Procédé pour déterminer la proportion d'un composant gazeux
dans un mélange gazeux, et appareil pour sa mise en oeuvre
La présente invention a pour objets un procédé pour déterminer la proportion d'un composant gazeux dans un mélange gazeux, et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans une mise en oeuvre particulière, on compare, par exemple, l'intensité d'une émission lumineuse due à des molécules excitées des gaz individuels dans un mélange d'azote et d'argon, pour analyser et pour enregistrer les résultats.
Une recherche scientifique étendue a porté sur des moyens pour mesurer efficacement la quantité d'un gaz présent dans un mélange de gaz à raison de quelques parties dans un million. Plusieurs dispositifs ont été proposés jusqu'ici basés sur des mesures physiques et/ou sur des réactions chimiques. Ces dispositifs connus présentent une perte de sensibilité dans les domaincs inférieurs de concentration; ils sont très lents et ne fonctionnent pas pour certains mélanges gazeux, par exemple pour les mélanges d'azote dans l'argon.
De légères contaminations de l'argon par l'azote, de l'ordre de quelques parties pour un million, sont très difficiles à analyser par les appareils connus.
Comme les deux gaz sont chimiquement inertes par rapport aux réactifs utilisés dans les appareils usuels d'analyses chimiques, des procédés chimiques ne sont pas applicables. La distillation fractionnée a été employée avec succès pour analyser des traces d'azote dans l'argon et permet de concentrer l'azote jusqu'à un rapport déterminé ou une quantité déterminée avant de le détecter par des mesures de conductibilité thermique. Cependant, cette méthode n'est pas appropriée à la production, car elle est très lente et assez pénible ; En poutre, elle présente un inconvénient pour l'analyse générale de ces gaz, car elle requiert une réfrigération sérieuse pour effectuer la concentration par une distillation à basse température. On a donc recherche' une méthode plus rapide ne nécessitant pas de distillation.
Les mélanges gazeux du type mentionné ont été analysés avec succès à l'aide de spectromètres de masse. Toutefois, ces appareils sont très coûteux et complexes et doivent être maniés par des personnes qualifiées pour donner un résultat sûr. I1 s'agit d'instruments de laboratoire délicats qui ne sont pas utilisés ordinairement pour la commande d'une opération industrielle.
On a trouvé que la spectrographie d'émission peut donner des résultats plus ou moins satisfaisants dans l'analyse de certains mélanges gazeux du type men tionné plus haut. On a essayé un certain nombre de moyens pour exciter les échantillons de gaz jusqu'au niveau d'émission, par exemple les tubes de Geissler, les bobines de Tesla et les générateurs d'hyperfréquences. Des mélanges d'argon et d'azote ont été utilisés dans ces essais.
L'excitation des mélanges argon-azote par un tube de Geissler ne produit pas de spectres indiquant la concentration de l'azote, à moins que le gaz passe de manière continue à travers le tube de décharge à une vitesse soigneusement contrôlée. Cela provient du fait que l'azote subit une absorption ou une réaction au niveau des électrodes et qu'il est éliminé du mélange à une vitesse appréciable. L'intensité de la radiation de l'azote dépend ainsi du débit du gaz et n'est pas liée linéairement à la concentration. Pour ces raisons, ce type d'excitation n'est pas pratique, car les électrodes sont en contact direct avec le gaz.
Les mélanges d'argon et d'azote peuvent être scellés dans des tubes de verre, à basse pression, et excités par une bobine de Tesla pour émettre une radiation. Dans certaines conditions, on a trouvé que cette radiation convient à la détection de traces d'azote. Cependant, l'intensité de la bande due à l'azote n'est pas liée de manière simple à la concentration de l'azote. En outre, cette méthode nécessite un équipement pour faire le vide et exige de résoudre le problème de la dissipation de la chaleur considérable qui est produite.
L'excitation de mélanges à basse pression d'argon et d'azote, en utilisant une longueur d'onde de 10 cm, produit des bandes dues à l'azote qui se montrent avantageuses pour l'analyse de traces d'azote dans l'argon. Les bandes de l'azote sont reliées d'une manière simple à la concentration, et l'on a trouvé qu'on peut détecter avec une précision raisonnable quelques parties dans un million. L'inconvénient d'un analyseur à hyperfréquence est son prix et l'encombrement du générateur d'hyperfréquence et du dispositif à vide nécessaires.
