Brevet FR2906037A1 — publié le 20080321

Domaine de l'invention La présente invention concerne un détecteur d'eau auto-nome en énergie. Etat de la technique Sur l'état de la technique on connaît par exemple des détecteurs qui détectent la qualité de l'eau c'est-à-dire le pH, la dureté de l'eau ou sa température. On connaît également des détecteurs d'eau détectant un débit ou une chute de pression sur un trajet donné. Les détecteurs d'eau connus nécessitent soit une liaison par câble pour exploiter le signal ou une batterie séparée pour permettre la transmission par radio d'un signal. L'alimentation courant externe des détecteurs d'eau connus ne permet qu'une miniaturisation limitée. En outre il faut entretenir régulièrement les batteries ou les remplacer. Cela limite l'utilisation des détecteurs d'eau à des endroits facilement accessibles, permettant d'une part l'installation facile de liaison par câ- ble et d'autre part le remplacement d'une batterie. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un détecteur d'eau du type défini ci-dessus comprenant : - une première électrode et une seconde électrode et un circuit relié à la première et à la seconde électrode, - une installation de transmission pour transmettre un signal du circuit, et - une matière qui libère des ions au contact de l'eau pour former avec l'eau un électrolyte entre la première et la seconde électrode, le circuit générant un signal si l'électrolyte entre les électrodes génère un passage de courant. Le détecteur d'eau selon l'invention a l'avantage d'être autonome du point de vue de l'énergie et de ne pas nécessiter de batte- rie. Le détecteur peut s'utiliser sans difficulté dans des endroits inac- cessibles. Il n'y a pas d'entretien pour le détecteur car selon l'invention il comporte une première et une seconde électrode et un circuit relié aux électrodes. Le détecteur comporte en outre une installa- tion de transmission du signal du circuit et une matière libérant des 2906037 2 ions au contact de l'eau. Le détecteur selon l'invention constitue ainsi un électrolyte au contact de l'eau par libération des ions et cet électrolyte génère alors un courant électrique entre les électrodes. Le circuit génère ainsi un signal utilisé comme indicateur d'eau à l'endroit du dé- 5 tecteur. Aussi longtemps que le détecteur n'est pas en contact avec l'eau, il est en position prêt à fonctionner et ne nécessite entre autre aucun entretien. La matière qui au contact de l'eau libère des ions fait de préférence partie d'une couche poreuse ou constitue directement la 10 couche poreuse ; cette couche poreuse est placée entre les électrodes. Cela garantit qu'au contact avec l'eau, il y a un électrolyte entre les électrodes permettant d'indiquer la présence de l'eau. En variante le détecteur a une couche poreuse installée entre les électrodes et munie d'un revêtement d'une matière libérant les 15 ions. Le détecteur peut être réalisé d'une manière particulièrement simple et économique. De façon particulièrement avantageuse le détecteur comporte un ensemble de première et seconde électrodes réparties suivant une pile. Cela permet de réaliser une pile voltaïque comme alimentation 20 en énergie. De façon préférentielle, l'installation de transmission est une installation sans fil pour transmettre le signal du circuit sans fil. On évite ainsi l'installation de câble. Le détecteur peut ainsi être réalisé d'une manière particulièrement économique. En particulier on peut 25 l'installer sur des pièces en rotation car le détecteur a une masse très faible. On peut également prévoir une utilisation souple sur l'emplacement de l'utilisation. La transmission sans fil peut se faire par exemple à l'aide d'un dispositif de transmission de signal fonctionnant par voie optique et/ou acoustique. En variante la transmission de signal 30 sans fil peut également se faire par un dispositif de transmission de signal inductif ou par une antenne à haute fréquence. Le courant généré au contact avec l'eau alimente de préférence l'installation de transmission. 2906037 3 En outre le détecteur comporte un générateur de signal optique et/ou un générateur de signal acoustique. On réalise ainsi la redondance pour la formation du signal. Pour enregistrer en mémoire des informations concernant 5 la saisie de l'eau, le détecteur comporte de préférence une mémoire notamment une mémoire non volatile. Cela permet de lire également ultérieurement des données dans la mémoire concernant la saisie de l'eau. Le détecteur comporte selon un autre mode de réalisation préférentiel, un branchement pour une installation de lecture de données dans la 10 mémoire. La lecture des données peut également se faire en variante par une liaison sans fil. De façon préférentielle, le détecteur comporte un boîtier ayant une ou plusieurs zones