Brevet FR2918457A1 — publié le 20090109

La présente invention concerne un dispositif d'enregistrement de mesures physiques. Dans cet exposé, nous utiliserons le terme d'Agrégat pour tout type de ciment ou de anhydrite, mélangé ou pas avec du sable et/ou des granulats. Cela englobe donc les termes de béton, mortier, etc... Pour mesurer la prise d'un Agrégat lors de son coulage dans un coffrage par exemple, aujourd'hui, les constructeurs n'ont pas d'autre alternative que de placer des sondes filaires et de faire des relevés par un moyen externe sur ces fils qui ressortent du bâti, avec des appareils de mesures sophistiqués, très souvent lourds et onéreux. Cette pratique est donc fortement restreinte sur le terrain et est donc plutôt réservée aux essais de laboratoire. Or, la résistance et la qualité dans la durée d'un Agrégat peut être estimée par les premières heures et premiers jours de prise dudit Agrégat. Le Dispositif d'enregistrement de mesures physiques (1) selon l'invention, décrit ci-dessous, est une solution à ce problème: le Dispositif électronique de mesure, selon l'invention, permet au Constructeur de couler son Agrégat en plaçant à vie ledit Dispositif à l'intérieur de sa construction. Pendant toute sa durée de vie, ledit Dispositif va alors mesurer certains paramètres physiques, tels que la température, l'humidité et la contrainte à titre d'exemples non limitatifs. En cas d'un séchage trop rapide, par exemple, le constructeur pourra immédiatement refaire sa construction pour éviter un effondrement prévisible de sa construction à terme, du fait de sa fragilité. Le Dispositif d'enregistrement de mesures physiques (1) selon 30 l'invention est donc parfaitement adapté dans la surveillance à court, moyen et long terme d'ouvrages de construction. Selon un mode particulier de l'invention, le Dispositif d'enregistrement de mesures physiques (1) est totalement protégé par une couche de polymère souple, de type polyuréthane pour -2 systèmes de coulée ou de gel pour des applications exigeant ténacité et durabilité . En effet, l'Agrégat peut lors de sa prise soit se comprimer, soit se rétracter au risque de détruire l'électronique sans la souplesse de cette couche protectrice. Selon un autre mode particulier de l'invention, chaque mesure peut être envoyée au fil de l'eau , directement par une liaison sans fil (radio) ou être stockée avec un horodatage si nécessaire, en vue d'une restitution ultérieure à un opérateur s'approchant à une distance suffisante avec un matériel de réception compatible. Selon un autre mode particulier de l'invention, un filtre d'isolation de La sonde d'hygrométrie peut être réalisé à partir d'un matériau filtrant à base de fibres synthétiques de type PTFE, plus connu sous le nom de goretex passé dans le langage courant, et qui laisse passer les molécules d'eau tout en filtrant le liquide et les particules fines. Ledit filtre doit être dimensionné et fixé de façon à pouvoir résister à la pression de l'Agrégat lors d.e son coulage (plusieurs Bars). Afin de le maintenir au ferraillage interne d'une construction avant le coulage, selon un autre mode particulier de l'invention, ledit Dispositif (1) peut être fixé par des colliers rilsan ou autres ligatures, grâce à des œillets réservés dans son volume. D'autre part, afin de réduire sa consommation avant son utilisation (stockage longue durée) et de faciliter son démarrage, selon un autre mode particulier de l'invention, ledit Dispositif (1) peut être démarré au dernier moment grâce au retrait d'une goupille. En effet, il suffit que l'électronique dudit Dispositif (1) contienne un interrupteur commandable par magnétisme (de type ampoule ILS ou ampoule REED) et que la dite goupille soit un simple aimant. Ledit Dispositif (1) peut dans le temps devenir gênant s'il continue d'émettre régulièrement ses mesures. A titre d'exemples, pour un hôpital ou un bâtiment militaire, les émissions radio pourraient être interdites. Donc, selon différents modes particuliers de l'invention, ledit Dispositif peut alors intégrer 3 un moyen de sommeil partiel ou total, programmable ou commandable à distance, voire même un moyen d'autodestruction par mise en décharge totale et forcée de sa batterie. La Figure 1 représente une sonde de contrainte standard filaire qui, une fois coulée à l'intérieur d'un mur de béton, pourra donner ses mesures par une connexion physique filaire à un appareil de mesure classique. La Figure 2 représente une vue interne d'une implémentation possible selon l'invention du Dispositif de mesure (1): il peut être constitué d'un moyen électronique (20) sur lequel sont connectés un moyen interne de mise en route (21), une goupille externe de mise en route (22), un moyen de transmission (23), une sonde de contrainte (24), une sonde de température (25) et d'humidité (26), une réserve d'énergie autonome (27). La Figure 3 représente une vue externe d'une implémentation possible selon l'invention du Dispositif de mesure (1): il peut être constitué d'un matériau souple et résistant (30) sur lequel des moyens d'accroche (31) ont été prévus. Un moyen de filtrage (32) est placé au dessus des dites sondes de température (25) et d'humidité (26) abritées ainsi à l'intérieur. La Figure 4 