Dispositif de détection de flux d'air La présente invention concerne un dispositif de détection de flux d' air selon le préambule de la revendication 1.

Il existe des dispositifs divers visant à détecter une pré ^¬ sence d'un flux d'air voire afin de mesurer un flux d'air ou de fluide circulant dans une conduite, telle qu'une conduite d'évacuation de fumée/chaleur.

Particulièrement, il est connu qu'il est possible de détecter un flux d'air dans une conduite canalisant le dit flux au moyen d'au moins un capteur de température, par exemple à ré ^¬ sistance de type NTC) .

Un tel système est décrit par le document FR2983950A1, pré ^¬ sentant dans sa partie introductive un dispositif nommé « Dé- bitmètre thermique » de détection de flux d'un fluide dans une conduite (par exemple à l'entrée d'admission d'un appa ^¬ reillage de chauffage) , ladite conduite comprenant au moins un premier et un second capteurs de température (à résistance du type NTC) immergés dans le fluide. Un des capteurs est utilisé pour mesurer la température du fluide entrant, l'autre capteur est alimenté par un courant électrique d'intensité connue, de façon à être amené à une température supérieure à celle du fluide à mesurer/détecter. Le même do ^¬ cument présente ensuite une solution de positionnement avan- tageuse des dits capteurs sous une inclinaison donnée par rapport un axe principal de la conduite d' air ou de fluide afin d'éviter que des saletés viennent entraver la détection de flux d'air. Selon le choix du capteur de température (ou thermo-senseur) alimenté en courant, il s'avère que le dispositif de détec ^¬ tion de flux d'air requière une alimentation électrique suf ^¬ fisante, de sorte que la consommation des deux capteurs s'avèrent non négligeable. Le coût de fonctionnement du dis ^¬ positif de détection de flux d'air est donc tout aussi non négligeable. Ces inconvénients rendent l'utilisation d'un tel dispositif de détection de flux d'air particulièrement mal adapté à un environnement de conduite plus exigeant, tel que dans des systèmes embarqués (train, avion, etc.) voire dans des infrastructures complexes (immeubles, usines,...).

Enfin, pour des raisons sécuritaires, il est majeur que le dispositif de détection de flux d'air comprenant au moins un capteur de température alimenté par un courant électrique de façon à être amené à une température définie (telle que dans le document FR2983950A1) puisse être diagnostiqué si le dit capteur présente des états de vieillissement voire une panne. Ceci s'applique aussi pour le second capteur (tel que dans le document FR2983950A1) utilisé pour mesurer la température du fluide entrant. Ce diagnostic devrait aussi être peu consom ^¬ mateur d'énergie et non coûteux. De ce fait, il serait garan ^¬ ti une meilleure appréciation de la précision de détection de flux d'air, surtout pour des applications sécuritaires (par exemple en rapport à des conduites de ventilation en cas de risque de fumée/feu) .

Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de détection de flux d' air comprenant une conduite d' air ca- nalisant le flux d'air, ladite conduite comprenant au moins un premier et un second capteurs de température, dont la con ^¬ sommation d'énergie est réduite, tout en garantissant un fonctionnement sécuritaire. Une revendication 1 présente une solution à cet effet.

A partir d'un dispositif de détection de flux d'air compre ^¬ nant une conduite d'air canalisant le flux d'air, ladite con- duite (par exemple un tube) comprenant (dans l'enceinte du tube) au moins un premier et un second capteurs de tempéra ^¬ ture, le dispositif selon l'invention prévoit qu'au moins un des capteurs soit soumis à des fluctuations périodiques de température contrôlées par au moins un moyen de chauffage, tel qu'une alimentation variable en courant dédiée au dit capteur .

Avantageusement, le capteur de température alimenté ne néces ^¬ site plus d'être alimenté en permanence pour amener sa tempé- rature à un seuil supérieur à celle de l'air dans la conduite (tel que dans l'état de la technique FR2983950A1) . Il suffit de prévoir que la température du dit capteur soit montée sous forme d'un pic ou palier de courte durée avant qu'une mesure (ultérieure au pic/palier de température) soit effectuée par un module de mesure de température dudit capteur, indiquant ainsi une présence ou non de flux d'air dans la conduite.

Un ensemble de sous-revendications présente également des avantages de l'invention.

Des exemples de réalisation et d'application sont fournis à l'aide de figures décrites :

Figure 1 Schéma de base de deux capteurs de tempéra- tures dans une conduite,

Figure 2 Schéma de principe de détection de flux d' air selon l'invention, Figure 3 Diagramme de fonctionnement du dispositif de détection de flux d'air selon l'invention.