qui lors du dépassement d'une pression d'eau appliquée contre la face extérieure de la zone de boîtier pénètre 15 dans le boîtier. Cela permet notamment de garantir une protection à long terme de la fonction du détecteur et une certaine protection de celui-ci par le boîtier sans que son fonctionnement en soit réduit. Le boîtier peut ainsi être conçu pour que selon l'application les zones du boîtier demandent des pressions d'eau différentes pour diriger l'eau 20 dans le détecteur. Grâce à ce boîtier qui laisse pénétrer de l'eau en fonction de la pression de l'eau on y intègre une certaine valeur de seuil. Le boîtier permet en outre d'éviter le vieillissement. De plus le boîtier a au moins une zone perméable aux gaz car on dégage des gaz en générant 25 un courant et ce gaz doit être évacué du boîtier. Le détecteur selon l'invention est de préférence très plat. Cela permet de l'utiliser par exemple comme détecteur de sol pour une évacuation d'eau. Les zones d'application sont par exemple celles d'immeubles, de véhicules ou d'installations chimiques et/ou dans la 30 technique des produits alimentaires et la navigation. Le détecteur peut être conçu de manière préférentielle pour saisir l'humidité de l'air. Cela permet de dégager des ions générant un signal dans le circuit. 2906037 Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation de l'invention représentés dans les dessins annexés dans lesquels : 5 - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un détecteur corres- pondant au premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un détecteur correspondant à un second mode de réalisation de l'invention. Description de mode de réalisation préférentiel de l'invention 10 En référence à la figure 1, un détecteur correspondant à un premier mode de réalisation de l'invention sera décrit en détail. Selon la figure 1, le détecteur 1 comprend une première électrode 2, une seconde électrode 3, ces électrodes sont réalisées dans différentes matières ainsi qu'une couche poreuse 4 entre la première et la seconde 15 électrode 2,3. Les différentes matières des électrodes sont nécessaires pour que la pile voltaïque fonctionne à la manière d'une batterie. Figure 1, on a en tout trois premières et trois secondes électrodes 2,3 ainsi que trois couches poreuses 4 sous la forme d'une pile. La référence 5 distingue une couche limite entre les piles voisines. Les premières électrodes 20 2 et les secondes électrodes 3 sont de préférence reliées de manière connue selon un montage en série. Les lignes de liaison 8 et 9 relient les électrodes 2,3 en circuit 6. Le circuit 6 est un circuit d'exploitation relié à une installation de transmission sans fil 7. 25 Les premières et secondes électrodes 2,3 et les couches poreuses 4 forment ainsi une pile voltaïque en technique multicouches. La matière des électrodes est par exemple du zinc et du charbon. La couche poreuse 4 placée entre les électrodes 2,3 a une grande surface et elle est revêtue d'une matière libérant des ions au contact de l'eau. 30 Ainsi le détecteur selon l'invention arrivant au contact de l'eau libère des ions du fait de la solubilité du revêtement dans l'eau ; avec l'eau les ions forment un électrolyte entre les premières électrodes 2 et les secondes électrodes 3. Le détecteur selon l'invention génère ainsi de l'énergie au contact de l'eau et le circuit 6 peut dégager un signal 35 transmis par une installation de transmission sans fil 7 par exemple à 4 2906037 5 une unité centrale. L'installation de transmission 7 est de préférence une antenne pour une transmission sans fil et l'énergie nécessaire à la transmission est également fournie par la batterie résultant du contact avec l'eau. Il est à remarquer que le circuit peut également transmettre 5 des informations supplémentaires telles que par exemple l'emplacement du détecteur ainsi que d'autres données. La transmission supplémentaire de l'information relative à l'emplacement par le capteur permet dans le cas d'un système à nombreux capteurs, d'avoir une garantie d'association indiquant l'emplacement dans le système où il y a de l'eau 10 et prendre des contre-mesures appropriées. Le détecteur 1 selon l'invention est ainsi autonome en énergie ; il ne nécessite ni batterie ni liaison par câble pour assurer son alimentation en énergie ou pour transmettre des signaux. Le détecteur selon l'invention peut ainsi servir notamment à des endroits où les dé- 15 tecteurs ne peuvent être installés qu'avec une mise en oeuvre de moyens importants. On peut également l'utiliser sur des pièces rotatives. En outre le détecteur selon l'invention est miniaturisé ce qui permet d'envisager de nouveaux domaines d'application. Le détecteur 1 constitue ainsi un dispositif qui comporte 20 une batterie ne fonctionnant que s'il y a de l'eau ce qui peut servir d'une part comme indicateur de la présence d'eau et d'autre part sert à l'alimentation de en énergie du détecteur. En référence à la figure 2 on décrira ci-après un détecteur correspondant à un second exemple de réalisation de l'invention. 