TECHNIQUE ANTERIEURE Au cours de la fabrication des fils textiles synthétiques, ceux-ci sont soumis à un traitement thermique de retexturation destiné à fixer les caracteristiques physiques dont ils doivent être pourvus selon l'utilisation à laquelle ils sont destinés. Dans cette étape de retexturation, le fil est porté à une température élevée, de l'ordre de 250° C, par passage dans un four à rayonnement infrarouge, puis est étiré et soumis à quelques contraintes de formes avant d'être brutalement refroidi à une température de l'ordre de 80° C, toutes ces opérations se faisant à une vitesse de défilement élevée de l'ordre de 6'000 mètres par minute. Afin d'obtenir de bonnes performances physico-chimiques et mécaniques, la température du fil doit être régulée avec la meilleure précision possible et de préférence avec une précision de l'ordre du dixième de degré.

En outre, la température du four utilisé est élevée, de l'ordre de 500 à 600°C, afin d'accélérer la montée en température du fil, de réduire la longueur du four et par suite d'augmenter la vitesse de passage. De ce fait, la mesure de la température du fil devient capitale tant pour la retexturation que pour maintenir cette température à un niveau inférieur à celui de la fusion au risque de voir le fil fragilisé fondre à l'intérieur du four.

Une grande précision de la mesure de la température réelle du fil ne peut pas être obtenue dans les installations textiles actuellement utilisées car, dans ces installations, la mesure de la température de référence utilisée est prise directement sur les moyens de chauffage. On a constaté que la température réelle du fil diffère de 5 à 10° de cette température de référence.

Les vitesses de défilement des fils en cours de fabrication ou de retexturation devenant de plus en plus rapides et pouvant dépasser 6'000 mètres par minute et même atteindre 10'000 mètres par minute, il devient impératif de disposer de moyens de mesure adaptés à ces vitesses ainsi qu'aux surfaces mesurées dont te diamètre peut aller jusqu'à 0,010 mm.

II existe de nombreux détecteurs radiatifs qui permettent de mesurer avec précision la température d'un corps chauffé, sans contact avec ce corps, par mesure du rayonnement échangé entre deux surfaces dont la température, au moins pour l'une d'entre elles, varie en fonction du temps. Cependant ces détecteurs ne peuvent pas travailler avec des objets dont les dimensions ne permettent pas d'obtenir des spots de mesure dont la surface est au moins égale à 0,5 mm2. Or, dans l'industrie textile actuelle, le diamètre des fils actuellement fabriqués peut atteindre 0, 05 mm, ce fit étant composé de cinq brins. Si l'on ne peut pas utiliser la pyrométrie optique, il serait possible de mesurer la température réelle du fil par contact à t'aide de thermomètres connus mais aucun de ces appareils actuellement disponibles ne peut travailler en contrôle permanent sur des objets portés à haute température et défilant à haute vitesse.

La performance de ces détecteurs radiatifs est d'autant plus limitée que l'on augmente la vitesse de défilement et ceci notamment dans l'application du chauffage du fil par passage dans un four à rayonnement infrarouge. Lorsque

le fil a subi un ensimage, les produits brûlés dans le four par pyrolyse dégagent à ta sortie de ce four des vapeurs qui condensent et encrassent tout dispositif de détection, notamment tes détecteurs de flux thermique radiatifs qui pourraient être utilisés pour mesurer la température réelle du fit, étant donné que la radiation est très faible pour des fils de petit diamètre. Ces détecteurs ne sont donc absolument pas fiables dans le cas de cette application particulière.

Contrairement aux installations dans lesquelles le fil en mouvement est chauffé au moyen de rouleaux chauffants et entraîne avec lui une couche limite froide, le fil traversant un four à haute température à rayonnement infrarouge entraîne une couche thermiquement chaude qui limite son refroidissement et contribue au maintien de sa température de surface.

EXPOSE DE L'INVENTION La présente invention se propose de resoudre le probleme pose par l'encrassement du détecteur en fournissant un dispositif permettant la mesure, de façon permanente, sans contact et avec une grande précision, de la température réelle de fils, câbles, gaines, tresses ou bandes réalisés en matières diverses telles que métalliques, organiques ou des polymères, dont la largeur est comprise entre 0, 05 et 5 mm et dont la vitesse de défilement est élevée. Ce dispositif est basé sur le principe que la couche limite d'air entraînée par le fil lors de son défilement à grande vitesse est chaude et a pratiquement la même température que lui.

