Brevet FR2876450A1 — publié le 20060414

La présente invention concerne un dispositif détecteur et indicateur de pression destiné à mesurer et à indiquer visuellement la pression interne d'un contenant totalement ou en partie transparent et hermétiquement fermé. Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté à indiquer et à mesurer la pression interne d'un récipient transparent de type bouteille ou flacon sous pression, et notamment à mesurer et à surveiller l'évolution de la pression régnant à l'intérieur d'une bouteille contenant une boisson gazeuse, par exemple un vin mousseux obtenu par la méthode champenoise. Un vin élaboré selon la méthode champenoise subit d'abord une première fermentation dite alcoolique en cuve, puis une deuxième fermentation en bouteille au cours de laquelle se produit un dégagement de gaz carbonique, responsable de la prise de mousse à l'intérieur de la bouteille et se traduisant par une augmentation de la pression interne. Cette deuxième fermentation est déclenchée par l'ajout de sucre, de ferments, de levures ou de liqueurs diverses, au vin issu de la première fermentation en cuve, après sa mise en bouteille. En pratique, après l'introduction de ces divers ingrédients, on place dans l'embouchure du goulot une cartouche de bouchage en matière plastique appelée classiquement bidule. Ce bidule comprend une partie cylindrique creuse de diamètre externe correspondant au diamètre interne du goulot et un disque fermant l'extrémité supérieure de la partie cylindrique et débordant à la périphérie de celle-ci de manière à venir reposer sur le bord du goulot pour limiter l'enfoncement du bidule. La bouteille est ensuite capsulée. Dans certains cas, le bidule peut initialement contenir dans sa partie cylindrique creuse tous les ingrédients nécessaires à la deuxième fermentation ou une partie de ceux- ci. Les bouteilles sont alors stockées à l'horizontale pendant une durée variable de plusieurs semaines à plusieurs mois à température constante de l'ordre de 12 à 18 C. La deuxième fermentation a lieu au cours de ce vieillissement durant lequel la pression augmente progressivement à l'intérieur des bouteilles. Au cours de cette fermentation, il se forme un dépôt que l'on fait descendre dans le goulot par des opérations de remuage consistant à tourner régulièrement et à redresser progressivement la bouteille jusqu'à une position sur pointe, c'est-à-dire tête en bas. Dans cette position finale, le dépôt s'accumule dans le bidule, lequel est évacué avec le dépôt lors de l'étape ultérieure de dégorgement. Pour le viticulteur, il est important de s'assurer du bon déroulement de cette deuxième fermentation et surtout de déterminer avec exactitude le moment où celle-ci est terminée. En effet, il est important pour lui de diminuer le temps nécessaire à la fabrication afin de pouvoir commercialiser au plus tôt sa production. Cependant, s'il interrompt la deuxième fermentation avant que celle-ci ne soit terminée pour procéder aux étapes ultérieures de fabrication et de traitement, il obtiendra un vin de qualité médiocre qu'il sera obligé de brader. La mesure de la pression à l'intérieur des bouteilles, qui croit progressivement au cours de la deuxième fermentation puis stagne à la fin de celle-ci, permet de suivre l'évolution de cette deuxième fermentation et d'en déterminer la fin. Pour réaliser cette mesure, la pratique actuelle consiste à prélever chaque jour une ou plusieurs bouteilles de chaque cuvée, de préférence au moins deux pour que le résultat soit significatif, à les apporter au laboratoire et à mesurer leur pression interne au moyen d'un aphromètre. Cet appareil est un manomètre à aiguille qui perce la capsule et le bidule afin de mesurer la pression à l'intérieur des bouteilles. Lors de la mise en place de l'aphromètre, il se produit, du fait de l'ouverture du récipient, une fuite de pression qui fausse la mesure et la rend peu fiable. De plus, la fermeture et le contenu des bouteilles ayant servi d'échantillons représentatifs de la cuvée sont détériorés et celles-ci ne peuvent plus être commercialisées. Cette méthode de mesure demande de nombreuses manipulations et doit être renouvelée régulièrement, de préférence chaque jour, pour chaque cuvée. Elle occasionne donc de lourdes pertes pour le viticulteur. Le but de l'invention est de fournir un dispositif indicateur de pression, simple à utiliser, permettant de mesurer la pression à l'intérieur d'une bouteille d'une façon non destructrice et non invasive. Pour résoudre ce problème technique, une solution a été proposée dans la demande de brevet européen EP 0.556.090. Cette demande divulgue une jauge de pression pour bouteille de champagne formée d'un petit tube capillaire fixé à la surface intérieure du bidule. Lorsque le bidule est mis en place, le tube capillaire est