Brevet FR2795533A1 — publié le 20001229

PROCEDE ET APPAREIL DE MESURE D'UNE DUREE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé et un appareil de mesure d'une durée, allant de quelques minutes à une heure. Le problème général posé est le suivant. Par exemple, la régulation du stationnement des véhicules s'effectue au moyen de dispositifs à péage disposés à la sortie des parcs à un seul ou plusieurs étages des aérogares ou des gares ferroviaires, ou bien au moyen d'horodateurs dans les rues des villes. Or, bien souvent, on souhaite accorder un stationnement libre pendant un temps limité : pour permettre gratuitement un achat rapide, la dépose d'un passager ... ou le temps d'aller chercher la monnaie à introduire dans l'horodateur. C'est la raison pour laquelle on accorde souvent une franchise de stationnement gratuit pendant par exemple 10 à 15 minutes. Mais comment contrÔler simplement le respect du temps de franchise ? Comment le personnel de l'administration, par exemple le policier ou le contractuel, peut-il savoir que vous cherchez la monnaie pour mettre dans l'horodateur, ou que vous aidez une personne agée à porter ses valises jusqu'au comptoir d'enregistrement ? ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE LTINVENTION Les méthodes existantes, comme les disques de papier ou carton, sont une cause de controverse (notamment en cas d'heure d'arrivée indiquée entre deux cases). Il est donc intéressant de disposer d'un objet simple, peu coùteux et fiable, qui permette de chronométrer sans contestation possible le temps de franchise. Les sabliers traditionnels sont peu fiables (ils peuvent se bloquer, et permettent facilement de frauder). Les horloges électriques sont trop coÙteuses. Une solution est décrite dans le brevet américain US-A-3520124, au nom de S. MYERS, publié le 14 Juillet 1970. Le dispositif peut être utilisé pour mesurer une durée de stationnement et met en oeuvre une réaction chimique ou physique. Au moment du déclenchement du processus, les réactifs présentent une première coloration. Après un intervalle de temps déterminé caractéristique de la réaction, les produits résultants présentent une coloration différente. Plusieurs exemples de réactions sont cités, dont des réactions conduisant à une variation du pH d'une solution repérée par des indicateurs colorés, ou des phénomènes de dissolution par un solvant. Un autre type de dispositif simple de mesure d'une durée est dévoilé dans le brevet américain US-A-5457665, au nom de H. REID, publié le 10 Octobre 1995. Une variante de réalisation met en oeuvre des gouttelettes de liquide coloré dont le mouvement très lent dans un autre liquide non miscible et visqueux sert de référence. De l'eau colorée et de l'huile de silicone conviennent. On connaît en outre les "sabliers liquides" (passage d'un liquide d'un récipient à un autre, limité par la viscosité), ou encore les systèmes de descente de particules solides dans un liquide limitées par la force de Stokes. On citera également les brevets - WO-A-89/11118 (K. JONAS) du 16 Novembre 1989 - WO-A-91/04520 (J. TOTHILL et al.) du 4 Avril 1991 - WO-A-92/16916 (PILKINGTON CONTROLLED RELEASE SYSTEMS) du 1 Octobre 1992 - WO-A-97/42551 (TEMTEC) du 13 Novembre 1997 - US-A-4228649 (G. WEISS) du 21 Octobre 1980 - US-A-2112153 (A. KYDONIEUS et al.) du 15 Juillet 1980 - US-A-4229813 (R. LILLY et al.) du 21 Octobre 1980 Il ressort donc de l'état de la technique tel que rappelé brièvement ci-dessus que des systèmes simples et peu onéreux de mesure d'une durée existent, mais ceux-ci ne présentent pas les caractéristiques techniques optimales en vue de l'utilisation particulière qui est envisagée. Une première classe de systèmes est ainsi caractérisée par un état initial où deux fluides, ou un fluide et un solide, ou deux réactifs, sont au départ physiquement séparés, et où leur mise en contact déclenche le processus. Une seconde classe de systèmes est caractérisée par le fait que l'un des deux constituants est au départ à une extrémité du dispositif et va transiter au travers du dispositif. Dans ce cas, la position du système est le plus souvent importante. De plus ces sytèmes, une fois enclenchés, ne peuvent pas être instantanément remis à zéro. or c'est un besoin si, par exemple, l'automobiliste, après avoir fait une course rapide, déplace son véhicule et souhaite bénéficier à nouveau de la franchise pour une autre course rapide. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION Les mécanismes physiques selon la présente invention diffèrent totalement de ceux rappelés ci- dessus, en ce qu'ils s'appuient sur la constitution d'une émulsion à partir de deux liquides contenus dans le même récipient, en position quelconque, et pouvant être arbitrairement mélangés avant le point de départ de comptage de temps. Plus précisément, l'invention a pour but d'apporter une solution au problème précité en fournissant un procédé et un appareil permettant de mesurer d'une façon simple, peu coûteuse et fiable une durée de quelques minutes à une heure. Suivant une particularité essentielle du procédé de mesure d'une durée déterminée, de quelques minutes à une heure, selon l'invention, ce procédé consiste à observer la variation de coloration ou d'aspect entre l'émulsion formée par agitation à l'état initial et les deux phases, au moins, séparées, obtenues à l'état final par démixtion. Suivant une autre particularité essentielle de ce procédé, on effectue les étapes suivantes : a) agitation desdits liquides à l'instant initial b) immobilisation desdits liquides c) détermination de la durée écoulée par l'observation de ladite démixtion. Suivant encore une autre particularité dudit procédé, lesdits liquides sont choisis pour obtenir une durée de démixtion déterminée. Par ailleurs, suivant une particularité essentielle de l'appareil de mesure d'une durée pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, ledit appareil comprend un récipient fermé et transparent, contenant au moins deux liquides de couleurs contrastées non miscibles. Suivant d'autres particularités essentielles de cet appareil, le récipient est de préférence en matière plastique ou en verre, un seul liquide ou les deux liquides sont colorés et le ou chaque colorant est soluble dans un liquide et insoluble dans l'autre, l'un des liquides pouvant être de l'eau et l'autre une huile de préférence à base de silicone. Suivant encore d'autres particularités de l'appareil selon l'invention, la paroi du récipient comporte une grande face plane ou trois bossages non alignés, de telle sorte que le récipient peut être maintenu immobile dans une position particulière, ou bien le récipient est maintenu immobile au moyen d'un dispositif comprenant une partie pouvant être rendue solidaire d'un élément fixe du véhicule et une plaquette de support ou une pince. Par ailleurs, le récipient peut comporter une marque correspondant au niveau de la séparation complète des liquides, ou comporter deux parties, dont l'une est colorée, la limite entre les deux parties correspondant au niveau de la séparation complète des liquides, ou encore le récipient peut être opaque et comprendre plusieurs bandes transparentes. Enfin, suivant une particularité essentielle de l'utilisation de l'appareil de mesure d'une durée selon l'invention, ledit récipient peut servir de support publicitaire et peut, par exemple servir à déterminer une période de franchise de temps de stationnement d'un véhicule. En fait, l'invention consiste à utiliser la durée de déstabilisation et de décantation ou de démixtion d'une émulsion de deux liquides non miscibles, autrement dit la durée de séparation complète de ces deux liquides, par exemple de l'eau et de l'huile contenus dans un récipient fermé. Par agitation, ces deux liquides forment une émulsion. Cette émulsion se déstabilise et décante, ou ces liquides se séparent, dans la durée que l'on souhaite contrÔler. Il est évident que la séparation ou démixtion complète des deux liquides est indépendante de la position du récipient dès lors que ce dernier est maintenu immobile pendant une durée suffisante. or, ce récipient est destiné par exemple à être utilisé dans un véhicule lui-même immobile. Par conséquent, il suffit de caler le récipient dans n'importe quelle position pendant la durée nécessaire, par exemple sur la plage avant du tableau de bord et près du pare-brise du véhicule. Comme déjà indiqué ci-avant, la paroi du récipient peut toutefois comporter une grande face plane ou trois bossages non alignés formant support, le récipient étant alors maintenu dans une position particulière ou "normale" de décantation. Dans ce cas, le niveau de la séparation complète des liquides peut correspondre, soit à une marque du récipient, soit à la limite entre deux parties du récipient, dont une seule est colorée, soit encore être visible à travers une ou plusieurs bandes transparentes