Susini, Jean

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Réalisation d’un ensemble automatique 
de lavage des sables de l’analyse granulométrique 
Jean SUSINI 
Chimiste ORSTOM 
Mission ORSTOM, 18, rue Charles-Nicolle 
Tunis-Belvédère, Tunisie 
RhJMÉ 
Description de la construction d’un ensemble 
destiné au lavage des sables dans E’analyse granulo- 
métrique. 
Les opérations se font automatiquement suivant 
un programme choisi - le fonctionnement est sans 
surveillance. 
ABSTRACT 
Description of the construction of a set for washing 
the sands during granular analysis. Operations are 
made automatically according to selected programs. 
Working without any watching. 
Dans la méthode internationale d’analyse granulo- 
métrique des terres, après les prélèvements à la 
pipette Robinson des fractions argile et argile 
+ limons, il reste dans la préparation : les limons 
grossiers et l’ensemble des sables qu’il est nécessaire 
de séparer de l’argile et des limons fins ; cette opé- 
ration est faite de remises en suspension et de 
siphonnages, ce qui peut être très long (plusieurs 
heures) dans le cas de terres riches en argiles. Elle 
est lassante et immobilise inutilement du personnel. 
Cah. ORSTOM, sCr. Pédol., vol. XVI, no 3, 1978 : 339-344 
SOMMAIRE 
1. Principe Général 
2. Réalisation du plateau support et des différents mouvements 
2.1. Le plateau support 
2.2. Le système de montée et descente de la pipette de siphon- 
nage 
2.3. Le groupe des pompes 
2.4. L’agitateur magnétique 
3. La programmation et la commande electrique 
3.1. Le programmateur 
3.2. Le câblage 
3.3. Les asservissements 
4. Le fonctionnement 
Dans cette note, nous allons décrire un appareil- 
lage de réalisation facile, peu onéreux, et nous 
donnant satisfaction depuis quelques années. 
1. PRINCIPE GÉNJWAL 
Après les prélèvements des fractions argile et 
argile + limons fins, les suspensions se trouvant 
dans les allonges sont transvasées dans des béchers 
plastiques, à fond plat de 1 litre. Ces béchers sont 
PHOTO 2. - Vue détaillée du système de montée et de 
descente de la pipette - position des mini-rupteurs - 
on distingue un des galets de soutien. A droite, le 
moteur d’entraînement par friction. 
PHOTO 3. - Vue d’ensemble 
groupe des deux pompes. 
en bas à drc le 
Cah. ORSTOM, sér. Pédol., vol. XVI, no 3, 1978 : 339-344 
t 
Réalisation d’un ensemble automatique de lavage des sables de l’analyse granulométrique 341 
disposés sur un plateau réalisé en armodur épais, 
les bords de la circonférence du plateau étant munis 
d’une encoche en face de chaque bécher. Ce plateau 
peut tourner librement autour d’un axe central, et 
reçoit 21) béchers de 1 litre représentant une série 
habituelle d’analyse granulométrique. La rotation 
du plateau est obtenue par friction d’une roue 
caoutchoutée appuyant sur la circonférence. L’avance 
du plateau se fait toutes les minutes et amène les 
béchers sous deux pipettes qui descendent dans le 
liquide, la première siphonnant à la profondeur 
de 7 cm, la deuxième injectant une nouvelle quantité 
de dispersant. Un agitateur magnétique disposé 
6 places avant la pipette de siphonnage, brasse 
l’échantillon 30 secondes dans un sens, ‘30 secondes 
en sens inverse ; de cette façon, l’avancement ayant 
lieu toutes les minutes, il s’écoulera 16 minutes avant 
le siphonnage, temps de sécurité pour le dépôt des 
particules > 20 p (à ‘118$ même pour le cas 
où l’appareil « saute B un échantillon. 
,La rotation se poursuit jusqu’au moment où 
l’échantillon arrivant au siphonnage est clair ; il est 
alors retiré, et remplacé par un autre, et ainsi de 
suite jusqu’à épuisement. 
L’appareil fonctionne avec une surveillance spora- 
dique, surtout pour retirer les échantillons terminés. 
En général, une opération de 2 heures suffit 
(6 passages). Il est possible de laisser l’appareil 
fonctionner absolument seul, un compteur à pré- 
sélection arrêtant automatiquement après le nombre 
de tours choisi. 
L’évacuation des siphonnages est raccordée direc- 
tement à l’évier. Le dispersant est puisé dans des 
barils de 75 litres. 