Dans le passé, on a utilisé seulement des décharges du type basse pression comme source de lumière pour l'analyse des gaz par la spectrographie d'émission. Ainsi, toutes les méthodes mentionnées plus haut pour assurer l'excitation nécessitent des vides partiels, et la radiation résultante est très intense et comprise même dans le domaine visible. De plus, l'analyse d'un échantillon dans le vide rend très difficile un examen continu et ne peut convenir pour le contrôle d'une installation à production continue.
On peut conclure de ce qui précède qu'un dispositif d'excitation donné peut convenir pour un mélange de gaz donné, mais que si la même excitation est appliquée à un autre mélange gazeux, il peut ne se produire aucune émission, une partie du mélange peut être absorbée par l'appareil, ou l'on ne peut rencontrer dans le spectre émis aucune bande reliée simplement à la concentration du gaz. Un programme de recherche entièrement nouveau était donc nécessaire pour de tels gaz.
Le but de l'invention est de fournir un procédé et un appareil permettant d'analyscr un mélange de gaz de manière intermittente ou continue, avec précision et rapidité.
Le procédé faisant l'objet de la présente invention, pour déterminer la proportion d'un composant gazeux dans un mélange gazeux, est caractérisé en ce qu'on excite le mélange gazeux au moyen d'un champ électrique alternatif à haut potentiel, à une pression au moins égale à la pression atmosphérique, de manière qu'une radiation soit émise par chaque composant gazeux, on sépare la radiation caractéristique du composant gazeux à mesurer, on convertit la radiation séparée en un signal électrique proportionnel, et l'on utilise ledit signal pour agir sur un dispositif indicateur.
L'appareil objet de l'invention pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend un récipient tubulaire diélectrique destiné à contenir un mélange gazeux comportant deux électrodes allongées, opposées l'une à l'autre et fixées le long de la paroi externe du récipient, ce dernier présentant en outre à ses extrémités des parois formant fermeture d'extrémité, l'une au moins de ces dernières étant transparente pour la radiation composée émise par le mélange gazeux contenu dans ledit récipient quand une tension alternative élevée est appliquée aux électrodes, des moyens optiques placés dans la trajectoire de la radiation émise à travers la fermeture transparente et agencés pour séparer un faisceau de la radiation caractéristique d'un composant du mélange gazeux,
des moyens sensibles aux radiations placés dans la trajectoire dudit faisceau séparé pour transformer l'énergie de ce dernier en un signal électrique proportionnel, et des moyens indicateurs sensibles à une caractéristique dudit signal.
Des mises en oeuvre particulières du procédé revendiqué seront exposées ci-après, à titre d'exemple, en regard du dessin annexé qui représente schématiquement trois formes d'exécution particulières de l'appareil selon l'invention. et des diagrammes explicatifs.
La fig. 1 est un schéma simplifié de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en perspective d'un organe que comprend cette forme d'exécution.
Les fig. 3 et 4 sont des diagrammes explicatifs.
La fig. 5 est un schéma simplifié de la seconde forme d'exécution.
Les fig. 6 à 8 sont des diagrammes explicatifs.
La fig. 9 est un schéma simplifié de la troisième forme d'exécution.
Quand le procédé qui va être décrit est appliqué à des mélanges d'azote et d'argon ne contenant pas sensiblement plus d'un volume pour cent environ d'azote, le rapport des intensités de l'émission due à l'azote à celle due à l'argon ou à l'émission totale est approximativement proportionnel à la teneur en azote du mélange.
Un champ alternatif à haute tension est appliqué entre des électrodes disposées à l'extérieur d'un tube diélectrique. L'échantillon à analyser est placé à l'in térieur du tube et est excité par absorption de l'énergie du champ alternatif. Par exemple, les atomes et les molécules de l'échantillon sont portés à leurs niveaux énergétiques supérieurs et partiellement ionisés. Selon la théorie, il existe un passage continuel de particules par des degrés d'excitation variés, et une énergie radiante est émise quand une particule tombe d'un niveau énergétique plus élevé à un niveau énergétique plus bas. Les longueurs d'onde de cette émission sont caractéristiques du composant gazeux produisant l'émission.
Les autres conditions étant maintenues constantes, l'intensité de l'émission d'un composant donné dans un mélange gazeux est souvent une mesure de la concentration de ce composant dans l'échantillon.
A la différence de ce qui se passe dans un tube de Geissler, l'échantillon gazeux dans l'état excité est isolé électriquement des électrodes et des bornes qui amènent le champ à haute tension. On évite ainsi que les particules chargées se déchargent contre les électrodes et, par conséquent, la consommation de courant et la production de chaleur sont très basses.
