CH329210A - Procédé pour la détection et la neutralisation d'une explosion naissante et appareil pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Description

Procede pour la detection et la neutralisation Wune explosion naissante et appareil pour la mise en aeuvre du procede La presente invention comprend un procede pour la detection et la neutralisation d'explo- sions naissantes et un appareil pour la mise en aeuvre de ce procede.

<B>11</B> existe un procede pour la detection d'un commencement d'explosion et pour supprimer celle-ci avant quelle Wait pu se developper, alors que precedemment an se bornait ä limiter ou ä detourner les ondes explosives au lieu d'assurer la suppression complete d'un commencement d'explosion avant que Von Watteigne des Pressions pouvant occasionner des dommages.

La presente invention utihse 1e meine prin- cipe general pour ddtecter une explosion et la supprimer avant quelle ne puisse se developper et cela dans 1e cas des applications oü il est plus irnportant de detecter 1'eclairement pro- duit par la flamme initiale de l'explosion ou par la source d'allumage de 1'explosion, c'est-ä-dire une balle incendiaire ou une etincelle.

Dans 1e cas dune installation pour la fabrication et la manipulation de poussieres restant en suspension Jans Fair et dune nature teile qu'elles puissent donner naissance ä une explosion, an a dejä propose d'associer une charge explosive ä chaque conduit qui relie des chambres voisines de Finstallation, en meine temps qu'ä des moyens pour faire exploser cette charge par la flamme de Pexplo- sion survenant dans Fair charge de poussieres, pour prevenir la propagation dune explosion dans Finstallation entiere ou dans les Parties voisines de celle-ci. Une cellule phöto-elec- trique peut etre disposee dann des tubes lateraux sortant d'un conduit de teile maniere que la lurniere emise par la flamme de l'explosion de la poussiere agisse sur la cellule photo-electrique pour faire exploser la charge.

Un tel agencement est seulement capable d'attenuer Peffet dune explosion en empechant quelle ne s'etende dune Partie dune installa- tion aux Parties voisines qui lui sont relides par des canalisations. Rien West fait pour prote- ger la Partie de Finstallation Jans laquelle l'explosion prend naissance et c'est la flamme resultant dune explosion effective que la cellule doit detecter.

Ainsi, 1e procdde anterieur que Fon vient de rappeler se borne ä limiter l'explosion au recipient oü eile a pris naissance et dans 1e conduit qui y aboutit, 1e recipient et 1e conduit etant soumis aux effets complets de 1'explosion. La prdsente invention cherche ä assurer au contraire la protection de la Partie meine -de 1'installation otl l'explosion prend naissance, RTI ID="0001.0266" WI="17" HE="3" LX="1058" LY="2272"> notamment dans des reservoirs ä combustible d'avions ou autres installations sujettes aux explosions à bord des avions. Il est inutile d'insister sur ce que, dans de pareilles applica tions, il est essentiel de supprimer une explosion quand elle est encore à son stade initial, et que permettre à une explosion de développer sa force - entière dans n'importe quelle partie d'un avion serait presque certainement désas treux. La présente invention permet de détecter une explosion naissante et de neutraliser celle-ci par une distribution d'un agent liquide neutrali sant dans la zone de l'explosion. Le procédé que comprend l'invention consiste en ce que l'on détecte une telle explosion naissante par les phénomènes lumineux qui l'accompagnent, c'est-à-dire par la flamme initiale de l'explosion ou par la source d'allumage de l'explosion, telle qu'une balle incendiaire ou une étincelle, après quoi l'on distribue immédiatement le liquide neutralisant à une vitesse de plus de 45 mètres par seconde.

L'invention comprend également un appareil pour la mise en aeuvre d'un tel procédé, compre nant des moyens pour déceler un commen cement d'explosion, un réservoir susceptible de se briser et contenant l'agent neutralisant et une charge explosive commandée par un circuit électrique. Conformément à l'invention, les moyens pour déceler un commencement d'explosion sont constitués par nu moins une cellule photoélectrique destinée à détecter les phénomènes lumineux accompagnant ce commencement d'explosion et un amplificateur du débit de cette cellule susceptible de fournir au circuit électrique un courant pour l'allumage de la charge explosive.

Les dessins ci-joints représentent plusieurs formes d'exécution de l'appareil que comprend l'invention données à titre d'exemple; ces dessins comprennent, de plus, des graphiques et des schémas explicatifs.

