Brevet FR2713766A1 — publié le 19950616

L'invention concerne un procédé pour déterminer, au moyen d'un dispositif de mesure, le niveau, la turbidité et une éventuelle composante de mousse de la lessive, qui est située dans une cuve du système à lessive d'une machine à laver le linge ou d'une machine à laver la vaisselle, pouvant être commandée de façon automatique. Des procédés connus jusqu'alors pour déterminer le niveau de la lessive utilisent habituellement des capteurs de pression ou ce qu'on appelle des transmetteurs électroniques de niveau, dont la précision laisse à désirer. En outre, avec de tels dispositifs de mesure, on ne peut pas déterminer la turbidité de la lessive ou de la composante de mousse dans la lessive. A cet effet, il est nécessaire d'utiliser d'autres dispositifs de mesure en partie complexes (demande de brevet allemand DE-A- 19 57 422, demande de brevet européen EP-A-393311). Pour leur part, d'autres dispositifs de mesure de ce type ne sont à nouveau pas à même de déterminer respec- tivement l'un des deux ou les deux autres paramètres. Par exemple, on connaît des capteurs de turbidité pour la lessive, qui détectent la transmissibilité de la lumière à travers la lessive, au moyen d'un relais photoélectrique à transmission ou à réflexion de la lumière. On connaît également des détecteurs de mousse basés sur un autre principe (voir par exemple la demande de brevet européen EP-A-278 239), selon lequel par exemple des impulsions de pression apparaissant au niveau du corps de l'élément chauffant sous l'effet d'irruptions lors de l'apparition de mousse sont observées au moyen d'un capteur de pression sensible. L'invention a pour but d'indiquer un procédé et un dispositif de mesure du type mentionné plus haut, avec lesquels tous les paramètres indiqués précédemment peuvent être déterminés sans la mise en oeuvre d'une dépense élevée, au moyen d'un dispositif de mesure basé sur un seul principe physique. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait qu'un ou plusieurs faisceaux de rayonnement optique sont dirigés, au moyen du dispositif de mesure, sur la surface fictive de la lessive, sous un angle d'incidence respectif supérieur à 0 et inférieur à 90 et que les réflexions sont déterminées, en ce qui concerne leurs lieux d'émission et/ou de réception, leur dispersion et leur affaiblissement, à l'aide d'un écran de réception du dispositif de mesure. Grâce au procédé selon l'invention, il est possible, pour la première fois, d'identifier, au moyen d'un dispositif de mesure basé sur un seul principe physique, aussi bien le niveau et la turbidité de la lessive qu'une surface de la lessive, éventuellement recouverte de mousse, et de déterminer la valeur respective avec une grande précision, qui est suffisante pour les applications dans des machines à laver le linge et dans des machines à laver la vaisselle. Un dispositif de mesure pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé avantageusement par le fait qu'un faisceau de rayonnement d'un émetteur optique disposé au-dessous du niveau de service maximum est orienté suivant un angle d'incidence supérieur à 0 et inférieur à 90 sur le niveau fictif et que plusieurs récepteurs optiques sont disposés dans la zone des rayons réfléchis possibles. Un tel émetteur optique peut être une simple diode à infrarouge équipée d'un système optique, ou une diode laser, qui envoie ses rayons sous un angle d'incidence déterminé, sur la surface fictive de la lessive. En un emplacement situé au-dessous de la lessive et auquel on peut s'attendre à voir les rayons incidents, sont disposés plusieurs récepteurs optiques se présentant sous la forme de semiconducteurs photosensibles. En fonction de celui de ces récepteurs qui est éclairé et de l'intensité avec laquelle s'effectue cet éclairement, un circuit d'évaluation électronique peut déterminer quelle est la nature et la grandeur du paramètre mesuré. Ces possibilités sont fournies par un dispositif de mesure pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, qui est agencé différemment du dispositif de mesure précédent et dans lequelune multiplicité de faisceaux de rayonnement de plusieurs émetteurs optiques disposés au- dessus du niveau de fonctionnement maximum sont dirigés suivant un angle respectif d'incidence supérieur à 0 et