plongé dans la bouteille de telle sorte qu'au moment où la pression augmente suite à la fermentation, le liquide est forcé à s'élever dans le tube. Le niveau du liquide dans le tube capillaire peut être observé par le col de la bouteille et donne une indication de la pression interne. Ce dispositif antérieur est simple, peu coûteux et permet une mesure non intrusive et non destructrice. Il présente néanmoins certains inconvénients qui le rendent inutilisable. En effet, au cours de la deuxième fermentation il se forme des dépôts solides qui peuvent boucher le capillaire et empêcher toute mesure. En outre, à la fin du processus de fermentation, c'est-à-dire au moment où la prise de mesure est la plus cruciale, les bouteilles se trouvent sur pointe et donc dans une position incompatible avec le fonctionnement de ce dispositif antérieur. Au contraire, le dispositif selon l'invention est parfaitement adapté à une telle application. Il peut être utilisé dans de bonnes conditions quelle que soit la position du contenant et sans être gêné par la présence de dépôts solides. Pour résoudre ce problème technique, l'invention fournit un dispositif indicateur de pression destiné à être inséré dans un contenant totalement ou en partie transparent et hermétiquement fermé, notamment une bouteille de vin champagnisé, de manière à indiquer visuellement la pression interne du contenant. Le dispositif selon l'invention comprend: une cellule de détection comportant un capteur de pression; 20. un afficheur permettant de visualiser la valeur de pression mesurée par la cellule de détection; une carte électronique servant de plaque support et regroupant les circuits et les composants nécessaires au fonctionnement du dispositif et notamment un circuit de commande qui pilote la cellule de détection et l'afficheur; et une alimentation électrique autonome. Avantageusement, le dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'invention peut comporter en outre un balourd permettant de lester le dispositif pour qu'il coule au fond du contenant et qu'il soit orienté de manière que la surface de lecture de l'afficheur reste toujours visible quelle que soit la position du contenant. Il peut comporter également un moyen de détection de la température et un moyen d'indication de la valeur de température mesurée. Le dispositif indicateur selon l'invention est mis en place dans quelques bouteilles représentatives de chaque lot ou cuvée avant la pose des capsules de fermeture. Pour suivre le déroulement de la deuxième fermentation, le viticulteur n'a plus en suite qu'à venir relever la valeur de la pression interne de ces bouteilles. Ce contrôle, uniquement visuel et ne requérant aucune manipulation compliquée, peut être renouvelé aussi souvent que nécessaire sans occasionner de perte pour le viticulteur. Avantageusement, le dispositif indicateur selon l'invention est réutilisable. Ses piles peuvent de plus être remplacées si nécessaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, description faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'invention; la figure 2 est une vue générale en perspective d'un détecteur de pression selon l'invention placé dans une bouteille à travers la paroi de laquelle on approche un aimant; la figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'invention; la figure 4 est un schéma simplifié par blocs des éléments fonctionnels du dispositif selon l'invention. Le dispositif détecteur et indicateur de pression selon la présente invention va maintenant être décrit de façon détaillée en référence aux figures 1 à 4. Les éléments équivalents représentés sur les différentes figures porteront les mêmes références numériques. Sur les figures 1 et 3, on a représenté un dispositif détecteur et indicateur de pression 1 selon l'invention seul et à l'état libre. Ce dispositif 1 comporte une carte électronique 2 regroupant tous les circuits et les composants nécessaires au fonctionnement du dispositif et qui peut en outre avantageusement servir de plaque support 3. De préférence, cette plaque support 3 présente une forme sensiblement rectangulaire d'épaisseur réduite. Une cellule de détection 4 comportant un capteur de pression 5 est montée sur cette plaque support 3, préférentiellement à l'une des extrémités de celle-ci. Le capteur de pression 5 est par exemple du type à détecteur de déplacement d'une membrane affleurante ondulée ou à capsule comprimable ou comportant une sonde à transducteur. Selon une variante intéressante, la cellule de détection 4 peut en outre comporter ou être couplée ou autrement associée à un capteur de température 6 pour donner la température intérieure du contenant, valeur intéressante pour le contrôle de l'évolution des phénomènes physicochimiques se développant au cours du procédé de production par exemple d'un produit