Brevet FR2428252A1 — publié le 19800104

La présente invention concerne un procédé pour déterminer la teneur d'au moins un constituant d'un échantillon de grains, de semences ou autres matériaux particulaires, échantillon qui est placé dans un récipient ou réceptacle a échantillon et soumis a un champ électrique alternatif tandis que la valeur du pouvoir inducteur spécifique dudit échantillon est mesurée pour déterminer la teneur en ledit composant sur la base de ladite valeur. Antérieurement les propriétés diélectriques des grains, semences et autres matériaux organiques ont été soumises a des analyses théoriques et pratiques approfondies. Ainsi il est-bien connu que la constante diélectrique ou le pouvoir inducteur spécifique d'un échantillon contenant de l'eau, placé dans un champ électrique alternatif, sont en relation avec la teneur en eau de l'échantillon. Cette corrélation est due principalement au fait que les molécules d'eau présentent un moment dipolaire électrique statique. En conséquence, la constante diélectrique ou le pouvoir inducteur spécifique d'un échantillon contenant de l'eau, placé dans un champ électrique alternatif, dépendent du nombre de molécules d'eau dans l'échantillon.Non seulement les molécules d'eau mais également les molécules de protéine éventuelles et molécules d'autres constituants de l'échantillon soumis à la mesure peuvent intervenir sur la constante diélectrique ou le pouvoir inducteur spécifique de l'échantillon du fait qu'elles présentent des moments dipolaires statiques ou induits. En conséquence, il a été proposé de déterminer également la teneur en d'autres constituants que l'eau sur la base des mesures du pouvoir inducteur spécifique d'un échantillon. La présente invention concerne de telles mesures y compris la détermination de la constante diélectrique ou du pouvoir inducteur spécifique d'un échantillon et elle a pour but de rendre ces mesures plus précises et plus sûres que cela n'était possible jusqu'ici. Le procédé conforme a la présente invention est caractérisé en ce que l'on tasse ledit échantillon ou matériau dans ledit récipient ou réceptacle un degré prédéterminé, préalablement a la mesure de ladite valeur du pouvoir inducteur spécifique. I1 a été trouvé que le pouvoir inducteur spécifique d'un matériau analogue å des grains ou d'un matériau particulaire dépend non seulement des constituants du matériau mais également du degré sous lequel les particules du matériau dans l'échantillon sont tassées ou serrées. En conséquence, afin d'obtenir des mesures auxquelles on peut se fier, il est important que les particules d'échantillons semblables, dont les mesures doivent être comparées, soient tassées dans le réceptacle recevant l'echantillon sensiblement au même degré. Lorsqu'un échantillon d'un matériau particulaire est tassé avant la mesure, le résultat de la mesure sera moins sensible ou moins dépendant des vibrations ou des chocs accidentels durant les mesures. Conformément à l'invention, l'échantillon est de préférence tassé en donnant un mouvement de vibration au récipient ou récep- tacle recevant l'échantillon. La vibration de l'échantillon peut être commencée lorsque la totalité de l'échantillon a été placée dans le récipient ou réceptacle recevant l'échantillon. I1 a cependant été trouvé qu'il est possible d'obtenir une compacité ou tassement beaucoup plus uniforme et plus facile a reproduire de l'échantillon particulaire si le récipient ou le réceptacle est mis en vibration tandis que ledit échantillon de matériau est introduit progressivement dans le récipient ou le réceptacle. L'introduction de l'échantillon peut être continue ou intermittente. Alternativement, l'échantillon du matériau particulaire peut être tassé en le soumettant a des ultra-sons lorsque la totalité de l'échantillon a été placée dans le récipient ou le réceptacle mais de préférence tandis que l'échantillon est en cours d'introduction dans le récipient ou le réceptacle. En pratique, un échantillon soumis a la mesure est normalement déversé dans le récipient ou le réceptacle recevant l'echan- tillon de manière a remplir un volume prédéterminé de celui-ci, par exemple le volume total. I1 peut alors être important pour la mesure