La fig. 1 est un graphique portant les pres sions en ordonnées et le temps en abscisses et montrant la courbe caractéristique de l'explo sion d'un mélange optimum hydro-carbure-air. La fig. 2 est une vue en plan d'un réservoir de carburant d'avion dont la paroi supérieure a été enlevée pour montrer l'emplacement des dé tecteurs photoélectriques et des distributeurs d'un produit anti-explosif ou neutralisant.

La fig. 3 est une vue en bout du réservoir représenté sur la fig. 2, dont la paroi antérieure a été enlevée.

La fig. 4 est un schéma d'un circuit détecteur d'une première forme d'exécution employant une cellule photoélectrique avec amplification par émission secondaire.

La fig. 5 montre un circuit détecteur d'une deuxième forme d'exécution utilisant une cellule photo-émissive simple associée à des lampes à cathode froide.

La fig. 6 représente une variante dont le circuit comprend une cellule photo-émissive simple, associée à un thyratron.

La fig. 7 représente une autre variante o6 le circuit comprend une cellule photo-émissive, associée à une lampe à cathode chaude et à un relais magnétique.

La fig. 8 est un graphique montrant, appro ximativement seulement, la distribution d'énergie dans le spectre visible, pour des flammes d'ex plosion typiques.

Dans les formes d'exécution de l'invention qui seront décrites ci-après, l'accent sera mis sur la suppression des explosions dans les réservoirs de carburant d'avion parce que de telles applications présentent la plus grande gamme de mélanges hydrocarbure-air corres pondant à des possibilités d'explosion depuis les mélanges très pauvres jusqu'aux mélanges très riches, en présence de conditions très défavorables de température, d'humidité, etc... Donc, un système de neutralisation d'explosion qui donnera satisfaction dans l'équipement d'un avion pourra facilement supprimer les explosions dans de nombreuses autres applications où les conditions imposées seront moins sévères.

L'invention n'est pas limitée aux applica tions en aviation mais est applicable également à de nombreuses autres installations présentant des risques d'explosion, par exemple: carters de moteur Diesel, installations pour réactions catalytiques chimiques, cuves de précipitation électrostatiques, installations de broyage et de pulvérisation, cyclones, filtres et, en général, toutes autres installations où des poudres et des poussières explosives finement divisées sont manipulées.

La fig. 1 montre une courbe caractéristique de l'élévation explosive de la pression en kilogrammes par centimètre carré, P r, portées en ordonnées, les temps après l'allumage, t, mesurés en milli-secondes étant portés en abscisses; cette courbe figure un essai d'explo sion dans un réservoir de 200 litres avec un mélange optimum d'hydrocarbure et d'air. L'élévation de pression est caractéristique de ce qui arrive lors de l'explosion d'un mélange optimum hydrocarbure-air.

On verra que le temps nécessaire pour atteindre une élévation de pression explosive de 0,35 kg par ce n'est que d'environ 50 milli- secondes. On peut démontrer. que la vitesse de flamme dans les circonstances considérées est pratiquement indépendante du volume de gaz et il s'ensuit que la combustion d'un mélange dans un volume réduit est plus rapidement terminée que dans un volume plus grand. Ainsi, le temps nécessaire pour une élévation de pres sion explosive de<B>0,35</B> kg par ce dans un volume de 20 litres contenant un mélange optimum n'est que de l'ordre de 23 mi11i- secondes. De tels volumes sont courants dans la pratique, notamment dans le cas de réservoirs presque pleins de carburant et il est clair, dès lors, que des explosions rapides dans de petits volumes se propagent si vite que leur détection doit être effectuée sur une très faible élévation de pression, si l'on veut arrêter un commen cement d'explosion. Le court retard inter venant avant que la pression ne commence à monter à une allure considérable est pro bablement dû, soit au temps nécessaire pour créer l'énergie de la source d'allumage, soit au temps nécessaire pour enflammer le carburant.

Pour détecter de telles explosions avec l'extrême rapidité nécessaire, on emploie, comme il a été dit, des cellules photoélectriques qui agissent extrêmement rapidement à l'éclaire ment de la flamme d'explosion initiale ou même de la source d'allumage elle-même, par exemple à des éclairements de 5 lux ou moins.

Cependant, une détection rapide seule n'est pas suffisante et elle doit être combinée avec une distribution extrêmement rapide d'un agent de neutralisation sous forme de liquide. C'est pourquoi, la vitesse de flamme pouvant atteindre au maximum 3 mètres par seconde; l'agent neutralisant doit être distribué à une vitesse qui ne soit pas inférieure à 45 mètres par seconde, sur un rayon de 60 cm au moins, c'est-à-dire en un laps de temps n'excédant pas 10 milli- secondes.

