Brevet FR2116338A1 — publié le 19720713

La présente invention concerne un procédé de surveillance et de régulation d'opérations au cours desauelles un paramètre-constitué par une valeur effective se présente sous forme d'une fréquence variable qui commande une commutation. 5 Dans les opérations techniques les plus diverses conçues pour mettre en oeuvre des procédés physiques et chimiques la commande du déroulement du processus est réalisée en fonction de valeurs de caractéristiques d'un paramètre déterminé. C'est ainsi par exemple que dans une opération de cryodessiccation le déroule-10 ment peut être commandé selon la pression totale, la fin de l'opération de dessiccation étant indiquée par le fait qu'une pression déterminée est atteinte. La plupart des paramètres caractéristiques d'une opération peuvent être transformés en fréquences variables ou se manifestent déjà en tant que variation de fréquence, par 15 exemple dans des circuits électriques de commutation. Il est déjà connu de transformer de. telles fréquences en un signal analogique et d'utiliser ce signal, à l'aide d'un interrupteur à valeur de seuil réglable, pour assurer la déconnexion en fin de processus. La précision et la vitesse de réponse sont ce-20 pendant limitées par la transformation de la fréquence en un signal analogique. L'invention se propose de concevoir un procédé de surveillance et de régulation d'opérations au cours desquelles un paramètre constitué par une valeur effective se présente sous forme 25 d'une fréquence variable commandant une commutation, ce procédé se distinguant par une plus crrande précision de mesure par rapport aux procédés antérieurs. Pour parvenir à ce but, l'invention prévoit essentiellement aue la fréauence variable est mesurée à l'aide d'un fréquencemètre numérique dans les limites de périodes de 30 mesure prescrites, aue la valeur mesurée par la première période de mesure est mise en mémoire et comparée aux valeurs mesurées par les périodes de mesure suivantes, et au'enfin un signal commandant la commutation correspondante est formé lorsque la différence entre d'une part la valeur mesurée par la première période de mesure et 35 mise en mémoire, d'autre part la valeur mesurée donnée fournie par une période de mesure ultérieure, excède une valeur prescrite. Etant donné que la détermination de la fréquence est effectuée par un fréquencemètre numérique, la précision de la mesure peut être considérablement accrue. Cette précision ne dépend plus que de la 71 01065 2 2116338 longueur de la période de mesure. Cette longueur est normalement choisie de façon qu'au cours de la période de mesiire la variation du paramètre à contrôler n'excède- pas une valeur maximale prescrite. 5 Dans une forme d'exécution particulière de l'invention il peut être intéressant d'utiliser, par la mesure numérique de la fréquence, une harmonique supérieure dé la fréquence à mesurer. De ce fait, la variation absolue de fréquence est amplifiée en fonction du rang de l'harmonique. Cela signifie que pour une pré-10 cision de mesure prescrite la longueur de la période de mesure peut être raccourcie dans le même rapport. Il peut en outre être avantageux de mélanger la fréquence variable, ou l'une de ses harmoniques, à une fréquence de référence fixe et d'utiliser pour la mesure numérique la fréquence dif-15 férentielle ainsi formée. En procédant ainsi on engendre à partir de la fréquence variable, par mélange à la fréauence de référence fixe, une fréquence différentielle inférieure, de sorte que l'on peut utiliser des fréquencemètres numériques à basse fréquence limite. 20 Dans une forme d'exécution de l'invention plus élaborée il peut y avoir intérêt à ce que la fréauence de sortie apparaissant au cours de la première période de mesure soit mesurée avec un premier fréauencemètre numérique et mise en mémoire dans une première mémoire, puis qu'un second fréquencemètre numérique soit 25 libéré lorsque, durant les périodes de mesure ultérieures, la valeur enregistrée par le premier fréquence excède la valeur mise en mémoire correspondant à la fréquence de sortie, et que la commutation servant à la commande soit déclenchée lorsque le second fréquencemètre atteint ou excède une valeur prédéterminée, par 30 exemple une valeur enregistrée dans une seconde mémoire. Avec cette disposition le second fréquencemètre numérique ne capte que la variation de fréquence causée durant le déroulement de l'opération, tandis que les diverses influences perturbatrices qui, avant le début du déroulement de l'opération, causent une varia-35 tion de fréquence, n'entrent pas en ligne de compte. Il peut en outre être utile d'effectuer, en plus de la commande de la commutation par mesure numérique de