å effectuer que le poids total de l'échantillon dans le récipient ou le réceptacle soit déterminé parce qu'en liaison avec le volume, ledit poids donne une indication sur le poids spécifique ou la compacité de l'échantillon.Conformément a l'invention, le poids de l'échantillon peut être déterminé sur la base de la fréquence vibratoire naturelle du récipient ou du réceptacle contenant ledit échantillon parce que la fréquence naturelle dépend de la masse ou du poids vibrant total, c'est- -dire du poids du réceptacle et de l'échantillon. L'invention concerne également un appareil destiné à être utilisé pour mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus et du type comprenant un récipient ou réceptacle a échantillon, un moyen pour engendrer un champ électrique alternatif dans celui-ci et des moyens pour mesurer la valeur du pouvoir inducteur spécifique des produits contenus dans ledit récipient ou réceptacle, l'appareil conforme a l'invention étant caractérisé en ce que ledit récipient ou réceptacle est monté de manière à pouvoir être mis en vibration et en ce que des moyens de mise en vibration sont prévus pour faire vibrer le récipient ou le réceptacle. L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Fig. 1 est un schéma par blocs d'un mode de réalisation conforme à la présente invention, et, Fig. 2 est une illustration schématique d'une partie d'un mode de réalisation modifié de l'appareil. La figure I représente un schéma par blocs d'un mode de réalisation de l'appareil conforme a la présente invention. Cet appareil comprend un récipient ou une capacité 10 destiné a recevoir l'échantillon dans lequel une chambre de mesure pour recevoir un échantillon S soumis a la mesure est délimitée entre un conducteur ou électrode central 11 et une paroi périphérique externe 12 formant l'autre conducteur ou autre électrode du dispositif å capacité. Les conducteurs 11 et 12 sont séparés par une paroi de fond 13 isolante électriquement. La capacité ou réceptacle 10 est connecté à un vibrateur 14 au moyen duquel l'échantillon S contenu dans la capacité peut être mis en vibration et tassé de manière à obtenir un degré de remplissage- reproductible. La capacité 10 est également connectée a un dispositif de mesure du poids 15 pour mesurer le poids de l'échantillon S contenu dans la capacité et chacun des conducteurs ou électrodes 11 et 12 est connecté à un dispositif de mesure de l'impédance 16 qui, a son tour, est connecté à un générateur 17 pour engendrer un champ électrique alternatif entre les conducteurs ou électrodes 11 et 12. Le vibrateur 14, le dispositif de mesure du poids 15, le dispositif de mesure de l'impédance 16 et le générateur 17 sont chacun connectés électriquement à un dispositif de commande et de calcul 18 tel qu'un micro-calculateur.Ce calculateur contrôle le fonctionnement des différents dispositifs de l'appareil et calcule la teneur en un ou plusieurs constituants de l'échantillon S sur la base de l'impédance ou de la capacité mesurée par le dispositif 16 lorsqu'un champ électrique alternatif est engendré par le générateur 178 sur la base du poids mesuré par le dispositif 15 et sur la base d'une information empirique emmagasinée dans la mémoire du calculateur 18. La figure 2 représente un mode de réalisation modifié de l'appareil dans lequel le vibrateur 14 et le dispositif de mesure du poids sont remplacés par une bobine électromagnétique ou solénoide 19 comportant un noyau 20. Le récipient 10 est monté de manière à pouvoir vibrer comme indiqué en 21. Le noyau 20 de la bobine électromagnétique 19 est monté sur la paroi de fond isolante 13 du récipient ou capacité 10 tandis que le solénoïde 19 est monté fixe. Un courant alternatif peut être alimenté au solénoïde 19 par un générateur 22 et le solénoïde 19 ainsi que le générateur 22 sont connectés au calculateur 18 comme représenté. Lorsque l'appareil représenté dans la figure 2 doit être utilisé, le générateur 22 est mis en oeuvre de manière a ce qu'il fournisse un courant alternatif au solénoïde 19, ce par quoi le noyau 20 et en conséquence également le récipient ou capacité 10 sont mis en vibration de manière forcée a une fréquence déterminée par la fréquence du courant alternatif