Brevet FR2874519A1 — publié le 20060303

La présente invention concerne un dispositif permettant de contrôler la vitesse de passage d'air frontal dans le plan de la façade mobile d'une sorbonne. Définition d'une Sorbonne Une sorbonne est un équipement de travail que l'on trouve dans l'industrie de la pharmacie, de la chimie, des cosmétiques, de la recherche, de l'enseignement et de toutes les activités qui nécessitent la manipulation de produits soit dangereux, soit volatiles, parfois les deux, pour la santé des opérateurs. Cet équipement est un espace de travail confiné et ventilé, doté d'un système d'extraction de l'air entrant dans la sorbonne. La présente invention contribue à contrôler la conformité d'une sorbonne suivant les exigences de la Norme XPX 15 203. La vitesse frontale, d'air entrant, face au poste de travail doit être la plus homogène possible. Une vitesse d'air trop faible pourra laisser s'échapper du volume de manipulation d'éventuels polluants toxiques. Une fuite accidentelle vers l'extérieur, donc vers l'opérateur risque d'engendrer de graves conséquences. Les vitesses d'air trop importantes risquent de générer des turbulences. La vitesse d'entrée d'air dans la sorbonne est un point sensible. La contrôler permet de s'assurer qu'il n'y a pas d'espace " mort " dans le plan frontal de travail. Suivant la norme XPX 15 203, une sorbonne se définit comme un espace de travail partiellement fermé, qui interdit la diffusion des polluants propagés à l'intérieur, vers les opérateurs et autres personnels situés à proximité de celleci. Ce poste est ventilé par l'introduction d'un courant d'air forcé à travers une ouverture de travail réglable ( surface effective ). A l'intérieur l'air pollué est évacué en toute sécurité par un système d'extraction. Exigences de la Norme XPX 15 203 -AFNOR 1er tirage 96-09-F ISSN 0335-3931 / Indice de classement: X 15-203 / ICS : 71.040.10 La mesure d'air frontale consiste à déterminer la vitesse moyenne de passage de l'air pour une surface effective relativement importante ( longueur L > 800 & hauteur H = 400 [mm] ), en respectant la situation des points de mesures exigée, c'est à dire, une implantation précise dans le plan frontal vertical V"V", mais aussi dans les plans de bout ( plan vertical de face : x"x'", y"y'" et z"z'" ), suivant la figure A. Actuellement, il existe deux procédures pour mesurer la vitesse d'air frontale d'une sorbonne : le balayage sur un temps donné, ou la mesure point par point ne permettant pas la simultanéité. La première technique utilisée consiste à balayer la surface effective de la sorbonne avec un anémomètre à hélice. La seconde méthode consiste à réaliser la mesure point par point. Ces mesures sont effectuées approximativement en neuf points du plan de la façade réglable ( surface effective ) de la sorbonne. Ces points sont définis dans le chapitre 6.2.4.3 de la norme XPX 15 203. Il n'existe pas d'équipement fiable pour mesurer la vitesse d'air frontale d'une sorbonne, simultanément en 9 points, suivant les exigences définies par la norme XPX 15 203, ce qui justifie le développement de ce système performant. Celui-ci permet le respect de l'ensemble des recommandations de la norme. Détails de l'invention La spécificité novatrice de ce système consiste à rendre la mise en place, le réglage, et le positionnement des anémomètres précis et fiables. L'ensemble de ces opérations - la mise en place - le réglage - le positionnement des anémomètres - se réalisant en une seule manipulation. Cette performance est rendue possible grâce à la base mécanique. ( Je ne cherche pas à développer de nouvelles sondes de mesure de vitesse d'air ni à innover en réalisant un système d'acquisition et de traitement des données ). L'appareil répond aux recommandations de la Norme XPX 15 203, il est aussi modulable et permet de contrôler, le cas échéant, des sorbonnes d'une grande longueur. L'invention consiste à optimiser la phase de préparation du contrôle des vitesses tout en assurant la justesse des mesures, grâce au mécanisme composé de deux sous-ensembles : Le socle : Celui-ci repose horizontalement sur le plan de travail de la sorbonne. Le socle est en butée sur les parois verticales de droite et de gauche de la sorbonne. Il est réglable en longueur pour permettre : - de s'adapter aux différentes sorbonnes existantes sur le marché, - de se positionner précisément en butée sur les parois intérieures, l'axe du socle coïncide avec l'axe central du plan de travail ( axe central de mesures ). Les supports: Au nombre de trois, ils sont fixés sur le socle, et sont destinés à recevoir et maintenir