2. Rl%LISATIQN DU PLATEAU SUPPORT 
ET DES DIF’FÉRENTS M~UVBMEN’IX 
2.1. Le plateau support (photo 1) 
Il est formé d’une feuille de PVC de 5 mm 
d’épaisseur, collée sur un plateau de bois aggloméré 
de 20 mm d’épaisseur, le tout étant façonné au tour 
de façon à réaliser une circonférence parfaite de 
930 mm de diamètre. 
Sur le pourtour de cette circonférence seront 
taillées des encoches profondes, en demi-circonfé- 
rence de 10 mm de diamètre, au nombre de 20, 
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FIG. 1. - Le plateau support. Réalisation en armodur (PVC) 
de 5 mm. Ce plateau recevra 20 bechers plastiques de 1 000 ml. 
réparties également ; ces encoches, dans lesquelles 
peut pénétrer un palpeur à galet, permettra l’arrêt 
de la rotation sur une positiori précise. Ces encoches 
entailleront le plateau sur une hauteur de 7 mm 
environ. 
En face de chaque encoche sera prévu l’empla- 
cement pour recevoir un bécher de 1 000 ml, forme 
basse, d’un diamètre de 115 mm. L’emplacement 
sera repéré par 3 cales collées, assurant le position- 
nement du récipient. Le diamètre du plateau est 
prévu pour recevoir 20 béchers, les centres de ces 
béchers se trouvant sur des rayons faisant entre eux 
un angle au centre de 1,8”. 
Ce plateau repose sur un axe central monté sur 
roulement à billes et fixé sur un socle de 1,20 m 
sur 1 m. Il s’agit d’un socle en bois recouvert 
de formica. 
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Le plateau, qui en charge recevra 20 kg, sera 
maintenu parfaitement horizontal en prévoyant, 
dessous, près du bord du plateau, 3 petites roulettes 
de soutènement réparties à 120”. 
Il est recommandé de revêtir, sur le pourtour, 
l’épaisseur du plateau d’un mélange de colle cel- 
lulosique et de sciure de bois fine : ce mélange 
imperméabilise la tranche vive de l’aggloméré et 
la rend rugueuse, ce qui est favorable au système 
d’entraînement choisi. 
2 
FIG. 2. - Système de montée t de descente de la pipette de 
prélévement t du tube d’alimentation du dispersant. 
L’entraînement du plateau se fera par la friction 
d’un galet de caoutchouc de 45 mm de diamètre 
directement fixé sur l’axe d’un motoréducteur asyn- 
chrone à frein. vitesse 10 tr/min (modèle Crouzet 
type 822816). ’ 
\ 
-2 . 
2.2. Le système de montée et descente de la pipette 
de siphonnage (photo 2) 
Construit en armodur collé à l’araldite, il consiste 
(voir le croquis) en une bielle animée par un moteur, 
10 tr/min, asynchrone à frein (Crouzet Type 8,2,2~86). 
Cette bielle entraîne un cadre coulissant sur deux 
tiges-guide verticales. Sur ce cadre sont fixés : le 
support de la pipette d’aspiration et le support de la 
sonde indicatrice de niveau. Le support du tube 
amenant le dispersant est fixe. 
L’arrêt en position haute et basse du support 
est commandé par un palpeur à galet ,(Crouzet 83106 
accessoire F). L’amplitude verticale du mouvement 
est d’environ 1OCl mm. 
La pipette de siphonnage est en verre et recourbée 
vers le haut dans la partie immergée. 
2.3. Le groupe des pompes (photo 3) 
Nous utilisons deux pompes péristaltiques type 
WAB, référence PROLABO 08-l 118~OO, recevant 
un tuyau silicone 0 8 mm. Ces pompes sont entraî- 
nées chacune par un moteur universel, référence 
PROLABO O8-21618~O2 ; la liaison pompe-moteur 
se fait avec des courroies. La vitesse est telle que 
le débit est d’environ 3 l/min. Chaque pompe peut 
fonctionner indépendamment de l’autre. 
La pompe qui injecte le dispersant s’arrête auto- 
matiquement dès que le niveau fixé est atteint. 
Ces pompes sont montées sur des supports 
séparés. 
2.4. L’agitateur magnétique 
11 se trouve disposé sous le plateau supportant 
les béchers, 6 places avant le poste de siphonnage. 