inférieurs à 90 , d'une manière échelonnée dans le temps, sur le niveau fictif et qu'au moins un récepteur optique est disposé dans la zone de tous les rayons réfléchis possibles. Les dispositifs de mesure indiqués identifient une formation de mousse sur la surface de la lessive lorsqu'à partir de la lumière reçue on peut identifier une distribution diffuse, c'est-à-dire une surface réfléchissante irrégulière. Le dispositif de mesure peut déterminer une turbidité lorsque les faisceaux de lumière reçus sont affaiblis d'une manière uniforme. Ceci s'effectue au moyen d'une lessive trouble par le fait que des parties des rayons qui sont émis par l'émetteur en direction de la surface de la lessive, sont absorbées dans la lessive trouble. Le niveau de la surface de la lessive peut être déterminé d'une manière explicable par le fait que le cône de lumière rencontre un récepteur horizontal ou vertical ou incliné en fonction du niveau sur différents récepteurs. D'une manière particulièrement avantageuse, le dispositif de mesure selon l'invention doit être développé de telle sorte que le ou les lieux d'émission et/ou le ou les lieux de réception et/ou le ou les angles d'incidence sont réglables. Ceci peut être obtenu d'une part par le fait qu'on prévoit plusieurs émetteurs ou récepteurs possédant les mêmes angles d'incidence ou qu'on prévoit plusieurs émetteurs ou récepteurs ayant des angles d'incidence différents, les émetteurs et/ou récepteurs pouvant être activés par un circuit électronique lorsqu'au dispositif de mesure sont imposées des exigences qui sont différentes dans des sections différentes d'un programme de lavage et/ou de rinçage. On va expliquer ci-après de façon plus détaillée le procédé selon l'invention et un dispositif de mesure pour la mise en oeuvre de ce procédé, en se référant à plusieurs figures schématiques. Les figures 1 à 3 montrent, selon des représentations schématiques, des sections d'un récipient à lessive d'une machine à laver dans laquelle est disposée une lessive, avec des niveaux différents pour la lessive sur la figure 1, une lessive dont la surface est recouverte de mousse sur la figure 2 et une lessive présentant une certaine turbidité sur la figure 3. Les figures 4 à 6 représentent des exemples qui correspondent à ceux représentés sur les figures 1 à 3, sur la base d'un autre exemple de réalisation, dans lequel plu- sieurs sources de lumière envoient à un récepteur de lumière leurs rayons lumineux réfléchis sur la surface de l'eau. La partie inférieure de la cuve à lessive 1 reçoit respectivement une quantité de lessive déterminée, qui est représentée sur les figures 1 et 4 sous la forme d'une lessive non trouble et sans mousse située à des niveaux différents. Sur les figures 2 et 5, on a représenté respectivement une lessive, dont la surface est recouverte de mousse et, sur les figures 3 et 6, on a représenté respectivement une lessive trouble. Sur les figures 1 à 3, on a représenté respectivement un émetteur 2 et un agence- ment 3 formé de plusieurs récepteurs de lumière individuels 4, qui sont disposés de façon fixe au-dessus d'un niveau maximum possible de la lessive. Au-dessus de l'agencement de récepteurs 3 on a représenté respectivement un diagramme du rendement lumineux, à partir duquel on obtient la distribution d'éclairage avec la lumière réfléchie sur les récepteurs de lumière 4 de l'agencement de récepteurs. Dans l'exemple de la figure 1, la lessive claire située dans la cuve à lessive 1 produit, pour le niveau supérieur, une réflexion de lumière 5, qui fournit, dans le cas des récepteurs 4 disposés à gauche selon l'agencement 3, un rendement lumineux ayant une amplitude élevée et une faible propagation, conformément au diagramme 6. Dans le cas du niveau bas de la lessive, qui est représenté par des lignes en tirets, dans la cuve à lessive 1 sur la figure 1, les réflexions 7 atteignent les récepteurs de droite 4 de l'agencement de récepteurs 3 et produisent, dans ces récepteurs, un rendement lumineux correspondant au diagramme 8. Il en résulte qu'il est possible d'effectuer une différenciation nette et précise du niveau réfléchissant de la lessive dans la cuve à lessive 1. Plus le niveau est élevé, moins le diagramme 6 ou 8 du rendement lumineux est décalé vers la gauche et inversement. Le faisceau