Pour cette raison, des extincteurs d'incendie ordinaires et même les extincteurs normalement utilisés en aviation pour la rapide suppression des incendies dans les berceaux des moteurs ne peuvent être employés. Au contraire, les réservoirs utilisés contenant les agents neutra lisants doivent être conçus de telle sorte que virtuellement toute la partie du réservoir rece vant le liquide se brise en petits fragments pour distribuer l'agent neutralisant au moment voulu, ce réservoir comprenant aussi des moyens assu rant la projection des gouttelettes de liquide à la vitesse nécessaire.

Par conséquent, on peut utiliser la forme hémisphérique comme pour les réservoirs d'agent neutralisant, auquel. cas une charge explosive permet de briser le réservoir hémisphérique et de projeter en même temps l'agent neutra lisant avec la rapidité nécessaire. Cependant, d'autres formes de réservoirs d'agent neutrali sant susceptibles de distribuer cet agent neu tralisant avec la même rapidité peuvent être employées. Par exemple, des réservoirs d'agent neutralisant de forme sphérique ou autre peuvent être employés à condition que virtuellement toute la partié du récipient contenant le liquide se brise et que la vitesse nécessaire soit com muniquée au contenu du récipient.

Les fig. 2 et 3 montrent des coupes faites à travers un réservoir type de carburant d'avion dans lequel le carburant est contenu dans un récipient de caoutchouc flexible 10. Ce récipient en caoutchouc 10 est monté dans un bâti voisin de l'enveloppe du fuselage ou de l'aile de l'avion, qui est habituellement renforcée à cet endroit par des tirants, la membrure inté rieure des pièces de renfort portant une mince enveloppe formant partie du bâti portant le réservoir. Ainsi, le carburant est contenu dans le récipient en caoutchouc et la pression est absorbée par l'intermédiaire du support par l'aile ou le fuselage lui-même. En variante, au lieu du récipient en caoutchouc, la mince enveloppe mentionnée peut former le réservoir dont les joints métalliques sônt convenablement scellés.

Comme représenté sur la fig. 2, un détecteur photoélectrique 11a est monté dans un coin supérieur du réservoir tandis qu'un détecteur semblable 11b est monté dans le coin inférieur diamétralement opposé du réservoir. L'utilisa tion de deux détecteurs montés de cette façon permet, lorsque l'orientation de l'avion est telle qu'un des détecteurs est couvert par une grande épaisseur de carburant susceptible d'atté nuer d'une façon appréciable l'éclairement tom bant sur la cellule, à l'autre détecteur d'être découvert, ou de n'être couvert que dans une mesure acceptable.

Les réservoirs. d'agent neutralisant repré sentés sur les fig. 2 et 3 sont semblables à ceux décrits dans le brevet suisse N 326019 et com prennent deux tubes cylindriques 12a et 12b fixés aux extrémités du réservoir à carburant 10 et s'étendant sur toute sa longueur. Le circuit d'allumage du réservoir d'agent neutralisant est relié en parallèle avec deux détecteurs 11a, 11b... et les fils de connexion 13, sont noyés dans les parois en caoutchouc du réservoir. Lesdits tubes sont particulièrement appropriés aux réservoirs peu profonds; par exemple, le réservoir représenté peut avoir 1 m 20 de long sur 90 cm de large .et 30 cm - de profondeur. Si l'on utilise des réser voirs sphériques d'agent neutralisant on peut les placer par exemple comme indiqué par les poin tillés 14, bien que les réservoirs hémisphériques puissent également être montés avec leur plaque arrière adjacente à l'une des parois.

Bien que les réservoirs .d'agent neutralisant puissent contenir un agent neutralisant agissant partiellement par action chimique et partielle ment par- action refroidissante, tels que le bro mure de méthyle ou le dibromodifluorométhane, il est également possible de supprimer l'explo sion en utilisant un liquide qui enrichisse le mélange nu delà de la gamme explosive. A cet effet, un hydrocarbure liquide, par exemple l'iso- pentane, peut être employé. Le grand avantage d'un tel liquide enrichissant est qu'il possède un poids spécifique beaucoup moins élevé que celui des agents neutralisants qui agissent par refroi dissement, le poids spécifique de ces derniers étant de trois à trois fois et demie plus grand. De plus, les liquides enrichissants ne posent pas, en ce qui concerne le récipient, les problèmes de perméabilité et de corrosion qui se posent par exemple avec le bromure de méthyle. D'un autre côté, quand on emploie des agents neutra- lissants, enrichissants, il se présente un danger de réallumage provenant d'une source d'allu mage persistante, particulièrement si l'avion devait faire une rapide descente qui déterminerait un appel d'air, ramenant ainsi le mélange à la gamme explosive.