La figure 1 présente un schéma de base de deux capteurs de températures TS1, TS2 disposés dans l'enceinte d'une conduite (C) ici cylindrique (vue en section) . Les deux capteurs dis ^¬ posent chacun d'au moins une entrée en alimentation élec ^¬ trique et une sortie de mesure, ces entrées et sorties étant couplées idéalement hors de l'enceinte de la conduite à des composants de contrôle (commande, monitoring) et mesure du dispositif de détection de flux d'air.

La figure 2 présente un schéma de principe du dispositif de détection de flux d'air selon l'invention, afin d'illustrer les fonctions de contrôle (commande, monitoring) et mesure du dit dispositif.

Un premier ensemble de mesure comporte les deux capteurs (TS1, TS2) dont au moins une sortie commune de mesure

(Smeas) en température est transmise à un second ensemble (PU) comprenant un module de mesure de température apte à dé ^¬ livrer un signal de détection voire mesure de flux d'air (AFM) . Le signal de mesure Smeas est dans cet exemple un si ^¬ gnal différentiel (amplifié) entre les deux températures me ^¬ surées aux capteurs TS1, TS2. Le même second ensemble (PU) comprend aussi un moyen de monitoring (MON) couplé respecti ^¬ vement à chacune des deux sorties des capteurs lui délivrant ainsi deux signaux de température respectifs Smonl, Smon2, assurant ainsi un contrôle sécuritaire idéalement périodique possible de chacun des capteurs. Enfin, Le second ensemble (PU) comprend aussi au moins un voire deux modules de chauf ^¬ fage (HCTS1, HCTS2) couplés respectivement à chacune des en ^¬ trées en alimentation électrique (courant) des capteurs (TS1, TS2) . Les deux modules de chauffage permettent de générer des fluctuations périodiques de température d' au moins un voire des deux capteurs, idéalement par pic ou palier de courant. La figure 3 représente enfin un exemple possible de diagramme de fonctionnement du dispositif de détection de flux d'air selon l'invention en relation avec les figures 1 et 2. En abscisse du diagramme, la composante de temps est signi ^¬ fiée, en particulier au travers d'une série modèle de phases successives (PN) dénombrée ici cycliquement entre 0 et 22 phases, puis encore 1 et 22, etc. Les dites phases sont ras ^¬ semblées sous des sous-groupes successifs (Mon, AFal, AFa2, AFa3, AFa4, AFa5 , ...) dont :

- le premier est un cycle (Mon) comprenant des points tempo ^¬ rels de monitoring (Ml associé aux signaux Smonl et Smon2) par mesure des signaux de référence (Smonl, Smon2) et,

- les cinq cycles suivants (AFal, AFa2, AFa3, AFa4, AFa5,...) sont des cycles de monitoring (Ml) (signaux de monitoring) incluant aussi des points temporels de mesure (M2 associé au signal Smeas pour la détection de flux) .

Au début (PN=0) d'au moins la première série de mise en fonc- tion du dispositif selon l'invention, la première phase PN=0 correspond à une mise sous-alimentation des capteurs, leur conférant ainsi un courant de référence (aussi faible que possible) de base.

Peu près les deux premières phases PN=0 et 1, une seconde phase active PN=2 est amorcée en configurant les deux moyens de chauffage respectifs HCTS1, HCTS2 sous une alimentation activée (« on ») à durée limitée à la phase PN=2 (environ une minute par exemple) , puis vers un rebasculement sur arrêt d'alimentation (« off ») de sorte que les capteurs TS1, TS2 atteignent simultanément une température visée. Une première mesure de monitoring (Ml) des signaux Smonl, Smon2 est effectuée dans le cadre d'une première mesure de référence des températures atteintes des capteurs.

En fin de la même phase PN=2, les moyens de chauffage étant désactivés, la température des capteurs devra donc rediminuer selon un profil connu de refroidissement. Une seconde mesure de monitoring (Ml) des signaux (Smonl, Smon2) est effectuée dès désactivation des moyens de chauffage, de sorte qu'à ce terme, un second monitoring de référence des températures ef ^¬ fectives de capteurs peut être réalisé, dès mise en fonction du dispositif de détection (PN=0, 1, 2) .

A partir de la phase PN=3 et sans alerte sécuritaire des mo- nitorings précédents, le premier cycle (sous-groupe AFal) peut ainsi commencer s' étendant de la phase PN=3 à la phase PN=6.

