FR2475759A1 - Temp. stabilisation system for radiation detector assembly - has cooler for removing heat from pipe enclosing detector assembly whenever pipe temp. exceeds predetermined level - Google Patents

Abstract

The system stabilisation system comprises a heat pipe enclosing the radiation detector assembly and is positioned in a dewar flask. A thermo-electric cooler is joined to one end of the heat pipe. The heat exhaust of the thermo-electric cooler is communicated to a heat dissipation device in the form of a fin assembly. A thermistor senses the temperature at the heat pipe. When the thermistor indicates a temperature in excess of that corresponding to a reference signal, a control signal is produced by a control device to cause a power source to operate the thermo-electric cooler to remove heat from the heat pipe to the fin assembly. The vacuum within the dewar flask effectively limits the environmental heat passing to the heat pipe to radiant heat.

Description

La présente invention se rapporte à des procédés et à des appareils pour maintenir la température d'une zone ou d'un appareil à une valeur déterminée au préalable. The present invention relates to methods and apparatuses for maintaining the temperature of an area or apparatus at a predetermined value.

Plus précisément, l'invention se rapporte à des techniques de stabilisation de la température d'appareils sensibles à la chaleur tels que des détecteurs de rayonnement, permettant de maintenir ces appareils à des températures suffisamment basses pour améliorer leurs performances.More specifically, the invention relates to techniques for stabilizing the temperature of heat-sensitive devices such as radiation detectors, enabling these devices to be kept at temperatures low enough to improve their performance.

Les techniques de surveillance et de mesure utilisant l'activation des substances étudiées et la détection du rayonnement qui en résulte, trouvent des applications de plus en plus nombreuses dans l'industrie pétrolière. Monitoring and measurement techniques using the activation of the substances studied and the detection of the resulting radiation are finding increasing applications in the petroleum industry.

L'une de ces applications met en jeu la surveillance du.One of these applications involves monitoring the.

pétrole brut s'écoulant dans une canalisation reliant un puits de pétrole à un réservoir de stockage ou à un autre lieu. Dans une application de ce type, de petites quantités de sel présentes dans le pétrole brut peuvent être détectées en utilisant le rayonnement gamma caractéristique émis par le chlore contenu dans le sel lorsque le chlore est activé.crude oil flowing through a pipeline connecting an oil well to a storage tank or other location. In an application of this type, small amounts of salt present in crude oil can be detected using the characteristic gamma radiation emitted by the chlorine contained in the salt when the chlorine is activated.

Une source de neutrons est placée à l'intérieur de l'oléoduc pour irradier le chlore. On peut utiliser une source de neutrons chimique continue telle qu'une source à base d'actinium et de béryllium ou une source à base de califor niun 252. L'isotope radioactif chlore 36 est alors produit suivant la réaction CI35 (n, y)C136. L'isotope instable chlore 36 se désintègre alors par émission d'un rayonnement gamma s'effectuant principalement dans la gamme d'énergie de 5,5 à 8,0 MeV. Les rayons gamma peuvent être détectés par un détecteur de rayonnement approprié situé à faible distance en aval à l'intérieur de l'oléoduc.A source of neutrons is placed inside the pipeline to irradiate the chlorine. One can use a continuous chemical neutron source such as a source based on actinium and beryllium or a source based on califor niun 252. The radioactive isotope chlorine 36 is then produced according to the reaction CI35 (n, y) C136. The unstable isotope chlorine 36 then decays by emission of gamma radiation taking place mainly in the energy range of 5.5 to 8.0 MeV. Gamma rays can be detected by an appropriate radiation detector located a short distance downstream inside the pipeline.

Le détecteur de rayonnement peut entre un cristal à scintillation d'iodure de sodium activé par du thallium. The radiation detector can enter a scintillation crystal of sodium iodide activated by thallium.

Le cristal est optiquement couplé à un tube photomultiplicateur. Comme on le sait, les rayons gamma pénétrant dans un cristal de type interagissent avec celui-ci en produisant des éclairs de lumière ou scintillations, dont l'intensité est liée à l'énergie des rayons gamma. Les scintillations sont alors détectées par le tube photomultiplicateur qui produit des impulsions de tension dont l'amplitude, ou la hauteur, est proportionnelle à l'intensité des éclairs lumineux correspondants De la sorte , une série d'impulsions est produite par le tube photomultiplicateur, chacune des impulsions étant proportionnelle à l'énergie du rayon gamma incident correspondant. Le train d'impulsions.The crystal is optically coupled to a photomultiplier tube. As is known, the gamma rays entering a crystal of type interact with this one by producing flashes of light or scintillations, whose intensity is related to the energy of the gamma rays. The scintillations are then detected by the photomultiplier tube which produces voltage pulses whose amplitude, or height, is proportional to the intensity of the corresponding light flashes. In this way, a series of pulses is produced by the photomultiplier tube, each of the pulses being proportional to the energy of the corresponding incident gamma ray. The pulse train.

