Brevet FR2168957A1 — publié le 19730907

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour limiter la durée d'utilisation d'un appareil électrique, notamment d'un émetteur de rayonnements de façon telle que les quantités de rayonnement émises lors d'utilisations successives de l'appareil et les doses accumulées durant un laps de temps prédeterminé représentent toujours une valeur acceptable et notamment conforme aux normes de sécurité imposées. Elle concerne également les appareils ou installations équipés de tels dispositifs. Avec certains appareils, notamment des émetteurs de radiations dangereuses, telles que rayons X, rayons gamma et autres, il est nécessaire que la durée de fonctionnement effective de l'appareil pendant une période de référence déterminée, et pour un personnel donné, par exemple pendant sept jours consécutifs, notamment pour une équipe radiologique, ne dépasse pas une fraction donnée de cette période, cette fraction tolérée étant fonction des caractéristiques propres de l'appareil émetteur, des protections utilisées et des règlements en vigueur La présente invention a pour but de contrôler et de limiter dans le temps le fonctionnement de tels appareils en fonction des durées de mise en oeuvre effective au cours d'un laps de temps prédéterminé à l'aide d'un dispositif réglable en fonction des normes imposées pour chaque type d'appareil, des protections utilisées ou des conditions d'exploitation, ce dispositif pouvant être éventuellement calibré et plombé. L'invention a pour objet un procédé pour contrôler et pour limiter le cumul des durées d'utilisations successives d'un même appareil, caractérisé en ce qu'il consiste à contrôler le fonctionnement dudit appareil par un organe de commande parcouru par un courant électrique lors du fonctionnement dudit appareil, à prélever au moins une impulsion sur ledit courant à chacune desdites utilisations, à mémoriser lesdites impulsions dans un totalisateur, et à interdire le fonctionnement dudit appareil par ledit organe de commande lorsque le total mémorisé desdites impulsions atteint un maximum prédéterminé. Suivant divers modes de mise en oeuvre concevables d'un tel procédé, on se sert d'un train d'impulsions pendant toute la durée de chaque utilisation. On mémorise les impulsions dans un totalisateur que l'on remet automatiquement à zéro à intervalles de temps prédéterminés, ou encore on mémorise les impulsions d'abord dans un totalisateur partiel pendant un laps de temps prédéterminé, et au bout dudit laps de temps, on transfère ledit total partiel dans un totalisateur général où on mémorise lesdits totaux partiels pendant une durée prédéterminée correspondant à un nombre entier prédéterminé desdits totaux partiels ;; on extrait dudit totalisateur général, lors de chaque transfert d'un nouveau total partiel excédant ledit nombre prédéterminé, le total partiel le plus anciennement encore mémorisé dans ledit totalisateur général, et on agit sur 1 'organe de commande en réponse à un maximum prédéterminé du total général mémorisé. L'invention concerne également un dispositif de sécurité limitant, suivant le procédé de l'invention, à une durée maximale prédéterminée le total accumulé des durées d'utilisations successives d'un appareil notamment électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un relais contrôlant la fermeture et l'ouverture d'un circuit électrique commandant le fonctionnement dudit appareil, un adaptateur de niveau transformant la tension du courant alternatif parcourant ledit circuit lors du fonctionnement dudit appareil en un train d'impulsions décalées dans le temps, un compteur totalisateur desdites impulsions et un ensemble de sélection d-'un seuil correspondant à la durée maximale de fonctionnement autorisée et actionnant ledit relais. Afin de mesurer et d'enregistrer des durées de fonctionnement très réduites, par exemple de l'ordre de 1/love de seconde, aussi bien que des durées très importantes pouvant s'étendre sur plusieurs jours, sans compliquer notablement la réalisation du compteur totalisateur, le train d'impulsions fourni par l'adaptateur de niveau peut être reçu par un diviseur numérique à mémoire dont la sortie, après traversée d'un amplificateur, attaque l'entrée du compteur. Ainsi un train d'impulsions peut être obtenu à partir de la tension alternative du secteur à 50 périodes avec redressement d'une alternance, fournissant 100 impulsions par seconde, le diviseur numérique introduisant le rapport de 1 à 100 pour délivrer au compteur une impulsion par seconde. Le compteur peut être réuni à une horloge électrique de remise à zéro dudit compteur après écoulement d'une durée de référence par rapport à laquelle est comparée la durée effective de fonctionnement dudit appareil émetteur. Une telle