Fonctionnement Du Canal Ultramat - Siemens ULTRAMAT 6 Manuel

Descriptif technique
3.4

Fonctionnement du canal ULTRAMAT

Le canal ULTRAMAT fonctionne suivant le principe
infrarouge alterné à détecteur double couches et coupleur
optique.
Le principe de mesure repose sur l'absorption spécifique aux
molécules de bandes de rayonnement infrarouge. Les
longueurs d'ondes absorbées sont caractéristiques aux
différents gaz, mais peuvent cependant en partie se
chevaucher. Cela entraine des interférences qui, dans le
canal ULTRAMAT, sont réduites au minimum grâce aux
dispositions suivantes:
J cellule de filtrage remplie de gaz (diviseur de faisceau)
J détecteur double couches
J filtre optique si nécessaire.
Le principe de mesure est représenté fig. 3-3. Un émetteur
(5) chauffé à 700°C, coulissant pour rendre le système
symétrique, émet un rayonnement infrarouge. Ce
rayonnement est partagé en deux faisceaux égaux (faisceau
de mesure et faisceau de référence) dans le diviseur de
faisceau (7). Celui-ci agit également comme cellule de
filtrage.
Le faisceau de référence - après avoir traversé une cellule de
référence (11) remplie de N
infrarouge) - arrive dans la partie droite de la cellule
réceptrice (12) pratiquement sans atténuation.
Le faisceau de mesure quant à lui traverse la cellule de
mesure (10) balayée par le gaz de mesure, et atteint plus ou
moins atténué - selon la concentration du gaz à mesurer - la
partie gauche de la cellule réceptrice (13). Les cellules
réceptrices sont remplies d'une concentration fixe du
composant à mesurer.
Le détecteur est un détecteur double couches. Dans la
couche supérieure du détecteur l'absorption est plus forte au
milieu de la bande spectrale, pendant que les bandes
latérales sont absorbées de la même façon dans la couche
supérieure et la couche inférieure. Les couches supérieures
et inférieures du détecteur sont reliées pneumatiquement
entre elles par l'intermédiaire d'un microdétecteur de débit
(15). Ce couplage en opposition a pour but de rendre la
bande de sensibilité spectrale plus étroite, autrement dit
d'augmenter la sélectivité du gaz à mesurer.
Le coupleur optique (14) allonge optiquement la couche
inférieure de la cellule réceptrice. Le déplacement d'un
coulisseau (16) fait varier l'absorption infrarouge dans la
deuxième couche de la cellule réceptrice. Ainsi il est possible
de réduire au minimum et de façon individuelle l'influence
des composants interférents.
Un obturateur rotatif (8), placé entre le diviseur de faisceau et
les cellules de mesure et de référence, interrompt
alternativement et périodiquement les deux faisceaux.
L'absorption préliminaire dans la cellule de mesure produit
un débit pulsé qui est converti par le microdétecteur de débit
(15) en un signal électrique pulsé.
3-6
(gaz insensible au rayonnement
2
Le microdétecteur de débit se compose de deux grilles de
nickel chauffées à env. 120 °C qui forment, avec deux
résistances complémentaires, un pont de Wheatstone. Du
fait du montage très rapproché des grilles, le débit pulsé fait
varier les résistances des grilles de nickel, d'où un
déséquilibre du pont fonction de la concentration du gaz de
mesure.
5
6
7
8
1
10
2
13
1 Entrée gaz de mesure
2 Sortie gaz de mesure
5 Emetteur, réglable
6 Filtre optique
7 Diviseur de faiseau
8 Obturateur rotatif
9 Entraînement par
courants de foucault
Fig. 3-3 Fonctionnement
Analyseurs de gaz ULTRAMAT 6 et OXYMAT 6
3
4
9
11
12
15
14
16
10 Cellule de mesure
11 Cellule de référence
12 Cellule de détection, droite
13 Cellule de détection, gauche
14 Coupleur optique
15 Microdétecteur de débit
16 Coulisseau, réglable
Manuel - C79000-G5277-C143-07