provenant du tube photomultiplicateur est reçu par un amplificateur qui amplifie le signal pulsé avant de le transmettre à un système de traitement de données approprié utilisé pour analyser les impulsions et fournir les informations concernant le pétrole s'écoulant dans l'oléoduc.from the photomultiplier tube is received by an amplifier which amplifies the pulsed signal before transmitting it to an appropriate data processing system used to analyze the pulses and provide information about the oil flowing in the pipeline.

Pour qu'ils fonctionnent de façon optimale, le cristal à scintillation, le tube photomultiplicateur et l'amplificateur doivent être maintenus à une température constante, de préférence inférieure à la température ambiante. In order for them to function optimally, the scintillation crystal, the photomultiplier tube and the amplifier must be kept at a constant temperature, preferably below room temperature.

Le tube photomultiplicateur est particulièrement sensible aux variations de température, son rapport signal sur bruit diminuant au fur et à mesure que la température du photomultiplicateur augmente. Par conséquent, lorsque le dispositif détecteur est exposé à un milieu dont la température peut atteindre 900C, on doit prévoir un système permettant de refroidir et de stabiliser thermiquement le dispositif de détection à une température inférieure ou égale à la température ambiante-.The photomultiplier tube is particularly sensitive to temperature variations, its signal to noise ratio decreasing as the temperature of the photomultiplier increases. Consequently, when the detector device is exposed to a medium the temperature of which can reach 900 ° C., a system must be provided for cooling and thermally stabilizing the detection device at a temperature less than or equal to ambient temperature.

Le dispositif de détection peut être réfroidi par contact thermique avec-un fluide de refroidissement. The detection device can be cooled by thermal contact with a cooling fluid.

On peut en particulier utiliser une substance subissant un changement de phase tel que de la glace ou autre produit chimique, pour absorber la chaleur transmise au dispositif détecteur, à la temperature du changement de phase.One can in particular use a substance undergoing a phase change such as ice or other chemical product, to absorb the heat transmitted to the detector device, at the temperature of the phase change.

Cependant, un tel système de refroidissement dépend du temps et est limité par le volume de substance changeant de phase nécessaire pour produire un échange thermique avec le dispositif de détection. However, such a cooling system is time dependent and is limited by the volume of phase changing substance necessary to produce heat exchange with the detection device.

La présente invention fournit un système pour stabiliser la température d'un dispositif détecteur de rayonnement, comprenant un conducteur thermique entourant généralement le dispositif de détection. Ainsi, la chaleur ambiante est absorbée par le conducteur thermique au lieu d'être communiquée au dispositif de détection
Un dispositif d'élimination de la chaleur est relié au conducteur thermique et élimine sélectivement la chaleur du conducteur thermique afin de maintenir le conducteur thermique à une température prédéterminée. Le dispositif d'élimination de la chaleur peut être sous forme d'un refroidisseur thermo-électrique dont la source chaude, ou dont la partie évacuant la chaleur, est thermiquement reliée à un dispositif de dissipation de la chaleur.Ce dernier peut être constitué d'ailettes qui dissipent la chaleur provenant du refroidisseur thermo-électrique dans l'atmosphère.The present invention provides a system for stabilizing the temperature of a radiation detector device, comprising a thermal conductor generally surrounding the detection device. Thus, the ambient heat is absorbed by the thermal conductor instead of being communicated to the detection device
A heat removal device is connected to the thermal conductor and selectively removes heat from the thermal conductor to maintain the thermal conductor at a predetermined temperature. The heat elimination device can be in the form of a thermoelectric cooler, the hot source of which, or the part which dissipates the heat, is thermally connected to a heat dissipation device. fins that dissipate heat from the thermoelectric cooler into the atmosphere.

Un dispositif de détection de la température tel qu'une thermistance, est fixé au conducteur thermique pour déterminer sa température. La thermistance est électriquement reliée à un système de commande qui reçoit alors une information provenant de la thermistance, qui indique la valeur de la température mesurée sur le conducteur thermique. Le dispositif de commande compare le signal d'information à un signal de référence correspondant à une température prédéterminée. Un signal de commande est produit en réponse à la comparaison entre le signal d'information et le signal de référence. Chaque fois que la thermistance détecte que la température du conducteur thermique dépasse la température de référence, le signal de commande déclenche une source d'énergie qui actionne le refroidisseur thermo-électrique pour faire passer la chaleur du conducteur thermique au dissipateur à ailettes. A temperature detection device, such as a thermistor, is attached to the thermal conductor to determine its temperature. The thermistor is electrically connected to a control system which then receives information from the thermistor, which indicates the value of the temperature measured on the thermal conductor. The controller compares the information signal with a reference signal corresponding to a predetermined temperature. A control signal is produced in response to the comparison between the information signal and the reference signal. Whenever the thermistor detects that the temperature of the thermal conductor exceeds the reference temperature, the control signal triggers an energy source which actuates the thermoelectric cooler to pass the heat from the thermal conductor to the finned heatsink.

