Brevet FR2877085A1 — publié le 20060428

Système de mesure de température. La présente invention concerne le domaine des enceintes pour la conservation ou le traitement de produits notamment alimentaires. La présente invention concerne le domaine des cellules de réfrigération ou congélation rapide, et des fours, notamment culinaires, de type individuel, par exemple pour l'équipement de la maison, de type collectif, par exemple pour une cantine scolaire ou d'entreprise, ou encore industriel, pour la conservation ou la préparation de plats cuisinés dans le domaine agroalimentaire. La conservation des aliments nécessite un suivi de leur température par des moyens de mesure de température, par exemple une sonde qui peut être disposée au voisinage d'un produit alimentaire ou enfichée dans le produit alimentaire. L'utilisation d'une sonde reliée par un câble de connection à une cellule de réfrigération entraîne parfois l'arrachement du câble, en particulier lorsque la cellule de réfrigération est pourvue de deux portes opposées permettant un accès d'un côté et de l'autre de la cellule de réfrigération. Un opérateur accédant à l'intérieur de la cellule de réfrigération par l'une des portes ne s'aperçoit souvent pas de la présence d'une sonde positionnée à partir de l'autre porte. Il peut en résulter une détérioration rapide du câble de connection ou encore la chute d'aliments qui doivent alors être jetés. La sonde de température à coeur est également utilisée pour la cuisson d'aliments, comme des rosbifs, des jambons, des rôtis de porc, ou encore des rôtis de veau. Les fours de type collectif utilisent souvent des sondes de température reliées par un fil à une unité de traitement extérieure à l'enceinte du four, voir le document US 2003/0007544, ou encore le document FR-A-2 798 724. La sonde est généralement reliée par un câble de connexion à l'unité de traitement externe. Le câble est pourvu à ses extrémités de connecteurs. Or, les connecteurs des câbles vieillissent de façon prématurée en raison des cycles de chaleur et d'humidité des cuissons, d'où un risque de panne élevé. On connaît également des sondes à transmission sans fil, voir les documents US 4 377 733, ou encore US 2003/0007544, qui requièrent alors une électronique adaptée dans l'unité de traitement. De tels dispositifs ne peuvent être adaptés à des fours existants. Il est souhaitable de pouvoir disposer d'une sonde à télétransmission par ondes, adaptable à des dispositifs existants, tels que des cellules de réfrigération dont l'unité de traitement possède une entrée prévue pour être reliée à une sortie d'une sonde de température. Ainsi, un système de mesure de température d'une enceinte fermée, notamment frigorifique ou chauffante, comprend une sonde de température prévue pour être disposée dans ladite enceinte, un convertisseur analogique/numérique relié à la sonde, un émetteur relié au convertisseur analogique/numérique, un récepteur distant et un convertisseur numérique/analogique relié au récepteur et capable de transformer un signal reçu du récepteur en un signal sensiblement identique au signal de sortie de la sonde, la sortie du convertisseur numérique/analogique pouvant ainsi être reliée à une entrée d'un dispositif de traitement prévue pour être reliée à la sonde. On bénéficie ainsi d'un moyen de mesure de température d'utilisation particulièrement aisée. Un tel système est bien adapté aux cellules de réfrigération. La sonde peut comprendre au moins une résistance à coefficient de température positif ou négatif, ou un thermocouple. Dans un mode de réalisation, la sonde comprend une tige pointue, apte à être enfichée dans un produit alimentaire et au moins un élément capteur de température logé dans ladite tige. Une pluralité d'éléments capteurs, par exemple deux ou trois, peuvent être logés dans la tige, l'un des éléments capteurs pouvant être disposé à proximité de la pointe de la tige. Dans un mode de réalisation, le système comprend un câble souple reliant la sonde au convertisseur analogique/numérique. La sonde et le convertisseur analogique/numérique sont distants l'un