Le dispositif tel que défini en préambule est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un détecteur de flux thermique conductif et un élément de mesure de la température de ce détecteur de flux thermique, ces composants étant disposés dans une enceinte traversée par ledit objet rallongé en mouvement axial, et une unité de traitement des signaux émis par ledit détecteur de flux thermique et ledit

élément de mesure de température, cette unité de traitement étant agencée pour calculer la température T2 dudit objet allongé à partir de la formule suivante : T2 W + T14) 114 dans laquelle W représente le flux thermique, a est la constante de Stefan-Boltzmann, est un facteur de forme dépendant des caractéristiques des composants de 1'enceinte, K est un facteur dépendant de la vitesse de défilement du corps allongé, T, est la température du détecteur de flux.

Le type de détecteur sensible utilisé se comportera dans le cadre de l'application comme un détecteur radiatif sans en posséder tes inconvénients, c'est-à-dire que son encrassement graduel ne modifiera que très peu sa réponse au rayonnement et que la perturbation conductive engendrée par la couche limite chaude contrairement à une couche limite froide, améliorera le transfert thermique d'autant plus que la vitesse de défilement sera grande. En outre, il est insensible à la température du support sur lequel il est fixé.

Dans la forme de réalisation préférée, le dispositif comporte un corps plein de forme sensiblement parallélépipédique agencé pour loger ladite enceinte et ladite unité de traitement, ledit corps étant pourvu d'une partie supérieure mobile agencée pour coopérer avec une partie inférieure fixe du corps afin de permettre l'introduction de l'objet allongé.

De façon avantageuse, la partie supérieure mobile pivote par rapport à la partie inférieure fixe autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal de l'enceinte.

De préférence, ladite enceinte comporte une forme allongée semi-cytindrique dont la partie inférieure est ménagée dans la partie fixe du corps et la partie supérieure est ménagée dans la partie supérieure mobile.

Le corps comporte avantageusement dans chacune de ses faces latérales un orifice agencé pour permettre respectivement t'entrée et la sortie de l'objet allongé à mesurer dudit dispositif de mesure.

Dans cette forme de réalisation, les orifices ont une forme tronconique inversée et se prolongent par des conduits rectilignes de guidage de l'objet à mesurer.

De façon avantageuse, lesdits conduits rectilignes débouchent respectivement dans les parois laterales d'extremite de l'enceinte, dans le prolongement l'un de l'autre, afin que l'objet soit positionné sensiblement au milieu du plan de jonction de la partie inférieure et de la partie supérieure de ladite enceinte.

Les parois des orifices d'entrée et de sortie et des conduits de guidage de l'objet à mesurer sont avantageusement pourvues d'un revêtement en un matériau absorbant.

Dans toutes les formes de réalisation, le détecteur de flux thermique est disposé sur le fond de 1'enceinte et les dimensions de ce détecteur de flux thermique sont égaies aux dimensions du fond de l'enceinte.

De préférence, te détecteur de flux thermique conductif est un détecteur à gradient tangentiel haute sensibilité et est pourvu d'un revêtement d'un matériau absorbant.

Dans toutes les variantes, le dispositif comporte au moins un élément de refroidissement solidaire du corps du dispositif et cet élément de

refroidissement est couple thermiquement au détecteur de flux thermique et à l'enceinte.

DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise en reference a la description d'un mode de réalisation préféré et aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels : La figure 1 représente une vue en perspective du dispositif de mesure selon l'invention, La figure 2 représente une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1, et La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale au niveau de 1'enceinte du dispositif de la figure 1.

MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTION En référence aux figures, le dispositif de mesure 10 comporte un corps métallique plein 11, réalisé par exemple en aluminium, de forme sensiblement parallélépipédique droite, dans lequel sont ménagés une enceinte 12 et un logement pour une unité électronique de traitement de signaux 13. Ce corps 11 est pourvu, sur une partie de sa face supérieure, d'une partie 21 mobile agencée pour coopérer avec une partie inférieure fixe 22 du corps 11. Cette partie supérieure mobile 21 peut être écartée de la partie fixe 22 par pivotement autour d'un axe longitudinal 23 parallèle à l'axe longitudinal de l'enceinte 12. Cette partie mobile 21 permet l'introduction dans ladite enceinte 12 de l'objet allongé 15 dont on veut mesurer la température. Le corps 11 est par ailleurs pourvu sur chacune de ses faces latérales 24 d'un orifice 25 par lequel l'objet 15 entre et sort respectivement du dispositif de mesure 10. Ces

orifices 25 de forme tronconique inversée se prolongent par des conduits cylindriques coaxiaux 26 de guidage de l'objet, lesdits conduits débouchant respectivement dans les parois latérales d'extrémité 27 de l'enceinte 12, dans le prolongement l'un de l'autre. Les parois de ces orifices 25 ainsi que celles des conduits de guidage 26 sont recouvertes d'un matériau absorbant.

L'enceinte 12 se présente sous la forme d'une cavité allongée semi-cylindrique formée d'une partie inférieure 12a ménagée dans la partie fixe 22 du corps 11 et d'une partie supérieure 12b ménagée dans la partie supérieure mobile 21 coopérant avec la partie inférieure fixe 22 du corps 11. Cette forme particulière de réalisation permet au détecteur de flux thermique 17, qui est disposé sur le fond 20 de cette enceinte et dont les dimensions sont égales à celles de ce fond 20, de recevoir la totalité du rayonnement émis par l'objet se trouvant sensiblement au milieu du plan de jonction des parties 12a et 12b.

Le détecteur de flux thermique 17 qui équipe te dispositif est un détecteur conductif à gradient tangentiel a haute sensibilité connu en soi et pourvu d'un revêtement d'un matériau absorbant. Le signal émis par ce type de détecteur est indépendant de sa température et de celle du support sur lequel il est fixé. Dans le dispositif, il se comporte comme un détecteur radiatif et mesure le flux thermique émis par l'objet allongé et la couche d'air chaud perturbé entraînée par le fil en mouvement, la forme tronconique de l'orifice d'entrée 25 permettant de laminer la couche limite d'air, couche ayant pratiquement ta même température que le fil. L'élément de mesure de température 18, tel qu'un thermocouple, une sonde à résistances ou un dispositif similaire, est intégré à ce détecteur 17 et permet d'en mesurer la température T,.

Afin de garantir son refroidissement et celui du détecteur 17 et éviter toute perturbation thermique, le dispositif de mesure 10 est pourvu d'au moins un élément de refroidissement 28, tel qu'un radiateur à convection naturelle ou

forcée ou tout autre système de réfrigération connu, disposé sur le corps 11, en dessus et en dessous de l'enceinte 12. Ce radiateur est couple thermiquement a ladite enceinte et au détecteur de flux 17.

L'unité électronique de traitement 13 est associée par des moyens connus en soi au détecteur de flux 17 et à l'élément de mesure de température 18. A I'aide d'un logiciel approprie, elle permet de déterminer en continu la température T2 du fil qui traverse l'enceinte à partir des signaux reçus du détecteur de flux thermique 17 et de l'élément de mesure de température 18.

La forme caractéristique de 1'enceinte 12, dont la longueur peut être adaptée en fonction de la précision de la mesure désirée dans le but d'obtenir une plus grande surface de radiation, et la disposition du détecteur du flux, permettent une récupération totale du rayonnement thermique émis par l'objet allongé et la couche limite chaude entourant la surface du fil qui la traverse. Ce flux thermique mesuré W permet d'obtenir la température réelle T2 du fil en appliquant la formule T2 = ( W I (6.f.K) + T,4)"4 dans laquelle W représente te ftux thermique en W/m2 émis par te détecteur 17, a est la constante de Stefan-Boltzman en W.m2.K~4, K est un facteur de forme dépendant des caractéristiques des composants de 1'enceinte 12, notamment de sa longueur et de sa forme,, c est un facteur dépendant de la vitesse de défilement du corps allongé et T, est la température du détecteur de flux 17 en degrés Kelvin.

Le dispositif de mesure ainsi obtenu permet de mesurer d'une façon très précise et permanente la température d'un fil lors de sa fabrication ou de sa retexturation sans perturber les différents éiéments de la chaîne, et sans que la mesure soit perturbée par l'encrassement du détecteur. Les composants utilisés dans ce dispositif de mesure peuvent être modifiés en forme et en caractéristiques sans sortir du contexte de l'invention.