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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516234A1
Family ID 8047169
Probable Assignee Esswein Sa
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE DETECTION DE L'ECOULEMENT D'UN PRODUIT
PULVERULENT OU GRANULEUX CIRCULANT DANS UN CONDUIT ISOLANT ET APPAREIL
COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF
EN Title PULVERULENT FLOW RATE SENSOR E.G. FOR PAINT OR ENAMELLING
MATERIAL - HAS DETECTOR SENSITIVE TO ELECTRIC CHARGE ON CONDUIT WALL
PRODUCED BY FRICTION FROM FLOW
Abstract
_________________________________________________________________
DISPOSITIF DE DETECTION DE L'ECOULEMENT D'UN PRODUIT PULVERULENT OU
GRANULEUX DANS UN CONDUIT ISOLANT.
IL COMPORTE, A L'EXTERIEUR DU CONDUIT 10, UN CAPTEUR 11 SENSIBLE A LA
CHARGE ELECTRIQUE RESULTANT DU FROTTEMENT DU PRODUIT CONTRE LA PAROI
DU CONDUIT 10. LE CAPTEUR EST, PAR EXEMPLE, UN CONDUCTEUR AU VOISINAGE
DU CONDUIT OU EN CONTACT AVEC CE DERNIER.
POUR MESURER LE DEBIT ON MESURE LA DIFFERENCE DE POTENTIEL ENTRE LES
EXTREMITES AXIALES 13, 14 DU CAPTEUR 11.
The device has a sensor (11) situated outside the pipe carrying the
flow to be determined. The sensor (11) detects the electrical charge
resulting from the friction of the product against the pipe's (10)
inner wall. The sensor (11) is a conductive component which is placed
either near or in contact with the pipe (10). It can partially or
totally surround the pipe (10). A circuit gives a signal as a function
of the voltage between the axial ends (13,14) of the sensor (11). This
signal is used e.g. to send an alarm signal or to stop a control
installation. The voltage is measured by a high input impedance
amplifier. A smoothing capacitor is situated between the output
terminals of the sensor.
Description
_________________________________________________________________
DISPOSITIF DE DETECTION DE L'ECOULEMENT D'UN PRODUIT
PULVERULENT OU GRANULEUX CIRCULANT DANS UN CONDUIT
ISOLANT ET APPAREIL COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF.
L'invention est relative a un dispositif de controle et/ou mesure du
debit d'un produit pulverulent ou granuleux circulant dans un conduit
isolant.
De nombreuses installations d'emaillage ou de peinture font appel a un
produit pulverulent ou granuleux projete sur les surfaces a enduire de
pieces disposees dans un four de cuisson ou une autre enceinte fermee
dont le contenu n'est pas visible de l'exterieur.
Dans ces installations une interruption de l'alimentation en poudre ou
une diminution excessive du debit de cette poudre peut avoir des
consequences onereuses car on ne peut s'apercevoir de ce defaut
qu'apres que les pieces aient ete extraites du four et on obtient
ainsi un lot de pieces mal revetues et devant etre mises au rebut.
Pour eviter de tels incidents on a deja propose des dispositifs de
mesure de debit de poudre; mais ceux-ci sont en general tres couteux
et comportent un capteur en contact avec la poudre, s'usant donc
rapidement. En outre il faut prendre des precautions parti- culieres
pour que le capteur ne perturbe pas la circulation de la poudre.
L'invention permet de remedier a ces inconvenients.
Le dispositif selon l'invention est caracterise en ce que le conduit
etant en une matiere isolante il comporte, a l'exterieur de ce
conduit, un capteur sensible a la charge electrique resultant du
frottement des particules ou grains contre la paroi dudit conduit.
