analyse de gaz
OXYMAT 6_Man_Fr_6.0.pdf - MPIP
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Descriptif technique<br />
3.4 Fonctionnement du canal ULTRAMAT<br />
Le canal ULTRAMAT fonctionne suivant le principe<br />
infrarouge alterné à détecteur double couches et coupleur<br />
optique.<br />
Le principe <strong>de</strong> mesure repose sur l'absorption spécifique aux<br />
molécules <strong>de</strong> ban<strong>de</strong>s <strong>de</strong> rayonnement infrarouge. Les<br />
longueurs d'on<strong>de</strong>s absorbées sont caractéristiques aux<br />
différents <strong>gaz</strong>, mais peuvent cependant en partie se<br />
chevaucher. Cela entraine <strong>de</strong>s interférences qui, dans le<br />
canal ULTRAMAT, sont réduites au minimum grâce aux<br />
dispositions suivantes:<br />
J cellule <strong>de</strong> filtrage remplie <strong>de</strong> <strong>gaz</strong> (diviseur <strong>de</strong> faisceau)<br />
J détecteur double couches<br />
Le microdétecteur <strong>de</strong> débit se compose <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux grilles <strong>de</strong><br />
nickel chauffées à env. 120 °C qui forment, avec <strong>de</strong>ux<br />
résistances complémentaires, un pont <strong>de</strong> Wheatstone. Du<br />
fait du montage très rapproché <strong>de</strong>s grilles, le débit pulsé fait<br />
varier les résistances <strong>de</strong>s grilles <strong>de</strong> nickel, d'où un<br />
déséquilibre du pont fonction <strong>de</strong> la concentration du <strong>gaz</strong> <strong>de</strong><br />
mesure.<br />
5<br />
6<br />
3<br />
4<br />
J filtre optique si nécessaire.<br />
Le principe <strong>de</strong> mesure est représenté fig. 3-3. Un émetteur<br />
(5) chauffé à 700°C, coulissant pour rendre le système<br />
symétrique, émet un rayonnement infrarouge. Ce<br />
rayonnement est partagé en <strong>de</strong>ux faisceaux égaux (faisceau<br />
<strong>de</strong> mesure et faisceau <strong>de</strong> référence) dans le diviseur <strong>de</strong><br />
faisceau (7). Celui-ci agit également comme cellule <strong>de</strong><br />
filtrage.<br />
7<br />
8<br />
9<br />
Le faisceau <strong>de</strong> référence - après avoir traversé une cellule <strong>de</strong><br />
référence (11) remplie <strong>de</strong> N 2 (<strong>gaz</strong> insensible au rayonnement<br />
infrarouge) - arrive dans la partie droite <strong>de</strong> la cellule<br />
réceptrice (12) pratiquement sans atténuation.<br />
Le faisceau <strong>de</strong> mesure quant à lui traverse la cellule <strong>de</strong><br />
mesure (10) balayée par le <strong>gaz</strong> <strong>de</strong> mesure, et atteint plus ou<br />
moins atténué - selon la concentration du <strong>gaz</strong> à mesurer - la<br />
partie gauche <strong>de</strong> la cellule réceptrice (13). Les cellules<br />
réceptrices sont remplies d'une concentration fixe du<br />
composant à mesurer.<br />
1<br />
10 11<br />
Le détecteur est un détecteur double couches. Dans la<br />
couche supérieure du détecteur l'absorption est plus forte au<br />
milieu <strong>de</strong> la ban<strong>de</strong> spectrale, pendant que les ban<strong>de</strong>s<br />
latérales sont absorbées <strong>de</strong> la même façon dans la couche<br />
supérieure et la couche inférieure. Les couches supérieures<br />
et inférieures du détecteur sont reliées pneumatiquement<br />
entre elles par l'intermédiaire d'un microdétecteur <strong>de</strong> débit<br />
(15). Ce couplage en opposition a pour but <strong>de</strong> rendre la<br />
ban<strong>de</strong> <strong>de</strong> sensibilité spectrale plus étroite, autrement dit<br />
d'augmenter la sélectivité du <strong>gaz</strong> à mesurer.<br />
Le coupleur optique (14) allonge optiquement la couche<br />
inférieure <strong>de</strong> la cellule réceptrice. Le déplacement d'un<br />
coulisseau (16) fait varier l'absorption infrarouge dans la<br />
<strong>de</strong>uxième couche <strong>de</strong> la cellule réceptrice. Ainsi il est possible<br />
<strong>de</strong> réduire au minimum et <strong>de</strong> façon individuelle l'influence<br />
<strong>de</strong>s composants interférents.<br />
Un obturateur rotatif (8), placé entre le diviseur <strong>de</strong> faisceau et<br />
les cellules <strong>de</strong> mesure et <strong>de</strong> référence, interrompt<br />
alternativement et périodiquement les <strong>de</strong>ux faisceaux.<br />
L'absorption préliminaire dans la cellule <strong>de</strong> mesure produit un<br />
débit pulsé qui est converti par le microdétecteur <strong>de</strong> débit<br />
(15) en un signal électrique pulsé.<br />
2<br />
13<br />
1 Entrée <strong>gaz</strong> <strong>de</strong> mesure<br />
2 Sortie <strong>gaz</strong> <strong>de</strong> mesure<br />
5 Emetteur, réglable<br />
6 Filtre optique<br />
7 Diviseur <strong>de</strong> faiseau<br />
8 Obturateur rotatif<br />
9 Entraînement par<br />
courants <strong>de</strong> foucault<br />
Fig. 3-3 Fonctionnement<br />
15<br />
12<br />
14<br />
16<br />
10 Cellule <strong>de</strong> mesure<br />
11 Cellule <strong>de</strong> référence<br />
12 Cellule <strong>de</strong> détection, droite<br />
13 Cellule <strong>de</strong> détection, gauche<br />
14 Coupleur optique<br />
15 Microdétecteur <strong>de</strong> débit<br />
16 Coulisseau, réglable<br />
3-6 Analyseurs <strong>de</strong> <strong>gaz</strong> ULTRAMAT 6E/F, OXYMAT 6E/F<br />
Manuel - C79000-G5277-C143-06