25 Dans cette description on utilisera les mêmes références pour des éléments identiques ou de même fonction que dans l'exemple de réalisation précédent. Selon la figure 2, le détecteur 1 du second exemple de réalisation correspond pour l'essentiel au premier exemple de réalisation. A la différence du premier exemple de réalisation, le détecteur 1 du second exemple comporte toutefois un boîtier 10. Cela permet de protéger le détecteur contre les influences des intempéries. Le boîtier 10 a une zone de boîtier 11 perméable à l'eau et qui en fonction de la pression de l'eau appliquée au boîtier de l'extérieur, laisse passer l'eau à 35 l'intérieur de celui-ci jusqu'au détecteur 1. Le choix différent de la zone 2906037 6 de boîtier 11 perméable à l'eau permet de laisser entrer de l'eau à des niveaux de pression différents dans le boîtier 1. Ainsi en fonction de la réalisation de la zone de boîtier 11 perméable à l'eau on pourra intégrer un seuil à partir duquel le détecteur doit réagir à la pression de l'eau. 5 De plus le boîtier 10 forme une zone 12 perméable aux gaz car ces gaz peuvent être dégagés par les électrolytes, lors de l'arrivée d'eau, lorsque de l'énergie est générée dans les électrodes 2,3 ; ces gaz doivent être évacués du boîtier 10. Comme zone de boîtier 11 perméable à l'eau ou comme zone de boîtier 12 perméable au gaz on peut utiliser 10 une membrane. Comme zone de boîtier 11 perméable à l'eau on peut également utiliser au niveau du boîtier, une faible épaisseur de paroi définie comme point de rupture de consigne dans le boîtier et qui se casse sous l'effet d'une pression d'eau externe, déterminée. L'eau peut ainsi arriver à travers le point de rupture de consigne à l'intérieur du 15 boîtier jusque sur les électrodes 2,3. 20 REVENDICATIONS 1 ) Détecteur pour détecter de l'eau comprenant : - une première électrode (2) et une seconde électrode (3) et un circuit (6) relié à la première et à la seconde électrode (2,3), u - une installation de transmission (7) pour transmettre un signal du circuit (6), et - une matière qui libère des ions au contact de l'eau pour former avec l'eau un électrolyte entre la première et la seconde électrode (2,3), le circuit (6) générant un signal si l'électrolyte entre les électrodes (2, 3) génère un passage de courant. 2 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière libérant des ions au contact de l'eau fait partie d'une couche poreuse (4) ou la matière elle-même constitue une couche poreuse (4), cette couche poreuse (4) étant placée entre la première et la seconde électrode (2,3). 3 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé par une couche poreuse (4) entre les électrodes (2,3), dont le revêtement est d'une matière libérant des ions au contact de l'eau. 4 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé par plusieurs premières électrodes (2) et plusieurs secondes électrodes (3) empilées. 5 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de transmission (7) est une installation de transmission sans fil permettant une transmission sans fil du signal du circuit (6). 6 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 15 20 2906037 8 le courant généré au contact de l'eau alimente l'installation de transmission (7). 7 ) Détecteur selon la revendication 5 ou 6, 5 caractérisé en ce que l'installation de transmission comprend une antenne pour une transmission de signal sans fil à haute fréquence ou un dispositif de transmission de signal inductif ou un dispositif de transmission de signal optique et/ou acoustique. 10 8 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' elle comprend un générateur de signal optique et/ ou un générateur de signal acoustique. 9 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend une mémoire enregistrant les informations concernant la détection de l'eau. 10 ) Détecteur selon la revendication 9 caractérisé par un branchement pour brancher une installation de lecture de données pour lire la mémoire ou par un dispositif de lecture de données sans fil. 25 11 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend en outre un boîtier (10) entourant une zone de boîtier (11) perméable à l'eau, 30 la zone de boîtier (11) perméable à l'eau laissant passer l'eau dans le boîtier (10) jusque sur les électrodes (2,3) en cas de dépassement d'une pression d'eau appliquée contre la face externe du boîtier. 12 ) Détecteur selon la revendication 11 35 caractérisé en ce qu' 2906037 9 il comprend en outre une zone de boîtier perméable au gaz (12) afin de permettre au gaz de s'échapper du boîtier. 5