alimentaire fermenté. La cellule de détection 4 est préférentiellement entourée par une enveloppe de protection 7, solidarisée à la plaque support 3 et pourvue d'une ouverture 8 sur l'une de ses faces pour que la cellule de détection 4 puisse être en contact avec l'espace intérieur 9 du contenant 10 à surveiller. L'enveloppe de protection 7 protège la cellule de détection 4 des chocs. Selon la variante préférentielle représentée, elle forme un logement cylindrique dont l'une des parois d'extrémité est absente. Cette forme cylindrique permet avantageusement au dispositif de rouler pour accompagner les mouvements du contenant sans être endommagé. éventuellement de température mesurées par la cellule de détection 4. L'afficheur 11 est de préférence disposé sur la face supérieure de la plaque support 3 de manière à être visible à travers la paroi 12 transparente du contenant 8, ou la partie transparente de celle-ci. Il s'agit d'une lecture directe de la ou des valeur(s) mesurée(s), mais on peut éventuellement envisager de transmettre ces valeurs à distance par tout moyen de télétransmission infrarouge, ultrasonore, hertzien ou tout autre, vers une unité réceptrice par exemple une unité informatique chargée de gérer par un programme adapté l'ensemble des informations relatives au lot en cours de surveillance et même aux différents lots de toute une unité de production. La carte électronique 2 comporte tous les circuits nécessaires à la transmission des valeurs mesurées par la cellule de détection 4 et au fonctionnement de l'afficheur 11, et notamment un circuit de commande 13. Le dispositif est alimenté par une alimentation électrique autonome 14 formée par exemple d'une ou de plusieurs pile(s) ou batterie(s) 15, au nombre de trois sur la variante représentée. L'alimentation 14 est de préférence montée à l'intérieur d'un logement 16, par exemple cylindrique et disposé à l'autre extrémité de la plaque support 3. Le logement 16 est fermé de manière étanche par un couvercle 17 qui est préférentiellement amovible pour permettre un remplacement des piles 15 en cas de nécessité. Selon une variante préférentielle, cette Le dispositif 1 comporte également un afficheur 11 par exemple du type multi-segments permettant de visualiser les valeurs de pression et alimentation s'effectue à travers un interrupteur 18 actionnable de l'extérieur, par exemple un interrupteur à lame souple, connu sous le sigle ILS, pouvant être basculé sous l'effet d'un champ magnétique extérieur. L'alimentation électrique n'est donc raccordée aux circuits qu'elle alimente que sur action extérieure permettant ainsi d'économiser l'énergie par une durée de fonctionnement courte, limitée au moment de la prise des informations comme on le verra ci- après. Avantageusement dans ce cas, le remplacement des piles 15 sera peu fréquent et pourra par exemple être combiné avec un réétalonnage du dispositif. Ce réétalonnage ou recalibrage du dispositif 1 peut être réalisé au moyen d'une entrée 19 en liaison avec le circuit de commande 13. Avantageusement, cette entrée 19 peut également servir à charger des mises à jour des logiciels de fonctionnement du dispositif. De préférence, le dispositif 1 selon l'invention peut comporter en outre un balourd 20 permettant de lester le dispositif 1 pour qu'il coule au fond du contenant et qu'il soit toujours orienté de manière que la surface de lecture de l'afficheur 11 reste visible quelle que soit la position du contenant 10. Ce balourd 20 est préférentiellement solidarisé à la face inférieure de la plaque support 3. Sa position est déterminée en fonction du centre de gravité du dispositif 1. Il peut ainsi par exemple se trouver sensiblement en dessous de l'afficheur 11 comme représenté. En fonctionnement, les matériaux constitutifs du dispositif 1 selon l'invention se trouvent en contact avec le contenu 21 du récipient 10, par exemple en contact avec du vin dans le cas d'une application de l'invention à une bouteille de vin champagnisé. Pour ne pas polluer le contenu 21 et d'autre part pour résister à son contact, la surface périphérique du dispositif 1 selon l'invention est préférentiellement recouverte d'une couche protectrice 22, composée par exemple et selon les applications d'une résine étanche ou d'un revêtement anti-corrosion. Dans le cas d'une application dans le domaine alimentaire, on peut appliquer ensuite sur le dispositif une couche supplémentaire de résine alimentaire. Bien entendu, il peut s'agir de deux couches superposées ou d'une seule couche remplissant simultanément les deux fonctions. Dans certains cas, la résine alimentaire peut également être utilisée seule. Les dimensions du dispositif 1 selon l'invention sont adaptées pour qu'il puisse être inséré dans le goulot 23 d'un contenant 10, par exemple celui d'un contenant normalisé du type