Ainsi, le détecteur de rayonnement est pratiquement totalement entouré par un dispositif absorbant la chaleur constitué par le conducteur thermique duquel on extrait la chaleur chaque fois que la température du conducteur thermique dépasse un seuil déterminé à l'avance.Thus, the radiation detector is almost completely surrounded by a heat absorbing device constituted by the thermal conductor from which the heat is extracted each time the temperature of the thermal conductor exceeds a predetermined threshold.

Le conducteur thermique est en outre entouré par une chambre à vide qui a pour effet de limiter le transfert de chaleur du milieu au conducteur thermique, à un transfert par chaleur rayonnante
Pour l'application à la détection du rayonnement émis par le sel contenu dans le pétrole brut, tel que celui qui s'écoule dans un oléoduc, le système de stabilisation thermique, contenant le dispositif de détection du rayonnement, peut être étendu à l'intérieur de l'oléoduc.The thermal conductor is also surrounded by a vacuum chamber which has the effect of limiting the transfer of heat from the medium to the thermal conductor, to a transfer by radiant heat.
For the application to the detection of radiation emitted by the salt contained in crude oil, such as that flowing in a pipeline, the thermal stabilization system, containing the radiation detection device, can be extended to the interior of the pipeline.

A cet effet, l'oléoduc peut par exemple être équipé d'un logement le traversant de part en part. Le systeme de stabilisation thermique est plac#é à l'intérieur de ce logement et le dissipateur à ailettes dépasse dans l'at oosphère. For this purpose, the pipeline can for example be equipped with a housing passing right through. The thermal stabilization system is placed inside this housing and the finned heatsink protrudes into the atmosphere.

Selon-le procédé de l'invention, un dispositif détecteur de rayonnement est logé à l'intérieur d'un conducteur thermique, ce dernier étant équipé d'un dispositif d'élimination de la chaleur tel qu'un refroidisseur thermo-électrique. Un dispositif de détection de la température tel qu'une thermistance, est également utilisé pour déterminer la température du niveau du conducteur thermique. En outre, un système de commande est utilisé pour comparer la température mesurée par le dispositif de détection de la température au niveau du conducteur thermique, à une température déterminée à l'avance. Un signal de commande est produit chaque fois que la température du conducteur thermique ainsi détectée dépasse la valeur de la température de référence. Celui-ci déclenche une source d'énergie qui, à son tour, actionne le dispositif d'élimination de la chaleur pour ainsi éliminer la chaleur du conducteur thermique. Un système de dissipation de la chaleur, comme un système à ailettes, est utilisé pour dissiper la chaleur reçue par le dispositif d'élimination de la chaleur. According to the method of the invention, a radiation detector device is housed inside a thermal conductor, the latter being equipped with a heat elimination device such as a thermoelectric cooler. A temperature sensing device such as a thermistor is also used to determine the temperature of the level of the thermal conductor. In addition, a control system is used to compare the temperature measured by the temperature detection device at the thermal conductor, with a temperature determined in advance. A control signal is produced each time the temperature of the thermal conductor thus detected exceeds the value of the reference temperature. This triggers an energy source which, in turn, activates the heat removal device to thereby remove heat from the thermal conductor. A heat dissipation system, such as a fin system, is used to dissipate the heat received by the heat removal device.

Il est à noter que le procédé et l'appareil de l'invention mettent en oeuvre une technique de stabilisation de la température d'un dispositif détecteur de rayonnement, à une température inférieure ou égale une température prédéterminée sans utilisation d'une substance subissant un changement de phase ou d'autres fluides de refroidissement. Grâce au système de commandequi peut fonctionner en réponse à un dispositif de détection de la température tel qu'il est décrit cidessus, on peut utiliser la présente invention sans qu'il soit nécessaire de surveiller le système pour déterminer son aptitude à maintenir la température du dispositif détecteur de rayonnement à la faible température souhaitée. It should be noted that the method and the apparatus of the invention implement a technique for stabilizing the temperature of a radiation detector device, at a temperature less than or equal to a predetermined temperature without the use of a substance undergoing a phase change or other coolants. Thanks to the control system which can operate in response to a temperature detection device as described above, the present invention can be used without the need to monitor the system to determine its ability to maintain the temperature of the radiation detector device at the desired low temperature.