fréquence, une conversion numérique-analogique des valeurs de la fréquence à mesurer, le signal analogique proportionnel à la fréquence ainsi 71 01065 3 2116338 obtenu exécutant alors d'autres commandes durant le déroulement de l'opération. Un tel signal analogique peut par exemple assurer la régulation de la vitesse de déroulement de l'opération. ïïn schéma d'exécution du procédé décrit est représenté 5 au dessin à titre d'exemple. Ce schéma à blocs contient, dans chacun de ses étages, des éléments connus au moyen desquels, par une combinaison judicieuse, le procédé selon l'invention peut être exécuté. La fréquence variable f^ engendrée par le paramètre ca-10 râctéristique de l'opération considérée parvient d'un générateur de fréquence variable 1 dans un étage multiplicateur 2 pour engendrer l'harmonique, puis, de là, dans un étage mélangeur 4. A cet étage mélangeur 4 est en outre amenée, provenant de l'étage oscillateur 3, une fréquence de référence fixe fLa sortie de 15 l'étage mélangeur 4 fournit une fréquence différentielle qui est conduite à un fréquencemètre numérique 7. Il est prévu, pour fixer la durée de la période de mesure, une minuterie 3 reliée à l'entrée du fréquencemètre numérique 7 et à l'entrée de la première mémoire 8. L'impulsion de mise en marche de la minuterie 5 émane 20 d'une unité de commutation 6. Les valeurs de fréquence déterminées par le fréquencemètre numérique 7 durant une période de mesure sont comparées, dans un système comparateur 9, à la valeur mise en mémoire dans la première mémoire 8. La valeur de sortie de ce système compara-25 teur 9 parvient, avec la valeur de sortie de l'étage mélanqeur 4, dans un second fréquencemètre numérique 10 dont les valeurs de sortie sont reçues dans un second système comparateur 11. En liaison avec ce second système comparateur 11 est prévue- une mémoire présélectrice 2 qui fournit pour comparaison les valeurs prédé-30 terminées. A la sortie de ce second système comparateur 11 apparaît le signal de commutation gui commande le déroulement de l'opération considérée, ce signal pouvant par exemple mettre fin à une opération de cryodessiccation. La sortie du premier fréguencemètre numérique 7 peut en 35 outre être conduite dans un convertisseur numérique-analoqique 13 qui engendre un signal analogique proportionnel à la fréquence et qui, par exemple, commande la vitesse d'une opération de cryodessiccation. 71 01065 4 2116338 REVENDICATIONS 1.- Procédé de surveillance et de régulation d'opérations au cours desquelles un paramètre constitué par une valeur effective se présente sous forme d'une fréquence variable qui 5 commande une commutation, ce procédé étant caractérisé par le fait que la fréquence variable est mesurée à l'aide d'un fréquencemètre numérique dans les limites de périodes de mesure prescrites, que la valeur mesurée par la première période de mesure est mise en mémoire et comparée aux valeurs mesurées par les périodes 10 de mesure suivantes, et qu'enfin un signal commandant la commutation correspondante est formé lorsque la différence entre d'une part la valeur mesurée par la première période de mesure et mise en mémoire, d'autre part la valeur mesurée donnée fournie par une période de mesure ultérieure, excède une valeur prescrite. 15 2.- Procédé selon la revendication 1, remarquable en ce qu'une harmonique supérieure de la fréquence à mesurer est u-tilisée pour la mesure numérique de la fréquence. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, remarquable en ce que la fréquence variable ou l'une de ses harmoniques est 20 mélangée à une fréquence de référence fixe, et en ce que la fréquence différentielle formée est utilisée pour la mesure numérique. 4.- Procédé selon la revendication 1, remarquable en ce que la fréquence de sortie apparaissant au cours de la première 25 période de mesure est mesurée avec un premier fréquencemètre numérique et mise en mémoire dans une première mémoire, puis un second fréquencemètre numérique est libéré lorsque, durant les périodes de mesure ultérieures, la valeur enregistrée par le premier fréquence excède la valeur mise en mémoire correspondant à 30 la fréauence de sortie, et en ce que la commutation servant à la ■commande est déclenchée lorsque le second fréquencemètre atteint ou excède une valeur prédéterminée, par exemple une valeur enregistrée dans une seconde mémoire. 5.- Procédé selon la revendication 1, remarquable en 35 ce qu'à côté de la commande de la commutation par mesure numérique de fréquence, une conversion numérique-analogique des valeurs de la fréquence à mesurer est effectuée, et en ce que le signal analogique proportionnel à la fréquence ainsi obtenu exécute d'autres commandes durant le déroulement de l'opération.