de l'autre. Le câble est préférablement scellé à ses deux extrémités. On peut ainsi disposer le convertisseur analogique/numérique dans l'enceinte, par exemple sur une grille de support de produit alimentaire, ou encore à l'extérieur de l'enceinte. La sonde peut être enfichée dans le produit alimentaire en minimisant les risques de détérioration dudit produit alimentaire sous l'effet du poids de la sonde. Dans un autre mode de réalisation, le système comprend un boîtier logeant le convertisseur analogique/numérique et l'émetteur, la sonde étant fixée au boîtier. Le boîtier peut être pourvu de moyens d'accrochage sur une grille ou une plaque de l'enceinte ou encore sur un récipient dans lequel est disposé ledit produit alimentaire. Avantageusement, l'émetteur et le récepteur sont des émetteurs récepteurs, de façon que l'unité de traitement puisse émettre des signaux à destination de la sonde et vice versa. Dans un mode de réalisation, le système comprend un pied de support de la sonde ou du convertisseur analogique/numérique. Dans un mode de réalisation, le système comprend un crochet de support de la sonde ou du convertisseur analogique/numérique. Le système peut comprendre un dispositif de traitement pourvu d'une entrée analogique capable d'être reliée à la sortie de la sonde et reliée à la sortie du convertisseur analogique/numérique, d'un élément de régulation, d'une unité de calcul et d'un afficheur. Un système de transmission d'informations de température d'une sonde, prévu pour être disposé dans une enceinte fermée, comprend un convertisseur analogique/numérique apte à être relié à la sonde, un émetteur relié au convertisseur analogique/numérique, un récepteur distant et un convertisseur numérique/analogique relié au récepteur et capable de transformer un signal reçu du récepteur en un signal sensiblement identique au signal d'entrée du convertisseur analogique/numérique, de façon que la sortie du convertisseur numérique/analogique puisse être reliée à une entrée du dispositif de traitement prévue pour être reliée à ladite sonde. On peut ainsi utiliser le système dans une cellule de réfrigération ou congélation rapide de type conventionnel, prévue pour être relié à la sortie analogique d'une sonde par l'intermédiaire d'un câble. Le système est donc particulièrement bien adapté pour venir faciliter l'utilisation de cellules de refroidissement existantes sans contraindre l'utilisateur à changer de cellule de refroidissement s'il veut bénéficier d'une sonde à télétransmission par ondes. Il en va de même pour les fours alors que le coût d'un four professionnel est relativement élevé, supérieur à dix fois le prix d'un four grand public. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un four selon un aspect de l'invention; -la figure 2 est un schéma de principe du système selon un aspect de l'invention; - la figure 3 est une vue schématique d'un four selon un autre aspect de l'invention; -les figures 4 et 5 sont des vues schématiques d'autres modes de réalisation de l'invention; et - la figure 6 est une vue schématique d'une cellule de réfrigération ou congélation rapide selon un aspect de l'invention. Comme on peut le voir sur la figure 1, le four 1 comprend une enceinte 2 définissant un espace intérieur 3. L'enceinte 2 est pourvue d'une porte, non représentée, et est de type calorifugé, comprenant une paroi extérieure, une paroi intérieure et un matériau d'isolation disposé entre la paroi extérieure et la paroi intérieure. Pour des raisons de facilité de nettoyage et d'hygiène, les parois extérieure et intérieure pourront être réalisées en tôle d'acier inoxydable. Dans l'espace intérieur 3, peuvent être disposées des grilles 5 permettant de disposer des plats ou des produits à cuire sur plusieurs niveaux. On a représenté ici des rosbifs 4. Le four 1 comprend un capteur 6 de la température Te de l'espace intérieur 3. En outre, est prévue une sonde 7 pour la mesure de la température Tc au coeur des produits à cuire 4. Le capteur 6 est relié, par exemple par des fils, à une unité de calcul 8 apte à interpréter les données reçues. L'unité