Brevet FR2540265A1 — publié le 19840803

L'invention se rapporte à un dispositif de contrôle de température et d'alarme en cas d'anomalie. Elle trouve plus particulièrement mais non exclusivement application dans la surveillance de la température d'autoclaves et/ou de congélateurs qui, entre autre, sont utilisés dans les laboratoires, par exemple, traitant et conservant du sang humain ou dans des entreprises stockant et vendant des produits frais et/ou surgelés ainsi que chez les particuliers, par exemple, pour contrôler le fonctionnement de leur congélateur notamment lors de leurs séjours hors de leur domicile. On conçoit aisément que dans ces appareils, toute variation de température peut etre lourde de conséquences. Ils nécessitent de ce fait une surveillance et surtout une présence constante ce qui évidemment est très astreignant. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un dispositif de contrôle de température qui décharge l'usager de cette obligation. A cet effet, elle a pour objet un dispositif du type cité plus haut, notamment caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison - au moins une sonde émettant un signal de base qui est fonction de la température, - une ligne canalisant ce signal de base, - un analyseur du dit signal de base, lequel analyseur est, à cet effet, relié à son entrée à la susdite ligne pour analyser le dit signal de base et en fonction des résultats de cette analyse faire apparaitre à sa sortie un signal mis en forme, - un circuit piloté par ce signal mis en forme et qui commande un transmetteur de tout type connu tel un répondeur téléphonique classique émettant en cas de besoin un message d'alarme, - un moyen canalisant ce message d'alarme jusqu'à au moins un poste prédéterminé, situé à proximité immédiate d'une personne choisie pour ses facultés d'intervention en de tels cas. Elle sera bien comprise à l'aide de la description cl-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : le schéma bloc du dispositif, - figure 2 : le schéma électrique de l'analyseur, - figure 3 : le schéma électrique du circuit de commande du transmetteur, - figure 4 : le schéma électrique du moyen d'alimentation, - figure 5 : le schéma électrique de l'adaptateur. En se reportant au dessin (figure 1), on voit que le dispositif comprend, en combinaison - au moins une sonde 1 (la, lb) émettant un signal de base qui est fonction de la température, - une ligne 2 canalisant ce signal de base, - un analyseur 3 du di t si gnal de base, lequel analyseur est, à cet effet, relié à son entrée 4 à la susdite ligne 2 pour analyser le dit signal de base et, en fonction des résultats de cette analyse, faire apparaître à sa sortie 5 un signal mis en forme, - un circuit 6 piloté par ce signal mis en forme et qui commande un transmetteur 7 de tout type connu tel un répondeur téléphonique classique émettant en cas de besoin, un message d'alarme, - un moyen 8 canalisant ce message d'alarme jusqu'à au moins un poste 9 prédéterminé, situé à proximité immédiate d'une personne choisie pour ses facultés d'intervention en de tels cas. Evidemment, ce dispositif comprend aussi un moyen d'alimentation 10, par exemple à partir d'une ligne 11 de raccordement au secteur. De préférence, il comprend en outre un adaptateur 12 du message d'alarme émis et/ou de son destinataire. La sonde 1 (figures 1 et 2) consistera par exemple en une diode possédant un coefficient négatif de température (telle par exemple celle commercialisée sous la référence lu4148) qui a l'avantage d'être de taille réduite (maximum trois millimètres) et qui, piacée dans l'appareil 13 qui est à surveiller, ne nuit pas à l'étanchéité. Le circuit de l'analyseur 3 (figure 2) est, par ses bornes positive 14 et négative 15, alimenté en courant basse tension, par exemple de quatre volts cinq -par le susdit moyen d'alimentation 10. Dans ce circuit de l'analyseur 3, la diode 1 est polarisée dans son sens passant. A ces bornes 16, 17 apparaît, notamment au travers des résistances 18, 19 d'un kilo-Ohm, une tension par exemple de six dixièmes de volt. Cette tension attaque un amplificateur opérationnel 20 par son entrée positive 21. Ce circuit est cablé de manière telle qu'en sortie 22 de l'amplificateur choisi (tel celui connu sous la référence SN 72741) apparaisse une tension égale à la différence entre la tension qui attaque l'amplificateur à son entrée positive 21 et celle envoyée à son entrée négative 23. Au moyen de la résistance réglable 24, par exemple de cent kilo-Ohms et du potentiomètre 25 par exemple de quarante cinq kilo-Ohms, la tension ainsi envoyée à l'entrée négative 23 de l'amplificateur 20 peut être adaptée de manière à ajuster le "zéro" entre les entrées 21, 23 c'est à dire de manière à atteindre celle attaquant l'entrée positive 21 et donc à obtenir, en sortie 22, une tension nulle. Ce réglage par le potentiomètre 25 est évidemment fonction de la gamme des températures choisies. A l'entrée positive 21 et à la sortie 22 de l'amplificateur opérationnel 20, sont raccordées les extrémités d'un circuit portant un commutateur 26 à multiples positions et l'une des résistances 27a à 27e correspondant chacune à l'une des positions du commutateur. Ces résistances 27 ont des valeurs différentes et par exemple respectivement de cinquante