De plus, comme le fonctionnement du système de 1'invention ne repose pas sur l'apport d'un fluide de refroidissement et qu'il est essentiellement automatique, les dispositifs détecteurs de rayonnement équipés du système de l'invention peuvent être situés à distance.In addition, since the operation of the system of the invention does not rely on the supply of a cooling fluid and since it is essentially automatic, the radiation detector devices equipped with the system of the invention can be located remotely. .

La figure 1 est une vue en perspective d'une section d'oléoduc équipée d'un logement transversal contenant un système de stabilisation thermique conforme à la présente invention. Figure 1 is a perspective view of a section of pipeline equipped with a transverse housing containing a thermal stabilization system according to the present invention.

La figure 2 est un schéma d'une section horizontale d'un segment d'oléoduc représentant l'installation d'un dispositif détecteur de rayonnement et d'un système de stabilisation thermique ; et
La figure 3 est un schéma d'un système de commande pour actionner le refroidisseur thermo-electrique. Figure 2 is a diagram of a horizontal section of a pipeline segment showing the installation of a radiation detector device and a thermal stabilization system; and
Figure 3 is a diagram of a control system for operating the thermoelectric cooler.

Les figures 1 et 2 représentent d'une manière générale en 10 un système de stabilisation thermique suivant l'invention installé à l'intérieur d'un oléoduc 12. Un logement cylindrique pour instruments 14 traverse de part en part l'oléoduc 12 en reliant les ouvertures 12a et 12b pratiquées dans la canalisation à chaque extrémité d'un diamètre d'oléoduc 12. Un capuchon d'extrémité 14a referme la partie inférieure du logement 14. La partie supérieure du logement 14 présente un bord rabattu 14b auquel est boulonné un collier 16. Un isolant thermique 18 occupe le fond du logement. FIGS. 1 and 2 generally represent at 10 a thermal stabilization system according to the invention installed inside a pipeline 12. A cylindrical housing for instruments 14 passes right through the pipeline 12 by connecting the openings 12a and 12b made in the pipe at each end with a pipeline diameter 12. An end cap 14a closes the lower part of the housing 14. The upper part of the housing 14 has a folded edge 14b to which is bolted a collar 16. A thermal insulator 18 occupies the bottom of the housing.

Le système de stabilisation thermique 10 comprend un conducteur thermique 20 constitué d'un matériau bon conducteur de la chaleur tel que du cuivre. Le conducteur thermique 20 est globalement cylindrique et définit une chambre 20a fermée < son extrémité inférieure par un bouchon 22 constitué du même matériau bon conducteur de la chaleur. Un dispositif de détection de la température, tel qu'une thermistance, 24 est noyé dans, ou fixé au bouchon 22. The thermal stabilization system 10 comprises a thermal conductor 20 made of a material which is a good conductor of heat such as copper. The thermal conductor 20 is generally cylindrical and defines a chamber 20a closed <its lower end by a plug 22 made of the same material which is a good conductor of heat. A temperature detection device, such as a thermistor, 24 is embedded in, or fixed to the plug 22.

Le bouchon 22 est bien adapté dans l'ouverture de l'extrémité du conducteur thermique 20 de façon à permettre une bonne conduction thermique entre ceuxci. La thermistance 24 étant en communication thermique avec le bouchon 22, la température du bouchon ainsi que celle de l'extrémité inférieure du conducteur thermique 20 peuvent donc être déterminées au moyen de la thermistance.The plug 22 is well suited in the opening of the end of the thermal conductor 20 so as to allow good thermal conduction therebetween. The thermistor 24 being in thermal communication with the plug 22, the temperature of the plug as well as that of the lower end of the thermal conductor 20 can therefore be determined by means of the thermistor.