horloge, normalement alimentée en tension de façon permanente par la tension du secteur est avantageusement reliée par un inverseur à fonctionnement automatique à une batterie de piles, mise en service en cas de panne sur ledit secteur. Un tel dispositif peut également comprendre une lampe de signalisation montée en parallèle avec le contact du second relais détectant le franchissement du seuil de l'ensemble de sélection et provoquant l'ouverture du circuit électrique de commande dudit appareil émetteur. L'invention permet également d'utiliser un appareil à plein rendement avec le maximum de sécurité par plusieurs équipes. Pour cela, on réalise le dispositif de sécurité en autant d'exemplaires que d'équipes, sous forme d'ensembles autonomes interchangeables, et on attribue un exemplaire à chaque équipe qui doit l'adapter à l'appareil pour pouvoir mettre celui-ci en marche. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif de sécurité considéré apparaitront encore à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel - la Fig. t est un schéma de principe du montage électrique du dispositif suivant l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique extérieure du boîtier contenant l'ensemble des circuits du dispositif de la Fig. 1. Sur la Fig 1, la référence t désigne, schématiquement représenté en pointillés, le boîtier contenant les circuits électriques de commande et de contrôle du dispositif considéré. Ce boîtier est traversé par une ligne d'alimentation électrique 2, formée de deux conducteurs parallèles 3 et 4 réunis par des bornes 5 à une source de tension appropriée qui peut être notamment le secteur fournissant entre les conducteurs 3 et 4 une tension alternative à 50 périodes. A son extrémité opposée, la ligne 2 comporte des bornes de sortie 6 sur lesquelles est branché l'appareil émetteur de rayonnements (non représenté), associé au dispositif de sécurité selon l'invention. Afin d'assurer, conformément à l'invention, le comptage de la durée effective de fonctionnement de cet appareil émetteur et la comparaison de cette durée avec une période de référence donnée prédéterminée, le boîtier 1 enferme un relais de puissance 7, dont les contacts 8a permettent de fermer la ligne 2 et de commander l'appareil émetteur. Ces contacts 8a sont commandés en position par une bobine électromagnétique 8b, dont la mise sous tension est assurée par un bouton- poussoir 9, situé sur une des parois du boîtier 1 ou à distance et permettant de commanderl'émission de cet appareil, par exemple un émetteur de rayons X. La fermeture du relais 7 détermine également l'envoi par une connexion 10, d'un signal alternatif à 50 périodes vers un adaptateur de niveau 11. Ce signal, après redressement d'une alternance, est transformé en un train de 100 impulsions carrées par seconde, envoyé par l'intermédiaire d'une connexion 12 vers un diviseur à mémoire 13. Avantageusement, ce diviseur est calculé de façon à compter par centaines les impulsions délivrées par l'adaptateur de niveau 11 et pour chaque groupe de iOO impulsions, c'est-à-dire pour chaque seconde, à délivrer sur une connexion de sortie 14 une impulsion unique. Celle-ci, transmise par une connexion 14 à un amplificateur 15, est alors envoyéepar une connexion de sortie 16 sur un compteur totalisateur, notamment électromagnétique 17, qui totalise les impulsions reçues fournies par le diviseur, c'est-à-dire les secondes de fonctionnement de l'appareil émetteur. Le compteur électromagnétique 17 est directement associé à un ensemble de présélection 18, qui affiche un seuil correspondant à la durée maximale de fonctionnement autorisée pour l'appareil émetteur. La sortie du compteur 17 est reliée par une connexion 19 à la bobine 20a d'un second relais 21, actionné dès que la durée de fonctionnement affichée par le compteur 17 atteint le seuil prédéterminé par l'ensemble de sélection, l'actionnement de ce relais ouvrant un contact 20b qui, en supprimant la tension sur la bobine 8b du premier relais 7, provoque le basculement des contacts 8a et ouvre la ligne d'alimentation 2 de l'appareil émetteur ainsi mis hors circuit.Accessoirement, un autre contact 22 est monté en parallèle et en opposition sur le contact 20b de telle sorte que ltouverture de ce dernier produise la fermeture du premier et l'allumage d'une lampe de signalisation 23. Le dispositif de sécurité ainsi réalisé permet d'enregistrer le temps de fonctionnement de l'appareil émetteur pendant une période de référence donnée, par exemple sept jours consécutifs. Au bout de cette période, il convient naturellement de ramener le compteur électromagnétique 17 à zéro, ce qui est effectué automatiquement par une horloge électrique 24, reliée directement au compteur 17 par l'intermédiaure d'une connexion 25. Cette horloge 24 