Brevet FR2698519A1 — publié le 19940603

La présente invention concerne un dispositif de comptage de grains et en particulier de grains de semis. Les dispositifs connus à ce jour, de type à boîtier électronique déporté comportant un circuit électronique de détection de variation de fréquence d'oscillation dVun circuit oscillant comportant un condensateur entourant le passage de grains présentent deux défauts prinicipaux. D'une part, la distance entre le boîtier électronique et le condensateur perturbe la détection de grains. D'autre part, le circuit de détection de variation de fréquence d'oscillation manque de sensibilité. La présente invention entend remédier à ces inconvénients en présentant un capteur incorporant un condensateur entourant un chemin de passage de grains et incorporant un circuit électronique adapté à mesurer la capacité du condensateur. Le dispositif objet de la présente invention est donc un dispositif de comptage de grains de semis comportant, dans un boîtier rigide, deux électrodes métalliques entourant un passage de grains caractérisé en ce que le dit boîtier comporte un circuit électronique émetteur adapté à émettre un signal alternatif et relié électriquement à une électrode et en ce que ledit boîtier comporte un circuit électronique récepteur relié électriquement à l'autre électrode et est adapté à mesurer les variations de la capacité du condensateur formé par les électrodes et le passage de grains. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans un but explicatif et nullement limitatif permet de mieux comprendre les avantages, buts et caractéristiques de l'invention. - La figure 1 représente un boîtier du dispositif selon 1' invention - La figure 1A est une vue en coupe longitudinale du boîtier - La figure 2 représente un circuit électronique selon l'invention. - La figure 3 représente un véhicule équipé d'un dispositif selon l'invention tel que présenté en figure 1. - La figure 4 représente un écran de visualisation incorporé au dispositif présenté en figure 3. Dans la figure 1 sont représentés un boîtier 1 comportant quatre trous de fixation latéraux 2, un trou de connexion longitudinal 3 et un passage de grains 4, deux entretoises 5 et 6 reliant deux supports plans 7 et 8. Le support plan 7 porte, sur sa face tournée vers le passage de grains 4 un circuit électronique 9 relié à une liaison électrique 10, une électrode 12 et une masse électrique 14. Le support plan 8 porte, sur sa face tournée vers la passage de grains 4 un circuit électronique 16 relié à des liaisons électriques 11 et 17, une électrode 13 et une masse électrique 15. Le boîtier 1 est en une matière rigide non conductrice, ne s'oxydant pas et possède une forme tubulaire de section droite rectangulaire Ce boîtier comprend deux parois longitudinales 1A, parallèles réunies l'une à l'autre en extrémité par deux parois transversales 1B. Ces parois transversales sont perpendiculaires aux parois longitudinales. Le passage de grains 4, disposé entre les parois 1A et 1B est annulaire. Ce passage de grains 4 présente une section droite rectangulaire. Ce passage de grains comprend deux parois longitudinales 4A parallèles réunies en extrémité l'une à l'autre par deux parois transversales 4B. Ces parois transversales 4B sont perpendiculaires aux parois 4A. Les parois 4A sont parallèles aux parois 1A et les parois 1B sont parallèles aux parois 4B. Le boîtier comporte de plus une paroi supérieure 1C perpendiculaire à l'axe du passage de grains. Cette paroi 1C est solidaire des parois 1A et 1B et des parois 4A et 4B. De préférence, la paroi 1C est liée aux parois 4A et 4B par l'intermédiaire d'un évasement 4C. Cet évasement 4C a pour but de faciliter l'introduction des grains dans le passage de grains. Ce boîtier est adapté à contenir les autres éléments présentés en figure 1. L Les supports plans 7 sont disposés dans le boîtier parallèlement aux parois 1A et 4A de part et d'autre du passage de grains 4. Pour protéger les différents éléments qu'il contient, le boîtier est rempli de résine.Ce boîtier est adapté à contenir les autres éléments présentés en figure 1. Pour