ménagées en biais ou selon la direction "normale" dans un récipient opaque. A titre de variante, l'élément de support du récipient peut aussi être un dispositif comprenant une partie pouvant être rendue solidaire d'un support fixe, par exemple une ventouse fixée au pare-brise, et une plaquette ou une pince destinée à maintenir ledit récipient immobile. D'une façon générale, les avantages sont nombreux : - La durée de séparation ou démixtion est contrôlée par la nature des deux liquides. Elle ne dépend pratiquement pas de la forme et de la dimension du récipient, pourvu que le volume ne soit pas trop faible et que les effets de paroi ou de tension capillaire jouent ainsi un rôle négligeable. - La durée de séparation ou démixtion peut être ajustée par le choix des liquides, en tenant compte de leurs masses volumiques et de leurs viscosités respectives. - Si les liquides sont bien choisis, la durée de séparation ou démixtion ne dépend que marginalement de la température, dans les gammes de températures utiles à l'application (par exemple de -5'C à 60'C). - Le système est réutilisable à l'infini sans délai de retour à l'état stable puisqu'il suffit de secouer lé récipient pour reconstituer l'émulsion et redémarrer ainsi le comptage. - Le récipient a des formes arbitraires et peut être utilisé à des fins publicitaires (récipient en forme de Tour Eiffel, de Mickey, ou de tout symbole du lieu ou d'un produit à promouvoir). - Des colorants spécifiques peuvent être attachés aux deux liquides pour donner des couleurs lisibles et attrayantes à la fois à l'émulsion et aux deux phases décantées et séparées. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages du procédé, de l'appareil et de son utilisation selon l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'une forme de réalisation préférée du récipient, donnée à titre d'exemple uniquement et faite en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue d'un récipient avant son utilisation, la f igure 2 est une vue du récipient pendant la mise en émulsion, la figure 3 est une vue du récipient au repos, mais avant démixtion, et la figure 4 est une vue du récipient après démixtion. DESCRIPTION D'UNE FORME D'EXECUTION PREFEREE DE L'INVENTION En se référant aux figures 1 à 4, celles-ci représentent un récipient 1 ayant par exemple une forme tronconique symétrique, à large base plane 2 formant support. Ce récipient est hermétiquement fermé, transparent, par exemple en verre ou en matière plastique, et contenant une quantité déterminée de deux liquides 3 et 4 non miscibles, tels que de l'huile et de l'eau, avec un peu d'air 5 pour faciliter la mise en émulsion. En se référant plus particulièrement à la figure 1, celle-ci représente le récipient 1 au repos sur sa base de support 2, avant toute utilisation, la ligne de séparation 6. entre les deux liquides de couleurs contrastées 3 et 4 étant alors nettement visible. Dans le cas où le récipient tronconique symétrique est disposé verticalement sur une plaquette horizontale, la ligne se séparation 6 est parallèle à ladite base ' de support 2, mais cette position de la ligne de séparation 6 importe peu dès lors que cette ligne est parfaitement visible à travers la paroi transparente du récipient 1. A cet égard, le récipient pourrait ne comporter qu'une petite fenêtre transparente à condition que la ligne de séparation 6 des deux liquides décantés soit observable facilement sans erreur possible. En se référant à la figure 2, celle-ci représente l'opération de secouage ou d'agitation du récipient 1, schématisée par une inclinaison de ce dernier et une double flèche 7 orientée de façon quelconque. Ce secouage doit provoquer la mise en émulsion complète des deux liquides de couleurs contrastées, ce qui correspond généralement à l'apparition d'une troisième couleur. En se référant à la figure 3, celle-ci représente le récipient 1 venant d'être mis en position de repos alors que sur les deux liquides sont en émulsion complète et présentent la troisième couleur. Ceci correspond à l'instant initial ou de début de la mesure de la durée déterminée de temps. En se référant à la figure 4, celle-ci représente le récipient 1 de la figure 3 dans lequel les deux liquides de couleurs contrastées 3 et 4 se sont entièrement décantés, la ligne de séparation ou de démixtion 6 ayant retrouvé sa position initiale visible sur la figure 1. Lorsque la ligne de séparation ou démixtion 6 est redevenue