Le point d'ébullition de l'agent neutralisant utilisé est important car il déterminera les varia tions de pression de vapeur au delà de la gamme des températures rencontrées dans l'application particulière à considérer. De préférence, l'agent neutralisant doit être suffisamment volatil pour être efficace à basse température bien qu'il n'ait pas à haute température un degré de pression de vapeur tel qu'il nécessiterait un réservoir exces sivement résistant. Pour usage dans l'aviation, où la température peut varier entre -60 C et -I- 80 à 100() C, fisopentane et le dibromo- difluorométhane ayant un point d'ébullition d'environ 260 sous une pression de 1 kg par cm2 sont les plus appropriés.

Les dimensions du réservoir de l'agent neu tralisant détermineront l'espace minimum entre les réservoirs qui donnera la concentration requise de l'agent neutralisant en fonction du volume du réservoir de carburant. Plus les réci pients utilisés seront petits, plus la distribution de l'agent neutralisant sera rapide, mais cet avantage s'obtiendra au prix d'une installation plus complexe en raison du plus grand nombre de récipients exigés.

Quant au détecteur lui-même, on sait qu'il existe quatre types de base de cellules photo électriques, soit les cellules photo-émissives (à vide et à gaz), les cellules photovoltaïques ou cellules à couche. d'arrêt, les cellules photocon ductrices et les cellules phototransistors ou à jonction sur cristal.

Dans les conditions de l'aéronautique, il est nécessaire de tenir compte de températures maxima de l'ordre de 1000 C et le seul type de cellule photoélectrique qui fonctionnera de façon satisfaisante à ces hautes températures est la cellule photo-émissive qui est aussi la cellule la plus sensible à la partie visible du spectre. Bien qu'il puisse être possible d'isoler les autres types de cellules photoélectriques des hautes températures, cela sera généralement une com plication à éviter.

Il existe un type particulièrement sensible de cellule photo-émissive dans laquelle est incor poré un multiplicateur électronique et qui sera appelée ci-après cellule photoélectrique avec amplification par émission secondaire ou, plus brièvement, cellule photoélectrique à émission secondaire. Pour le genre d'application examiné ici, les cellules photoélectriques à émission secondaire peuvent être d'un ordre de sensibilité 100 fois supérieur à celui d'une simple cellule photoélectrique et avoir une sensibilité supé rieure à 1 microampère par lux mais; d'un. autre côté, elles ont le désavantage d'exiger une source de potentiel élevée pour les anodes secon daires du multiplicateur. La tension requise est habituellement de l'ordre de 70 à 100 volts par étage de multiplication, ce qui, avec, les multi plicateurs actuels, signifie un total de 700 volts ou davantage.

Dans le commerce, il n'existe pas de cellules photoélectriques convenables'qui aient une puis sance de sortie suffisante pour enflammer les charges explosives des réservoirs d'agent neutra lisant. Dans le cas de cellules photoélectriques, y compris les cellules photoélectriques à émis sion secondaire, l'amplification du courant de sortie est avantageusement réalisée par voie électronique pour assurer l'inflammation pres- que instantanée des agents neutralisants lors de la détection. L'amplificateur peut consister sim plement en un ou plusieurs tubes à cathode froide, qui n'ont pas de filaments fragiles et sont de construction robuste.

La première forme d'exécution (fig. 4) com prend une cellule photoélectrique à émission secondaire 20, représentée par ses connexions d'extrémité à culot et à broches, la broche 0 formant la connexion avec la photocathode les broches 1 à 9 formant les connexions avec les cathodes secondaires multiplicatrices et la broche 10 formant la connexion avec l'anode collec trice. La broche 0 est reliée à une extrémité de l'enroulement secondaire d'un transformateur élévateur de tension 21, dont l'enroulement pri maire est relié à une source d'alimentation en courant alternatif 22. Celle-ci est avantageuse ment une alimentation à haute tension et à haute fréquence pour avion qui est normalement de 115 volts, 400 périodes, et qui est transformée par le transformateur 21 en une tension de l'ordre de 600 volts. L'autre extrémité de l'en roulement secondaire est reliée, par une résis tance de 1,5 mégohm, à la terre et à la broche 8 et par un condensateur de 7 picofarads, à la broche 9.