deux, soixante cinq, quatre vingt six, cent trente et deux cent soixante kilo-Ohms. Elles permettent d'ajuster le gain de l'amplificateur 20 et par ce moyen d'ajuster l'écart de température qui sera toléré, tel par exemple un écart de un à cinq degrés celsius. Entre chacune des bornes positive 14 et négative 15 du circuit d'alimentation et la sortie 22 de l'amplificateur opérationnel, est raccordé l'un des deux voyants 28, 29, tels des diodes électro-luminescentes connues (par exemple sous la référence TIL 200) qui, en fonctionnement normal et bien sQr après réglage du potentiomètre 25 de manière à ajuster le zéro, ne sont pas alimentés et sont donc éteints. Entre la sortie 22 de l'amplificateur opérationnel et chacun des voyants 28, 29 est monté l'un des deux transistors 30, 31 à savoir - un transistor 30 de type "NPN" (tel celui connu sous la référence 2N1711) entre la sortie 22 et le voyant 28, relié à la borne positive 14, - un transistor 31 de type "PNP" (tel celui connu sous la référence 2N2905) entre la sortie 22 et le voyant 29 relié à la borne négative 15. S'il se produit un écart de la température ainsi surveillée la tension aux bornes de la sonde 1 va baisser ou monter selon que la température est en hausse ou en baisse. Cela provoquera, en sortie 22 de l'amplificateur opérationnel 20, une tension non nulle qui sera négative ou positive selon donc que la température est en hausse ou en baisse. Selon le sens positif ou négatif de la tension différentielle, c'est le transistor "PNP" 31 ou "NPN" 30 qui sera conducteur, ce qui permettra au voyant 29 ou 28 correspondant d'être allumé. Grâce à ces deux transistors, les voyants 29, 28 peuvent ainsi être affectés à la signalisation, le premier d'une hausse anormale de température, par exemple dans un congélateur, le second d'une hausse anormale de température, par exemple dans un autoclave. La tension issue du transistor 30 ou 31 devenu conducteur actionne un relais 33 (figure 3) à deux contacts 34, 35 au travers de l'un (34) desquels la borne d'alimentation 14 ou 15 est raccordée à un condensateur 36 et à l'une (37) des entrées d'un second relais 38 dont l'autre entrée 39 est reliée à la sortie 22 de l'amplificateur opérationnel 20 par le second contact 35 du premier relais 33 et par un transistor 31a identique à celui 31 devenu conducteur. Par son contact 40, le second relais 38 commande le transmetteur 7. En attente d'alarme; le condensateur 36 est chargé à la valeur nominale de l'alimentation soit à quatre volts et demi. Lorsque le premier relais 33 ferme le contact 35, il alimente la base du transistor 31a qui à son tour devient conducteur pendant que le condensateur 36 se décharge dans la bobine 38 du relais qui, pendant ce temps, va fermer le contact 40 monté en parallèle sur la télécommande 41 du transmetteur 7. Après que le transmetteur 7 aura ainsi été mis en marche par cette impulsion de durée correspondant au temps de décharge du condensateur, ce transmetteur ne redémarrera plus tant qu'une intervention n'aura pas permis qu'entretemps la température soit revenue à une valeur normale. En effet, jusque là, le premier relais sera toujours excité et maintiendra ouvert son premier contact 34 faisant que le condensateur 36 ne pourra pas se recharger pour réalimenter le second relais. En figure 3 n'a été représentée complètement que la partie 42 du circuit relative au contrôle d'une hausse de température. Evidemment le circuit de commande comprend aussi une partie 43 relative au contrôle d'une baisse de température mais, étant dans sa description semblable à la précédente, celle-ci n'a pas besoin d'être décrite ni représentée complètement. De ce fait, de cette seconde partie 43 n'a été représenté que le transistor "NPN" 30 situé à son entrée. A noter toutefois qu'au type de ce transistor correspondra bien sûr exactement le transistor (non représenté) du deuxième relais (non représenté) de la seconde partie 43. A noter par ailleurs que dans cette seconde partie 43, du fait de la polarité inverse, le condensateur sera monté dans le sens inverse de celui représenté sur la partie 42. Le circuit 10 (figure 4) alimente le dispositif selon l'invention, soit par le secteur 11, soit par des piles 44. Cette alimentation s'opère sous le contrôle, d'une part, d'un premier commutateur marche-arrêt 45, à plusieurs contacts accouplés 45a 45bX 45c 45dX 45e agissant en même temps sur les deux sources, et, d'autre part, d'un second contact 46 à plusieurs contacts 46a à 46d n'agissant pas sur le secteur et qui, sous le contrôle d'un relais 47, connecte ou déconnecte les piles 44 selon que le transformateur 48 est ou non alimenté par le secteur 11. En présence du secteur, alors que les piles 44 sont donc automatiquement déconnectées, le dispositif est alimenté par le secteur au travers de ce transformateur 48 et des diodes 49, 50, 51. Cet état peut bien sûr être visualisé par un voyant 52. L'alimentation du transmetteur peut également être visualisée par un voyant 53 tel une diode électro-luminescente. L'adaptateur 12 du message transmis et de son destinataire comprend un magnétophone 54 associé à la platine d'un transmetteur téléphonique 7 de tout type connu (tel celui référencé OK175) et à son système de programmation. Pour cette association, il suffit de