protéger ces éléments, le boîtier 1 est rempli de résine en matière plastique qui remplit son évidement, sans remplir le passage de grains 4. Pour l'utilisation du compteur de grains en combinaison avec un semoir et avec un soc, les dimensions de ce boîtier 1 sont de quelques centimètres. Les trous de fixation latéraux 2 pratiqués dans les parois 1A sont adaptés à faire pénêtrer des vis de fixation non représentées à travers les entretoises 5 et 6. Les dites vis de fixation permettent la fixation du boîtier 1 sur les montants métalliques dlun semoir et plus précisément sur les parois métalliques du soc semeur. Le trou de connexion longitudinal 3 pratiqué dans l'une des parois 1B est adapté à laisser sortir les laisons électriques 10, 11 et 17 vers une alimentation électrique et un circuit électronique de calcul présentés en figure 2 et 3. Le passage de grains 4 est adapté mécaniquement au semoir et est traversé par tous les grains sortant du semoir. Les masses électriques 14 et 15 entourent latéralement les électrodes 12 et 13, respectivement, et sont placées dans leurs plans Les entretoises 5 et 6 sont métalliques, de longueurs égales, et séparent mécaniquement les deux supports plans 7 et 8. Les entretoises 5 et 6 sont, par ailleurs traversées par les vis de fixation présentées ci-dessus. Les entretoises 5 et 6 relient électriquement les deux masses électriques 14 et 151es vis de fixation et le semoir. Cette relation électrique est une des caractéristiques de l'invention. Elle permet de rendre les électrodes 12 et 13 insensibles aux parasites électromagnétiques, puisqu'elles sont entourées de conducteurs constituant un soc tel que présenté en figure 3 et constituant les deux masses électriques 14 et 15 Les électrodes 12 et 13 forment, avec le passage de grains 4, un condensateur électrique dont la capacité varie avec le volume de grains diélectriques se trouvant dans le passage grains 3. Le circuit électronique 9 est un circuit émetteur. Le circuit électronique 16 est un circuit récepteur Les circuits électriques 9 et 16 sont conjointement adaptés à mesurer la variation de capacité du condensateur constitué des électrodes 12 et 13 et du passage de grains 4 ainsi formé Il est présenté en regard de la figure 2. Dans la figure 2 est représenté le circuit électronique selon l'invention. Il comporte une alimentation électrique 22 reliée aux liaisons électriques 10 et 17, au circuit émetteur 9, les électrodes 12 et 13, le circuit récepteur 16 comportant un amplificateur primaire 25, un redresseur à diodes 26, un filtre éliminant la porteuse 27, un amplificateur secondaire 28, un filtre passe-bande 29, un circuit à seuil 30 et un transistor 31 relié à la liaison electrique 11 L'alimentation.electrique 22 est de type connu, elle délivre deux tensions respectivement de 8 volts, sur la liaison électrique 10 et de 4 volts, sur la liaison électrique 17. Cette alimentation électrique est de type connu et est adaptée à émettre des tensions constantes. Le circuit émetteur 9 est de type connu et fourni un signal périodique d'une fréquence de l'ordre de un mégahertz à l'électrode 12. L'électrode 13 reçoit un signal fonction du signal émis par l'électrode 12 et des grains situés dans le passage de grains 4. Le signal reçu sur l'électrode 13 possède la même fréquence que le signal émis par l'électrode 12 et modulé en amplitude en fonction du condensateur formé par les électrodes 12 et 13 et le passage de grains 4. L'amplificateur primaire 25 est de type connu. Il comporte un amplificateur opérationnel selon un montage électrique connu de l'homme de l'art. Le redresseur à diodes 26 est de type connu et redresse le signal lui parvenant de l'amplificateur primaire 25. Le filtre éliminant la porteuse 27 est de type connu. Il est adapté à éliminer la fréquence émise par le circuit émetteur 9 de telle manière que le signal résiduel correspond aux signaux représentatifs des grains traversant le passage de grains 4 L'amplificateur secondaire 28 est de type connu et comporte un amplificateur opérationnel. Il est adapté à amplifier le signal lui provenant du filtre 27. Le filtre