Un dispositif d'élimination de la chaleur, tel qu'un refroidisseur thermo-électrique, 26 est fixé à l'extremite supérieure du conducteur thermique 20. De façon à ce que le contact thermique avec le refroidisseur 26 soit efficace, le conducteur thermique 20 peut présenter une forme tronconique 20b se terminant par une extrémité dont la surface est pratiquement aussi étendue que le refroidisseur. Un dispositif de dissipation de la chaleur, représenté globalement en 28, est fixé au coté chaud du refroidisseur thermoélectrique 26 par l'intermédiaire d'un passage central 16a dans le collier 16. Ainsi, lorsque le refroidisseur 26 est actionné pour éliminer la chaleur du conducteur thermique 20, la chaleur évacuée par le refroidisseur est communiquée au dispositif de dissipation de la chaleur 28.Le dispositif 28 peut être un système rayonnant à ailettes tel que celui représenté sur les figures, comportant une série d'ailettes 30 reliées au refroidisseur thermo-électrique 26 par un coeur central 32. La chaleur provenant du refroidisseur 26 se propage le long du coeur 32 vers les ailettes 30 qui fournissent une importante surface spécifique permettant de transférer la chaleur vers l'atmosphère. A heat removal device, such as a thermoelectric cooler, 26 is attached to the upper end of the thermal conductor 20. So that the thermal contact with the cooler 26 is effective, the thermal conductor 20 may have a frustoconical shape 20b ending in an end whose surface is almost as large as the cooler. A heat dissipation device, generally represented at 28, is fixed to the hot side of the thermoelectric cooler 26 via a central passage 16a in the collar 16. Thus, when the cooler 26 is actuated to remove the heat from the thermal conductor 20, the heat dissipated by the cooler is communicated to the heat dissipation device 28. The device 28 can be a radiating system with fins such as that shown in the figures, comprising a series of fins 30 connected to the thermo cooler -electric 26 by a central core 32. The heat coming from the cooler 26 propagates along the core 32 to the fins 30 which provide a large specific surface area making it possible to transfer the heat to the atmosphere.

Le revêtement intérieur du logement 14 est un vase Dewar 34 dans lequel le conducteur 20 s'adapte aisément. Le conducteur thermique 20 est donc pratiquemnet enveloppé par une chambre à vide constituée par le vase
Dewar 34. Le vide permet de limiter efficacement le transfert de chaleur du milieu au conducteur thermique 20 à la chaleur rayonnée qui traverse le vide.The interior lining of the housing 14 is a Dewar vessel 34 in which the conductor 20 easily adapts. The thermal conductor 20 is therefore practically wrapped by a vacuum chamber constituted by the vessel
Dewar 34. The vacuum makes it possible to effectively limit the transfer of heat from the medium to the thermal conductor 20 to the radiated heat which crosses the vacuum.

Un système détecteur de rayonnement, représenté globalement en 36, peut être placé à l'intérieur du conducteur thermique 20 avant d'installer le bouchon 22. A radiation detector system, generally represented at 36, can be placed inside the thermal conductor 20 before installing the plug 22.

A titre d'exemple typique, ce détecteur 36 peut être constitué par un cristal à scintillation 38 optiquement couplé à un tube photomultiplicateur 40. Un amplificateur 42 est utilisé pour amplifier les signaux pulsés provenant du tube photomultiplicateur. Des branchements électriques adéquats sur le tube photomultiplicateur 40 et l'amplificateur 42 peuvent être fournis par un câble 44 qui traverse le conducteur thermique 20 et un passage 16b pratiqué dans le collier 16. De même, des liaisons appropriées 46 provenant de la thermistance 24 traversent le conducteur thermique 20 et le passage 16a. Un connecteur pour câbles 48 est installé sur le collier 16 et un câble approprié 50, relié à celui-ci prolonge les conducteurs électriques provenant de la thermistance 24 et du détecteur de rayonnement 36 vers un dispositif électronique externe.As a typical example, this detector 36 can be constituted by a scintillation crystal 38 optically coupled to a photomultiplier tube 40. An amplifier 42 is used to amplify the pulsed signals coming from the photomultiplier tube. Adequate electrical connections to the photomultiplier tube 40 and the amplifier 42 can be provided by a cable 44 which passes through the thermal conductor 20 and a passage 16b made in the collar 16. Similarly, suitable connections 46 coming from the thermistor 24 pass through. the thermal conductor 20 and the passage 16a. A cable connector 48 is installed on the collar 16 and a suitable cable 50, connected to the latter, extends the electrical conductors coming from the thermistor 24 and the radiation detector 36 to an external electronic device.

Les circuits de traitement du signal permettant d'analyser les signaux pulsés provenant du système détecteur de rayonnement 36 sont déjà connus et ne seront pas décrits de façon plus détaillée dans le présent mémoire. Cependant, la figure 3 représente sous forme de blocs un dispositif de commande 52 permettant d'actionner sélectivement le refroidisseur thermoélectrique 26 pour maintenir la température du conducteur thermique 20 à une valeur déterminée au préalable. The signal processing circuits for analyzing the pulsed signals from the radiation detector system 36 are already known and will not be described in more detail in the present specification. However, Figure 3 shows in block form a control device 52 for selectively actuating the thermoelectric cooler 26 to maintain the temperature of the thermal conductor 20 at a predetermined value.

