Brevet FR2767192A1 — publié le 19990212

La présente invention concerne une installation de mesure volumétrique du contenu de réservoirs de collecte de lait pour déterminer le contenu d'un réservoir avant le prélèvement du lait, au moment d'une collecte, chaque réservoir étant équipé d'un pion de référence de jauge ou plus simplement pion de jauge susceptible de recevoir une règle de jaugeage. Selon la pratique actuelle, le lait est stocké chez les producteurs dans des réservoirs refroidisseurs. Un camion citerne de collecte passe sur les lieux de production. Le lait est pompé des réservoirs dans la citerne. Avant cette opération, on détermine le volume du lait contenu dans le réservoir et qui sera pompé. Un document de transaction est laissé au producteur. En fait, il est important pour des raisons pratiques et dans une certaine mesure imposées par la réglementation, que la transaction soit conclue, c'est-à-dire que le lait soit acheté (document de transaction remis au producteur) avant que le lait ne soit prélevé du réservoir ou refroidisseur. I1 existe différents moyens pour déterminer le volume de lait ainsi pompé. Le moyen traditionnel consiste à utiliser une règle de jaugeage, c'est-à-dire une règle graduée, accrochée à un pion de jauge et plongeant dans le réservoir. Cette règle de jaugeage est graduée en millimètres et le niveau lu sur la règle donne le volume de lait contenu dans la cuve grâce à une table de conversion du barème de jaugeage. Ce procédé par lecture directe a été complété dans certains cas par un procédé de mesure de la hauteur du lait dans le réservoir à partir de la pression détectée sur un capteur de pression placé à la sortie du réservoir. Mais cela ne donne qu'une indication car ce procédé n'a pas pu être homologué. Une telle solution n'est pas satisfaisante car la mesure de pression est relativement peu sensible et cela nécessite l'installation d'un capteur de pression qui doit être entretenu et dont le fonctionnement doit être vérifié par du personnel agréé puisqu'il s'agit d'une partie d'un système de mesure. Il est également connu selon le document DE-A34 28 132 un dispositif de mesure de niveau de liquide dans une cuve. Ce dispositif mesure la distance entre un flotteur et un émetteur-récepteur. Le flotteur est porté par un guide qui le maintient aligné sur l'émetteur-récepteur. Mais cette solution est relativement compliquée elle nécessite la présence d'un flotteur et l'émetteurrécepteur est associé directement au réservoir ; cette solution présente l'inconvénient d'être compliquée à la fois par l'installation qu'elle nécessite, c'est-à-dire un appareil par cuve, le besoin d'entretien des différents éléments de mesure associés au réservoir. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une installation de mesure volumétrique pour déterminer le contenu de cuves ou refroidisseurs de lait, au moment de la collecte, permettant d'effectuer de manière simple et précise les mesures en tenant compte des particularités éventuelles de chaque réservoir, permettant de déterminer de manière simple, rapide et précise le contenu de chaque réservoir dans lequel on prélève le lait, tout en établissant manuellement ou automatiquement un document correspondant à cette transaction. A cet effet, l'invention concerne une installation du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que caractérisée en ce qu'elle comprend A - un poste de saisie, associé au camion de ramassage, rece vant les informations de mesure pour les enregistrer, B - une tête de mesure, mobile, qui se place sur le pion avant le prélèvement pour effectuer la mesure et ayant une patte d'accrochage sur le pion de jauge, un moyen d'alignement pour orienter la tête suivant l'axe de mesure, un ensemble émetteur/récepteur émettant suivant l'axe de mesure, un faisceau vers la surface du liquide dans le réservoir pour recevoir le signal renvoyé par la surface du liquide et fournir au poste de saisie un si- gnal pour déterminer la hauteur de remplissage du ré servoir, C - une fonction de remplissage prédéfinie associée au réservoir, r connue du poste de saisie, e reliant la hauteur du liquide dans le réservoir à un volume, D - un élément d'identification associé au réservoir, e reçu par le poste de saisie pour sélectionner la fonc tion de remplissage du réservoir. L'installation selon l'invention offre l'avantage de permettre une mesure simple du volume en déterminant le niveau du liquide par un appareil unique de mesure. Cette mesure se fait à l'aide d'une tête mobile apportée par le chauffeur laitier qui l'installe sur le pion de jauge et l'oriente à l'aide des moyens équipant la tête mobile pour que l'axe de mesure corresponde à l'orientation voulue. Puis, l'appareil transmet l'information relative au niveau du liquide dans la cuve. Cette information transmise au poste de saisie ainsi que l'identification du réservoir permet au poste de saisie de choisir la fonction de remplissage et de donner