de lumière d'émission 9 finement focalisé sur la figure 2 est très largement dispersé au niveau de la surface très irrégulière du tapis de mousse situé sur la lessive située dans la cuve à lessive 1. De façon correspondante, le rendement lumineux pour chaque récepteur de lumière est ici naturellement plus faible, dans leur agencement 3, que dans le cas des surfaces réfléchissantes planes de la figure 1. Mais au contraire un très grand nombre de récepteurs de lumière et éventuelle- ment même tous les récepteurs de lumière, sont irradiés et délivrent une tension plus faible correspondante. Il en résulte une courbe de diagramme très large, mais également très plate 10 dans l'agencement de récepteurs 3. Dans le cas o la lessive contenue dans la cuve à lessive 1 est trouble comme représenté sur la figure 3, le faisceau de rayons n'est en général pas dispersé largement au niveau de la surface de la lessive, mais est seulement simplement réfléchi. Une partie de la lumière provenant du faisceau de lumière 9 est cependant absorbé par la lessive trouble de sorte que le faisceau de rayons réfléchis 11, qui est encore toujours étroit, ne rencontre qu'un petit nombre de récepteurs 4 de l'agencement de récepteurs 3, et ce avec une intensité réduite également en raison de l'absorption se produisant dans la lessive trouble. Par conséquent, on obtient une courbe 12 du diagramme du rendement lumineux, qui s'avère aussi étroite que dans le cas des exemples de la figure 1, mais avec une intensité nettement plus faible. Tous les critères, qui sont illustrés ici de façon détaillée sur les figures 1 à 3, à savoir le niveau de la lessive, la formation de mousse et la turbidité de la lessive, peuvent être détectés dans un système de mesure 2 à 4 en une seule mesure. A cet effet, la détection du lieu d'impact de la réflexion, de l'intensité de la lumière et de la largeur d'impact dans l'agencement 3 peuvent être mesurées et évaluées. Ceci inclut la localisation du maximum du rendement lumineux pour le niveau de la surface réfléchissante, c'est-à-dire de la lessive. L'intensité permet de distinguer entre une lessive claire et une lessive trouble, et la propagation des rayons réfléchis reçus fournit une indication concernant l'inégalité de la surface de la lessive, c'est-à-dire concernant la présence de mousse. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 4 à 6, le système de mesure est constitué par un certain nombre de sources de lumière fixes 13, qui sont excitées successivement, de manière à émettre des rayons lumineux, en fonction du diagramme représenté au-dessous des sources de lumière, avec un déphasage toujours constant et connu pour le système d'évaluation à récepteurs. Ces rayons lumineux arrivent avec différents échelonnements correspondants dans le temps, sur le récepteur unique de lumière 14, même dans le cas d'états différents de la lessive introduite dans la cuve à lessive 1. Pour un niveau élevé de la lessive correspondant à la figure 4, les rayons lumineux, qui sont émis successi- vement par les sources de lumière 13 en commençant à partir de la gauche, sous la forme des réflexions 15, 16 et 17 n'atteignent pas le récepteur 14 - comme par exemple la réflexion 15 - ou l'atteignent seulement d'une manière très affaiblie - comme la réflexion 16 - ou atteignent totalement le récepteur - comme la réflexion 17. De façon correspondante, on obtient, dans le diagramme intensité/temps, une courbe de rendement lumineux 18 pour le récepteur 14, dont le maximum est associé à un instant ultérieur, auquel la source de lumière 13 la plus à droite a émis son faisceau de rayonnement. Le niveau élevé dans la cuve à lessive 1 peut être associé à cet instant ultérieur. A un instant précoce correspondant, un maximum d'intensité de la lumière apparaît déjà dans la courbe d'intensité 19, lorsque le niveau de la lessive est réglé conformément à la courbe formée de tirets dans la cuve à lessive 1. En effet déjà le faisceau de rayonnement réfléchi 20 atteint complètement le récepteur 14 alors que le faisceau de rayon 21 rencontre ce récepteur seulement d'une manière encore très affaiblie et que le faisceau de rayonnement 22 n'atteint presque plus le récepteur. De façon correspondante, la courbe d'intensité 19 diminue après le maximum en direction de la valeur nulle. Si