de calcul 8 comprend un microprocesseur, une ou plusieurs mémoires, un bus de communication entre le microprocesseur et la mémoire et un ou plusieurs logiciels stockés dans la mémoire et aptes à être exécutés par le microprocesseur. L'unité centrale 8 est associée à un tableau de commande 9 permettant l'affichage d'informations, par exemple d'informations de température, et des boutons de commande sous la forme d'un écran tactile ou encore d'un afficheur et de boutons distincts. Le four comprend en outre, une pluralité de résistances de chauffage 10, ici trois, de forme générale circulaire, et commandées, l'une par une interface 11, par exemple à un relais électromécanique, et les deux autres par une interface 12 qui peut être du même genre. Les interfaces 11 et 12 sont reliées à l'unité de calcul 8. Un ventilateur centrifuge 13 est disposé dans l'espace circulaire entre les résistances 10 et est entraîné par un moteur 14, également relié et commandé par l'unité de calcul 8. La sonde 7 comprend une tige effilée 19 réalisée en matériau conducteur de la chaleur, par exemple en acier inoxydable, creuse, dans laquelle est disposé au moins un capteur de température, non visible sur la figure 1, par exemple sous la forme d'une résistance à coefficient de température positif ou négatif, ou d'un thermocouple. De préférence, la tige 19 est pourvue d'une pluralité de capteurs de température, par exemple trois, dont l'un disposé à proximité de l'extrémité libre de la tige 19 et les autres échelonnés à environ 10 à 15 mm l'un de l'autre. À son extrémité opposée à l'extrémité libre, la tige est prolongée par une poignée 20. Un câble 21 est relié à la tige 19, traverse la poignée 20 et rejoint à son extrémité opposée un boîtier 22. Le câble 21 peut être du type à deux conducteurs par capteur et est relié auxdits capteurs. Le boîtier 22 comprend un corps creux à l'intérieur duquel sont disposés un convertisseur analogique/numérique 23 relié au câble 21 et un émetteur/récepteur 24 relié au convertisseur 23 et pourvu d'une antenne d'émission et de réception 25. La fréquence d'émission et de réception de l'antenne 25 sera prévue pour des distances de transmission relativement courtes, de l'ordre de quelques dizaines de centimètres à quelques dizaines de mètres. Le four 1 est équipé d'un émetteur/récepteur 26 prévu pour être compatible avec l'émetteur/récepteur 24 du boîtier 22. L'émetteur/récepteur 26 est associé à un convertisseur numérique/analogique 27. L'émetteur/récepteur 26 est pourvu d'une antenne, non représentée, et peut ainsi recevoir des informations de température en provenance du boîtier 22, les transmettre sous forme d'un signal numérique au convertisseur numérique/analogique 27. Le convertisseur numérique/analogique émet en sortie un signal analogique sensiblement identique à celui de la sortie de la sonde 7 transitant par le câble 21. Comme illustrée sur la figure 2, l'unité de calcul 8 comprend un régulateur 28 apte à transformer le signal analogique reçu en provenance de la sortie du convertisseur numérique/analogique 27, généralement non linéaire, en un signal linéaire numérique. Le régulateur 28 comprend un élément de régulation par exemple de type PID ou "tout ou rien". La sortie du régulateur 28 est reliée à l'unité centrale 29, laquelle est reliée à l'afficheur 30. Ainsi, la température à coeur en cours de cuisson ou de réfrigération peut être affichée sur la façade et fournie à l'unité centrale 29 pour le contrôle de programme de cuisson ou de réfrigération. L'émetteur/récepteur 26 et le convertisseur numérique/ analogique 27 forment un sous-ensemble qui peut être incorporé dans une cellule ou un four existant à proximité de l'unité centrale 8, par exemple au moyen d'un connecteur d'entrée du régulateur 28. Alternativement, ledit sousensemble formé par l'émetteur/récepteur 26 et le convertisseur numérique/analogique 27, peut être disposé sur une cellule ou le four 1 et relié à l'unité de calcul 8 par un câble. Lors de la cuisson ou de la réfrigération de produits alimentaires 4, la sonde 7 est enfichée dans l'un des produits à