bouteille 24 de boisson ou autre. Bien entendu les dimensions pourront varier en fonction des applications envisagées. La figure 4 résume de façon schématique les différents éléments fonctionnels du dispositif détecteur et indicateur de pression 1 selon l'invention. Un circuit de commande 13 pilote une cellule de détection 4 comportant un capteur de pression 5 et éventuellement un capteur de température 6, afin de réaliser des mesures de la pression et éventuellement de la température régnant autour du dispositif, et un afficheur 11 permettant, une fois la mesure effectuée, d'afficher la ou les valeur(s) détectée(s). Le circuit de commande 13, ainsi que la cellule de détection 4 et l'afficheur 11 sont alimentés par une alimentation 14 de préférence sous la forme de piles 15 ou de batteries. Cette alimentation s'effectue par l'intermédiaire d'un interrupteur 18 actionnable de l'extérieur, préférentiellement de type interrupteur à lame souple (ILS). Une application préférentielle du dispositif selon l'invention pour l'observation de la pression à l'intérieur d'une bouteille 24, notamment dans le cadre de la surveillance de la deuxième fermentation d'un vin champagnisé, a été représentée sur la figure 2. Le dispositif indicateur 1 selon l'invention a été introduit dans le goulot 23 d'une bouteille 24 à parois 12 transparentes renfermant un liquide 25 tel que du vin destiné à subir une deuxième fermentation. Après l'introduction des divers ingrédients nécessaires à cette deuxième fermentation et l'insertion du dispositif 1 selon l'invention, un bidule 26 est positionné sur le goulot 23, puis la bouteille 24 est hermétiquement fermée par une capsule de fermeture 27. Avantageusement, le dispositif indicateur de pression 1 selon l'invention est un système libre et unitaire, qui peut être indépendant du bidule 26 ou de tout autre constituant de la bouteille 24 ou de sa fermeture. Son emplacement n'est pas limité au goulot et peut se situer dans un endroit quelconque de la bouteille, comme illustré à titre d'exemple sur la figure 2. Il peut ainsi bouger librement à l'intérieur de la bouteille lorsque la position de cette dernière change. Grâce au balourd 20, le dispositif 1 vient se placer au fond de la bouteille 24, son afficheur 11 tourné vers le haut. Le bidule 26 reste libre et peut ainsi être standard et/ou contenir les ingrédients nécessaires pour engendrer cette deuxième fermentation. Il peut également recueillir les dépôts de fermentation sans que cette opération soit gênée par la présence du dispositif indicateur 1 selon l'invention. Au cours des opérations de fermentation et de remuage, le dispositif indicateur de pression 1 selon l'invention se retrouve en contact avec le liquide sans que cela ne perturbe son fonctionnement. De même, la présence éventuelle de dépôts liés à la fermentation n'occasionne aucun disfonctionnement. Le dispositif 1 selon l'invention est destiné à fournir à l'extérieur sur demande les informations de pression et éventuellement de température intérieures pendant la phase de surveillance de la deuxième fermentation. Pour ce faire et comme représenté sur la figure 2, il suffit d'approcher un aimant 28 de la paroi 12 de la bouteille 24. Par sa présence à proximité, l'aimant 28 permet d'actionner l'interrupteur ILS 18 en vue d'alimenter électriquement le bloc électronique du dispositif. La mesure est réalisée par la cellule de détection 4 et le résultat s'affiche sur l'afficheur 11. Avantageusement, l'aimant 28 peut être monté dans un support non représenté canalisant ou focalisant les lignes de champs en direction de l'interrupteur ILS 18. Lorsque la ou les valeur(s) ont été lue(s), on éloigne l'aimant 28, ce qui ouvre l'interrupteur 18 et stoppe l'alimentation du dispositif, prolongeant ainsi la durée de vie des piles 15. Grâce au dispositif indicateur 1 selon l'invention, la valeur de la pression à l'intérieur de la bouteille 24 est parfaitement lisible à tout moment, à travers les parois 12 transparentes de celle-ci et ceci sans effraction et sans perturbation, ni altération de son contenu 21. Comme déjà mentionné dans l'introduction, le dispositif indicateur de pression 1 selon l'invention est particulièrement adapté pour surveiller la deuxième fermentation d'un vin champagnisé. Néanmoins, l'invention n'est pas limitée à une telle application, ni même à une utilisation au sein d'une bouteille 24. Elle peut être utilisée avec avantage dans le domaine des boissons et plus généralement dans le secteur alimentaire. Cependant, elle peut aussi être utilisée dans de nombreux autres domaines techniques, notamment dans l'industrie pharmaceutique, cosmétique, agroalimentaire ou par exemple dans les laboratoires de chimie, biologie, pharmacie ou analogue. Elle peut également être appliquée à la surveillance de lieux de stockage ou