau.

  
Egalement suivant l'invention, le dispositif d'étanchéité du filtré dans le boîtier est réalisé au moyen de deux O-rings disposés l'un entre l'entrée du filtre et la face inférieure de l'enceinte auxiliaire servant à l'amenée du fluide gazeux et l'autre entre l'extrémité fermée du filtre et une ouverture circulaire pratiquée dans le bottier pour laisser passage à cette extrémité du dit filtre ou à son prolongement.

  
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avantage important de n'être soumis à aucun effort de torsion, de flexion ou de cisaillement, ce qui garantit une grande longévité* 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé pour mesurer les variations en poids

  
d'un matériau solide, caractérisé en ce que le matériau étant disposé dans une enceinte :
- on insuffle du gaz dans la dite enceinte, laquelle étant étanche à ce moment vis-à-vis de l'ambiance extérieure, permet aux dits

  
gaz de ne s'échapper de l'enceinte, que par une partie de ses

  
parois, constituée d'un filtre à faible porosité, empêchant toute particule solide de s'échapper, et en ce qu'ensuite.

  
- après avoir interrompu l'insufflation du gaz, on fait reposer l'enceinte contenant le matériau solide sur une balance et on la pèse avec son contenu, la dite enceinte ne reposant, à ce

  
moment, que sur la balance sans aucun autre support.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre les deux phases ci-dessus, on coupe l'alimentation en gaz et on laisse l'interaction ae stabiliser pendant un

   temps approprié.

   3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé repris à la revendication 1., caractérisé en ce qu'il comporte

   - un filtre, de préférence de forme cylindrique et à axe vertical, filtra. dont une extrémité est fermée et l'autre raccordée à une conduite pour l'amenée d'un fluide gazeux destiné à entrer'on contact avec un matériau disposé dans le filtre, - un bottier pouvant entourer, de façon étanche, le dit filtre dans une position dite d'insufflation et comportant une canalisation pour évacuer le fluide traversant le filtre, - des moyens pour déplacer le filtre de la position dite d'insufflation à une position dite de posée, dans laquelle le filtre n'est plus disposé de façon 'tanche dans le dit bottier, mais'*- <EMI ID=11.1>

   diaire d'un ressort de force suffisante, sur une balance de précision disposée sous le filtre. les dite moyens permettant.. de ramener le filtre dans sa position première d'insufflation,

   - des moyens pour alimenter le filtre en le fluide gazeux, - un jeu de vannes disposées sur les conduites d'amenée du fluide au filtre et sur les conduites d'évacuation de celui-ci, après traversée du filtre, - des moyens de mesure du débit instantané du fluide gazeux.

   4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la balance de précision est du type à indications cumulées et enregistrées en mémoire et est munie d'amortisseurs de vibration.

   5. Dispositif suivant les revendications 3 et/ou 4, caractérisé en ce que l'extrémité de la conduite d'amenée du fluide est fixée dans la paroi inférieure d'une enceinte auxiliaire, la dite paroi pouvant s'appliquer de façon étanche contre la face située côté entrée du filtre.

   6. Dispositif suivant l'une ou l'autre des re- vendications 3 à 5, caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité du filtre dans le boîtier est réalisé au moyen de deux <EMI ID=12.1>

   l'entrée du filtre et. la face inférieure de l'enceinte auxiliaire servant à l'amenée du fluide gazeux et l'autre entre l'extrémité fermée du filtre et une ouverture circulaire pratiquée dans le boîtier pour laisser passage à. cette extrémité du dit filtre ou à son prolongement. <EMI ID=13.1>

   caractérisé en ce. que les moyens permettant de ramener le filtre dans sa position première d'insufflation, comportent des-organes élastique@ (pneumatiques pour l'o-ring côté entr6e, et à ressort pour l'O-ring côté sortie) .

   <EMI ID=14.1>

   dessus.