Brevet FR2552229A1 — publié le 19850322

1. 2552229 L'ivention est relative à un dispositif pour mesurer de manière précise la quantité d'humidité dans l'épiderme,le derme,et la couche calleuse de la peau humaine ou analogue, en appliquant à celle-ci des hyperfréquences et en mesurant les ondes réfléchies. Par humidité de la peau, on entend généralement la quantité d'humidité dans la couche calleuse et, pour donner une indication des caractéristiques de la peau, on fait appel habituellement à la classification peau sèche, peau nor10 male et peau grasse Cette classification se rapporte généralement à la quantité de sébum de la peau mais également à la quantité d'humidité dans la couche calleuse ou dure o La quantité d'humidité dans la couche calleuse diminue en même temps que la quantité de sébum Il est très utile pour cha15 que individu de connaître les caractéristiques de sa propre peau pour le choix des produits cosmétiques qui doivent être adaptés à celle-ci et pour lui appliquer un traitement adapté à la maintenir saine À Dans ce but, on a utilisé jusqu'à présent des moyens qui font appel à la mesure de la quantité d'humidité contenue dans la couche dure de la peau en se basant sur la quantité d'humidité qui s'évapore de la surface de celle-ci, en mesurant la quantité d'humidité à la surface de la couche calleuse, en utilisant une résistance électrique et en obser25 vant la couche calleuse sous la forme d'une pièce mince d(épaisseur appropriée pour mesurer la quantité d'humidité évaporée se manifestant par une diminution du poids de la couche calleuse. Toutefois, ces moyens présentent les inconvénients 30 qui résident en ce que la mesure est compliquée, la précision de la mesure est mauvaise et les opérations de mesure ne sont pas faciles Le besoin se fait par conséquent sentir de disposer d'un dispositif pour mesurer la quantité d' humidité de la peau grâce auquel les valeurs mesurées sont 35 précises et les opérations de mesure sont faciles. L'invention a pour but de répondre à ce besoin et de fournir un dispositif de mesure de l'humidité de la peau grace auquel les opérations de mesure sont faciles et la pré- 2. cision de la mesure est élevée. A cet effet, le dispositif selon l'invention pour mesurer l'humidité de la peau ou analogue est caractérisé par le fait qu'il comporte: une unité de détection compre5 nant un oscillateur hyperfréquences de faible puissance et un récepteur d'ondes réfléchies qui transforme les ondes stationnaires résultant de la réflexion en une tension continue; un dispositif de mesure qui comprend une source électrique propre à alimenter l'oscillateur hyperfréquences, 10 un amplificateur de tension qui convertit la tension détectée par le récepteur d'ondes réfléchies en une quantité d' humidité et un convertisseur analogique/numérique qui convertit sous forme numérique la tension de sortie de l'amplificateur de tension et qui l'affiche sur un indicateur;une 15 sondehémisphérique en verre du type réflecteur comportant un guide d'ondes relié à l'oscillateur hyperfréquences et au récepteur d'ondes réfléchies, et une sonde coaxiale montée à l'extrémité du guide d'ondes. Ainsi, le dispositif selon l'invention utilise la 20 caractéristique des ondes hyperfréquences selon laquelle ces ondes sont fortement absorbées quand elles traversent un objet soumis à une mesure et contenant des molécules d' eau, ces ondes étant en même temps partiellement réfléchies par ces molécules Une variation d'amplitude des ondes ré25 fléchies est détectée par le récepteur du type réflecteur et la quantité d'humidité est mesurée par comparaison avec les données mesurées précédemment. Par suite, avec le dispositif selon l'invention, on mesure électriquement la quantité d'humidité de manière 30 précise simplement en appliquant la sonde en verre du type réflecteur sur la peau. On comprendra bien l'invention à la lecture de la description qui va suivre en référence au dessin annexé dans lequel: Fig I est une vue schématique du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention; Fig 2 est un schéma du circuit de l'unité de détection; Fig 3 est une coupe d'une partie du guide d'ondes; et 3. Fig 4 est un schéma par blocs montrant la liaison des différents circuits du dispositif de mesure On décrira maintenant, en référence au dessin, un mode de réalisation de l'invention. Une unité de détection I comporte un oscillateur hyperfréquences A qui comprend une diode 2 du type Gunn d' une puissance de 10 m W, d'une fréquence d'oscillations de ,5 G Hz et d'une gamme d'accord de 10,3 à 10, 6 G Hz, un atténuateur 3 à résistance de conversion, et un circulateur 4. o 10 L'unité de détection I comporte également un récepteur B d' ondes réfléchies comprenant le circulateur 4 et une diode 5 de type Shottky, et un guide d'ondes 7 pour hyperfréquences de 10,5 G Hz relié au circulateur 4 et équipé à son extrémité d'une sonde hémisphérique 8 en verre du type réflecteur La 15 sonde 8 présente une partie 9 de montage à vis, du côté de son fond, et un trou 20 d'environ 3,2 mm est prévu vers le bas à partir de son sommet Une sonde cylindrique 10 et une sonde 11 en forme d'aiguille sont montées coaxialement dans le trou 20, et une matière 21 non perméable aux hyperfréquen20 ces est disposée entre les deux sondes 10 et 11 La sonde 8 est reliée au guide d'ondes 7 par vissage de la