La rupture du champ par des décharges formant un arc ou une étincelle à travers l'échantillon doit être évitée car elle consomme une puissance considérable, produit beaucoup de chaleur et peut endommager le diélectrique qui isole le gaz des électrodes.
Avec l'appareil le plus simple représenté à la fig. 9, I'analyse comprend trois stades. L'échantillon est d'abord excité à un niveau énergétique émissif; puis la radiation spécifique caractéristique du composant recherché est isolée; finalement, la radiation est transformée en un signal électrique dont la grandeur est proportionnelle à la quantité du composant recherché présent dans l'échantillon. Dans une mise en oeuvre préférée du procédé, une radiation de référence est également obtenue à partir de l'échantillon et son signal électrique correspondant est comparé avec celui du composant recherché. La référence est choisie de manière à être pratiquement non affectée par des changements de concentration du composant recherché.
Dans le cas de l'analyse de traces d'azote dans l'argon, la radiation prédominante de l'argon peut être utilisée comme référence et comparée électriquement avec la radiation de l'azote isolé. Alternativement, une radiation de référence peut être obtenue par l'introduction d'un composant choisi utilisé comme standard interne . Par exemple, on peut ajouter de la vapeur de mercure en concentration connue à l'échantillon gazeux essayé. Le mercure fournit une radiation intense quand il est excité par une décharge électrique non disruptive. Une autre méthode encore, qui peut donner des résultats très satisfaisants, consiste à comparer la radiation choisie de l'azote avec la radiation totale de l'échantillon.
Dans le stade d'excitation, le gaz à analyser passe à travers une chambre d'excitation où les molécules et les atomes du gaz sont portés à un niveau énergétique émissif, la longueur d'onde dc l'émission étant caractéristique du gaz ainsi excité. Le faisceau émis passe ensuite de la chambre d'excitation vers un système optique qui sépare le faisceau en deux composantes, par exemple au moyen de réflecteurs semitransparents et de filtres. Dans une forme d'exécution de l'appareil (fig. 1), les deux composantes sont dirigées sur des cellules photoélectriques, des amplificateurs et des redresseurs séparés, et les signaux résultants sont envoyés dans un instrument enregistrant le rapport de ces signaux.
Dans une autre forme d'exécution de l'appareil (fig. 5), les deux composant tes sont envoyées dans un même dispositif à cellule photo électrique et amplificateur. Dans ce dernier cas, un réseau équilibré à la position zéro est utilisé pour augmenter la sensibilité, et un coin optique, un filtre ou tout autre dispositif analogue est utilisé pour atténuer le faisceau composant principal et réaliser ledit équilibre. Dans ce dispositif, l'enregistreur indique des valeurs fonctions du mouvement de l'atténuateur optique qui est proportionnel à la concentration du gaz contaminant.
Dans l'appareil représenté à la fig. 1, l'échantillon de gaz s'écoule de manière continue à travers un tube 10 à décharge électrique non disruptive.
L'échantillon est à la pression atmosphérique et n'exige pas de traitement préalable. Une excitation est assurée par une tension de 10 000 volts fournie par un transformateur 12 qui est connecté à une source de courant alternatif à 110 volts, 60 c/s.
Le tube de décharge 10 (fig. 2) est constitué par un tube de verre 14 de 24 cm de longueur, de section oblongue, fermé à chaque extrémité par une fenêtre de quartz 16. Un miroir argenté 18 placé sur l'une des fenêtres réfléchit la radiation qui le frappe et intensifie la radiation quittant l'extrémité opposée.
Des conduites 20 et 22 pour l'échantillon sont disposées sur le côté du tube 14 et à ses extrémités opposées et servent respectivement d'entrée et de sortie pour l'échantillon gazeux. Sur chacun des côtés plats extérieurs du tube est disposée une électrode 24, constituée par un dépôt d'argent ou de platine et de cuivre, qui s'étend sensiblement sur toute la longueur du tube de décharge et qui est connectée à un conducteur 26. La tension alternative de 10 000 volts provenant du transformateur est appliquée au tube entre ses électrodes.
