Brevet FR2378278A1 — publié le 19780818

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la détection de l'hétérogénéité d'un produit mobile ou immobile, une telle hétérogénéité pouvant provenir soit de la présence accidentelle d'un corps étranger, soit d'une variation de composition physique ou chimique dudit produit. On sait qu'actuellement, pour vérifier que la composition d'un produit fabriqué en continu est constante dans le temps, on effectue, de façon pério- dique ou épisodique, des prélèvements que l'on soumet à une analyse. Bien entendu, de tels prélèvements ne permettent pas de détecter la présence accidentelle d'un corps étranger dans la partie du produit non prélevée. De plus, le produit prélevé soumis à l'analyse est perdu. Enfin, un tel contrôle discontinu est coûteux, notamment du fait que si une analyse révèle une variation de composition indésirée du produit, on est obligé de mettre au rebut la totalité du produit comprise entre le prélevement correspondant à cette analyse et le dernier prélèvement révélant une composition normale. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un procédé et un dispositif pour surveiller, en continu, la composition d'un produit, permettant de détecter soit la présence accidentelle d'un corps étranger, soit une variation de composition. Ainsi, aucun corps étranger ne peut échapper au contrôle, aucune quantité de produit n'est sacrifiée pour les prélèvements, et, en cas d'anomalie dans la composition du produit, on peut intervenir immédiatement sur l'installation de fabrication pour y remédier, de façon à minimiser la quantité de produit non conforme. A cet effet, selon l'invention, le procédé pour la détection en continu de l'hétérogénéité d'un produit mobile ou immobile est remarquable en ce que l'on engendre un signal électrique à haute fréquence dont au moins une caractéristique est fonction des variations d'homogénéité dudit produit et en ce qu'on exploite les variations de ladite caractéristique dudit signal électrique à haute fréquence pour signaler lesdites variations d'homogénéité. Le procédé selon l'invention peut mettre en oeuvre des variations de fréquences (par exemple par variation de capacité ou par effet DOPPLER-FIZEAU) ou de transmission d'énergie. Dans un premier mode de réalisation d'un dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, on prévoit deux électrodes d'un condensateur entre lesquelles peut être amené ledit produit, un oscillateur à haute fréquence piloté par ledit condensateur, un convertisseur susceptible de transformer les variations de fréquence du signal de sortie dudit oscillateur en variations d'une grandeur électrique, telle qu'une tension ou un courant, et au moins un appareil de signalisation exploitant les variations de ladite grandeur électrique. Ainsi, un tel dispositif est capable de déterminer une variation de la constante diélectrique comprise entre lesdites électrodes et notamment la présence d'un corps étranger, par exemple métallique, dans ledit produit. Dans un second mode de réalisation d'un dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, on prévoit un émetteur hyperfréquence et un récepteur hyperfréquence entre lesquels est disposé ledit produit, un appareil susceptible de déterminer la perte d'énergie hyperfréquence due à la transmission dudit produit et au moins un appareil de signalisation exploitant les variations de ladite perte de transmission. Dans un troisième mode de réalisation, notamment utilisé pour des produits défilant en continu, on prévoit un émetteur et un récepteur hyperfréquence disposés sur le trajet dudit produit, de part et d'autre de ce trajet, un convertisseur susceptible de transformer les variations de fréquence du signal, dues à l'effet DOPPLER-FIZEAU, en sortie dudit récepteur hyperfréquence, en variations d'une grandeur électrique, telle qu'une tension ou un courant, et au moins un appareil de signalisation exploitant les variations de ladite grandeur électrique. Ces second et troisième mode de réalisation sont capables de détecter, non seulement la présence d'un-corps étranger, mais encore une variation de composition du produit. Bien entendu, dans ces trois modes de réalisation, et dans le cas d'un produit mobile, on peut prévoir un dispositif commandé par les