cuire ou à réfrigérer. Le boîtier 22 est disposé au voisinage de l'un des produits à cuire ou à réfrigérer, voir figure 1, ou encore à l'extérieur de l'enceinte 3, le câble 21 passant par le joint souple équipant généralement la porte du four 1 ou de la cellule. Le mode de réalisation illustré sur la figure 3 se rapproche du précédent, à ceci près que la sonde 7 est fixée de façon rigide au boîtier 22, ce qui permet de se passer de la présence d'un câble 21 qui peut présenter une certaine fragilité. Le boîtier 21 est relié à une extrémité de la sonde 7 opposée à son extrémité effilée. Le sous-ensemble formé de la sonde 7 et du boîtier 21 est mécaniquement robuste et plus facile à manipuler que deux éléments reliés par un câble. Le mode de réalisation illustré sur la figure 4 se rapproche du précédent. Le boîtier 22, solidaire de la tige 7, est en outre pourvu d'une pluralité de crochets 31 pouvant également être réalisés en acier inoxydable et permettant d'accrocher facilement l'extrémité du boîtier 21 opposée à la sonde 7 à un plat disposé dans l'enceinte 3 de la cellule ou du four 1, ou encore à une grille de support des produits à cuire 4 ou à réfrigérer. Le mode de réalisation illustré sur la figure 5 se rapproche de celui illustré sur la figure 3, à ceci près que le sous-ensemble comprenant la sonde 7 et le boîtier 22 est associé à un pied 31 de support, réalisé par exemple en fil d'acier inoxydable et comprenant une partie supérieure 32 circulaire, une base inférieure 33, également circulaire et parallèle à la partie supérieure 32 et une pluralité de jambes 34 obliques, disposées entre la base 33 de grand diamètre et la partie supérieure 32 de petit diamètre. La base 33 peut ainsi reposer sur les bords d'un plat, tandis que la partie supérieure 32 supporte le boîtier 22. Le boîtier 22 est ainsi maintenu en place, ce qui évite qu'un effort excessif ne soit transmis au produit à cuire ou à réfrigérer 4 dans lequel est enfichée la sonde 7 en raison de la masse du boîtier 22 qui risquerait de déformer le produit à cuire ou à réfrigérer 4 ou encore de le déplacer, ce qui pourrait s'avérer néfaste pour une cuisson ou une réfrigération réussie. La cellule de réfrigération ou congélation rapide 35 illustrée sur la figure 6 ( les références des éléments semblables à ceux des figures précédentes ayant été conservées), comprend une enceinte 2 définissant un espace intérieur 3. L'enceinte 2 est pourvue d'une porte, non représentée, et est de type calorifugé, comprenant une paroi extérieure, une paroi intérieure et un matériau d'isolation disposé entre la paroi extérieure et la paroi intérieure. Pour des raisons de facilité de nettoyage et d'hygiène, les parois extérieure et intérieure pourront être réalisées en tôle d'acier inoxydable. Dans l'espace intérieur 3, peuvent être disposées des grilles 5 permettant de disposer des plats ou des produits à cuire sur plusieurs niveaux. On a représenté ici des rosbifs 4. La cellule de réfrigération ou congélation rapide 35 comprend un capteur 6 de la température Te de l'espace intérieur 3. En outre, est prévue une sonde 7 pour la mesure de la température Tc au coeur des produits à réfrigérer 4. Le capteur 6 est relié, par exemple par des fils, à une unité de calcul 8 apte à interpréter les données reçues. L'unité de calcul 8 comprend un microprocesseur, une ou plusieurs mémoires, un bus de communication entre le microprocesseur et la mémoire et un ou plusieurs logiciels stockés dans la mémoire et aptes à être exécutés par le microprocesseur. L'unité centrale 8 est associée à un tableau de commande 9 permettant l'affichage d'informations, par exemple d'informations de température, et des boutons de commande sous la forme d'un écran tactile ou encore d'un afficheur et de boutons distincts. La cellule de réfrigération ou congélation rapide 35 comprend en outre, un évaporateur 36 relié à un circuit frigorifique commandé par une interface 37, par exemple un relais électromécanique, reliée à l'unité de calcul 8. Un ventilateur 13 est disposé à proximité et est entraîné par un moteur 14, également relié et commandé