Les valeurs de la résistance de la thermistance 24 sont lues au niveau des circuits de commande 52 en tant que signaux d'entrée reflétant la température régnant au niveau du conducteur thermique 20. Le signal d'information est transmis, le long des conducteurs 46 et du câble 50 de la figure 2, vers un circuit comparateur 54. Le circuit comparateur 54 compare le signal d'information, qui peut par exemple être sous forme d'une valeur de tension ou de courant, à un signal de référence de forme semblable, ce signal de référence correspondant à une valeur prédéterminée de température. Un signal de commande est produit par le circuit comparateur 54 et est transmis vers une source d'énergie 56. La valeur. du signal de commande est déterminée par la différence entre le signal d'information provenant de la thermistance 24 et le signal représentant la température de référence. Ainsi, chaque fois que la comparaison de ces deux derniers signaux indique que la température mesurée par la thermistance 24 au niveau du conducteur thermique 20 est supérieure à la température de référence, le signal de commande prend une valeur qui déclenche la source d'énergie 56 pour actionner le refroidisseur thermoélectrique. Une différence de potentiel est alors appliquée par la source d'énergie 56, au refroidisseur 26 au moyen de conducteurs appropriés dans le câble 50 et des conducteurs 58 qui traversent le passage 16a du collier 16 pour atteindre le refroidisseur.Tant que la valeur mesurée de la température du conducteur thermique 20 est supérieure à la valeur de la température de référence, la source d'énergie 56 reste déclenchée par le signal de commande provenant du circuit comparateur 54 et fait ainsi fonctionner le refroidisseur thermo-électrique pour transférer en continu la chaleur du conducteur thermique au dispositif à ailettes 28. Une fois que la valeur de la température du conducteur thermique est trouvée inférieure à celle de la température de référence, la valeur du signal de commande est modifiée de façon à ne plus déclencher la source d'énergie 56, et le refroidisseur thermo-électrique 26 cesse de fonctionner. The values of the resistance of the thermistor 24 are read at the level of the control circuits 52 as input signals reflecting the temperature prevailing at the level of the thermal conductor 20. The information signal is transmitted along the conductors 46 and of the cable 50 of FIG. 2, to a comparator circuit 54. The comparator circuit 54 compares the information signal, which can for example be in the form of a voltage or current value, with a reference signal of similar shape , this reference signal corresponding to a predetermined temperature value. A control signal is produced by the comparator circuit 54 and is transmitted to an energy source 56. The value. of the control signal is determined by the difference between the information signal from the thermistor 24 and the signal representing the reference temperature. Thus, each time the comparison of these last two signals indicates that the temperature measured by the thermistor 24 at the level of the thermal conductor 20 is greater than the reference temperature, the control signal takes a value which triggers the energy source 56 to activate the thermoelectric cooler. A potential difference is then applied by the energy source 56, to the cooler 26 by means of suitable conductors in the cable 50 and of conductors 58 which pass through the passage 16a of the collar 16 to reach the cooler. As long as the measured value of the temperature of the thermal conductor 20 is greater than the value of the reference temperature, the energy source 56 remains triggered by the control signal from the comparator circuit 54 and thus operates the thermoelectric cooler to continuously transfer the heat from the thermal conductor to the fin device 28. Once the value of the temperature of the thermal conductor is found to be lower than that of the reference temperature, the value of the control signal is modified so as to no longer trigger the energy source 56, and the thermoelectric cooler 26 stops working.

La figure 2 représente une source de neutrons 60 placée à l'intérieur de l'oléoduc 12, le dispositif détecteur de rayonnement 36 et le système de stabilisation thermique 10 étant situés en aval de la source de neutrons comme l'indique la flèche qui représente la direction d'écoulement du pétrole. La source de neutrons 60, représentée schématiquement dans la figure 2, peut être de n'importe quel type approprié connu dans la technique, et n'est pas décrite ici de façon plus détaillée. Au fur et à mesure que le pétrole s'écoule le long de la source de neutrons 60 et qu'il est irradié par celle-ci, il se forme des particules isotopiques instables telles que le chlore 36, comme il a été décrit ci-dessus, de sorte que la désintégration par émission de rayons gamma peut être détectée par le dispositif détecteur 36. FIG. 2 represents a neutron source 60 placed inside the pipeline 12, the radiation detector device 36 and the thermal stabilization system 10 being located downstream of the neutron source as indicated by the arrow which represents the direction of oil flow. The neutron source 60, shown schematically in Figure 2, can be of any suitable type known in the art, and is not described here in more detail. As petroleum flows along and is irradiated by the neutron source 60, unstable isotopic particles such as chlorine 36 are formed, as described above. above, so that decay by gamma ray emission can be detected by the detector device 36.