variations de ladite grandeur électrique et permettant l'arret de l'avance du produit en cas d'anomalie. Par ailleurs, dans le cas où le produit se présente sous forme d'ensembles successifs, il est avantageux de prévoir un dispositif de commande ne permettant le fonctionnement du dispositif de détection que lorsqu'un ensemble se trouve en regard desdites électrodes ou desdits émetteur et récepteur hyperfréquence. La présente invention peut être utilisée dans différentes applications elle peut etre mise en oeuvre pour contrôler la composition et l'homogénéité de matières en vrac ou de produits emballés. A titre non limitatif, on peut utiliser l'invention pour les applications suivantes - surveillance de la composition de matières en vrac telles que ciment, plâtre, etc... - surveillance de la composition et de la viscosité de certains produits, tels que, encre d'imprimerie, - surveillance de la composition de produits élaborés tels que des briques, - surveillance de la composition de produits pharmaceutiques, en poudre ou liquide, etc... Les figures du dessin annexé, -feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre schématiquement un dispositif selon l'invention plus particulièrement destiné à la détection d'un corps étranger dans un produit. La figure 2 montre schématiquement une variante de réalisation du dispositif selon l'invention. Les dispositifs des figures 1 et 2 ont été mis au point plus particulièrement pour détecter la présence de corps étrangers ou des Variations de compositions dans des produits alimentaires ou autres. Il va de soi cependant que les dispositifs des figures 1 et 2 peuvent être utilisés pour d'autres applications que celles qui viennent d'être données. Comme le montre la figure 1, des produits 1. 2, 3 et 4 sont disposés, l'un derrière l'autre, sur un transporteur 5 qui les fait avancer dans le sens de la flèche F. Sur le trajet des produits 1 à 4 sont disposés, de part et d'autre desdits produits, des électrodes de condensateur 6 et 7. Le condensateur 6, 7 pilote un oscillateur à haute fréquence 6 dont le signal à haute fréquence est transmis à un convertisseur 9, permettant de transformer des variations de fréquence en variations de tension. La sortie du convertisseur 9 commande un voyant lumineux 10,unealarme sonore 11, ainsi que le moteur d'entrainement 12 du transporteur 5. La marche ou l'arrêt de l'oscillateur haute fréquence 8 sont commandés par un dispositif logique qui comporte un détecteur 13,par par exemple opto-électronique, un dispositif de mise en forme 14 et une porte logique ET 15. Le dispositif de détection opto-électronique 13 est destiné à détecter les fronts avant 16 des produits 1 à 4, de façon que le dispositif de détection selon l'invention ne fonctionne que pendant le temps où un produit 1 à 4 se trouve entre les électrodes 6 et 7 et soit arrêté lorsqu'un intervalle entre ces produits se trouve en regard desdites électrodes. A cet effet, le détecteur opto électronique envoit son signal au dispositif de mise en forme 14 qui lui-même alimente une entrée de la porte ET 15. L'autre entrée de cette porte ET est reliée à une tension fixe. Ainsi, lorsqu'un produit 1 à 4 se présente entre les électrodes 6 et 7, l'oscillateur 8 est mis en marche par l'intermédiaire du dispositif 13, 14 et 15. Si les produits 1 à 4 présentent une composition normale, l'oscillateur à haute fréquence 8 émet un signal de référence dont la fréquence est fixée par la valeur de la capacité existant entre les électrodes 6 et 7. Par suite, le convertisseur 9 émet une tension qui est reglée pour ne pas actionner les dispositifs 10 et 11 ni arrêter le moteur 12. En revanche, si les produits 1 à 4 comportent un corps étranger, la capacité du condensateur 6,7 varie et il en résulte que la fréquence du signal émis par l'oscillateur 8 varie également. Par suite, le convertisseur 9 émet à sa sortie une tension différente de la tension précédente et susceptible d'alimenter les dispositifs d'alarme 10 et 11 et de couper l'alimentation du moteur 12 du transporteur 5. Le dispositif de la figure 1 permet de détecter aussi bien la présence d'un corps étranger qu'une variation de composition. Toutefois, dans certains cas, la variation de capacité entraînée par de telles anomalies entre les électrodes 6 et 7 