parfaitement nette et contrastée, ce qui correspond à l'instant final, il s'est écoulé depuis le début de la mesure (fig. 3) , ou entre les instants initial et final, une durée déterminée de temps correspondant exactement à celle étalonnée. Ladite durée étalonnée peut varier de quelques minutes à une heure en fonction du choix des liquides. D'une façon générale Les deux liquides peuvent être de l'eau et une huile à base de silicone, dont la viscosité dépend peu de la température. Les colorants peuvent être l'un, un colorant soluble dans l'eau et insoluble dans l'huile, l'autre un colorant insoluble dans l'eau et soluble dans l'huile. Le récipient peut être en plastique transparent ou en verre, de formes variées, par exemple à des fins publicitaires. Il peut être gravé de logos ou de marques et peut être coloré. Son volume peut par exemple être de l'ordre d'une dizaine de centilitres. Dans une application pour le parking gratuit d'une automobile pendant -par exemple- dix minutes, il suffit au propriétaire du véhicule de secouer le récipient pour former l'émulsion qui prendra une couleur donnée en fonction des colorants choisis. Au bout -dans cet exemple- de dix minutes, l'émulsion se déstabilise et décante, laissant séparées les deux phases liquides de couleurs différentes. Ces dispositifs peuvent être vendus ou distribués gratuitement (ou à faible prix) , notamment par les mairies, les commerçants, les compagnies ferroviaires, d'aviation ou d'autocars. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toute modification utile, notamment dans le domaine des équivalences techniques, sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure d'une durée déterminée, de quelques minutes à une heure, caractérisé en ce qu'il consiste à observer la variation de coloration ou d'aspect entre l'émulsion formée par agitation à 1 'état initial et les deux phases, au moins, séparées, obtenues à l'état final par démixtion. 2. Procédé de mesure d'une durée selon la revendication 1, caractérisé par les étapes suivantes a) agitation desdits liquides à l'instant initial b) immobilisation desdits liquides c) détermination de la durée écoulée par l'observation de ladite démixtion. 3. Procédé de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits liquides sont choisis pour obtenir une durée de démixtion déterminée. 4) Appareil de mesure d'une durée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient fermé et transparent, contenant au moins deux liquides de couleurs contrastées non miscibles. 5. Appareil de mesure d'une durée selon la revendication 4, caractérisé en ce que le récipient est de préférence en matière plastique ou en verre. 6. Appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un seul liquide ou les deux liquides sont colorés. 7. Appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 4 ou 6, caractérisé en ce que le ou chaque colorant est soluble dans un liquide et insoluble dans l'autre. 8. Appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 4' à 7, caractérisé en ce que l'un des liquides est de l'eau et l'autre une huile de préférence à base de silicone. 9. Appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la paroi du récipient comporte une grande face plane ou trois bossages non alignés, de telle' sorte que le récipient peut être maintenu immobile dans une position particulière. 10. Appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le récipient est maintenu immobile au moyen d'un dispositif comprenant une partie pouvant être rendue solidaire d'un élément fixe du véhicule et une plaquette de support ou une pince. 11. Appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le récipient comporte une marque correspondant au niveau de la séparation complète des liquides. 12. Appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le récipient comporte deux parties, dont l'une est colorée, la limite entre les deux parties correspondant au niveau de la séparation complète des liquides. 13. Appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le récipient est opaque et comprend plusieurs bandes transparentes. 14. Utlisation de l'appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisée en ce que ledit récipient sert de support publicitaire. 15. Utilisation de l'appareil de mesure d'une durée selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisée en ce qu'il sert à déterminer une période de franchise de temps de stationnement d'un véhicule.