Brevet FR2565694A1 — publié le 19851213

La présente invention concerne un appareil destiné à être utilisé par un consommateur d'alcool, pour la mesure et la inémorisation du poids d'alcool consomme, au fur et à mesure des liqueurs ingérées, afin d'obte- nir en fin de journée, de semaine ou de mois un profil de consatimation. Cet appareil comprend une sonde acoustique à ultra-sons pouvant indiquer la densité de la liqueur, et le volume de la consommation ; un système de commutation électronique au moyen duquel peut-être calculé le poids d'alcool pur, et un système de niémorisation d'affichage. Le poids d'alcool pur d'une solution alcoolique du commerce est le produit du volume par la densité de la solution multiplié par le pourcentage d'alcool de cette dernière. Dans les appareils du genre alcoomètre, aéromètres et densimètres, seule la densité de la solution est établie. L'utilisateur doit calculer lui-même, après mesure du volume utilisé, le produit densité X volume, pour obtenir le poids d'éthanol. Selon la présente invention, il est proposé de menager au sein d'un corps 1 creusé d'une vasque 2 réceptrice, figurant un entonnoir, une fente 3 cernée d'une sonde à ultra-sons. Cette sonde à ultra-sons, constituée un transducteur 4 en céramique situé à 35,5 me d'un disque de réflection 5, est destinée à mesurer le volume de la solution passant dans la fente d'une section déterminée, et la densité de celle-ci. La sonde acoustique est connectée au circuit de commutation électronique, composé d'un convertisseur analogique-numerique, d'une P.I.A., d'une R.O.M., ou mémoire morte, d'une R.A.M. ou nemoire accessible et d'un microprocesseur. Un clavier numérique et un affichage numérique sont situés sur le corps de l'appareil. Une pile alimente le système. Grâce à cette conformation, on obtient un appareil de mesure oom- pacte, fiable, facile à transporter du fait qu'il peut avoir les dimensions d'une calculatrice de poche, d'un stylo à bille, ou d'un bouchon doseur de bar américain. A l'aide de l'électronique, on peut mémoriser et additionner les consommations. L'organisation Mondiale de la Santé a établi le chiffre maximum de 80 gr. d'alcool par jour au delà duquel la cirrhose s'établit. L'invention sera maintenant décrite plus en détail avec références aux dessins qui représentent : Figure 1 : une coupe de l'alcoomètre selon l'invention. Figure 2 : une vue de dessus de l'appareil. Figure 3 : un synoptique de l'électronique de l'appareil. L'aloeanètre représenté fig. 1 oamprpnd 1 corps 1 creusé d'une vasque 2 elle-même percée d'une fente 3 se vidant lentement par une évacuation 3. La sonde acoustique est formee d'un transducteur 4 de céramique piezzo-electrique et d'un disque de réflection 5. Un oscillateur de 1 MEIz 14, et une sonde température complètent la sonde acoustique. Les éléments de l'électronique sont constitués de deux horloges A et B (13), d'un oscillateur 1MHz (14), d'un convertisseur fréq. tension 6 d'un convertisseur numérique 7, d!une P.I.A. 8, d'une R.O.M 9, d'une R.A.M 10, d'un micro-processeur 11. Une pile 15 alimente le système. La mise en route de l'appareil par une bouton on-off remet en circuit tous les éléments de l'électronique ; lorsque l'appareil est au repos, la mémoire accessible 10 qui conserve le dernier chiffre additionnant des consommations est constamment alimentée par la pile 15. Lorsque l'appareil, vide de tout liquide, est connecté, l'horloge A de 100 N se met en route, de même que l'oscillateur J, les utra-sons vont dans l'air à une vitesse de 335 m/seconde : l'horloge A indique le teNps de parcours pour un trajet de 71 mo. MESURE DU VOLUME : HORLOGE B L'appareil étant posé sur le verre vide, on fait écouler la consom- mation dans la vasque 2, le fluide retenu par la fente étroite 3 s'écoule avec un débit en relation avec la force de la pesanteur. Les ultra-sons, émis à la fréquence de 1000 par seconde, vont,dans le liquide, passer à une vitesse de 1420 m/seconde : le moment T 1 de ce changement de vitesse