Brevet FR2605096A1 — publié le 19880415

La présente invention concerne un dispositif pour déterminer l'épaisseur et la nature des différentes couches d'une substance biologique telle que la chair, l'hypoderme d'un animal par exemple. L'amélioration des races animales, du porc en particulier, est liée au développement de la masse fibreuse par rapport à la masse graisseuse. La connaissance de l'importance relative de l'épaisseur des couches de graisse dans l'hypoderme de l'animal vivant est estimée empiriquement par palpation avec toute l'imprécision attachée à une telle méthode. Des méthodes faisant appel à l'oscultation par ultra-sons sont proposées mais, outre que leur coût est très élevé, ces méthodes sophistiquées ne donnent pas d'indi cations sur la nature des couches mises difficilement en évidence. Le dispositif selpn l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Il comporte en effet un statif sur lequel sont fixées deux fines aiguilles isolées électriquement sauf à leurs extrémités supérieures et inférieures. Lorsque ces aiguilles-sont enfoncées dans la chair, par un déplacement manuel ou motorisé, il est possible de mesurer à chaque instant un signal fonction de la résistance électrique de la substance située entre, et au voisinage des extrémités inférieures des aiguilles, en les incorporant à un circuit électrique. Le dispositif selon l'invention permet également de mesurer l'épaisseur de la substance biologique ayant une nature, donc une résistance électrique, bien définie. I1 comporte à cet effet un palpeur en contact avec une surface de référence, la peau de l'animal par exemple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront de la & description et des dessins annexés qui en présente un mode realisation préfé- rentiel. Sur ces dessins, la figure 1 représente le schéma de mesure électrique la figure 2 représente le schéma de fonctionnement de la partie essen tielle du dispositif, le statif les figures 3 et 4 sont des vues d'ensemble puis éclatée du dispositif les figures 5 à 8 représentent différentes variantes relatives aux aiguilles les figures 9 et 10 illustrent les possibilités du dispositif. La figure 1 représente le schéma d'un tel circuit où les aiguilles (1) sont reliées à - un générateur (2) de courant continu ou périodique - une résistance électrique calibrée (3) - un voltmètre (4) permettant de mesurer et d'enregistrer un signal Vy variable avec la nature de la substance testée (5) - un ampèremètre (6) peut d'une manière non préférentielle servir d'appareil de mesure. La figure 2 représente, en coupe, la partie essentielle du dispositif, le statif. Sur ce schéma, on voit que le palpeur (7) se déplace dans le corps du statif (8) au fur et à mesure que les aiguilles (1) pénètrent dans la substance (5). Un ressort (9) maintient le palpeur en contact avec la surface de référence. Le déplacement X, qui peut être mesuré mécaniquement, est ici avantageusement mesuré au moyen d'un potentiomètre électrique (10) qui délivre un signal Vx (11) proportionnel au déplacement X. Le dispositif selon l'invention permet donc de mesurer et d'enregistrer simultanément la résistance, donc la nature de la substance et la position du point de mesure. Cette opération peut être effectuée au moyen des appareils classiques du commerce comme une table traçante, dite X-Y, par exemple. On enregistre ainsi directement une coupe de la substance testée avec, en particulier, la détermination de l'épaisseur des couches ayant des résistances électriques caractérisées au fur et à mesure de la pénétration des aiguilles. L'avancement progressif du dispositif dans la substance peut être effectué manuellement au moyen d'une poignée, mais il pourra être effectué mécaniquement pourvu que Iron solidarise le statif avec un mécanisme motorisé de translation s'appuyant sur une surface de référence, la peau de l'animal par exemple. La figure 3 représente une vue d'ensemble du dispositif qui comporte - le statif (8) avec sa poignée (12) - un module de mesure (13) avec un écran ou d'une manière préférentielle une table d'enregistrement (14) - un module de déplacement motorisé (15) supportant une plaque d'assise (24). La figure 4 représente le dispositif, dans une situation éclatée, qui comporte - le statif (8) - le module de mesure (13) - le module de déplacement motorisé (15) - la liaison mécanique (16) assurant la translation du statif - la liaison mécanique (17) transmettant le déplacement du palpeur (7) au module de mesure (13). Le dispositif selon l'invention permet (figure 5), au moyen par exemple d'une vis (18), une mise en place aisée des aiguilles dans le statif, ce qui autorise leur remplacement rapide pour des raisons d'hygiène ou de résistance mécanique. Les aiguilles peuvent être de dimensions et de conceptions variables. Elles seront préférentiellement isolées électriquement sur la plus grande partie (19) de leur surface, les parties conductrices supérieure (20) et inférieure (21) assurent seules les contacts électriques. Selon une variante (figure 6) le contact électrique inférieure (21) se situe à quelques millimètres de la pointe de l'aiguille recouverte maintenant d'isolant (19). Selon une variante (figure 7) les aiguilles peuvent être creuses, à la manière des aiguilles hypodermiques classiques, et permettre ainsi l'injection d'un fluide dans la substance testée. Selon une variante le dispositif peut ne comporter qu'une seule aiguille, l'autre aiguille, ou l'autre électrode, de la figure 1, pouvant être remplacée par une plaque conductrice en contact avec la peau de la substance testée, par exemple. Selon une variante une ou les deux aiguilles peut ou peuvent tre animées (figure 8) d'un mouvement de rotation (25). La forme de la pointe de l'aiguille sera alors celle d'un foret de perçage (26) si la résistance mécanique rie la substance le nécessite. Le contact électrique supérieur est assuré dans ce cas par un collecteur (22). Les figures 9 et 10 représentent deux résultats obtenus avec le dispositif. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la détermination ce l'épaisseur et de la nature des couches de tissus de l'hypoderme des animaux. La figure 9 représente le signal obtenu avec le dispositif, dans le cas du lard de parc. Dans cet exemple, l'écartement entre les aiguilles pleines, de 1,5 mm de di2 ètre et de 50 mm de longueur, était de 10 mm. La force électromotrice du générateur (2)-de courant continu était de 8 volts et la résistance calibrée (3) de 12 ohms. Le déplacement des aiguilles était assuré manuellement en appuyant sur un statif de 100 x 60 x 20 mm. Le module d'enregistrement est disjoint du statif. On observe sur la figure 9 un palier inférieur correspondant à une couche de graisse de 7 mm d'épaisseur située entre deux couches de tissus fibreux. Le dispositif permet également l'analyse de tissus végétaux et de mesurer en particulier l'action d'un paramètre extérieur sur la qualité des tissus. La mesure est toujours non destructive. Pour l'utilisation décrite en référence à la figure 10 et qui concerne l'action du temps de cuisson sur une pomme de terre, placée pendant deux minutes dans un four à micro-ondes, le dispositif était semblable au cas décrit précédemment, seule la résistance calibrée (3) était passée de 12 à 200 ohms. Les courbes 27 et 28 de la figure 10 sont relatives respectivement aux états cru et cuit. La courbe 28 montre deux chutes de signal correspondant au délitage de la structure interne de la pomme de terre. Ces enregistrements illustrent la sensibilité du dispositif et la possibilité d'obtenir des informations détaillées dans de nombreux domaines y compris pour des substances minérales conductrices. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour déterminer l'épaisseur et la nature des différentes couches d'une substance biologique solide caractérisé en ce qu'il comporte - un statif (8) supportant deux aiguilles métalliques (1) isolées électriquement (19) sauf au voisinage de leurs extrémités supérieures (20) et inférieures (21) et un palpeur (7) mesurant la pénétration des aiguilles dans la substance (5). - un ensemble (13) mesurant et enregistrant simultanément la résis tance électrique de la substance au voisinage des deux aiguilles (1) et le déplacement du palpeur (7) - un ensemble (15) permettant de faire progresser par un moteur les aiguilles dans la substance. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble de mesure et d'enregistrement (13) est séparé du statif (8) 3) Dispositif selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la translation des aiguilles est assurée manuellement. 4) Dispositif selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les aiguilles sont démontables. 5) Dispositif selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les aiguilles sont creuses (23) 6) Dispositif selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'une des aiguilles est remplacée par une plaque conductrice appliquée sur la surface de la substance. 7) Dispositif selon les revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les aiguilles sont animées d'un mouvement de rotation (25) et jouent le rible de forets (26).