L'anode collectrice est reliée par la broche 10 et une résistance de 1 mégohm, à la borne posi tive d'une source d'alimentation en courant continu de 125 volts, dont la borne négative est reliée à la terre. La lampe amplificatrice du courant se présente sous la forme d'une triode à cathode froide 23 dont la grille de commande est reliée à la broche 10. La cathode de la triode 23 est reliée à la terre par les circuits, en paral lèle, d'allumage des charges explosives 24; dans une variante, ces circuits sont en série. Un condensateur de filtrage de 4 microfarads est relié aux bornes de la source de courant de 125 volts. Une résistance comprenant deux élé ments de 7 et de 11 mégohms forme un diviseur de tension entre les bornes de la source d'ah- mentation de 125 volts et polarise la grille de commande de la triode 23, de façon que cette lampe soit normalement non conductrice. Quand la photocathode est éclairée, le courant crois sant fortement entre la dernière cathode secon- daine et l'anode collectrice court-circuite vir tuellement la résistance de 7 mégohms et la tension accrue appliquée à l'électrode de com mande rend la lampe 23 conductrice, la décharge ultérieure du condensateur de 4 microfarads allumant les charges explosives. La résistance de 1,5 mégohm et le condensateur de 7 picofarads servent à compenser la capacité interne gênante de la cellule photoélectrique à émission secon daire qui, sous la fréquence d'alimentation consi dérée, tend à réduire sensiblement l'impédance dans la branche supérieure du diviseur de ten sion. La cellule photoélectrique à émission secondaire est équipée d'une photocathode sen sible au bleu. Bien qu'une sensibilité plus forte puisse être obtenue au-dessus du maximum de la gamme explosive, si la cathode est sensible au rouge, comme il sera expliqué plus loin, cette cellule est beaucoup plus sensible aux mélanges explosifs sur la gamme entière qu'une simple cellule à gaz sensible au rouge.

Le danger d'avoir une source de-l'ordre de 1000 volts à l'intérieur ou à proximité du réser voir de carburant est réduit par le montage du transformateur à proximité immédiate de la cellule et l'isolement du transformateur, des broches de cette cellule et des connexions entre elles en les noyant dans un bloc en matière plas tique, la partie sensible à la lumière de la cellule émergeant de ce. bloc. Cette enveloppe en résine sert aussi à empcher l'accès du carburant et de la vapeur d'eau. Bien que les lampes à cathode froide doivent- être préférées pour amplifier le courant de sortie de la cellule à cause de l'ab sence d'un filament chauffé et de leur plus grande résistance, des variantes comprennent des amplificateurs à lampes électroniques nor males. Cependant, de tels amplificateurs ne peuvent augmenter la sensibilité effective des cellules photoélectriques, puisque, pour de très petits éclairements, le débit est de l'ordre de grandeur des petites variations occasionnelles du débit de la cellule qui se produisent même quand la cellule est dans l'obscurité complète. Ce débit occasionnel abaisse la limite de l'éclairement qui peut être détecté au moyen de cellules photo électriques. D'un autre côté, l'emploi d'étages multiplicateurs électroniques comme dans la cellule photoélectrique à émission secondaire donne une amplification sans augmentation- du courant d'obscurité de la cellule.

Lorsqu'une très haute sensibilité d'une cel lule photoélectrique à émission secondaire n'est pas nécessaire, on utilise une variante compre nant une simple cellule photo-émissive, sensible au rouge, par exemple. Cette cellule photoélec trique peut être une cellule à vide, mais de préfé rence on emploie une cellule à gaz car de telles cellules ont une sensibilité plus élevée qu'une cellule à vide équivalente.

La forme d'exécution de la fig. 5 comprend une cellule photoélectrique 30 reliée aux bornes de la branche supérieure d'un diviseur de ten sion formé par deux résistances respectivement de 15 et 18 mégohms et, comme dans le cas de la fig. 4, l'éclairement tombant sur la cellule 30, produit une élévation de tension sur l'électrode de commande d'une triode à cathode froide 31 qui est ainsi rendue conductrice. Cette triode 31 est à son tour reliée en parallèle avec la branche supérieure d'un diviseur de tension comprenant des résistances de 140 et 190 kilo-ohms, le point de jonction entre les résistances étant relié à la grille de commande d'une tétrode à cathode froide 32. Cette tétrode est reliée en parallèle avec un condensateur de filtrage de 250 micro- farads et le circuit d'allumage pour les charges explosives 33 des distributeurs d'agent neutra lisant est intercalé dans le circuit de cathode de triode. La valeur du second diviseur de tension est aussi choisie de telle façon que, normalement, la tétrode 32 soit non conductrice, mais l'éléva tion de tension survenant lorsque la triode 31 devient conductrice rend la tétrode 32 conduc trice et le condensateur de 250 microfarads se décharge par la tétrode 32 pour allumer les charges explosive.