les tiges des appareils de mesures ( Anémomètres ). Il y a trois supports positionnés comme suit : - un support central, dans l'axe du socle ( axe central y"y'" de mesures ), - et deux supports latéraux, en retrait de 100 mm de chaque extrémité du socle ( axe latéraux x"x'" et z"z'" de mesures ), - la conception du socle, permet aux trois supports de rester parfaitement alignés quelque soit la longueur de la sorbonne. Chaque support reçoit trois anémomètres. Description La figure 1 représente le socle réglable, constitué d'un ensemble d'éléments Sa, Sb et Sc. Sur cette figure sont repérés : La longueur L ( variable ) de la façade de la sorbonne La distance d'écartement des supports, d = ( L - 200 ) /2 La figure 1a représente un des trois types d'éléments qui constituent le socle, notés Sa. La figure 1 b représente un des trois types d'éléments qui constituent le socle, notés Sb. La figure 1c représente un des trois types d'éléments qui constituent le socle, notés Sc, ( élément extérieur ). La figure 2 représente la vue de face d'un support. Les réservations des deux tiges des anémomètres situés à chaque extrémité sont désaxées et inclinées suivant les angles a et p . Ces angles permettent d'obtenir le positionnement vertical des 3 points de mesures exigés par la norme XPX 15 203 ( h1 = 100, h2 = 200 et h3 = 300 [ mm ] du plan de travail ).Ces points sont représentés par trois symboles identiques alignés dans le même plan de bout. La figure 3 représente la vue de face et la vue de gauche du support représenté sur la figure 1 et la figure 2. Cet ensemble est prévu pour recevoir trois anémomètres. La figure 4 représente schématiquement l'un des neuf appareils de mesures, " anémomètres ". Sur les deux vues, la tige télescopique de l'anémomètre de 0 10 mm est repliée au maximum. L'anémomètre dispose également d'un fourreau protecteur de l'élément sensible qui coulisse sur la tige : position A, fermé pour le transport, position B, ouvert en fonctionnement. Détail du socle Le socle est constitué de trois types d'éléments Sa, Sb et Sc représentés sur les figures 1 -1a-1b-1c. Les pièces sont assemblées pour constituer un ensemble réglable longitudinalement par translation. Les six éléments centraux sont répartis comme suit : Deux pièces de longueur 300 mm, repérées Sa sur la figure 1. Quatre pièces de longueur 500 mm, repérées Sb sur la figure 1. L'assemblage des éléments par des axes permet la liberté de rotation. On note la position des trois supports. Les extrémités, repérées Sc, sont placées de part et d'autre des éléments centraux. Les éléments Sc recevront chacun un support. Ils possèdent un bord en forme d'arc de cercle de rayon R2 = 100 mm, permettant à l'axe du support d'être placé à 100 mm des faces latérales intérieures de la sorbonne quelque que soit la longueur de celle-ci. Pour augmenter la longueur du socle, on démonte les quatre liaisons repérées o et o' sur la figure 1. L'allongement s'obtient par l'addition de quatre éléments centraux Sb, deux en o et deux en o'. Détail du support Le support est conçu pour s'adapter aux appareils standards de mesure existant. Mesure de l'air frontale pour une ouverture de la sorbonne de 400 mm Ces conditions sont celles prévues par la norme XPX 15 203, au chapitre 5.1.1 vitesse d'air frontale , comme le montre la figure A. L'ouverture de la vitre de la sorbonne est placée à 400 mm. Dans ce cas, les neuf points de mesure ont une hauteur déterminée dans le plan de la façade mobile, c'est à dire : trois points à h1=100 mm de hauteur, du plan de travail de la sorbonne. trois points à h2=200 mm de hauteur, du plan de travail de la sorbonne. trois points à h3=300 mm de hauteur, du plan de travail de la sorbonne Chaque support s'aligne dans un plan vertical de bout de mesures ( le support central dans l'axe de la sorbonne y"y"', les supports latéraux à 100 mm des extrémités sur les axes x"x'" et z"z'" ). Suivant les figures 2 & 3, l'emplacement des anémomètres dans le support est incliné, sauf l'anémomètre central. L'inclinaison des deux anémomètres extérieurs suivant les angles a et beta par rapport à la verticale, assure l'alignement des 3 points de mesures dans le plan vertical en plaçant les sondes sur les axes horizontaux de mesures ( h1 = 100 mm, h2 = 200 mm et h3 = 300 mm ). Les appareils de mesures - emploi de sondes existantes Les anémomètres, comme le montre les figures 2 et 3, sont maintenus par serrage entre les éléments e1 et e2 de la figure 3. La tige de l'anémomètre est placée dans la réservation de 10 mm, en butée sur la base du support e2. Le câble de l'anémomètre circule dans l'encoche