11 est constitué par un moteur asynchrone, vitesse 
300 tr/min, à deux sens de marche (type 82275 
de Crouzet). Le moteur est disposé en position 
verticale ; sur son axe se trouve fixé un aimant en U 
(référence : TICONAM (l} moulé FC 57, dont les 
branches tournent au ras du plateau. Dans les béchers 
sont mis des barreaux aimantés de 12 mm de dia- 
mètre, de 70 mm de long et enrobés dans un tube 
plastique. 
(1) Société ARELEC, B.P. 139, Pau - France. 
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3. LA PROGRAMMATION ET LA COMMANDE 
ÉLECTRIQUE 
3.1. Le programmateur 
Nous employons un programmateur à cames 
réglables et à durée du cycle de 1 minute ; ce pro- 
grammateur est à 8 circuits. 11 est entraîné par un 
moteur synchrone (référence Crouzet type 220-l). 
Les opérations commandées ont, dans l’ordre : 
(1) avance du plateau et signal pour le compteur 
à présélection 
(2) enclenchement d’une sécurité évitant que la 
pipette puisse descendre pendant le mouvement du 
plateau, notamment dans le cas où un cran serait 
< sauté B 
(3) descente de le pipette de siphonnagci 
(4) mise en route des pompes ) opérations 
(5) mise en route de l’agitateur ! 
simultanées 
(6), remontée de la pipette 
(7) changement de sens de l’agitateur 
(8) contact de mise en service du détecteur 
FIG. 3. - Câblage programmateur de l’appareil de lavage des sables. 
3.2. Les asservissements 
Un relais est commandé par le 2” contact du 
programmateur ; ce contact étant légèrement décalé 
par rapport au contact d’avance du plateau, arrête 
la marche du programmateur pendant l’avance du 
plateau, et évite que, dans le cas d’un retard, les 
autres opérations commencent avant l’arrêt du pla- 
teau. 
Un relais commande la pompe d’aspiration. 
Un relais alimenté en 12 volts continu arrête 
la pompe d’alimentation en dispersant quand le 
liquide atteint le détecteur de niveau - ce même 
détecteur bloquerait la pompe dans le cas où se 
présenterait un bécher plein du fait d’un cran 
« sauté B. 
Le détecteur de niveau consiste en 2 petits fils 
électriques montés dans 2 tubes de verre ; 2 mm 
de l’extrémité des fils sont nus. Ils sont distants 
l’un de l’autre d’environ l,O mm, ils commandent 
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Sonde 
FIG. 4. - Détecteur de liquide pour lavage automatique des 
sables. La résistance variable de 10 kCI permet d’ajuster la 
sensibilité du détecteur en fonction du liquide et de la distance 
entre électrodes. 
un montage à transistor <(voir fig. 4) que, pour les 
commodités du montage électrique, nous alimentons 
en 12 volts continu. Ce montage alimente le relais 
12 volts dont dépend la pompe d’alimentation. 
Le détecteur est mobile et peut régler n’importe 
quel niveau souhaité. Il descend dans le bécher 
en même temps que la pipette de siphonnage, mais 
évidemment dans le bécher qui vient d’être vidé 
pécédemment. 
Le compteur d’impulsion à présélection (compteur 
Crouzet 99764-1) est destiné à commander l’arrêt 
après un nombre d’opérations choisies, par exemple, 
dans le cas d’un fonctionnement de 2 heures, après 
120 impulsions. Le fonctionnement peut se dérouler 
sans aucune surveillance. 
IV. ‘LE FONCTIONNEMENT 
Le fonctionnement de l’ensemble est très simple : 
après avoir disposé les béchers sur le plateau, et 
les avoir remplis avec la suspension de terre dans 
laquelle les prélèvements argile et argile + limons 
ont été faits : 
- mettre dans chacun un barreau aimanté, 
- raccorder le tuyau d’évacutation des siphon- 
nages à l’évier, 
- mettre le tube d’aspiration du dispersani dans 
la bombonne (d’au moins 75 litres), 
- afficher sur le compteur à présélect,on le 
nombre d’opérations choisies, 
- mettre le contact. 
CONCLUSION 
Cet appareillage simple nous donne satisfaction 
depuis quelques années, il élimine une opération 
longue et fastidieuse et résoud en partie le problème 
de la reproductibilité indispensable, dans ce type 
d’analyse, pour obtenir des résultats comparatifs. 
Pour que le fonctionnement donne satisfaction, 
il faut que l’usinage des différentes parties soit fait 
avec soin, notamment le plateau avec ses crans. 
Manuscrit déposé au Service des Publications de I’ORSTOM 
le 27 octobre 1978 
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