La fig. 6 montre le circuit d'une variante alimenté par une source 41 de courant alternatif, sans redressement, la cellule photoélectrique 40 étant prévue pour commander un thyratron 42 et enflammer les charges explosives 43 reliées en série, lorsqu'elle devient conductrice. Les thyra- trons ont le désavantage d'avoir un filament chauffé mais sont capables de laisser passer un courant plus fort qu'une lampe à cathode froide de mêmes dimensions.

La fig. 7 montre une variante dont le circuit comprend une cellule photoélectrique et une triode à cathode chaude. La grille de commande de la triode 51 est reliée à l'anode d'une cellule photoélectrique 50 dont la cathode est reliée à une source de polarisation négative. Quand la cellule photoélectrique 50 n'est pas éclairée, la grille n'a pas d'influence, de sorte que le tube 51 laisse passer un fort courant anodique qui excite un relais électromagnétique 52. Le relais 52 maintient un contact 52a qui est intercalé dans le circuit d'allumage, en position ouverte. L'éclairement tombant sur la cellule 50 provo quera une polarisation négative de la grille de la lampe 51 et, partant, la coupure du courant anodique; le relais 52, n'étant plus excité, fer mera le contact 52a dans le circuit d'allumage des charges explosives 53. L'amplification effec tive qu'il est possible d'obtenir au moyen de ce circuit est très grande et le dispositif est compa rable en sensibilité à celui représenté à la fig. 4. Cependant, il souffre du désavantage d'exiger un filament chauffé et aussi de ce que la moindre panne dans le circuit entraîne une fermeture des contacts du relais et la mise en marche des dis tributeurs d'agent neutralisant; donc, il n'est pas souhaitable d'employer ce dispositif en aviation. Cependant, pour d'autres applications où ces désavantages sont acceptables, il constitue une variante intéressante des formes d'exécution dont le circuit comprend une cellule photoélec trique à émission secondaire.

L'énergie émise par une flamme d'explosion d'hydrocarbure ne se limite pas à une certaine longueur d'onde ou à une certaine gamme de longueurs d'ondes et l'énergie n'est pas la même pour chaque gamme. La distribution spectrale de l'énergie résulte de la combinaison de carac téristiques séparées de chaque composante de la flamme, ces composantes variant avec le type de flamme.

Le facteur le plus important est la présence ou l'absence de particules libres de carbone, qui se présentent surtout dans les mélanges qui sont plus riches qu'ils ne devraient l'être, et leur pré- sence accroît fortement l'énergie de rayonnement provenant des gammes d'ondes du spectre visible et jusque dans l'infrarouge. Cependant, les types de cellules photoélectriques qui ont le maximum de sensibilité dans la zone infrarouge sont celles qui présentent une sensibilité réduite à des tem pératures supérieures à 200 C, et pour l'applica tion à l'aviation, il est nécessaire d'employer des cellules photoélectriques ayant un maximum de sensibilité dans le spectre visible.

A l'extrémité de la gamme de mélanges cor respondant aux mélanges pauvres, il n'y a pas de dépôt de particules libres de carbone et le spectre de la flamme d'explosion est alors simplement dû aux gaz. Cela a pour résultat une très grande réduction de l'énergie de radiation totale par rapport à ce qui arrive avec les mélanges riches, comme on le voit sur la fig. <B>8</B>, qui montre la distribution approximative d'énergie (E) dans le spectre visible, la courbe A correspondant aux mélanges très riches et la courbe B aux mélanges pauvres. L'allure générale de la courbe est due à la radiation de corps noir des particules de carbone, tandis que les maxima pour des lon gueurs d'onde approximatives de 3000, 4000 et 5000 unités Angstrôm sont dus à la radiation des gaz de combustion.

Il sera clair, d'après l'examen de la fig. 8 que, tandis que la couleur de la flamme est nor malement rouge poux les mélanges riches, elle devient relativement moins rouge à mesure que le mélange devient plus pauvre, l'augmentation du bleu de la flamme étant accompagnée d'un affaiblissement de son intensité lumineuse.

