Brevet FR2867853A1 — publié le 20050923

Domaine de l'invention La présente invention concerne un détecteur de dépasse-ment d'une température destiné à surveiller l'évolution de la température d'un produit et permettre de signaler simplement ce dépassement. Etat de la technique On connaît des thermomètres électroniques qui enregistrent la température minimale et/ou la température maximale rencontrée dans une période donnée. Ces thermomètres utilisés, en particulier pour les applications de météorologie domestique, permettent souvent aussi de commuter entre une sonde placée à l'extérieur et une sonde placée à l'intérieur d'un local, de façon à connaître les températures respectives et leurs maxima/minima. Ces thermomètres sont certes intéressants mais ils ne peu-vent s'utiliser dans de bonnes conditions comme détecteurs ou témoins de dépassement de température destinés à être associés à un produit dont il faut à tout prix connaître l'évolution de la température à partir d'un instant donné, car le produit est sensible à cette évolution et risque d'être abîmé ou d'être rendu dangereux si une certaine température est dépassée, en particulier pendant un certain temps. Il existe des témoins de décongélation associés à des pro-duits protégés comme des poches de conservation de sang, des vaccins ou des produits alimentaires. Ces témoins de décongélation ont pour fonction de surveiller le maintien de la température basse voire très basse du pro- duit et de signaler un dépassement de la température vers le haut, au- delà d'une température de consigne. Ces détecteurs de température fonctionnant en général sur le principe du changement d'état d'un produit liquide / solide sont irréversibles et, s'ils sont réglés correctement à la température à surveiller, ils peuvent indiquer de manière très sûre le dépassement de cette tempéra- ture; cela permet de savoir par exemple que la chaîne de froid a été rom- pue d'une manière suffisamment longue pour que cet incident soit signalé. Mais ces témoins de dépassement de température ne fonctionnent pas dans le sens descendant. Or, certains produits sont sensibles à la fois à une élévation de température mais aussi à un abaissement de température audelà d'une température limite. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un moyen simple et efficace, fonctionnant sans nécessiter d'équipements accessoires, notamment pour l'exploitation des infonnations et permettant de connaître le dépassement d'une température vers le bas et, le cas échéant, la du- rée de dépassement car, pour certains produits, le dépassement prolongé d'une température basse peut être aussi préjudiciable à la qualité du pro- duit que le dépassement d'une température vers le haut. Ce moyen doit être suffisamment fiable et simple pour ne pas être sensible à des aléas mécaniques tels que des vibrations et pour permettre néanmoins d'indiquer en toute sécurité un dépassement vers le bas d'une température déterminée, dépendant du produit ou de l'enceinte ainsi contrôlé. L'exploitation du résultat doit être extrêmement simple et ne pas nécessiter l'utilisation d'équipements périphériques, en particulier celle d'un système informatique. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un détecteur de dépasse-15 ment de température du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend: - un support, - un élément mécanique thermosensible, * au moins sensible à une plage de températures autour de la tempé- 20 rature limite des températures autorisées et des températures non autorisées, * ayant au moins une partie mobile dans cette plage de températures suivant une trajectoire définie, - une butée * placée sur la trajectoire de la partie mobile de l'élément thermosen- sible, et * mobile de manière irréversible en direction de la zone non autorisée, le déplacement de la butée étant uniquement produit par la partie mobile de l'élément mécanique thermosensible. Ce détecteur de dépassement de température permet de contrôler la limite inférieure d'une plage de températures et de détecter le dépassement vers le bas de cette limite de température. Ce contrôle est particulièrement utile pour certains produits fragiles et qui néanmoins doivent être transportés et/ou circuler dans des conditions parfois bruta- les ne permettant pas une surveillance électronique de la température avec enregistrement de celle-ci. Il en est ainsi de vaccins ou de poches de sang dont il faut contrôler le bon état de conservation avant leur utilisation. Le détecteur mécanique de dépassement de température selon l'invention permet ce