passe-bande 29 est de type connu et est adapté à ne laisser passer que les signaux d'une plage de fréquence donnée, à l'exclusion des signaux de basse fréquence et des signaux de haute fréquence. Les périodes, valeurs inverses des fréquences, conservées correspondent sensiblement aux durées de passage des grains dans le passage de grains 4, soit, par exemple 50 à 500 hertz. Le circuit à seuil 30 et transistor à collecteur ouvert 31 relié à la liaison électrique 11 sont de type connus et sont adapté à émettre un signal logique pour des grains passant dans le passage de grains 4 et présentant un influence électrique supérieure à un seuil donné. Selon le circuit électronique présenté en figure 2, chaque grain passant dans le passage de grains 4 provoque llapparition d'un signal logique sur la liaison électrique Tous les circuits électroniques présentés en figure 2 sont intégrés sur les supports plans 7 et 8. De cette manière, le compteur de grains est de petite dimension et est insensible aux parasites électromagné-tiques puisque seul le signal de détection de grains, signal de forte amplitude et de faible fréquence sortant du transistor 31 sort du boîtier 1. Cette intégration est une des caractéristiques de la présente invention. Le signal sortant du boîtier est, par exemple, un signal logique qui possède une amplitude de plusieurs volts et un nombre de fronts montants inférieur à cinq cents par seconde. La figure 3 représente un véhicule équipé d'un dispositif selon l'invention. Dans la figure 3 sont représentés un véhicule 32 portant deux semoirs 33 dont les débits sont commandés par deux volets électriques 40 et deux socs 34, deux boîtiers 1, des vis de fixation 35, les liaisons électriques 10, 11 et 17, un calculateur 36, un capteur de vitesse 37, un clavier 38 et un afficheur 39.Le véhicule 32 est de type connu, en particulier dans le domaine agricole. Les semoirs 33 est de type connu. Pour chaque semoir 33, le volet électrique 40 est adapté à contrôler le débit du semoir 33 en fonction du signal électrique qui lui parvient du calculateur 36. Chaque soc 34 est métallique et lié mécaniquement à un semoir 33, ainsi qu a un boîtier 1 de telle manière que tous les grains sortant dudit semoir 33 traversent le boîtier 1 et tombent latéralement sous ledit soc 34. Les vis de fixation 35 sont métalliques et relient mécaniquement le boîtier 1 et le soc 34. Les vis de fixation 35 réalisent aussi la connexion électrique du soc 34 et des entretoises 5 et 6.Les liaisons électriques 10, 11 et 17 relient électriquement chaque boîtier 1 et le calculateur 36, luimême relié électriquement au capteur de vitesse 37, au clavier 38, à lTafficheur 39 et volet électrique 40. Le calculateur 36 est de type connu, par exemple de type carte électronique à micro-processeur ou à microcontrôleur ou encore de type ordinateur. Il est adapté à faire des calculs à partir des signaux lui provenant des boîtiers 1, du capteur de vitesse 37 et du clavier 38 et à émettre, en conséquence, des signaux vers les volets électriques 40 et vers l'afficheur 39. Le capteur de vitesse 37 est de type connu, à radar, à radar à effet doppler ou encore relié au compteur de vitesse du véhicule, par exemple. Il fourni un signal électrique représentatif de la vitesse du véhicule par rapport au sol. Il est à noter que ce capteur de vitesse 37 est preféren-tiellement un capteur de vitesse indépendant des roues car les terrains agricoles peuvent provoquer un patinage des-dites roues. Ce capteur de vitesse est également indépendant de la roue motrice d'entrainement du semoir, cette roue étant sujette à glissement de manière plus ou moins prononcée selon le type de terrain en cours d'ensemencement. Le clavier 38 est de type connu, en particulier dans les calculatrices, ou les ordinateurs. L'afficheur 39 est de type connu et est présenté en figure 4. Le calculateur 36 comporte un compteur par boîtier 1 qui est incrémenté par le signal de passage de grains provenant du transistor 31. Ce compteur est lu par le calculateur 36 et remis à zéro périodiquement par le calculateur 36. Le calculateur 36, relié à le boîtier 