Le capteur est par exemple un conducteur entourant le conduit isolant
sur une certaine longueur. Ce conducteur est en contact avec le
conduit ou est legerement eloigne de ce dernier. On obtient alors aux
bornes de ce capteur une tension dont la valeur moyenne en fonction du
temps represente le debit du produit pulverulent ou granuleux
circulant dans le conduit.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention apparaitront
avec la description de certains de ses modes de realisation, celle-ci
etant effectuee en se referant aux dessins ci-annexes sur lesquels:
- la figure la represente un conduit et un capteur selon l'invention,
- la figure lb est une variante de la figure 1,
- la figure 2 est un diagramme de tension aux bornes du capteur selon
l'invention, et
- la figure 3 represente le capteur de la figure 1 ou lb et un a b
circuit de detection de defauts associe a ce capteur.
Dans l'exemple le capteur est destine a detecter un arret de la
circulation d'une poudre d'email dans un tuyau 10 en matiere isolante
telle que de la matiere plastique, du guerre ou du caoutchouc. Cette
poudre est, dans cet exemple, destinee a etre appliquee par des
pistolets electrostatiques (non representes) sur des supports a
revetir tels que des tambours de machine a laver le linge.
Elle circule a une vitesse relativement elevee melangee a de l'air
comprime.
L'invention resulte de la constatation que le frottement des
particules d'email sur les parois du tuyau 10 en matiere isolante
donne naissance a des charges electriques dans la poudre et sur le
tuyau. Le capteur selon l'invention est dispose a l'exterieur du tuyau
10 et detecte les charges electrostatiques de ce tuyau.
Dans l'exemple represente sur la figure la le capteur 11 est forme par
un demi-cylindre de copper applique contre la surface externe 12 du
tuyau isolant 10 sur une longueur axiale 1.
On a constate qu'entre les extremites axiales 13 et 14 de ce capteur 1
1 apparaissait une difference de potentiel V dont la valeur moyenne
dans le temps est fonction du debit de la poudre dans le tuyau 10.
Sur la figure 2 la courbe 15 represente les variations en fonction du
temps t de la difference de potentiel V aux bornes du capteur 11 et la
ligne 16 represente la valeur moyenne de cette tension V.
Dans l'exemple l'extremite aval 14 est a la masse.
Le capteur est utilise pour detecter une disparition de la circulation
de l'email dans le tuyau 10 ou une variation inadmissible du debit,
variation ou disparition qui pourrait avoir des consequences
defavorables sur les pieces a revetir.
Un condensateur 17 (figure 3) est en parallele sur le capteur 11. On
recueille ainsi aux bornes de ce condensateur 17 la valeur moyenne du
signal aux bornes du capteur 11. L'armature de ce condensateur 17 qui
n'est pas a la masse est reliee a l'entree d'un montage amplificateur
18 par l'intermediaire d'un montage elevateur d'impedance 19
permettant que l'amplificateur ne courtcircuite pas le capteur.
Le montage 19 comprend une resistance 20 de valeur 1 MQ reliee par une
borne a ladite armature du condensateur 17 et par son autre borne a
l'entree inverseuse (-) d'un amplificateur operationnel 21 dont
l'entree non inverseuse (+) est a la masse. Une resistance 22
egalement de valeur lMS2 est disposee entre ltentree inverseuse et la
sortie de l'amplificateur operationnel 21.
L'amplificateur 18 comporte egalement un amplificateur operationnel 23
dont l'entree inverseuse est reliee a la sortie de l'amplificateur 21
par l'intermediaire d'une resistance 24 de valeur 1KQ et dont l'entree
non inverseuse est a la masse. Une resistance variable 25 de valeur
maximum 220Ka est disposee entre l'entree inverseuse et la sortie de
l'amplificateur operationnel 23.
La sortie de l'amplificateur operationnel 23 est egalement connectee a
l'entree negative d'un comparateur 26 dont l'entree positive recoit un
signal de reference Vref et dont la sortie est reliee a la cathode
d'une diode 27 en serie avec la bobine 28 d'un relais.