immédiatement le volume de lait contenu dans le réservoir. Cette identité de réservoir peut être fournie manuellement ou automatiquement au poste de saisie. Dans le cas d'un poste de saisie fixé au camion, il est possible de relever l'identité manuellement ou â l'aide d'un lecteur optique pour l'injecter dans le poste de saisie. Le poste de saisie permet alors d'établir le document de transaction, c'est-à-dire un document indiquant la date et l'heure de l'opération et le volume de lait. Ce document peut également servir à la transmission de messages de la laiterie vers le producteur. Dans le cas le plus général, le chauffeur laitier vide complètement le réservoir. Mais on peut également envisager un prélèvement partiel. Dans ce cas, le volume prélevé se fait par une simple différence de volume, réalisé par une mesure avant le prélèvement et une mesure après le prélèvement. La mise en place de la tête de mesure se fait très simplement. Il suffit d'engager sa patte sur le pion de jauge et d'orienter la tête pour aligner son axe suivant l'axe de référence choisi. Pour cela, on pivote la tête suivant deux axes perpendiculaires dans un plan horizontal. En fait, cette opération se fait très simplement, à vue, à l'aide du moyen d'alignement prévu sur la tête. Ce moyen d'alignement est constitué suivant une caractéristique avantageuse, par deux niveaux à bulle, définissant respectivement deux axes horizontaux perpendiculaires. Ces niveaux à bulle sont avantageusement combinés au circuit électronique avec une logique pour n'autoriser ou ne valider les signaux transmis par la tête de mesure que lorsque l'orientation est correcte. Suivant une autre caractéristique, la tête de lecture est équipée d'un seul niveau à bulle, placé sur le dessus et permettant, avec une seule bulle, d'aligner la tête de lecture. La lecture peut également être autorisée de manière manuelle par le chauffeur qui aura orienté la tête. Comme les mesures sont pratiquement instantanées, le temps pendant lequel l'utilisateur maintient la tête de mesure, alignée sur l'axe théorique, est largement suffisant pour effectuer de multiples mesures. Il est également possible de munir la tête d'un moyen de serrage manuel pour verrouiller la tête après son alignement. I1 suffit même que la tête de mesure passe par l'axe pour que la mesure puisse être validée. L'installation de mesure selon l'invention offre une très grande sécurité. L'entretien du matériel et sa vérification périodique sont très simples puisqu'il suffit de vérifier une seule tête mobile par transporteur ainsi que le poste de saisie. Ces vérifications et travaux d'entretien se font soit chez le collecteur, soit dans une entreprise spécialisée sans qu'il ne soit nécessaire de vérifier chaque réservoir séparément puisque le pion de jauge, une fois installé sur le réservoir, n'a plus à être vérifié. Suivant une caractéristique intéressante, le poste de saisie édite un document de transaction. Comme par ailleurs chaque réservoir est également équipé d'une règle de jaugeage, il est possible de vérifier de temps à autres que la mesure faite par la tête de mesure et l'indication donnée par la règle de jaugeage coïncide. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre un réservoir ou refroidisseur de lait, utilisé selon les techniques de collecte connues, - la figure 2 montre schématiquement le détail A de la figure 1, - la figure 3 montre schématiquement une installation de mesure volumétrique selon l'invention, - la figure 4A est une vue de côté d'une tête de mesure selon l'invention, - la figure 4B est une vue de face de la tête de mesure de la figure 4A, - la figure 4C explicite les conditions dans lesquelles se fait une mesure de volume selon l'invention. Selon les figures 1 et 2, le lait est stocké avant collecte dans un réservoir 1 ou refroidisseur, qui maintient le lait à une température de conservation jusqu'à son prélèvement. Le réservoir 1 représenté est de forme généralement cylindrique, est incliné, vers la sortie 2, pour pouvoir être vidé complètement. Il existe de multiples formes de réservoirs telles que des formes cylindriques d'axe incliné ou vertical, de section circulaire ou elliptique, semicirculaire (semi-cylindrique). Il comporte également une trappe 3 fermant une ouverture d'accès 4 au réservoir. Enfin, le réservoir 1 comporte différents équipements de mise en circulation du liquide, de prélèvement et de nettoyage, qui ne sont pas directement concernés par la présente invention et ne seront pas décrits. Selon la technique connue évoquée ci-dessus, à l'intérieur de l'ouverture 4, il est prévu un pion de référence de jauge 5 auquel on accroche une règle de jaugeage 6 plongée dans le liquide 7. Cette règle 6 est graduée, permet grâce à un tableau de jaugeage 8, en fonction du volume du réservoir, d'associer à toute hauteur de liquide H, lue sur la règle, le volume correspondant de liquide contenu dans le réservoir. Le tableau de jaugeage 8 qui donne