1, est donc un compteur de grains sortant du semoir 33. Le calculateur 36 est aussi adapté à diviser le nombre de grains sortant du semoir par la vitesse pour fournir d'une part une information de semis par mètre linéaire parcouru. Le calculateur 36 peut ainsi asservir le débit de chaque semoir 33, débit mesurer par seconde, par mètre parcouru ou par unité de surface ensemencée de telle manière que l'un de ces débits soit constant. Plusieurs boîtiers 1 peuvent ainsi être reliés à un calculateur 36. Le calculateur 36 comporte deux seuils mémorisables et est adapté à provoquer le déclenchement d'une alarme, sonore, visuelle ou affichée sur l'afficheur 39 dès que le débit du semoir par unité de temps, par unité de longueur parcourue ou par unité de surface d'ensemencement est inférieur au seuil bas ou est supérieur au seuil haut. La figure 4 représente un écran de visualisation incorporé au dispositif présenté en figure 3. Dans la figure 4 sont représentés l'afficheur 39, comportant l'affichage du numéro de semoir 40, l'affichage du débit de grains 41, l'affichage de la densité de grains à l'hectare 42 et l'affichage de la densité de grains par mètre parcouru. Les chiffres affichés sur l'afficheur 39 sont produits par le calculateur 36 selon le fonctionnement présenté en figure 3. D'autres affichages sont possibles, en particulier en relation avec la consommation d'énergie du véhicule, de la durée de travail, du type de grains, par exemple Le dispositif tel que décrit peut recevoir tous aménagements et toutes variantes du domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS 1. Dispositif de comptage de grains de semis comportant, dans un boîtier rigide (1), deux électrodes métalliques (12,13) entourant un passage de grains (4) caractérisé en ce que le dit boîtier comporte un circuit électronique émetteur adapté à émettre un signal alternatif et relié électriquement à une électrode (12) et en ce que ledit boîtier comporte un circuit électronique récepteur (16) relié électriquement à l'autre électrode (13) et est adapté à mesurer les variations de la capacité du condensateur formé par les électrodes et le passage de grains. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le passage de grains est annulaire. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comporte des masses électriques (14,15) entourant latéralement les électrodes (12,13) et placées dans leurs plans. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins une vis de liaison réalisant la connexion électrique entre les masses métalliques (14,15) et un soc métallique. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le signal sortant du boîtier est un signal logique qui possède une amplitude de plusieurs volts et un nombre de fronts montants inférieur à 500 par seconde. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit électronique récepteur comporte un amplificateur primaire (25), un redresseur à diodes (26), un filtre éliminant la porteuse (27), un amplificateur secondaire (28), un filtre passebande (29) et un circuit à seuil (30). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur (36) relié électriquement au boîtier (1) et un capteur de vitesse (37), ledit calculateur étant adapté à mesurer le débit de grains traversant le boîtier. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le calculateur comporte des seuils et est adapté à déclencher une alarme lorsque le débit traversant le boîtier (1) est inférieur au seuil le plus bas ou est supérieur au seuil le plus haut. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce qu'il comporte un semoir muni de volets électriques reliés électriquement au calculateur (36) et le débit du semoir est asservi par le calculateur (36) et est une constante en fonction de la distance parcourue ou de la surface ensemencée. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte un semoir muni de volets électriques reliés électriquement au calculateur (36) et le débit du semoir est asservi au calculateur (36) et est une constante en fonction du temps. 11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est fixé au soc semeur du semoir.