La source étant à 60 c/s, l'émission provenant de l'excitateur a la forme d'une onde redressée à deux alternances d'une fréquence de 120 c/s, comme le montre la fig. 3. Comme cette onde est un harmonique d'ordre peu élevé par rapport à 60 c/s, il est probable qu'une interférence considérable sera pro- duite par le dispositif de distribution à 60 c/s près de l'analyseur. En conséquence, la fréquence de sortie de l'excitateur est augmentée au moyen d'un dispositif 28, agencé pour interrompre périodiquement le faisceau de radiations et constitué par un disque présentant dix-sept ouvertures et tournant à 1800 t/ minute.
On obtient alors un faisceau pulsé à 510 c/s, bien qu'il soit encore modulé par la source à 120 c/s (fig. 4). I1 faut noter que les fig. 3 et 4 représentent des courbes adoucies illustrant les formes d'onde résultantes à basse fréquence en certains points du circuit optique.
La fréquence de 510 c/s est très éloignée de la fréquence de 60 c/s, de sorte que cette dernière ne nroduit pas d'interférence et peut être aisément séparée par filtrage ultérieur dans les circuits. La valeur réelle de la fréquence du faisceau n'est pas importante. On peut utiliser toute fréquence facile à obte nir et non affectée par d'autres dispositifs électriques voisins.
Le disque 28 n'est pas le seul moyen de modifier la fréquence. On pourrait utiliser d'autres moyens, par exemple:
a) des convertisseurs moteurs-gonérateurs, et
b) des convertisseurs électroniques.
Soit avec les convertisseurs a), soit avec les convertisseurs b), la puissance à 60 c/s serait convertie avant le transformateur, et le faisceau de lumière quitterait l'excitateur avec la fréquence désirée.
Le faisceau à 510 c/s est alors divisé cn deux par un diviseur de faisceau 30 constitué par une plaque de verre inclinée d'un certain angle (par exemple 450) sur le faisceau incident. Une partie du faisceau est transmise à travers cette plaque à un phototube 32, une partie est réfléchie vers un phototube 34, et le reste est absorbé par la plaque. Cette dernière est choisie de manière à absorber un minimum de radiation, spécialement dans le domaine des longueurs d'onde à isoler et à observer. La plaque peut être partiellement recouverte (d'argent, par exemple) pour présenter une valeur appropriée du rapport réflexion/ transmission. Ce rapport dépend des intensités relatives de la radiation recherchée et de la radiation de référence et des caractéristiques des autres composants optiques du dispositif.
Le but final est d'intro- duire des faisceaux résultants présentant une intensité du même ordre dans les phototubes 32 et 34.
D'autres moyens connus de division du faisceau peuvent être utilisés, comme, par exemple, des réseaux et des prismes.
Un filtre optique 37 est disposé dans le faisceau allant au phototube 32 et présente, pour l'analyse argon-azote, une pointe du facteur de transmission pour une longueur d'onde de 3371 À ou une longueur d'onde proche de celle-ci. Cette longueur d'onde fournie par un échantillon d'argon et d'azote provient entièrement de l'azote, et le faisceau transmis à travers le filtre présente principalement cette longueur d'onde. On peut utiliser un filtre d'interférence optique du commerce. De même, le faisceau réfléchi peut être filtré pour élimincr la radiation de l'azote et transmettre un faisceau dérivant seulement de l'argon.
Toutefois, le faisceau incident est déjà largement composé de la radiation de l'argon (environ 3100 ) et n'est pas affecté de manière notable par des variations de la concentration de l'azote dans ce domaine. Le faisceau réfléchi est par conséquent suffisamment stable sans filtrage et il est utilisé comme faisceau de référence auquel la radiation variable de l'azote est comparée.
Le diviseur de faisceau et tous les filtres optiques nécessaires assurent le stade d'isolation dans l'analyseur. Comme mentionné précédemment, ces composants doivent être choisis, de préférence, de manière que les faisceaux résultants entrant dans les phototubes 32 et 34 présentent une intensité du même ordre.
Le phototube 32 reçoit la radiation de l'azote et, au moyen d'une matière photosensible, de l'oxyde de césium, par exemple, convertit cette radiation en un courant électrique dont l'intensité est proportionnelle à l'intensité de la radiation reçue. De même, le phototube 34 convertit proportionnellement la radiation de l'argon en un signal électrique. Les phototubes 32 et 34 sont d'un type spécialement choisi afin d'être particulièrement efficaces pour la conversion des. longueurs d'onde de 3100 et de 3371 À en un signal électrique. La fréquence des signaux résultants est semblable à celle du faisceau lumineux après son passage à travers le disque tournant 28, et consiste donc en une onde redressée à 510c/s superposée à la radiation à 120c/s de la source et modulée par cette dernière (fig. 4).