se reférer aux indications du constructeur du transmetteur choisi, lesquelles indications préciseront également les conditions de raccordement - de la télécommande 41 sur laquelle sera prévu un bouton poussoir 55 permettant d'effectuer des essais de transmission, - de la ligne téléphonique 8, - du circuit d'alimentation 10, mais aussi - d'un combiné téléphonique 56 permettant l'enregistrement des numéros d'appel à programmer, - d'un inverseur 57 permettant de placer le dispositif en position de veille 58 ou de programmation 59. Le dispositif se présentera sous la forme d'un boîtier compact 60 (figure 1) qui comprendra le magnéto- phone 54, le transmetteur 7, l'analyseur 3, le circuit de commande du transmetteur ainsi que l'alimentation 10 et les piles 44. Sur la face avant, on retrouvera par exemple le potentiomètre 25 de réglage de température, les deux voyants 29, 30 d'ajustage et de contrôle de la fourchette de température, puis le commutateur 26 permettant d'ajuster la marge d'alarme haute et basse. On y retrouvera ensuite les commandes classiques d'un transmetteur téléphonique (veille, programmation et test). A l'arrière, des bornes permettront d'y connecter la sonde 1 et la ligne téléphonique 8. Pour les particuliers, le dispositif peut être simplifié et ne comprendre que l'analyseur 3 de hausse de température pour les congélateurs. On peut également adjoindre en façade un lecteur digital à segments permettant de lire en permanence la température de l'appareil à surveiller. Dans ce cas, le signal analogique est repris en sortie 22 de l'amplificateur opérationnel 20. Pour la protection de plusieurs appareils et par exemple de cinq appareils, il faut disposer du même nombre de sondes 1 qui sont montées en série. Le seuil de déclenchement se règle alors à l'aide de la résistance ajustable 24 (figure 2). Il est donc possible de surveiller à la fois un congélateur et un autoclave. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de température d'au moins un appareil (13) et d'alarme en cas de variation excessive de température, CARACTERISE en ce qu'il comprend en combinaison - au moins une sonde (las lb) émettant un signal de base qui est fonction de la température, - une ligne (2) canalisant ce signal de base, - un analyseur (3) du dit signal de base, lequel analyseur est à cet effet raccordé à son entrée (4) à la susdite ligne (2) pour analyser le dit signal de base et, eh fonction des résultats de cette analyse, faire apparattre à sa sortie (5) un signal mis en forme, - un circuit (6) piloté par ce signal mis en forme et qui commande un transmetteur (7) de tout type connu tel un répondeur téléphonique classique émettant en cas de besoin, un message d'alarme, - un moyen (8) canalisant ce message d'alarme jus qu'à au moins un poste (9) prédéterminé, situé à proximité immédiate d'une personne choisie pour ses facultés d'intervention en de tels cas. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un adaptateur (12) d'au moins l'une des variables que sont le message d'alarme émis et son destinataire. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la sonde (1) est une diode polarisée dans son sens passant, aux bornes (16, 17) de laquelle apparaît une tension qui, dans le circuit de l'analyseur (3), attaque l'entrée positive (21) d'un amplificateur opérationnel (20) cablé de manière telle qu'en sortie (22) de cet amplificateur apparaisse une tension égale à la différence entre les tensions qui attaquent ses entrées positive et négative à laquelle est envoyée une tension réglable par au moins un potentiomètre (25). 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que, à l'entrée positive (21) et à la sortie (22) de l'amplificateur opérationnel (20), sont raccordées les extrémités d'un circuit portant un commutateur (26) à multiples positions et l'une des résistances (27a) à (27e) qui, correspondant chacune à l'une des positions du commutateur, ont toutes des valeurs différentes. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'entre chacune des bornes positive (14) et négative (15) du circuit d'alimentation et la sortie (25) de l'amplificateur opérationnel, est raccordé l'un des deux voyants (28, 29) que comprend l'analyseur, et en ce que, sur chaque tronçon de ce raccordement allant de la sortie (22) de l'amplificateur opérationnel à chacun des dits voyants (28, 29), est interposé un transistor (30, 31) dont celui (30) raccordé entre la sortie (22) et le voyant (28) relié à la borne positive (14) est de type "NPN" alors que celui (31) raccordé entre la sortie (22) et le voyant (29) relié à la borne négative (15) est de type "PNP". 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que, d'une part la sortie de chacun des deux transistors (30, 31) est reliée à un relais (33) à deux contacts (34, 35) au travers de l'un (34) desquels la borne d'alimentation (14 ou 15) correspondante est raccordée en parallèle à un condensateur (36) et à l'une (37) des entrées d'un second relais (38) dont l'autre entrée (39) est reliée à la sortie (22) de l'amplificateur opérationnel par le second contact 35) du premier relais (33) et par un transistor (31a) identique à celui (31) devenu conducteur, et, d'autre part, en ce que le second relais pilote un contact (40) de télécommande du transmetteur (7).