contrôle du dépassement vers le bas. La butée étant mobile de manière irréversible sur sa trajectoire, lorsqu'elle est poussée mécaniquement par la partie mobile de l'élément mécanique thermosensible. On aura ainsi la position la plus basse correspondant au minimum de la température à laquelle a été soumis le détecteur et, par suite, le produit auquel il est associé. Cela suppose que la butée a été positionnée au moins à la place correspondant au débattement de la partie mobile à la température surveillée. Ce détecteur de température peut également détecter la température dans une enceinte, par exemple une enceinte isolée . Le détecteur de température selon l'invention est particulièrement robuste. Il n'est pas sensible aux conditions mécaniques auxquelles est exposé le produit qu'il contrôle. Sa fabrication est très simple et donc économique, ce qui en permet une grande diffusion. Le contrôle de la température à l'arrivée est également simple et ne nécessite aucun moyen particulier, extérieur et notamment aucun moyen d'exploitation pour connaître le dépassement de la température vers le bas. La butée à mobilité irréversible selon l'invention est soit une butée mécanique repoussée par la partie mobile de l'élément thermosensible, soit une butée chimique ou physico-chimique constituée par un fluide libéré par la partie mobile de l'élément the' niosensible lorsque celui- ci arrive au niveau du repère de température. Le liquide ou fluide libéré peut alors migrer dans une bande constituant la trajectoire de cette butée pour enregistrer un temps de migration. Ce temps représente par exemple la durée pendant laquelle la température est restée inférieure à la température correspondant au repère. D'autres possibilités d'enregistrement de dépassement du repère par la partie mobile de l'élément thermosensible peuvent être de façon générale, tout moyen tel que du papier sensible à la pression. Bien que la butée mobile ne soit pas nécessairement placée à l'endroit près du repère de température dont on veut contrôler les dé-passements, il est néanmoins intéressant de positionner la butée à cet en-droit dès la fabrication du détecteur pour détecter simplement le dépassement ou le non-dépassement de ce repère. Dans le cas d'une trace chimique ou physicochimique constituant la butée mobile, il est en général nécessaire de positionner les moyens chimiques ou physico-chimiques sur le repère pour que le marquage ne puisse pas commencer en amont de ce repère. Le détecteur est utilisé seul ou en combinaison avec un détecteur de dépassement de température vers le haut. Ce détecteur peut également fonctionner comme détecteur dans les deux directions ce qui simplifie la réalisation du détecteur et évite l'utilisation d'un détecteur chimique par congélation pour détecter le dépassement d'une température vers le haut. Pour cela, il suffit d'équiper le détecteur d'une deuxième butée mobile, à mobilité irréversible, également placée sur la trajectoire de la partie mobile avec mouvement irréversible mais dont l'irréversibilité est tournée dans la direction opposée à celle de la butée vers les basses températures. Dans le cas où la butée mobile, qu'elle soit mécanique ou chimique ou physico-chimique, peut être placée au niveau du repère au moment de la mise en place du détecteur sur le produit à contrôler, il est intéressant pour la fabrication et la distribution du détecteur, de positionner la butée au-delà de la plage des températures auxquelles peut être ex-posé le détecteur pendant le stockage et le transport avant son utilisation, de manière à ne pas déclencher intempestivement le détecteur et de le rendre inutilisable. Une autre solution consiste à bloquer mécaniquement l'élément thermosensible avant la mise en place du détecteur sur le produit et de ne libérer l'élément mécanique thermosensible qu'à ce moment pour qu'il ne risque pas de déplacer la butée avant l'utilisation effective du détecteur. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un détecteur de dépassement de 30 température selon l'invention, - la figure 2 montre schématiquement un deuxième mode de réalisation d'un détecteur de dépassement de température selon l'invention. Description de modes de réalisation La figure 1 montre un mode de réalisation d'un détecteur de dépassement d'une température destiné à être associé à un produit ou un volume ou enceinte dont on veut surveiller la température et être informé du dépassement de la température vers le bas, d'une température li- mite TL. Ce détecteur 1 se compose d'un support 2 notamment en forme de boîtier muni du moyen 3 pour être associé au produit à surveiller. Il peut s'agir d'un adhésif double face si le produit à surveiller présente une surface plane de fixation ou encore une patte ou une boucle permettant de l'attacher. Le support 2 porte un élément mécanique thermosensible 4 constitué ici par une lame ayant une partie mobile 41 et éventuellement un index 42 pour se déplacer en face d'une échelle graduée 5 pour afficher la température et une extrémité fixe 43. Cet élément mécanique thermosensible 4 est constitué par un bilame, dont une extrémité fixe 43 est solidaire du boîtier 2 par un point d'attache 6 et dont l'autre extrémité 41 est libre. L'extrémité fixe 43 de l'élément thermosensible 4 est représentée schématiquement comme étant encastrée. En fait, pour tarer le détecteur par exemple par rapport à l'échelle graduée 5, si celle-ci est solidaire du support 2 ou boîtier, il peut être nécessaire de rendre le point de fixation 6 réglable. Ainsi, à la fin de la fabrication, on pourra régler l'élément thermosensible pour le mettre en position neutre PN à la température de référence TN pour le contrôle du produit. L'élément mécanique thermosensible 4 est exposé à la température régnant au niveau du support 2; cette température est identique ou au moins voisine de la température extérieure au support. Si le support 2 est constitué par un boîtier figuré par des parois 21, la température intérieure varie en fonction de la température extérieure avec une inertie liée au temps de réponse de l'intérieur du support ou boîtier vis-à-vis de la température extérieure. Ce temps de réponse dépend de la résistance thermique du support et des parois de celui-ci; et il lisse les variations rapides de la température extérieure. L'élément mécanique thermosensible 4 est représenté dans la position neutre PN droite, correspondant à la température de référence TN. Cette température n'a pas de signification particulière dans le cadre de la présente invention. L'élément mécanique thermosensible 4 se déforme vers le haut ou vers le bas de la position neutre PN pour la température de référence TN suivant que la température augmente ou diminue par rapport à cette température de référence TN. Par hypothèse dans le présent exemple, lorsque la température augmente par rapport à la température de référence TN, l'élément mécanique thermosensible 4 s'infléchit vers le haut (flèche A) et inverse-ment lorsque cette température diminue, il s'infléchit vers le bas (flèche B). L'orientation utilisée ici est uniquement conventionnelle. Le détecteur 1 doit pouvoir vérifier le dépassement d'une température limite TL, vers le bas, c'est-à-dire vers les basses températures, qui par définition sont inférieures à la température de référence TN. Cette température limite TL est celle que le produit surveillé ne doit pas dépasser vers le bas. Le détecteur de température 1 est conçu pour que la plage de fonctionnement de son élément mécanique thermosensible 4 englobe la température limite TL, par exemple entre une température inférieure TINF et une température supérieure TSUP, définissant ainsi la plage de fonctionnement du détecteur. Le détecteur 1 comporte au moins une partie mobile constituée ici par l'extrémité libre 41 de l'élément mécanique thermosensible 4 dont les différents points se déplacent avec une amplitude différente, augmentant entre l'extrémité fixe 43 et l'extrémité libre 41 qui se déplace sur une trajectoire 44 en fonction des variations de la température. Une butée 7 est placée sur la trajectoire 44 de cette partie mobile 41 de l'élément thermosensible. Selon le présent exemple de réalisation, la butée 7 est une butée mécanique, mobile de manière irréversible sur une trajectoire 71 figurée par un cadre; il peut s'agir d'un guide pour la butée 7. La mobilité irréversible de la butée 7 signifie que la butée ne peut être déplacée qu'en direction des températures basses, vers l'extrémité TINF de la plage de température alors que le mouvement inverse de cette butée est bloqué. Initialement, la butée mobile 7 peut occuper une position quelconque sur la trajectoire 44 de la partie mobile 41 puisque seule importe la position de la butée mobile que l'on constate après l'utilisation du détecteur 1 lorsqu'on vérifie le produit. Pour des raisons de fabrication ou d'utilisation, si l'on veut simplement détecter l'existence d'un dépassement de la température li- mite TL, il peut être intéressant de positionner la butée 7, dès la fabrica- tion du détecteur, dans la position de référence PN, correspondant au contact entre la partie mobile 