prévue à cet effet. Le traitement de l'information - utilisation de procédés existants Je ne cherche pas à innover en réalisant un système d'acquisition et de traitement des données. Cette invention est notable par le fait que le dispositif permettant de fixer des capteurs de vitesse d'air afin de mesurer la vitesse de passage de l'air se caractérise en ce qu'il se compose d'un socle déformable et de trois support, le dispositif constitué du socle se caractérise en ce qu'il est modulable en longueur par déformation, composé de trois type d'éléments Sa - Sb - Sc reliés par des liaisons X permettant la rotation entre eux, le dispositif constitué des deux éléments du socle Sc se caractérise en ce que la forme des éléments extérieurs du socle Sc permet de maintenir en permanence les points R et T.à 100 mm en butée de la face interne de la sorbonne quelque soit l'angle d'ouverture co.Le dispositif constitué de l'ensemble des éléments du socle se caractérise en ce qu'il permet de garder en permanence l'alignement frontal des trois points R U T dans un même axe v v', axe du plan frontal de la vitre de la sorbonne quelque soit l'angle co. Le dispositif constitué de l'ensemble des éléments du socle se caractérise en ce qu'il permet que le point U se situe sur l'axe y y' axe central de la sorbonne, quelque soit l'écartement du socle, soit la distance CD ( longueur de la sorbonne), on a toujours RU = UT = ( CD - 200 mm ) / 2. Le dispositif constitué de trois supports identiques se caractérise en ce que chaque support permet l'alignement vertical suivant l'axe q q' des points de mesure, car le point i est situé sur cet axe central q q'. Le point i est le point de liaison du support au socle.Le dispositif caractérisé en ce que les 3 points de mesure des 3 sondes sont parfaitement alignés sur l'axe vertical q q' grâce à l'inclinaison des sondes extérieures placées de manière à ce que les points de lecture soient à 100 mm, 200 mm et 300 mm de la base de la sorbonne. Les points de perçage sont définis par les points i, j et k. Les deux percements latéraux sont réalisés l'un et l'autre à des distances ij et ik et selon des angles a et p qui permettent le parfait alignement vertical des 3 points de lecture. Les distances ij et ik sont inégales. REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant de fixer des capteurs de vitesse d'air afin de mesurer la vitesse de passage de l'air, caractérisé en ce qu'il se compose d'un socle déformable et de trois support - Figure Rp. 2) Dispositif selon la revendication 1, constitué du socle, caractérisé en ce qu'il est modulable en longueur par déformation. Composé de trois type d'éléments Sa - Sb - Sc reliés par des liaisons X permettant la rotation entre eux - Figure R1. 3) Dispositif selon la revendication 1, constitué des deux éléments du socle Sc, caractérisé en ce que la forme des éléments extérieurs du socle Sc permet de maintenir en permanence les points R et T.à 100 mm en butée de la face interne de la sorbonne quelque soit l'angle d'ouverture - Figure R2. 4) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2, constitué de l'ensemble des éléments du socle, caractérisé en ce qu'il permet de garder en permanence l'alignement frontal des trois points R U T dans un même axe v v', axe du plan frontal de la vitre de la sorbonne quelque soit l'angle - Figure R3. 5) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2, constitué de l'ensemble des éléments du socle, caractérisé en ce qu'il permet que le point U se situe sur l'axe y y' axe central de la sorbonne, quelque soit l'écartement du socle, soit la distance L = CD ( longueur de la sorbonne), On a toujours d = RU = UT = ( L - 200 mm ) /2- Figure R4. 6) Dispositif selon la revendication 1, constitué de trois supports identiques, caractérisé en ce que chaque support permet l'alignement vertical suivant l'axe q q' des points de mesure, car le point i est situé sur cet axe central q q'. Le point i est le point de liaison du support au socle - Figure R5. 7) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 6, caractérisé en ce que les 3 points de mesure des 3 sondes sont parfaitement alignés sur l'axe vertical q q' grâce à l'inclinaison des sondes extérieures placées de manière à ce que les points de lecture soient à 100 mm, 200 mm et 300 mm de la base de la sorbonne. Les points de perçage sont définis par les points i, j et k. Les deux percements latéraux sont réalisés l'un et l'autre à des distances ij et ik et selon des angles a et p qui permettent le parfait alignement vertical des 3 points de lecture. Les distances ij et ik sont inégales- Figure R5.