En début de phase PN=4, un premier des capteurs est soumis à une nouvelle fluctuation (hausse) de température, par activa- tion « on » de son moyen de chauffage respectif parmi un des deux moyens HCTS1, HCTS2. En fin de phase PN=4, une première mesure (M2) du signal (Smeas) est effectuée dans le cadre d'une mesure de référence de température atteinte du premier capteur visé et indiquant si un flux d'air est détecté. En début de la phase suivante PN=5, le moyen de chauffage est désactivé « off » et, en fin de la même phase PN=5, un point de monitoring (Ml) est effectué visant à vérifier le bon fonctionnement du premier des capteurs ayant subi une hausse de température.

Enfin en fin de phase PN=5 et en début de phase PN=6, phase finale du premier cycle (sous-groupe AFal), le second des capteurs est soumis à une nouvelle fluctuation (hausse) de température, par activation « on » de son moyen de chauffage respectif parmi un des deux moyens HCTS1, HCTS2. Une seconde mesure (M2) du signal (Smeas) est effectuée dans le cadre d'une mesure de référence de température atteinte du dit se ^¬ cond capteur visé et indiquant si un flux d'air est détecté. En fin de phase PN=6, le moyen de chauffage est désactivé « off » et, en fin de la phase suivante PN=7, un point de mo ^¬ nitoring (Ml) est effectué visant à vérifier le bon fonctionnement du second des capteurs ayant subi une hausse de tempé ^¬ rature. Les autres cycles (sous-groupe AFa2, AFa3, etc.) suc ^¬ cédant au premier cycle (AFal) précédemment décrit entre les phases PN= 3 et 6, se déroulent selon un mode de commande des moyens de chauffage et de monitoring identique à celui du cycle décrit (AFal) . L'exemple de diagramme donné en figure 3 est fondé sur deux capteurs et leur moyens de chauffage respectifs, mais une ré ^¬ alisation possible plus simple pourrait ne prévoir qu'un des deux capteurs soumis à des fluctuations périodique de tempé ^¬ rature contrôlées par un unique moyen de chauffage (HCTS1 ou HCTS2) . Le mode à deux capteurs et deux moyens de chauffage (du moins chacun des capteurs subit des fluctuations de tem ^¬ pérature par pics ou paliers périodiques de température) est un mode préféré, car il permet de délivrer une détection plus fiable en raison de la redondance des moyens de commande (moyens de chauffage des capteurs) et de mesure de tempéra ^¬ tures (capteurs) . Principalement, le dispositif selon

l'invention prévoyant que chacun des capteurs sont soumis à des fluctuations de température contrôlées par au moins un moyen de chauffage, est un excellent moyen sécuritaire, et du fait que les capteurs ne nécessitent que périodiquement et ponctuellement une alimentation en courant par pics/paliers, le dispositif est énergétiquement fort économe.

Préférentiellement , il est alors aussi possible de prévoir un dispositif pour lequel au moins un mode de commande du moyen de chauffage est activable afin de générer des fluctuations de température comprenant une montée simultanée en tempéra- ture des deux capteurs (c'est-à-dire sous forme de

pics/paliers périodiques de température). L'économie

d'énergie n'est ici pas forcément accrue, mais des comparai ^¬ sons de vieillissement entre capteurs ou de pannes d'un des capteurs peuvent alors plus pointues, dans un but sécuri- taire.

Il est cependant clair que la solution selon la figure 3 ap ^¬ porte la meilleure économie énergétique pour un dispositif selon l'invention pour lequel au moins un mode de commande du moyen de chauffage est activable afin de générer des fluctua ^¬ tions de température comprenant des montées temporellement alternées en température des deux capteurs (c'est-à-dire sous forme de pics/paliers périodiques de température) . De cette façon, la consommation du dispositif de détection à capteurs activées alternativement correspond à celle d'un dispositif à un seul capteur actif sur une longue durée. Il en ressort aussi que les durées de vie de chacun des deux capteurs sont doublées, sachant qu'ils sont deux fois moins utilisés qu'un capteur unique d'un dispositif à un seul capteur actif.

Idéalement, le dispositif selon l'invention prévoit que les capteurs de température sont auto-chauffants, le dit chauf ^¬ fage étant idéalement obtenu par effet Joule en injectant du courant dans le capteur. Ce moyen de chauffage s'avère par ^¬ ticulièrement non onéreux, préférentiellement en utilisant des capteurs thermiques en silicium (TI LM335A ou ST LM335A) qui sont comparables à des diodes Zener ainsi « améliorée ».

Enfin, dans un but de rendre le dispositif selon l'invention encore plus robuste (redondant/sécuritaire), d'augmenter les durées de vie « fiable » des capteurs et/ou afin d'augmenter la fréquence de mesure, le dispositif prévoit que plus de deux capteurs sont présents et peuvent être comman ^¬ dés/contrôlés/inspectés (monitoring) de la même manière que les deux capteurs selon les figures 1 à 3.