Les signaux sont ensuite envoyés dans des circuits amplificateurs-redresseurs séparés 36 et 38. Ces circuits sont accordés à la fréquence de vibration, de sorte que non seulement ils renforcent les signaux, mais aussi ils éliminent toutes les fréquences non désirées (par exemple 60 et 120 c/s). Les signaux purs sont alors. redressés en des tensions continues raisonnablement stables, d'une grandeur proportion- nelle aux intensités des faisceaux initiaux.
Les deux signaux continus pénètrent dans un enregistreur de rapport 40 qui règle automatiquement un potentiomètre 42 pour égaliser les potentiels des deux signaux atteignant l'enregistreur. Quand les deux signaux diffèrent par suite d'une variation de la concentration d'azote, un courant résultant s'écoule dans l'enregistreur, obligeant le mécanisme égalisateur à réajuster la résistance pour égaliser à nouveau les potentiels. La position de la plume de l'instrument est aussi réglée pour correspondre à la position de la résistance et enregistre directement la présence de quelques parties d'azote pour un million.
Le spectromètre représenté à la fig. 5 est basé sur une méthode de zéro et permet d'obtenir une stabilité et une souplesse plus grandes que l'appareil représenté à la fig. 1. Les signaux de l'azote et de l'argon sont tous deux dirigés à travers un phototube et un amplificateur communs. On évite ainsi les erreurs qui pourraient se produire autrement par suite de variations inégales dans le fonctionnement des composants de canaux séparés. Avec un seul canal, toute différence de comportement des composants présente des effets. similaires sur les deux signaux et s'annule dans la comparaison finale.
Dans l'appareil selon la fig. 5, le tube 10 à décharge électrique non disruptive, le transformateur 12, le diviseur de faisceau 30 et le filtre 37 assurent la même fonction que dans l'analyseur représenté à la fig. 1. La composante d'azote à 3371 À provenant du filtre passe dans un phototube 44 comme précédemment. Un disque 46 semi-circulaire rotatif, incliné d'un certain angle (par exemple 450) sur le faisceau, est disposé dans ce dernier. I1 est argenté sur le côté visible depuis le phototube. Un moteur 48 fait tourner le disque 46 à 20t/s, interceptant et écartant ainsi la radiation de l'azote pendant chaque demirévolution du disque.
La composante de l'argon de 3100 À est réfléchie par un miroir 50 à travers un ajusteur d'intensité ou atténuateur optique 52. Elle est réfléchie à nouveau par un miroir 54 de manière à traverser le chemin parcouru par la radiation de l'azote au même point où cette radiation est coupée par le miroir rotatif.
Quand le miroir est dans la position d'interception de la radiation d'azote, il réfléchit en même temps le faisceau de l'argon dans le phototube. Ainsi, un seul phototube reçoit alternativement les radiations de l'argon et de l'azote pendant des périodes de 1/40 de seconde chacune.
La fig. 6 montre l'aspect de la radiation reçue par le phototube quand les intensités I des radiations de l'argon et de l'azote sont inégales. L'effet de scintillement produit par le miroir tournant donne une forme d'onde carrée à 20 c/s au faisceau entrant dans le phototube et au signal électrique qui quitte ce dernier. Ce signal est amplifié dans un circuit 56, et comme l'amplificateur est accordé à une fréquence égale à la vitesse de rotation du moteur, toutes les fréquences indésirables sont éliminées, y compris celle à 60 c/s de la source. Le signal quittant l'amplificateur 56 est une onde sinuso;idale à 20c/s. (fig. 7), dont l'amplitude est proportionnelle à la différence des intensités des faisceaux de l'argon et de l'azote.
Comme l'amplificateur 56 écarte toutes les composantes, sauf celle à 20c/s, il est clair que lorsque les deux faisceaux présentent une intensité égale, il n'existe pas de composante à 20 c/s (amplitude = 0) et, par conséquent, aucun signal n'est émis par l'amplificateur 56. Un signal à 20 c/s indique ainsi une différence dans les intensités des faisceaux de l'argon et de l'azote et il est utilisé pour produire le réglage voulu de l'atténuateur 52, nécessaire pour égaliser à nouveau les intensités des faisceaux. Le réglage de l'atténuateur est assuré au moyen d'un moteur 58 d'un servo-mécanisme.