est normalement reliée par une connexion 26, un inverseur 27 et par une seconde connexion 28 à une alimentation stabilisée 29, elle-même connectée au secteur par les conducteurs 30 et 31 sur la ligne 2 en aval des contacts 8a, de manière telle que cette horloge soit en permanence sous tension. Par ailleurs et afin d'éviter que cette horloge ne soit arrêtée en cas de panne de secteur, l'alimentation stabilisée 29 est associée à un relais 32 dont la bobine en cas de défaut tension relâche l'inverseur 27 qui connecte l'hor- loge 24 en parallèle à une batterie de piles 33. La Fig. 2 représente une réalisation pratique du boîtier 1 contenant le dispositif, ce boîtier étant constitué d'une tôle 34 convenablement emboutie, à angles arrondis et sur la partie supérieure de laquelle est fixé un couvercle 35 monté autour de charnières (non représentées). Avantageusement, une serrure de sécurité également, non représentée, verrouille le couvercle 35 sur le boîtier ; l'ensemble peut ensuite être plombé, notamment par un service officiel ou autre. A l'intérieur du boîtier 1 sont montés les différents éléments du circuit représenté sur la Fig. 1 et notamment le relais de puissance 7, l'horloge 24, l'alimentation stabilisée 29, les relais 21 et 32 et enfin la batterie d'alimentation 33, cette dernière pouvant être extraite du boîtier sans avoir à ouvrir complètement celui-ci, pour échange standard ou recharge.Un chargeur automatique peut, le cas échéant, être incorporé dans le boîtier lui-même. La tôle 34 du boîtier 1 comporte par ailleurs, une fenêtre 36 permettant la lecture directe du compteur électromagnétique 17 et de l'ensemble de présélection 18 affichant directement en chiffres horaires ou autres la durée de fonctionnement maximale tolérée et permettant, par comparaison avec le chiffre donné par le compteur, de connaître en permanence le temps de fonctionnement restant autorisé. La même fenêtre permet également d'observer le cadran de l'horloge 24 et de déterminer le temps restant à courir avant la remise à zéro de cette dernière.Enfin, sur l'une des faces du boîtier 1, peut être fixée par tout moyen approprié, une fiche signalétique 37 précisant le type de l'appareil émetteur de rayonnement associé au boîtier, les normes nationales ou internationales prises en considération et tout autre renseignement utile au fonctionnement de l'appareil. De préférence, le compteur électromagnétique utilisé est un compteur à six chiffres qui permet de totaliser par conséquent 999 999 secondes. Il est donc possible grâce à l'appareil décrit, de couper l'alimentation de l'appareil émetteur de rayonnements dès le franchissement d'un seuil quelconque présélectionné, entre 1 seconde et 277 heures, ce qui dépasse largement les temps alloués par les normes de sécurité usuelles. Entre autres avantages, un tel dispositif permet de n'utiliser un appareil dangereux tel qu'un émetteur de rayonnements que pour une durée au plus égale à celle affichée. Le fait de pouvoir contrôler le total des émissions pendant une période de référence autorise à calculer et installer des protections à leur valeur juste nécessaire et non pas avec des marges aléatoires, ce qui permet notamment de limiter les investissements et le prix de revient des installations. Bien entendu, il va de soi que l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit et représenté ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi qu'un dispositif de sécurité suivant l'invention peut contrôler n'importe quel type d'appareil, pas nécessairement électrique il suffit que le relais permette d'actionner un organe de commande de 1 'appa- reil. Ainsi, par exemple, dans l'industrie chimique, on peut utiliser un tel dispositif de sécurité pour commander une électrovanne en fonction de la quantité de fluide débitée dans une unité de temps prédéterminée. REVENDICATIONS 1. Procédé pour contrôler et limiter le cumul des durées d'utilisations successives d'un même appareil, caractérisé en ce qu'il consiste à contrôler le fonctionnement dudit appareil par un organe de commande parcouru par un courant électrique lors du fonctionnement dudit appareil, à prélever au moins une impulsion sur ledit courant à chacune desdites utilisations, à mémoriser lesdites impulsions dans un totalisateur, et à interdirele fonctionnement dudit appareil par ledit organe de commande lorsque le total mémorisé desdites impulsions atteint un maximum prédéterminé. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 1 'organe de commande est parcouru par un courant électrique pendant tout le temps de fonctionnement de l'appareil et en ce que l'on se sert d'un train dtimpulsions pendant toute la durée de chaque utilisation. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on mémorise les impulsions dans un totalisateur que l'on remet automatiquement à zéro à intervalles de temps prédéterminés. 