41 de l'élément thermosensible 4 et de la butée 7 lorsqu'on est à la température limite TL. Suivant les conditions de contrôle, le séjour du produit à la température limite TL peut ne pas être gênant en soi, seul le dépassement vers le bas de cette température limite l'étant. Dans ces conditions le fait que l'élément thermosensible touche simplement la butée 7 dans la position PL correspondant à cette température limite TL ne sera pas effectivement détectée alors que tout dépassement vers le bas se traduira par le déplacement de la butée mobile 7. En fait ces questions de détection reviennent à fixer ou choisir une température limite qui peut être légèrement supérieure ou lé- gèrement inférieure à la température limite réelle TLR qui est celle du pro-duit surveillé. Cette température TLR est figurée ici au-dessus de la température limite TL choisie. Ces choix n'interviennent pas directement dans les caractéristiques de l'invention. Dans l'exemple ci-dessus, la butée 7 à mobilité irréversible 10 est mobile dans une zone de déplacement constituée par exemple par un moyen de guidage 71. La butée mobile peut également être constituée par un moyen chimique ou un moyen physico-chimique, par exemple une surface capillaire dans laquelle on libère un liquide plus ou moins visqueux à la température limite, pour contrôler la durée pendant laquelle le détecteur était à la température limite ou en dessous de celle-ci, en libérant le liquide lorsqu'on passe la température limite TL. Cette zone de guidage 71 peut constituer un ensemble avec la butée 7 et être réglable en position par rapport à la trajectoire 44 de l'élément thermosensible et notamment par rapport à la température limite TL choisie ou température limite réelle TLR. Cette possibilité peut être intéressante pour neutraliser le détecteur avant sa mise en place sur le produit et éviter un déclenchement intempestif rendant le détecteur inutilisable. Il est également possible de bloquer le détecteur 1 ou sa partie mobile 41 destinée à venir contre la butée 7, pour le stockage et le transport du détecteur. Il peut s'agir d'une simple broche 8 extractible, assurant le blocage de l'extrémité mobile 41 mécanique du détecteur, en direction de la butée 7 à mobilité irréversible. La figure 2 montre un autre mode de réalisation en variante du mode de réalisation général précédent dans lequel l'élément thermosensible est enroulé en spirale. Le centre 143 de la spirale constitue le point fixe 106 et l'extrémité extérieure porte une patte constituant la partie mobile 10 coopérant avec la butée 107. Selon une variante non représentée, l'élément thermosensible est constitué par un bilame en forme de coupelle commutant brusquement en changeant de forme à une température déterminée correspond à la température limite. Dans le cas d'un tel élément thermo- sensible en forme de coupelle, la partie mobile est par exemple le sommet de la coupelle qui, en changeant brusquement de forme pour passer d'une forme concave à une forme convexe, au passage de la température limite, déplace par ce mouvement une butée mobile irréversible pour conserver une trace du passage de la température limite. REVENDICATIONS 1 ) Détecteur de dépassement d'une température limite destiné à surveiller l'évolution de la température d'un produit et indiquer le dépassement vers le bas de cette température limite (TL), caractérisé en ce qu' il comprend - un support (2), - un élément mécanique thermosensible (4), * sensible à une plage de températures autour de la température 10 limite (TL) entre les températures autorisées et les températures non autorisées, * ayant au moins une partie mobile (41) dans cette plage de températures suivant une trajectoire définie, et - une butée (7) * placée sur la trajectoire de la partie mobile (41) de l'élément thermosensible (4), et * mobile de manière irréversible en direction des températures non autorisées, le déplacement de la butée (7) étant uniquement produit par la partie mobile (41) de l'élément mécanique thermosensible (4). 2 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément mécanique thermosensible (4) est un bilame. 3 ) Détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bilame (104) est enroulé en spirale dont - l'extrémité centrale (143) est fixe et - l'extrémité extérieure (141) est mobile et constitue la partie mobile de l'élément mécanique thermosensible (104). 4 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (21) est un boîtier créant une résistance thermique entre 35 l'extérieur et l'intérieur contenant l'élément thermosensible (4).