provenant du générateur 22. Tandis que le récipient 10 est mis en vibration, l'échantillon S est déversé dans le récipient 10, ce par quoi les particules de l'échantillon sont tassées uniformément et le récipient 10 est rempli complètement avec l'échantillon compacté. Lorsque le récipient 10 a été rempli, le générateur 22 est coupé et le récipient 10 avec le noyau 20 continue alors pendant une courte période de temps a vibrer mais a partir de ce moment avec la fréquence de vibration naturelle du système. Cette fréquence de vibration naturelle dépend de la masse ou du poids du réceptacle 10, du noyau 20 et de l'échantillon S ainsi que des propriétés élastiques des moyens de montage 21 pour le réceptacle.On doit comprendre que la masse de l'échantillon 16 est le seul facteur variable et, en conséquence, la fréquence de vibration naturelle du système dépend de la masse ou poids de l'échantillon S. Lorsque le générateur 22 a été mis hors circuit, cette fréquence naturelle est détectée par le solénoïde 19 et un signal de sortie correspondant est transmis au calculateur 18. Le calculateur 18 détermine alors le poids de l'échantillon S sur la base de ce signal. Sous les autres aspects, l'appareil représenté dans la figure 2 fonctionne comme décrit ci-dessus avec référence a la figure 1. On doit comprendre que les principes de la présente invention peuvent être utilisés en combinaison avec tout autre appareil pour la mesure de la teneur d'un ou plusieurs constituants d'un échantillon d'un matériau particulaire sur la base de la valeur du pouvoir inducteur spécifique de l'échantillon. R E. V E N D I C A T I O N S 1.- Un procédé de détermination de la teneur en au moins un constituant d'un échantillon de grains, semences ou autres matériaux particulaires qui est disposé dans un récipient ou réceptacle à échantillon et soumis à un champ électrique alternatif tandis que la valeur du pouvoir inducteur spécifique dudit échantillon est mesurée pour déterminer la teneur en ledit constituant sur la base de ladite valeur caractérisé en ce que l'on tasse ledit échantillon de matériau dans le récipient ou réceptacle jusqu'a un degré prédéterminé préalablement à la mesure de ladite valeur du pouvoir inducteur spécifique. 2.- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit échantillon de matériau est tassé en mettant a force en vibration ledit récipient ou réceptacle. 3.- Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit récipient ou réceptacle est mis en vibration tandis que ledit échantillon de matériau est introduit progressivement dans le récipient ou réceptacle. 4.- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit échantillon de matériau est tassé en le soumettant a des ultra-sons. 5.- Un procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'on détermine le poids de l'échantillon sur la base de la fréquence vibratoire naturelle dudit récipient ou réceptacle contenant ledit échantillon. 6.- Un appareil destiné à être utilisé pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 3 et comprenant un récipient ou réceptacle a échantillon, des moyens pour engendrer un champ électrique alternatif dans celui-ci et des moyens pour mesurer la valeur du pouvoir inducteur spécifique des produits contenus dans ledit récipient ou réceptacle, caractérisé en ce que ledit récipient ou réceptacle est monté de manière à pouvoir vibrer et en ce que des moyens vibratoires sont prévus pour mettre en vibration le récipient ou le réceptacle. 7.- Un appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qugil comporte des moyens pour déterminer la fréquence vibratoire naturelle du récipient ou du réceptacle et de l'échantillon disposé dans celui-ci. 8.- Un appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des~ moyens pour déterminer le poids dudit échantillon sur la base de ladite fréquence naturelle. 9.- Un appareil selon l'une quelconque des- revendications 6 a 8, caractérisé en ce que le moyen vibratoire comprend un solénoïde et un noyau magnétique monté mobile par rapport au solénoïde. 10.- Un appareil selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que ledit moyen de détermination du poids est constitué par ledit solénoïde et ledit noyau magnétique.