4. Procédé suivant la revendication 1, 2. ou 3, caractérisé en ce qu'on mémorise les impulsions d'abord dans un totalisateur partiel pendant un laps de temps prédéterminé, en ce qu'au bout dudit laps de temps, on transfère ledit total partiel dans un totalisateur général où on mémorise lesdits totaux partiels pendant une durée prédéterminée correspondant à un nombre entier prédéterminé desdits totaux partiels, en ce qu'on extrait dudit totalisateur général, lors de chaque transfert d'un nouveau total partiel excédant ledit nombre prédéterminé, le total partiel le plus anciennement encore mémorisé dans ledit totalisateur général, et en ce qu'on agit sur l'organe de commande en réponse à un maximum prédéterminé du total général mémorisé. 5. Dispositif de sécurité, limitant à une durée maximale prédéterminée le total accumulé de durées d'utilisations successives d'un appareil notamment électrique, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un relais contrôlant la fermeture et l'ouverture d'un circuit électrique commandant le fonctionnement dudit appareil, un adaptateur de niveau transformant la tension du courant alternatif parcourant ledit circuit lors du fonctionnement dudit appareil en un train d'impulsions décalées dans le temps, un compteur totalisateur desdites impulsions et un ensemble de sélection d'un seuil correspondant à la durée maximale de fonctionnement autorisée et actionnant ledit relais. 6. Dispositif de sécurité, comprenant un relais de puissance pour la fermeture d'un circuit électrique de commande et d'alimentation en tension d'un appareil émetteur, actionné par un interrupteur de mise en marche et d'arrêt dudit appareil, caractérisé en ce qu'il comprend un adaptateur de niveau transformant la tension d'alimentation en un train d'impulsions décalées dans le temps, un compteur totalisateur desdites impulsions et un ensemble de sélection préréglé sur un seuil correspondant à la durée maximale de fonctionnement autorisée pcur ledit appareil, le franchissement dudit seuil provoquant le déclenchement d'un second relais dont le contact ouvre ledit circuit électrique d'alimentation. 7. Dispositif suivant les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le train d'impulsions fourni par l'adaptateur de niveau est reçu par un diviseur numérique à mémoire dont la sortie, après traversée d'un amplificateur, attaque l'entrée d'un compteur totalisateur. 8. Dispositif selon la revendication 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que le train d'impulsions est obtenu à partir de la tension alternative du secteur à 50 périodes avec redressement d'une alternance, le diviseur numérique introduisant le rapport de 1 à 100 pour délivrer au compteur totalisateur une impulsion par seconde. 9. Dispositif selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que le compteur totalisateur est réuni à une horloge électrique de remise à zéro dudit compteur après écoulement d'une durée de référence à laquelle est comparée la durée effective de fonctionnement dudit appareil émetteur. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'horloge, normalement alimentée en tension de façon permanente par la tension du secteur, est reliée par un inverseur à fonctionnement automatique à une batterie de piles, mise en service en cas de défaillance dudit secteur. 11. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une lampe de signalisation est montée en parallèle avec le contact du second relais détectant le franchissement du seuil de l'ensemble de sélection et provoque l'ouverture du circuit électrique de commande dudit appareil émetteur. 12. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 11, caractérisé en ce qutil est monté à l'intérieur d'un boîtier fermé, comportant sur l'une de ses faces une fenêtre de lecture du compteur électromagnétique, du seuil de l'ensemble de sélection et de l'horloge électrique de remise à zéro, permettant une mesure comparative immédiate à la durée de fonctionnement restant autorisée. 13. Dispositif de sécurité selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte sur une autre face une fiche signalétique, comprenant notamment les caractéristiques de l'appareil émetteur et les normes de sécurité prises en considération. 14. Appareil, notamment émetteur de radiation, à sécurité d'utilisation, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de sécurité suivant l'une quelconque des revendications 5 à 13. 15. Appareil suivant la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend un relais électrique de commande de fonctionnement comportant des moyens de liaison avec l'un de plusieurs dispositifs de sécurité autonomes interchangeables, contrôlant 1 'enclenchement dudit relais.