les volumes associés aux hauteurs H de liquide dans la cuve est établi en fonction des caractéristiques géométriques du réservoir et de son inclinaison. Selon l'invention, on remplace cette lecture directe, associée à chaque réservoir, par une saisie automatique du volume de liquide par la détection du niveau de liquide dans la cuve, avec une installation unique, utilisable par le chauffeur laitier pour toutes les cuves d'un circuit de collecte. Selon l'invention, chaque cuve est identifiée et sa fonction de volume est connue. De manière plus détaillée, selon la figure 3, l'installation concerne des cuves de collecte Ri dont un exemplaire est représenté en partie à la figure. Cette cuve Ri contient du liquide tel que du lait, de niveau 10. A travers l'ouverture 11 de la cuve, analogue à l'ouverture 4 de la cuve décrite précédemment, au niveau du pion 12, on accroche une tête de mesure 13 pour détecter le niveau de liquide. En fait, on ne détecte pas le niveau de liquide ou hauteur de liquide mais plus simplement la hauteur hi au-dessus du liquide dans la cuve (figure 4C). Pour chaque réservoir, la hauteur de liquide permet de déterminer le volume de liquide à partir d'un barème établi par le fabricant. Selon la présente invention, ce barème est ou peut être écrit en clair sous forme de tableau mais également être enregistré sous forme de fonction donnant le volume V = f(h) dans laquelle la variable est la hauteur au-dessus du liquide ou son complément, c'est-à-dire la hauteur de liquide. La fonction de remplissage peut être également mémorisée sous forme électronique et fixée à la cuve pour être lue avant chaque collecte. Pour mesurer la hauteur hi, un faisceau 136 est émis par l'émetteur-récepteur 135 de la tête de mesure 13 et dont le faisceau 136 renvoyé par la surface 10 est reçu par le récepteur de cette tête de mesure 13, il faut orienter la tête de mesure 13 par rapport à la direction de mesure D fixée au préalable. De manière simple, cette direction D est la direction verticale. Lorsque la tête de mesure 13 est alignée sur cette direction (D) tout en étant accrochée au pion 12 par sa patte 131, sa position est déterminée sans équivoque par rapport au réservoir Ri. La tête de mesure 13 peut alors effectuer une mesure ou une série de mesures ; elle envoie ou transmet les signaux de mesure Si1 à un poste de saisie 20 faisant partie de l'installation. Ce poste de saisie 20 re çoit les signaux de mesure Sil de la tête de mesure 13 ainsi que le signal d'identification Si2 du réservoir Ri. Ce signal d'identification est fourni, par exemple par un élément d'identification 14 apposé sur le réservoir Ri. Il peut s'agir d'une information codée ou non, de saisie manuelle ou automatique (numéro de producteur, numéro de la cuve, information en codes barres) que l'on introduit automatiquement par lecture directe ou par le clavier dans le poste de saisie 20. Le poste de saisie 20 comporte une mémoire 21 contenant les fonctions de remplissage Vi de tous les réservoirs (Ri) appartenant au circuit de collecte ainsi qu'un afficheur 22 et une imprimante 23 pour imprimer un document de transaction 24. Le document de transaction peut aussi être établi à la main. Le poste de saisie 20 comporte également les différents moyens de traitement, de calcul et de mémoire d'un poste de saisie et de calcul. A partir du ou des signaux Si1 fournis par la tête de mesure 13 et après identification du réservoir Ri par la transmission du signal Si2 d'identification, le poste de saisie 20 peut calculer à l'aide de la fonction de remplissage Vi = Fi (hi), définie précédemment et liant la hauteur hi du volume Vi, le volume Vi de liquide contenu dans la cuve Ri. Ce volume, mesuré, est inscrit sur le document de transaction 24. Il est également enregistré en mémoire et peut être affiché par l'afficheur 22. Les figures 4A, 4B, 4C permettent de décrire de manière plus précise certains points de l'installation selon l'invention. Ainsi, selon la figure 4A, la paroi de l'ouverture 11 du réservoir porte le pion de jaugeage 12. Il s'agit d'un téton éventuellement muni d'une tête, sur lequel on enfourche l'ouverture 132 en forme de fente réalisée dans la patte 131 de la tête de mesure 13. Lorsque la tête de mesure 13 est ainsi placée sur le pion de jaugeage 12, elle est dans une position déterminée par rapport au niveau 10 du liquide. Cette position est définie en hauteur mais non en orientation. Selon une variante non représentée, les niveaux sont remplacés par un seul niveau. Pour orienter la tête de mesure 13 par rapport à la direction prédéfinie D suivant laquelle doit se faire la mesure, la tête 13 comporte deux organes d'orientation 133, 134 assimilables à des niveaux à bulle et permettant de définir l'orientation de la tête de mesure 13 suivant deux directions perpendiculaires dans un plan horizontal, de manière à orienter l'axe de mesure sur l'axe prédéfini (D) qui est dans le cas le plus simple, un axe vertical. Pour