Le fonctionnement du circuit de la figure 3 est le suivant: lorsque le
debit de poudre d'email dans le tuyau 10 est suffisant pour alimenter
les pistolets de l'installation d'emaillage la tension aux bornes du
capteur 11 est telle que le potentiel sur l'entree negative du
comparateur 26 est superieur au potentiel Vref et le potentiel sur la
sortie du comparateur 26 est superieur au potentiel positif applique
sur l'anode de la diode 27 par l'intermediaire de la bobine 28 et, la
diode etant bloquee, aucun courant ne peut circuler dans cette
bobine.Par contre lorsque le debit diminue la tension aux bornes du
capteur Il dlminue aussi et si ce debit tombe au-dessous d'une valeur
pouvant compromettre la qualite du revetement des pieces a emailler le
signal sur l'entree negative du comparateur 26 descend au-dessous de
la valeur V Vref et il apparait sur la sortie de ce comparateur un
potentiel negatif. De cette maniere un courant circule dans la bobine
28 ce qui actionne un relais agissant sur une alarme et/ou un moyen de
commande de l'arret du fonctionnement de l'installation d'emaillage.
Cependant grace a des moyens de temporisation (non representes)
L'alarme n'est declenchee, ou le fonctionnement de l'installation
n'est arrete, que si l'ecoulement de poudre d'email dans le tuyau 10 -
s'arrete pendant un temps superieur a un temps t predetermine
superieur au temps qui s'ecoule entre deux poudrages successifs de
pieces.
En variante (figure lb) le capteur comprend, a la place d'un
demi-cylindre metallique, une bobine 30 de fil metallique conducteur
non isole a spires jointives entourant le tuyau 10, le signal
electrique etant recueilli aux extremites opposees de cette bobine.
Le capteur peut etre utilise pour detecter ou mesurer l'ecoulement de
tout produit pulverulent (par exemple des peintures epoxydes) ou
granuleux.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Dispositif de detection de l'ecoulement d'un produit pulverulent ou
granuleux dans un conduit isolant, caracterise en ce qu'il comporte, a
l'exterieur du conduit (l0, 30), un capteur (11) sensible a la charge
electrique resultant du frottement du produit contre la paroi du
conduit (10).
2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que le
capteur est un conducteur au voisinage du conduit ou en contact avec
ce dernier.
3. Dispositif selon la revendication 2, caracterise en ce que le
capteur entoure partiellement ou totalement le conduit (10).
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caracterise en ce qu'il
comprend un moyen sensible a la difference de potentiel entre les
extremites axiales (13, 14) du capteur (11).
5. Appareil de mesure du debit d'un produit pulverulent ou granuleux
dans un un conduit isolant (10), caracterise en ce qu'il comprend un
dispositif selon la revendication 4 et en ce que le moyen sensible a
la difference de potentiel permet la mesure de cette difference de
potentiel.
6. Appareil selon la revendication 5, caracterise en ce que le moyen
sensible a la difference de potentiel entre les extremites du capteur
(11) comprend un amplificateur (18, 19) a haute impedance d'entree.
7. Appareil selon la revendication 5 ou 6, caracterise en ce qu'il
comprend un moyen de lissage tel qu'un condensateur (17) du signal de
tension aux bornes du capteur (11).
8. Appareil de signalisation d'une condition anormale de debit d'un
produit pulverulent ou granuleux dans un conduit isolant (10),
caracterise en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une quelconque
des revendications 1 a 4.
9. Appareil selon la revendication 8 comprenant un dispositif selon
l'une quelconque des revendications 2 a 4, caracterise en ce qu'il
comporte un comparateur (26) pour comparer le signal de tension entre
les extremites (13, 14) du capteur avec un signal de reference (V ref
10. Appareil selon la revendication 9, caracterise en ce qu'il est
monte de facon telle qu'un signal d'alarme est emis lorsque la tension
aux bornes du capteur tombe au-dessous d'une valeur determinee.
11. Appareil selon la revendication 10, caracterise en ce qu'il
comprend un moyen de temporisation pour que le signal d'alarme ne soit
emis que lorsque le signal de tension aux bornes du capteur tombe
au-dessous de ladite valeur determinee pendant un temps predetermine.
12. Appareil de commande d'une installation de peinture ou
d'emaillage, caracterise en ce qu'il comprend un appareil de
signalisation selon la revendication 11 et un moyen pour arreter le
fonctionnement de cette installation lors de l'emission d'un signal
d'alarme.
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