Bien que les cellules photoélectriques à émission secondaire soient assez sensibles pour réagir à une luminosité réduite produite par les mélanges les plus pauvres de la gamme de mélanges, si de simples cellules émissives sont employées, d'autres formes d'exécution com prennent deux cellules reliées en parallèle, une cellule étant sensible au bleu tandis que l'autre est sensible au rouge. Les circuits de ces formes d'exécution sont analogues, respectivement, aux circuits des'fig. 5 à 7. L'emploi de deux cellules reliées en parallèle améliore naturellement la sensibilité du dispositif sur la majeure partie de la gamme des mélanges, certaines variantes com- prennent plus de deux cellules d'une sensibilité donnée. Il est possible d'obtenir une augmenta tion appréciable de la radiation provenant d'un gaz enflammé en ajoutant de très petites quan tités de certaines substances dans le carburant du réservoir. De telles substances doivent se vapo riser en même temps que le carburant et pouvoir être conservées en réservoir. Elles ne doivent pas en outre causer de dommage au moteur ni aux canalisations. Un exemple de ces substances est le pentacarbonyle de fer.

Comme il est bien connu, l'éclairement décroît suivant le carré de la distance de l'objet éclairé à la source. Cependant, dans un réservoir possédant des parois blanchies,. la réflexion de la radiation provenant de l'intérieur du réser voir, augmente la sensibilité de la détection et de plus ladite loi de l'inverse du carré n'est plus valable. II est donc possible d'obtenir une amé- lioration de l'ordre du multiple 4 en blanchissant les parois du réservoir, tandis qu'avec un métal brillant à l'intérieur du réservoir l'amélioration est bien plus faible. De plus, des moyens d'am plification optiques peuvent être employés pour augmenter l'éclairement tombant sur la cellule photoélectrique.

D'autres formes d'exécution comprennent des cellules photovoltaïques ou à couche d'ar rêt. Elles ne conviennent pas pour l'utilisation en aviation, étant donné la perte de sensibilité aux températures relativement élevées auxquelles ces cellules. peuvent être exposées, en plus du fait que des difficultés sont éprouvées dans l'amplification du débit de la cellule photoélec trique à cause de la faible impédance de charge qui doit être employée. Ce type de cellule pos sède l'avantage qu'elle est autogénératrice et ne demande pas une alimentation extérieure. Un courant de sortie type débitant sur 1000 ohms est d'environ 4 microampères, ce qui suffit pour actionner directement un relais fonctionnant à grande vitesse, par exemple un relais polarisé. Lorsque, le courant n'est pas suffisant pour le fonctionnement sûr d'un relais, parce que ce dernier est soumis à des vibrations, on utilise une forme d'exécution comprenant des moyens pour augmenter le courant de sortie. Ces moyens consistent en une mosaïque de cellules branchées en série et un amplificateur magnétique qui est plus approprié qu'un amplificateur àlampes électroniques. Bien que de tels amplificateurs soient sujets à des retards de réponse de l'ordre de quelques millisecondes suivant la fréquence de l'alimentation en courant alternatif et l'am plification de la puissance requise, l'utilisation d'une telle forme d'exécution est cependant très pratique là où de tels retards sont tolérables et où le maximum de température n'est pas tel qu'il puisse réduire exagérément la sensibilité de la cellule.

Les cellules individuelles de la mosaïque ont des sensibilités spectrales différentes pour les raisons déjà indiquées.

Une variante des formes d'exécution décrites avec cellules à couche d'arrêt comprend un amplificateur à cristal du type transistor pour amplifier le courant de sortie de la cellule à couche d'arrêt.

D'autres formes d'exécution comprennent des transistors comme éléments détecteurs. Il a été constaté, en effet, que certaines formes de transistors possédaient des propriétés photoélec triques. Un ou plusieurs transistors possédant de telles propriétés peuvent être utilisés en com binaison avec des transistors amplificateurs ou d'autres dispositifs d'amplification. Un détec teur très compact peut être obtenu en utilisant des transistors semblables associés à un relais électromagnétique fonctionnant à grande vitesse disposé de façon à fermer le circuit d'allumage.

La sensibilité et la stabilité des phototransis- tors ne sont pas comparables à celles des cel lules photoélectriques à émission secondaire, pour le moment.

Enfin une dernière forme d'exécution com prend, comme détecteurs, des cellules photo conductrices dont la sensibilité maxima s'étend bien à l'intérieur de la zone infrarouge du spectre où, comme il a été indiqué précédemment, se situe la majeure partie de la radiation d'âne flamme d'explosion. Pour l'aviation, ce type de cellule ne convient pas, étant donné les limita tions imposées par la température. De plus, un amplificateur à courant alternatif doit être employé pour amplifier le courant de sortie, mais comme ce dernier est sous forme d'un signal de courant continu, il est nécessaire de prendre des dispositions pour moduler ou inter rompre périodiquement la radiation tombant sur la cellule pour pouvoir amplifier le courant de sortie pulsatoire de la cellule. Le scintille ment des flammes d'explosion n'est pas suffi sant pour supprimer la nécessité d'une telle interruption périodique, au moins aux stades où la détection est nécessaire pour la neutralisation des explosions.