par l'unité de calcul 8. La sonde 7 peut être de structure et de fonctionnement identique à celle illustrée aux figures précédentes. L'unité de calcul 8 est reliée à un convertisseur numérique/analogique 27 relié à un émetteur/récepteur 26. Le système comprenant, d'une part, une sonde analogique associée à un convertisseur analogique/numérique et à un émetteur, et, d'autre part, un récepteur associé à un convertisseur numérique/analogique, permet d'équiper une enceinte existante prévue pour une sonde analogique à liaison par câble avec l'unité de calcul d'une sonde à transmission radio, et ce sans modification des parties électroniques et électriques de l'enceinte. Une enceinte existante peut ainsi être modernisée par remplacement de la sonde et ajout d'un sous- ensemble comprenant le récepteur et le convertisseur numérique/analogique. La modification d'une enceinte existante peut ainsi être effectuée de façon économique et en un temps réduit. Par ailleurs, une enceinte neuve peut être équipée du système sur une ligne de montage, et ce de façon extrêmement simple. Le système convient aux cellules de réfrigération ou congélation rapide, aux chambres froides, aux fours et aux dispositifs équivalents de conservation, de cuisson, ou de maintien en température. REVENDICATIONS 1-Système de mesure de température d'une enceinte fermée (3), notamment frigorifique ou chauffante, comprenant une sonde de température (7) prévue pour être disposée dans ladite enceinte (3), caractérisé par le fait qu'il comprend un convertisseur analogique/numérique (23) relié à la sonde (7), un émetteur (24) relié au convertisseur analogique/numérique (23), un récepteur (26) distant et un convertisseur numérique/analogique (27) relié au récepteur (26) et capable de transformer un signal reçu du récepteur (26) en un signal sensiblement identique au signal de sortie de la sonde (7) de façon que la sortie du convertisseur numérique/analogique (27) puisse être reliée à une entrée d'un dispositif de traitement prévue pour être reliée à ladite sonde (7). 2-Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la sonde comprend au moins une résistance à coefficient de température positif ou négatif, ou un thermocouple. 3-Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la sonde comprend une tige pointue et au moins un élément capteur logé dans ladite tige. 4-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un câble souple reliant la sonde au convertisseur analogique/numérique, la sonde et le convertisseur analogique/numérique étant distants l'un de l'autre, ledit câble étant scellé. 5-Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend un boîtier logeant le convertisseur analogique/numérique et l'émetteur, la sonde étant fixée au boîtier. 6-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'émetteur et le récepteur sont des émetteurs/récepteurs. 7-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un pied de support de la sonde ou du convertisseur analogique/numérique. 8-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un crochet de support de la sonde ou du convertisseur analogique/numérique. 9-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de traitement pourvu d'une entrée analogique capable d'être reliée à la sortie de la sonde et reliée à la sortie du convertisseur numérique/analogique, d'un élément de régulation, d'une unité de calcul et d'un afficheur. 10-Système de transmission d'information de température d'une sonde (7) prévue pour être disposée dans une enceinte fermée (3), caractérisé par le fait qu'il comprend un convertisseur analogique/numérique (23) apte à être relié à la sonde, un émetteur (24) relié au convertisseur analogique/numérique, un récepteur (26) distant et un convertisseur numérique/analogique (27) relié au récepteur et capable de transformer un signal reçu du récepteur en un signal sensiblement identique au signal d'entrée du convertisseur analogique/numérique de façon que la sortie du convertisseur numérique/analogique puisse être reliée à une entrée d'un dispositif de traitement prévue pour être reliée à ladite sonde.