autres. De manière évidente, l'invention ne se limite pas au mode de réalisation préférentiel décrit précédemment et représenté sur les différentes figures, l'homme du métier pouvant y apporter de nombreuses modifications et imaginer d'autres variantes sans sortir de la portée et du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif détecteur et indicateur de pression, destiné à être inséré dans un contenant (10) totalement ou en partie transparent et hermétiquement fermé, notamment une bouteille (24) de vin champagnisé, de manière à indiquer visuellement la pression interne du contenant caractérisé en ce qu'il comprend: une cellule de détection (4) comportant un capteur de pression (5) ; un afficheur (11) permettant de visualiser la valeur de pression mesurée par la cellule de détection (4) ; une carte électronique (2) servant de plaque support (3) et regroupant les circuits et les composants nécessaires au fonctionnement du dispositif et notamment un circuit de commande (13) qui pilote la cellule de détection (4) et l'afficheur (11) ; et une alimentation électrique autonome (14). 2. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon la revendication précédente caractérisé en ce que le capteur de pression (5) est du type à détecteur de déplacement d'une membrane affleurante ondulée ou à capsule comprimable ou comportant une sonde à transducteur. 3. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la cellule de détection (4) est montée sur l'une des extrémités de la plaque support (3) . 4. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la cellule de détection (4) est entourée par une enveloppe de protection (7), solidarisée à la plaque support (3) et pourvue d'une ouverture (8) sur l'une de ses faces. 5. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon la revendication précédente caractérisé en ce l'enveloppe de protection (7) forme un logement cylindrique dont l'une des parois d'extrémité est absente. 6. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'afficheur (11) est du type multi-segments et est disposé sur la face supérieure de la plaque support (3). 7. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'alimentation électrique autonome (14) est formée d'au moins une pile ou batterie (15). 8. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'alimentation (14) est montée à l'intérieur d'un logement étanche (16) fermé par un couvercle (17) amovible. 9. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon la revendication précédente caractérisé en ce que le logement étanche (16) est cylindrique et disposé à l'extrémité de la plaque support (3). 10. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'alimentation électrique s'effectue par l'intermédiaire d'un interrupteur (18) actionnable de l'extérieur. 11. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'interrupteur (18) actionnable de l'extérieur est un interrupteur à lame souple (ILS) actionnable au moyen d'un aimant (28). 12. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'aimant (28) est monté dans un support canalisant ou focalisant les lignes de champs en direction de l'interrupteur à lame souple (18). 13. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre un balourd (20) permettant de lester le dispositif (1) pour qu'il coule au fond du contenant (10) et qu'il soit orienté de manière que la surface de lecture de l'afficheur (11) reste toujours visible quelle que soit la position du contenant (10). 14. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon la revendication précédente caractérisé en ce que le balourd (20) est solidarisé à la face inférieure de la plaque support (3), sensiblement en dessous de l'afficheur (11). 15. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de détection de la température et un moyen d'indication de la valeur de température mesurée. 16. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de transmission à distance de la valeur détectée vers une unité réceptrice. 17. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que sa surface périphérique est recouverte d'une couche protectrice (22). 18. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon la revendication précédente caractérisé en ce que la couche protectrice (22) se compose d'une résine étanche. 19. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon la revendication 17 ou 18 caractérisé en ce que sa surface périphérique est recouverte d'une couche de résine alimentaire. 20. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre une entrée (19) en liaison avec le circuit de commande (13) permettant son réétalonnage. 21. Dispositif détecteur et indicateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ses dimensions sont adaptées pour qu'il puisse être inséré dans le goulot (23) d'un contenant normalisé du type bouteille (24) de boisson.