conformément à la figure 5, de la mousse est présente à la surface de la lessive, les faisceaux de rayons émis successivement par les sources de lumière 13 sont réfléchis respectivement d'une manière diffuse de sorte que le récepteur 14 est chargé par un mélange de réflexions à distribution large, qui se traduit par la courbe d'intensité 23 assurément plate, mais dilatée dans le temps à cet effet, au-dessus du récepteur 14. Dans le cas de la lessive trouble contenue dans la cuve à lessive de la figure 6, une courbe d'intensité 24 à côté du récepteur 14 se forme d'une manière qui ressemble à la courbe 18 sur la figure 4. En raison de la composante d'absorption qui est forte par rapport à la composante de réflexion, les faisceaux de rayon réfléchis sont cependant beaucoup plus affaiblis que dans le cas de l'exemple d'une lessive claire, représenté sur la figure 4. Par conséquent, la courbe d'intensité 24 apparaît avec une forme beaucoup plus aplatie que la courbe 18 sur la figure 4. Les courbes d'intensité 18, 19, 23, 24, qui sont obtenues sur la base de paramètres différents, peuvent être déterminées et décodées par un circuit d'évaluation électronique. Par conséquent, il est également possible, dans l'exemple des figures 4 à 6, de fixer et de déterminer de façon précise les trois paramètres (niveau de la lessive, formation de mousse et turbidité de la lessive) au moyen d'un seul dispositif de mesure formé par des sources de lumière 13 et d'un récepteur 14 ainsi que d'un circuit d'évaluation associé, et non représenté ici de façon détaillée. Dans tous les exemples, les emplacements d'émission et/ou les emplacements de réception sont agencés de manière à être réglables afin que le dispositif de mesure puisse être ajusté sur les conditions respectivement requises. Naturellement, une combinaison des dispositifs de mesure tirés des deux exemples représentés est possible par le fait que, dans le cas de l'utilisation d'un agencement 3 de récepteurs, on peut également prévoir, à la place d'une source de lumière 3, également plusieurs sources de lumière, qui soit émettent des faisceaux de rayonnement successivement d'une manière échelonnée dans le temps, ou parmi lesquelles toujours seule une source de lumière déterminée émet un faisceau de rayonnement, dont le résultat de réflexion dans l'agencement 3 de récepteurs est comparé à un autre résultat de réflexion, qui provient de5 l'un des autres sources de lumière. REVENDI CATIONS 1. Procédé pour déterminer, au moyen d'un dispositif de mesure, le niveau, la turbidité et une éventuelle composante de mousse de la lessive, qui est située dans une cuve (1) du système à lessive d'une machine à laver le linge ou d'une machine à laver la vaisselle, pouvant être commandée de façon automatique, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs faisceaux de rayonnement optique (9) sont dirigés, au moyen du dispositif de mesure, sur la surface fictive de la lessive, sous un angle d'incidence respectif supérieur à 0 et inférieur à 90 et que les réflexions sont déterminées, en ce qui concerne leurs lieux d'émission et/ou de réception, leur dispersion et leur affaiblissement, à l'aide d'un écran de réception (4) du dispositif de mesure (3). 2. Dispositif de mesure pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un faisceau de rayonnement (9) d'un émetteur optique (2) disposé au-dessous du niveau de service maximum est orienté suivant un angle d'incidence supérieur à 0 et inférieur à " sur le niveau fictif et que plusieurs récepteurs optiques (4) sont disposés dans la zone des rayons réfléchis possibles. 3. Dispositif de mesure pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une multiplicité de faisceaux de rayonnement de plusieurs émetteurs optiques (13) disposés au-dessus du niveau de fonctionnement maximum sont dirigés suivant un angle respectif d'incidence supérieur à 0 et inférieurs à 90', d'une manière échelonnée dans le temps, sur le niveau fictif et qu'au moins un récepteur optique (14) est disposé dans la zone de tous les rayons réfléchis possibles. 4. Dispositif de mesure selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le ou les lieux de réflexion sont réglables. 5. Dispositif de mesure selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le ou les lieux d'émission sont réglables.