Le signal provenant de l'amplificateur 56 doit aussi déterminer le sens du réglage de l'atténuateur, vers une intensité plus élevée ou moins élevée du faisceau contrôlé. Dans ce but, un signal de référence à 20 c/s est produit en 60 par le moteur du miroir et comparé avec le signal à 20 c/s provenant de l'amplificateur 56, dans un détecteur de phase 62. Si les deux signaux sont en phase, un signal à courant continu d'une certaine polarité (par exemple positive) est produit par le détecteur de phase. Si les signaux sont déphasés de 1800, un signal continu de polarité opposée est produit (fig. 8). C'est ce signal continu qui commande le moteur de l'atténuateur et produit le réglage nécessaire. La polarité des signaux détermine le sens de rotation de l'atténuateur.
L'atténuateur optique peut être fonné de deux disques polarisés comme représenté en 52 à la fig. 5.
Alternativement, il peut être constitué par des prismes polarisés, des coins optiques d'absorption ou de réflexion, ou des collecteurs opaques. On peut utiliser tous moyens permettant une commande électrique ou mécanique appropriée, pourvu qu'ils soient suffisamment transparents pour la longucur d'onde envisagée. Bien que l'atténuateur puisse être disposé dans l'un et l'autre faisceau, on préfère commander l'intensité du faisceau de l'argon ou celle du faisceau de référence.
Le réglage de l'atténuateur est accornpagné d'un réglage correspondant du stylet d'un instrument 64 qui enregistre la teneur en azote. Avec certains types d'atténuateurs optiques, une variation des intensités dans les faisceaux est reliée linéairement au mouvement de l'élément de réglage et, dans ces cas, il est avantageux d'avoir une liaison directe entre le servomécanisme et l'enregistreur. Avec d'autres types, par exemple des prismes polarisants, la variation de l'intensité est proportionnelle à une fonction trigonométrique définie de l'angle de réglage, par exemple au cos2. Si on le veut, la fonction trigonométrique peut être transformée en une fonction linéaire. C'est le but d'un convertisseur de fonction 66. Le stade de la conversion de fonction, s'il est nécessaire, peut être assuré par des appareils connus du commerce, mécaniques ou électriques.
Dans certains cas, ce stade peut être obtenu comme un caractère propre de l'enregistreur 64.
L'analyseur de la fig. 5 fonctionne pour maintenir égales les intensités des faisceaux entrant dans le phototube. Une variation de la concentration de l'azote produit une différence des intensités des faisceaux, et celle-ci produit à son tour un signal électrique vers le moteur du servo-mécanisme. Ce servomécanisme répond en réglant les intensités des faisceaux jusqu'à ce qu'elles soient à nouveau égales et en modifiant la position du stylet de l'enregistreur pour indiquer la nouvelle concentration.
La seconde forme d'exécution décrite de l'appareil, qui ne comprend qu'un seul phototube et un seul dispositif amplificateur, présente l'avantage d'éliminer les erreurs dues à des variations dans les caractéristiques des phototubes et des tubes des amplificateurs. Ainsi, les caractéristiques de ces composants peuvent être modifiées de manière appréciable dans le temps sans affecter dans une grande mesure la précision de l'appareil. La tension électrique alternative produite par le phototube 12 est seulement un signal d' erreur , et un fonctionnement correct ne dépend pas d'une amplification linéaire ni d'une mesure précise de ce signal. Ainsi, l'emploi de la méthode de zéro élimine la nécessité d'un étalonnage fréquent des circuits électriques de l'appareil.
L'appareil représenté à la fig. 9 est un appareil simplifié qui s'est révélé très efficace pour les mesures et les contrôles où une précision absolue n'est pas nécessaire et où il n'est pas avantageux d'utiliser l'équipement encombrant des formes d'exécution représentées aux fig. 1 et 5. Dans cet appareil, le mélange gazeux d'argon et d'azote à analyser est porté à un niveau énergétique émissif dans le tube 10 de décharge électrique et la radiation produite par ce tube passe à travers un filtre 37 (ou à travers un réseau) qui permet seulement le passage de la bande choisie pour l'azote. Le faisceau ainsi filtré tombe
sur le phototube 32 qui produit une tension proportionnelle à l'intensité du faisceau, cette tension étant lue sur un voltmètre.
Bien que cette forme d'exécution soit moins précise que les précédentes, elle convient bien pour des contrôles intermittents dans une installation à fonctionnement continu. Son inconvénient principal est que l'instrument doit être étalonné périodiquement pour compenser les variations de certaines grandeurs, comme la sensibilité du phototube, la sensibilité de l'amplificateur, etc.