cette orientation, il suffit de tourner la tête de mesure 13 dans deux directions en utilisant le pion de marquage 12 comme une rotule autour de laquelle on fait pivoter la tête 13. Les organes d'orientation 133, 134 sont combinés au circuit d'émission du signal de mesure Sil par une fonction logique qui n'autorise l'exécution des mesures ou du moins la transmission des signaux de mesure seulement si les deux organes 133, 134 sont positionnés correctement, c'est-àdire si l'axe de mesure correspond à l'axe prédéfini D. Cet envoi se fait en permanence ou sur ordre pour une mise à niveau manuelle. En fait, la tête de mesure 13 peut émettre en permanence un signal dont elle reçoit le signal de retour mais la mesure du temps de parcours obtenue à partir de la différence des deux signaux n'est pas transmise au poste de saisie 20 aussi longtemps que les organes d'orientation 133, 134 n'indiquent pas que la tête de mesure 13 est orientée correctement. A partir des signaux Si1 qui mesurent la distance séparant la tête de mesure (ou le pion de marquage 12) de la surface 10 du liquide, le calculateur du poste de saisie 20 détermine la hauteur de liquide dans la cuve en procédant par une simple soustraction. A partir de la hauteur ainsi obtenue, il donne le volume de liquide en utilisant la fonction de remplissage Vi. Les signaux Sil peuvent être transmis directement ou en différé au poste 20 ; lorsqu'ils sont transmis de manière différée, ils sont d'abord mémorisés dans la tête 13 puis le chauffeur détache la tête du réservoir et la place sur ou à proximité du poste 20 pour permettre le transfert des signaux de la tête 13 dans le poste de saisie 20. Cette fonction de remplissage Vi peut être écrite non pas avec comme variable la hauteur réelle de liquide dans la cuve mais la mesure complémentaire de cette hauteur, c'est-à-dire de la hauteur (hi) de vide au-dessus du liquide dans le réservoir Ri. La figure 4C montre cette situation. La figure montre également une règle de jaugeage 14 accrochée au pion 12 et qui permet de contrôler les résultats des mesures. Un tel contrôle peut se faire de temps à autre par mesure de sécurité. Lorsque les informations sont enregistrées dans le poste de saisie 20 et que le producteur a reçu le document de la transaction, on peut procéder au prélèvement du liquide dans la cuve Ri. En général, on vide complètement la cuve Ri. Toutefois, dans le cadre de l'invention, il est également possible de ne prélever qu'une partie. La quantité prélevée se calculera par une simple différence de niveau. Après cette opération, le collecteur peut passer au prélèvement d'une cuve suivante chez un autre producteur et ainsi de suite. A la fin de la tournée de collecte, toutes les informations sont transmises à l'industriel pour les opérations comptables et de gestion. REVENDICATIONS 10) Installation de mesure volumétrique du contenu de réservoirs de collecte de lait pour déterminer le contenu d'un réservoir (Ri) avant le prélèvement du lait, au moment d'une collecte, chaque réservoir (Ri) étant équipé d'un pion de jauge (12) susceptible de recevoir une règle de jaugeage, caractérisée en ce qu'elle comprend A - un poste de saisie (20), associé au camion de ramassage, recevant les informations de mesure (Si1) pour les enre gistrer, B - une tête de mesure (13), mobile, qui se place sur le pion (12) avant le prélèvement pour effectuer la mesure et ayant r une patte d'accrochage (131) sur le pion de jauge (12), un moyen d'alignement (133, 134) pour orienter la tête (13) suivant l'axe de mesure (D), r un ensemble émetteur/récepteur (135) émettant suivant l'axe de mesure, un faisceau (136) vers la surface (10) du liquide dans le réservoir (Ri) pour recevoir le si gnal renvoyé par la surface du liquide et fournir au poste de saisie (20) un signal (Si1) pour déterminer la hauteur de remplissage du réservoir, C - une fonction de remplissage prédéfinie (Vi = fi(hi)) associée au réservoir (Ri), connue du poste de saisie (20), reliant la hauteur (hi) du liquide dans le réservoir (Ri) à un volume (Vi), D - un élément d'identification (14) associé au réservoir (Ri), reçu par le poste de saisie (20) pour sélectionner la fonction de remplissage (fi) du réservoir (Ri). 20) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen d'alignement de la tête de mesure (13) est constitué par deux organes d'orientation (133, 134) agissant dans deux directions parallèles dans un plan horizontal et coopérant avec la transmission des signaux de mesure pour n'autoriser la mesure ou la transmission des signaux de mesure (Si1) que lorsque la tête de mesure (13) se trouve dans une position d'orientation correcte (D). 30) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête de détection (13) comporte une patte (131) munie d'une fente (132) pour se positionner sur le pion de jaugeage (12) du réservoir (Ri). 40) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste de saisie (20) édite un document de transaction (24)