Alors que le logement pour instruments 14 peut constituer une structure permanente à l'intérieur de l'oléoduc 12, le système de stabilisation thermique 10, ainsi que le dispositif détecteur de rayonnement 36, peuvent être librement introduits dans le logement 14, ou en être retirés. En outre, on peut modifier les détails particuliers concernant la structure du système de stabi lisation thermique 10 de façon à s'adapter aux divers dispositifs détecteurs entrant dans le cadre de l'invention. De plus, on peut choisir la conception du dispositif de dissipation de la chaleur 28 de façon à ce qu'il évacue la chaleur vers l'atmosphère de la façon la plus économique possible. While the instrument housing 14 may constitute a permanent structure inside the pipeline 12, the thermal stabilization system 10, as well as the radiation detector device 36, can be freely introduced into the housing 14, or be withdrawn. In addition, the specific details concerning the structure of the thermal stabilization system 10 can be modified so as to adapt to the various detector devices coming within the scope of the invention. In addition, one can choose the design of the heat dissipation device 28 so that it dissipates the heat to the atmosphere in the most economical way.

Dans le procédé de l'invention, on utilise un conducteur thermique 20 qui enveloppe grossièrement le dispositif détecteur de rayonnement 36. Un dispositif de détection de la température tel qu'une thermistance 24 est utilisé pour détecter la température au niveau du conducteur thermique 20. Un dispositif d'élimination de la chaleur, tel que le refroidisseur thermo-électrique 26, est utilisé pour éliminer sélectivement la chaleur du conducteur thermique. La température du conducteur thermique, indiquée par la thermistance 24, est comparée à une température de référence, ou à la valeur d'un signal de référence correspondant.Chaque fois que cette comparaison indique que la température mesurée sur le conducteur thermique 20 est supérieure à la température de référence, un signal de commande est produit et déclenche une source d'énergie qui actionne le refroidisseur thermo-électrique pour ainsi éliminer#la chaleur provenant du conducteur thermique. Un mécanisme de dissipation de la chaleur est également prévu pour dissiper dans l'atmosphère la chaleur provenant du dispositif d'élimination de la chaleur. Une chambre à vide est utilisée pour envelopper au moins partiellement le conducteur thermique et réduire efficacement la chaleur trans férée du milieu au conducteur thermique à de la chaleur rayonnante. In the method of the invention, a thermal conductor 20 is used which roughly envelops the radiation detector device 36. A temperature detection device such as a thermistor 24 is used to detect the temperature at the level of the thermal conductor 20. A heat removal device, such as the thermoelectric cooler 26, is used to selectively remove heat from the thermal conductor. The temperature of the thermal conductor, indicated by the thermistor 24, is compared with a reference temperature, or with the value of a corresponding reference signal. Each time this comparison indicates that the temperature measured on the thermal conductor 20 is greater than at the reference temperature, a control signal is produced and triggers an energy source which activates the thermoelectric cooler thus eliminating # the heat coming from the thermal conductor. A heat dissipation mechanism is also provided for dissipating heat from the heat removal device into the atmosphere. A vacuum chamber is used to at least partially envelop the thermal conductor and effectively reduce the heat transferred from the medium to the thermal conductor to radiant heat.

On notera que le procédé et l'appareil de l'invention fournissent une technique permettant de maintenir un détecteur de rayonnement, ou tout autre instrument, à une température inférieure ou égale à une t#mperature de référence déterminée au préalable. En outre, la stabilisation thermique est réalisée sans apport de fluides de refroidissement pouvant venir à épuisement. It will be noted that the method and the apparatus of the invention provide a technique making it possible to maintain a radiation detector, or any other instrument, at a temperature less than or equal to a reference temperature determined beforehand. In addition, the thermal stabilization is carried out without the addition of cooling fluids which may come to exhaustion.

Ce système est entièrement automatique et ne nécessite plus d'interventions d'un opérateur une fois que la température de référence a été déterminée. En outre, comme le système de stabilisation thermique est automatique, il peut être placé en des lieux relativement éloignés. This system is fully automatic and no longer requires operator intervention once the reference temperature has been determined. In addition, as the thermal stabilization system is automatic, it can be placed in relatively distant places.

On notera en outre que le module thermoélectrique peut également être utilisé pour fournir de la chaleur au conducteur thermique si la température de la canalisation est inférieure à la température de référence. Cela peut être réalisé par simple inversion de la, polarité du courant et de la tension alimentant le module thermoélectrique. Ainsi, le système de régulation thermique de l'invention peut également être utilisé dans des environnements extrêmement froids tels que le milieu arctique.  It should also be noted that the thermoelectric module can also be used to supply heat to the thermal conductor if the temperature of the pipe is lower than the reference temperature. This can be achieved by simply reversing the polarity of the current and the voltage supplying the thermoelectric module. Thus, the thermal regulation system of the invention can also be used in extremely cold environments such as the Arctic environment.