pièce 9 dans une partie de montage prévue & la partie supérieure du guide d'ondes 7 Les sondes coaxiales cylindrique 10 et en forme d'aiguille Il sont placées dans un alésage 6 de la partie 25 de montage Un dispositif de mesure 12 est relié à l'oscillateur hyperfréquences A et au récepteur B d'ondes réfléchies de l'unité de détection I par un câble de liaison 13 branché par une fiche 19 Le dispositif de mesure 12 comporte une source électrique de l Om W d'alimentation de l'oscil30 lateur hyperfréquences A à travers le câble de liasion 13, un circuit 15 d'amplification de tension qui transforme le signal de tension, qui provient du récepteur B d'ondes réfléchies à travers le câble de liaison 13, en un signal d'indication d'une quantité d'humidité, un convertisseur 16 35 analogique/numérique qui convertit le signal de sortie du circuit 15 en valeurs numériques, et un indicateur 17 d'affichage des valeurs numériques Le circuit amplificateur 15 présente un bouton 18 de réglage de sensibilité et il peut 4. être réglé sur 1000 m V pour une quantité d'humidité de 100 %. On peut également convertir la tension de sortie en un signal de quantité d'humidité par le circuit 15 en faisant en sorte que la tension de sortie soit O m V quand la quantité d'humidité est de Oo, et de 1000 m V quand la quantité d' humidité est de 100 o. Avec le dispositif selon la présente invention, décrit ci-dessus, une faible puissance électrique, de l'ordre de O 10 m W, est fournie à la diode 2 & partir de la source 10 électrique quand celleci est activée, et les ondes hyperfréquences de faible puissance sont délivrées par la diode 2. Les ondes hyperfréquences d'une fréquence de 10,5 G Hz sont émises par la sonde hémisphérique 8 en verre du ty15 pe réflecteur à travers le circulateur 4 et le guide d'ondes 7, ces ondes étant émises radialement de la sonde 11 vers la sonde 10 Du fait que les sondes 10 et Il sont coaxiales, et en raison de l'espace d'environ 1,6 mm qui existe entre elles, les ondes hyperfréquences atteignent un ni20 veau qui se situe seulement & 3,2 mm au-dessus du sommet de la sonde 11 Quand la sonde hémisphérique 8 en verre du type réflecteur, qui émet les hyperfréquences, est appliquée à l'objet qui est soumis à la mesure, les ondes hyperfréquences sont atténuées et réfléchies en fonction de la quan25 tité d'humidité contenue dans cet objet Les ondes hyperfréquences réfléchies sont reçues par la sonde et acheminées dans le guide d'ondes 7 o des ondes stationnaires se produisent La variation des ondes stationnaires,résultant de la réflexion,est détectée en tant que variations d'une tension continue par la diode 5 de type Shottky du récepteur B du type réflecteur La tension continue ainsi détectée est délivrée au circuit amplificateur 15 à travers le câble de liaison 13 pour être amplifiée et convertie en un signal d'indication d'une quantité d'humidité Le signal amplifié 35 est ensuite mis sous forme numérique par le convertisseur 16, la valeur de sortie étant affichée sur l'indicateur 17. Du fait que les quantités d'humidité de la couche calleuse ou dure,de l'épiderme et du derme sont grandement différentes l'une de l'autre, il va sans dire que le dispositif 5. selon l'invention peut également être utilisé, de manière inverse,en tant que dispositif servant à mesurer l'épaisseur des couches en différents endroits en déplaçant la sonde, sous le contrôle d'un micromètre ou analogue, et en lisant 5 la valeur affichée sur le micromètre quand la sonde atteint une position pour laquelle la quantité d'humidité a une valeur prédéterminée. Par rapport aux dispositifs antérieurs, le dispositif selon la présente invention, comme décrit ci-dessus, 10 permet, non seulement une mesure précise de la quantité d' humidité de la couche calleuse ou dure, cette mesure pouvant être faite par quiconque, mais également une mesure de la quantité d'humidité de l'épiderme et du derme Ainsi, son utilisation est très intéressante. De plus, du fait que le dispositif selon la présente invention permet une mesure facile et précise de la quantité d'humidité de la peau humaine, on peut appliquer à la peau un traitement cosmétique approprié, ce qui présente un grand intérêt dans le domaine des soins de la peau. 6. REVENDICATION Dispositif pour mesurer la quantité d'humidité de la peau humaine ou analogue, caractérisé par le fait qu'il comporte: une unité de détection ( 1) comprenant un oscilla5 teur hyperfréquences (A) de faible puissance et un récepteur (B) d'ondes réfléchies qui transforme les ondes stationnaires provoquées par la réflexion des ondes hyperfréquences en une tension continue; un dispositif de mesure ( 12) comprenant une source électrique d'alimentation de l'oscilla10 teur hyperfréquences (A), un amplificateur de tension ( 15) qui transforme la tension détectée par le récepteur (B) d'ondes réfléchies en un signal d'indication d'une quantité d'humidité; un convertisseur analogique/numérique ( 16) qui met sous forme numérique la tension de sortie de l'amplificateur 15 ( 15)e un indicateur ( 17) de la valeur numérique de la quantité d'humidité; un guide d'ondes ( 7) qui est relié à l'oscillateur hyperfréquences (A) et au récepteur (B) d'ondes réfléchies; et une sonde hémisphérique en verre ( 8) du type réflecteur comprenant deux sondes coaxiales ( 10, 11) montées 20 à l'extrémité du guide d'ondes ( 7).