marque le début de l'écoulement et met en route l'horloge B. A la fin de l'écoulement, -le passage de la vitesse 1420 m/s à 335 m/s des ondes acoustiques marque la fin de l'écoulement et arrête l'horloge B au temps T 2. L'horloge B indique ainsi le temps d'écoulement, qui donnera la formule du volume de la solution V=TxD ou D est le debit, fonction de la section de la fente 3. Corrections du facteur Température : une sonde thermométrique, être connectée au sytème pour permettre les corrections des données dépendantes de la Température. MESURE DE LA DENSITE. Le calcul de la densité est etabli en fonction de la vitesse de l'onde sonore dans le liquide. On sait que l'impédance acoustique d'un liquide est donnée par la formule Z1 = RC, où R est la densité du liquide et C la vitesse de l'onde sonore dans ce liquide. Les impédances acoustiques de tous les liquides sont sensiblement toutes égales à celle de l'eau I = R1 C1 = R2 C2 = 1420 à 4 C D La vitesse C est donnée par la formule C : T où D est la distance parcourue et T le temps mis pour parcourir cette dis D tance. On obtient donc : R1 C1 = R1 T = 1420. Pour une distance de 71 mm, la densité de la solution est donnée par la formule : R = T x 1420 à 4 C 0.0071 La densité est établie en fonction directe du temps de retour des ondes acoustiques. Une échelle de ccrrespondance temps de retour - densité peut être établie et programmée en mémoire. En pratique, ce temps de retour est mesuré par l'horloge A. Temps de retour: Densité 40.14 45.07 50.00 0.80 0.820.84 0.860.88 0.90 0.92 0.940.96 0.98 1 Correction de la tempe'rature I1 sera calculé un coefficient correcteur en fonction de la tempéra- ture. CALCUL DU POURCENTAGE D'ALCOOL. Le pourcentage d'alcool est inversement proportionnel à la densité de la solution : pour une densité égale à 1 le z d'alcool est de O à 40 C, pour une densité égale à 0,894 le % d'alcool est 100 %. A un volume de 100 cc de solution alcoolique correspond X cc d'alcool pur, et 100 - X d'eau. Formule de la masse volumique totale de la solution RaX + Re 100 (V - X) où Ra = densité alcool V Re = densité eau X = volume alcool pur où RaX = 0,894 X, Re 100 = 100 La masse volumique devisent: 0,894 X + 100 - X 100 d'où l'on tire % alcool = 1 - R 0,00106 Une échelle de correspondance peut être établie entre % d'alcool et densité alcoolique, selon diagramme : CALCUL DU POIDS D'ALCOOL : Le poids d'alcool assolu est établi par la multiplication : P = V x % d'alcool x 0,894 cd : V est le volume total de la solution à consommer.cansamner. Ces trois données sont établies par l'électronique du système, en fonction des données des deux horloges A et B. P = Vx I - R x 0,894 0,00106 REVENDICATIONS 1. Alcoomètre caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen - de calcul du poids d'éthanol contenu dans une solution alcoolique consommable du commerce. - d'affichage de ce poids - de mémorisation de ce poids - d'addition des mesures successives des mesures pour obtenir dans le temps désir un profil de consommation d'alcool. - de mise en mémoire permanente, effaçable à volonté, du dernier chiffre totalisant. 2. Alcoomètre selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de mesure de la densité et du volume de la solution est une sonde acoustique à ultra-sons disposée autour d'une fente 3 de section connue et formée d'une céramique 4 Piezzo-électrique émettrice d'ultra-sons et d'un disque de réflection 5. A cette sonde sont adjoints deux horloges A et B (13) de 100 Mils. La sonde est située dans un corps 1, à la partie déclive d'une vasque 2. 3. Alcoccètre selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de calcul du poids d'alcool est assuré par la mesure du temps d' écoulement (horloge B) et du temps de retour des ondes (horloge A), donnée traitée par un programme résidant dans une R.O.M9 et par un microprocesseur 11 qui effectue les calculs. 4. Alcoomètre selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen d'affichage des données est assuré par un affichage numérique.