Claims (11)

RETIEPJDICATIONSRETIEPJDICATIONS 1. Appareil pour la régulation thermique d'une chambre, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif conducteur de la chaleur (20) définissant cette chambre (20a), un dispositif de détection de la température (24) pour détecter la température de ce dispositif conducteur de la chaleur et pour fournir un signal représentatif de celle-ci, un dispositif de transfert de la chaleur (26) pouvant fonctionner sélectivement afin de prendre oud'apporter de la chaleur à ce dispositif conducteur de la chaleur, et un dispositif de commande (52) répondant à ce signal représentatif de la température en actionnant sélectivement ce dispositif de transfert de la chaleur pour prendre ou apporter de la chaleur à ce dispositif conducteur, afin de réguler la température de cette chambre. 1. Apparatus for the thermal regulation of a chamber, characterized in that it comprises a heat conducting device (20) defining this chamber (20a), a temperature detection device (24) for detecting the temperature of the heat conducting device and for providing a signal representative thereof, a heat transfer device (26) operable selectively to take or supply heat to the heat conducting device, and a device control (52) responding to this signal representative of the temperature by selectively actuating this heat transfer device to take or supply heat to this conductive device, in order to regulate the temperature of this chamber. 2. Appareil suivant la revendication 1, pour stabiliser la température d'un dispositif détecteur de rayorinement (36) contenu dans cette chambre (20a), cette chambre étant exposée à un flux de chaleur la traversant, caractérisé en ce que ce dispositif de transfert de chaleur comprend un dispositif d'élimination de la chaleur (26).  2. Apparatus according to claim 1, for stabilizing the temperature of a radiation detection device (36) contained in this chamber (20a), this chamber being exposed to a flow of heat passing through it, characterized in that this transfer device The heat includes a heat removal device (26). 3. Appareil suivant la revendication 2, carac térisé en ce qu'il comprend un dispositif de dissipation de la chaleur (28) permettant de dissiper la chaleur qu'il reçoit de ce dispositif d'élimination de la chaleur. 3. Apparatus according to claim 2, charac terized in that it comprises a heat dissipation device (28) for dissipating the heat it receives from this heat removal device. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ce dispositif de dissipation de la chaleur (28) est constitué par un système à ailettes (30). 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that this heat dissipation device (28) is constituted by a fin system (30). 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ce dispositif d'élimination de la chaleur est constitué par un refroidisseur thermo-électrique (26). 5. Apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized in that this heat elimination device consists of a thermoelectric cooler (26). 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ce dispositif de détection de la température (24) et en ce que ce dispositif d'élimination de la chaleur (26), sont placés en contact thermique avec ce dispositif conducteur thermique (20) tout en étant séparés l'un de l'autre.  6. Apparatus according to any one of claims 2 to 5, characterized in that this temperature detection device (24) and in that this heat removal device (26) are placed in thermal contact with this thermal conductive device (20) while being separated from each other. 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de commande (52) comprend un dispositif (54) pour comparer ce signal représentatif de la température à un signal de référence représentatif d'une température prédéterminée pour produire un signal de commande représentatif de la différence entre ce signal représentatif de la température et ce signal de référence, et une source d'énergie (56) pouvant fonctionner en réponse à ce signal de commande pour faire fonctionner ce dispositif d'élimination de la chaleur (26). 7. Apparatus according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the control device (52) comprises a device (54) for comparing this signal representative of the temperature with a reference signal representative of a predetermined temperature to produce a control signal representative of the difference between this temperature representative signal and this reference signal, and a power source (56) operable in response to this control signal to operate this elimination device heat (26). 8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il est modifié de façon à se prolonger dans un réceptacle contenant une substance dont le rayonnement doit être détecté par ce dispositif détecteur (36). 8. Apparatus according to any one of claims 2 to 7, characterized in that it is modified so as to extend into a receptacle containing a substance whose radiation must be detected by this detector device (36). 9. Appareil suivant la revendication 8, carac térisé en ce que ce réceptacle est constitué par une canalisation (12). 9. Apparatus according to claim 8, charac terized in that this receptacle is constituted by a pipe (12). 10. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ce dispositif de détection de la température comprend une thermistance (24). 10. Apparatus according to any one of claims 1 to 9, characterized in that this temperature detection device comprises a thermistor (24). 11. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre à vide (34) enveloppant ce dispositif conducteur de la chaleur (20).  11. Apparatus according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises a vacuum chamber (34) enveloping this heat conducting device (20).