Pour les applications où ces désavantages sont supportables et particulièrement où la radiation est principalement infrarouge, la forme d'exécution avec cellules photoconduc trices est tout à fait appropriée.

Les appareils décrits de neutralisation s'ap pliquent également dans les installations présen tant d'autres risques d'explosion, par exemple dans le cas des poussières et des poudres. Le choix du détecteur doit être déterminé après examen des conditions variées à considérer, telles que la température ambiante maxima et la distribution spectrale de l'éclairement résul tant d'une explosion naissante dans l'atmo sphère explosive à prévoir. De même, le choix de l'agent neutralisant ainsi que la concentration et la vitesse de distribution exigées dépendront des conditions liées au risque particulier envi sagé.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection d'une explosion nais sante et de neutralisation de celle-ci par distri bution d'un agent liquide neutralisant dans la zone de l'explosion, caractérisé par le fait que l'on détecte l'explosion naissante par les phéno mènes lumineux qui l'accompagnent et que l'on distribue à la suite de cette détection le liquide neutralisant à une vitesse de plus de 45 m. par seconde. II. Appareil pour la mise en oeuvre du pro cédé de détection et de neutralisation suivant la revendication I, comprenant des moyens pour déceler un commencement d'explosion et un réservoir susceptible de se briser et contenant l'agent neutralisant ainsi qu'une charge explo sive commandée par un circuit électrique d'allu- mage, caractérisé par le fait que les moyens pour déceler un commencement d'explosion sont constitués par au moins une cellule photoélec trique destinée à détecter les phénomènes lumi neux accompagnant ce commencement d'explo sion et un amplificateur du courant produit par cette cellule, susceptible de fournir audit circuit électrique un courant pour l'allumage de la charge explosive. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la neutralisation des explosions est produite par un enrichissement du mélange explosif. .
2. 2. Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que la cellule photoélectrique est une cellule photo-émissive.
3. 3. Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que la cellule photoélectrique est une cellule photoélectrique à émission secon daire.
4. 4. Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que l'amplificateur de courant comprend une lampe à cathode froide, un divi seur de tension destiné à polariser une électrode de commande de la lampe et à rendre la lampe normalement non-conductrice et un condensa teur de filtrage branché sur une source électrique et monté en série avec ladite lampe et ledit circuit d'allumage, la sortie de la cellule photo électrique étant intercalée entre l'anode et l'élec trode de commande de ladite lampe, de telle sorte que la lampe est rendue conductrice lorsque la cellule photoélectrique est exposée à l'éclaire ment susdit et que le condensateur se décharge ensuite par le circuit d'allumage et allume la charge explosive.
5. 5. Appareil suivant la revendication II et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que la sensibilité de la cellule photoélectrique à émis sion secondaire est supérieure à un micro- ampère par lux.
6. 6. Appareil suivant la revendication II et la sous-revendication 3, dans lequel les hautes tensions exigées .pour les cathodes secondaires multiplicatrices de la cellule proviennent d'un transformateur qui est relié, par des connexions à haute tension, à l'intérieur de l'enveloppe de la cellule photoélectrique à émission secondaire, caractérisé en ce que ledit transformateur et les connexions à haute tension sont noyés dans un bloc de matière plastique isolante.
7. 7. Appareil suivant la revendication II et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les cathodes secondaires multiplicatrices de la cel lule photoélectrique à émission secondaire sont alimentées directement en courant alternatif.
8. 8. Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé en ce qu'il est agencé pour réagir à un éclairement inférieur à environ 5 lux.
9. 9. Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé en ce qu'il comporte plusieurs cellules photoélectriques reliées en parallèle et ayant chacune une sensibilité spectrale différente.
10. 10. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que la cellule photoélectrique est une cellule photovoltaïque et que son circuit de sortie est relié à un relais électromagnétique.
11. 1l. Appareil suivant la revendication<B>Il</B> destiné à être installé dans un réservoir à carbu rant d'avion, caractérisé en ce qu'il comprend deux cellules photoélectriques destinées à être montées l'une dans un coin supérieur du réser voir et l'autre dans le coin inférieur diamétrale ment opposé du réservoir.
12. 12. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que l'agent neutralisant est un hydrocarbure liquide combustible.
13. 13. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que le point d'ébullition de l'agent neutralisant sous une pression de 1 kLy/cm2 est d'environ 260 C.