peut être trop faible pour être détectée par l'oscillateur 8. Le dispositif de la figure 2 représente schématiquement un dispositif particulièrement sensible susceptible de détecter de faibles variations de composition ou une faible teneur en corps étranger. Dans ce dispositif représenté par la figure 2 des éléments semblables à ceux de la figure 1 sont désignés par des références identiques. Dans le dispositif de la figure 2, les électrodes 6 et 7 et l'oscillateur 8 sont remplacés par un oscillateur de Gunn 17 et un cornet émetteur hyperfréquence 16 ainsi que par un cornet récepteur hyperfréquence 19.Le fonctionnement de l'oscillateur de Gunn 17 est commandé par le dispositif 13, 14 et 15.Le cornet émetteur 18 et le cornet récepteur 19 sont disposés l'un en regard de l'autre, de part et d'autre du trajet des produits 1 à 4. Le cornet récepteur 19 alimente le convertisseur 9 qui lui-même commande les dispositifs d'alarme 10 et 11 et le fonctionnement du moteur 12, en cas de détection de corps étrangers. Le fonctionnement du dispositif de la figure 2 est basé sur l'effet DOPPLER-FIZEAU. Là encore, lorsque la composition des produits 1 à 4 est normale, le cornet récepteur 19 émet une fréquence de référence. En revanche, dès que se produit une variation de composition dans les produits 1 à 4, la fréquence reçue par le cornet récepteur 19 varie et par suite, par l'intermédiaire du convertisseur 9, les dispositifs de sécurité 10 et Il et le moteur 12 sont commandés. On voit ainsi que grâce à l'invention, il est possible de détecter dans un produit, soit la présence d'un corps étranger. soit une variation de composition. Bien entendu l'invention n'est pas limitée dans ses applications aux exemples indiqués ci-dessus. De plus, il va de soi qu'elle peut être utilisée pour des produits immobiles, quoique dans les exemples précédents on ait prévu un transporteur 5. R E V E N O I C A T I O N S 1.- Procédé pour la détection de l'hétérogénéité d'un produit mobile ou immobile, caractérisé en ce que l'on engendre un signal électrique à haute fréquence dont au moins une caractéristique est fonction des variations d'homogénéité du produit et en ce qu'on exploite les variations de ladite caractéristique du signal électrique à haute fréquence pour signaler lesdites variations d'homogénéité. 2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié sous la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux électrodes de condensateur disposées de Fart et d'autre de ce produit, un oscillateur à haute fréquence piloté par ledit condensateur, un convertisseur susceptible de transformer les variations du signal de sortie dudit oscillateur en variations d'une grandeur électrique, telle qu'une tension ou un courant, et au moins un appareil de signalisation exploitant les variations de ladite grandeur électrique. 3.- Dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé spécifié sous la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur hyperfréquence et un récepteur hyperfréquence disposés de part et d'autre de ce produit, un convertisseur susceptible de transformer les variations du signal de sortie dudit récepteur en variations d'une grandeur électrique, telle qu'une tension ou un courant, et au moins un appareil de signalisation exploitant les variations de ladite grandeur électrique. 4.- Dispositif selon la revendication 3 pour le contrôle d'un produit fixe, caractérisé en ce qu'il mesure la variation d'énergie hyperfréquence transmise à travers le produit. 5.- Dispositif selon la revendication 3. pour le contrôle d'un produit mobile, caractérisé en ce qu'il mesure des variations de fréquence dues à l'effet DOPPLER-FIZEAU. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, pour la surveillance de produits défilant en continu, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif commandé par les variations de ladite grandeur électrique et permettant l'arrêt de l'avance du produit en cas d'anomalies. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, pour la surveillance de produits séparés, avançant l'un derrière l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande ne permettant le fonctionnement du dispositif que lorsqu'un produit se trouve en regard desdites électrodes ou desdits émetteur et récepteur hyperfréquence.