représente un schéma-bloc d'une implémentation possible selon l'invention du Dispositif de mesure (1): il montre les divers constituants déjà décrits ci-dessus, connectés au moyen électronique de capture et de calcul (41), avec en plus, un moyen d'horodatage (42) et un moyen de stockage (43). A titre d'exemples non limitatifs d'implémentation, ledit Dispositif (1) peut être réalisé à partir de composants électroniques existants : son moyen embarqué de capture et de calcul (41) pourrait être réalisé à partir d'un microcontrôleur, avec son horloge temps réel embarquée à quartz pour le chronométrage et le moyen d'horodatage (42), avec de la mémoire flash pour le moyen de stockage permanent (43) des données mesurées et à partir d'un émetteur-récepteur radio intégré avec son antenne pour son moyen de transmission (23). Des sondes standard de mesures physiques (24-25-26) existent déjà en platine -4 ou en tout autre matériau. Quant à son moyen d'alimentation autonome (27), il peut être réalisé à base d'une batterie. A titre d'exemples non limitatifs d'implémentation, ledit Dispositif (1) peut aussi être pourvu d'une sonde 2 contacts 5 de mesure de la conductivité du liquide : ceci afin de déterminer la migration des ions dans ledit fluide. Selon différents modes de réalisation du Dispositif électronique de mesure selon l'invention, ce dernier peut contenir: 10 • une sonde de température (25) et une sonde d'hygrométrie (26), • un moyen électronique de capture et de calcul (41) des dites sondes, permettant d'extraire certaines mesures physiques essentielles de son environnement, • un moyen électronique de transmission sans fil (23) des dites 15 mesures physiques, • un moyen de protection (30) des dits moyens électroniques, totalement étanche à l'eau et aux particules d'un agrégat de construction dans lequel il va être utilisé, • un moyen de réserve d'énergie autonome (27) permettant de faire 20 fonctionner ledit Dispositif (1), • une sonde de contrainte (24), permettant de mesurer la compression ou l'extension dudit agrégat lors de sa prise, • un moyen de mise en route interne (21), totalement étanche et déclenché par le retrait d'une goupille externe (22), 25 • un moyen d'accroche mécanique facile (31), • un moyen d'horodatage (42) de chacune des dites mesures physiques, • un moyen de stockage (43) des différentes mesures physiques, éventuellement horodatées, 30 • une sonde de mesure de conductivité. Selon différents modes de réalisation du Dispositif de réception selon l'invention : • ledit moyen de protection (30) de l'électronique peut être constitué d'un matériau suffisamment souple et déformable pour resister a la contrainte mécanique dudit agrégat de construction, • ladite sonde d'hygrométrie (26) peut être isolée dudit agrégat à l'intérieur dudit Dispositif (1) par un moyen de filtrage (32), résistant à la pression et perméable aux molécules de vapeur de l'eau mais imperméable à l'eau sous sa forme liquide et aux particules fines, • son moyen de transmission (23) peut être partiellement ou totalement désactivé, • ledit moyen de réserve d'énergie autonome (27) peut être totalement et définitivement déchargé de manière forcée à l'aide d'une fonction spéciale contenue dans ses moyens électroniques embarqués. Revendications 1) Dispositif d'enregistrement de mesures physiques (1), caractérisé en ce que : • il contient une sonde de température (25) et une sonde d'hygrométrie (26), • il contient un moyen électronique de capture et de calcul (41) des dites sondes, permettant d'extraire certaines mesures physiques essentielles de son environnement, • il contient un moyen électronique de transmission sans fil (23) des dites mesures physiques, • il contient un moyen de protection (30) des dits moyens électroniques, totalement étanche à l'eau et aux particules d'un agrégat de construction dans lequel il va être utilisé, • ledit moyen de protection (30) de l'électronique étant constitué d'un matériau suffisamment souple et déformable pour résister à la contrainte mécanique dudit agrégat de construction, • il contient un moyen de réserve d'énergie autonome (27) permettant de faire fonctionner ledit Dispositif (1), • ladite sonde d'hygrométrie (26) est isolée dudit agrégat à l'intérieur dudit Dispositif (1) par un moyen de filtrage (32), résistant à la pression et perméable aux molécules de vapeur de l'eau mais imperméable à l'eau sous sa forme liquide et aux particules fines. 2) Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il contient aussi une sonde de 30 contrainte (24), permettant de mesurer la compression ou l'extension dudit agrégat lors de sa prise. 15 20 25-7 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient un moyen de mise en route interne (21), totalement étanche et déclenché par le retrait d'une goupille externe (22). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient un moyen d'accroche mécanique facile (31). 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que son moyen de transmission (23) peut être partiellement ou totalement désactivé. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient un moyen d'horodatage (42) de chacune des dites mesures physiques. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient un moyen de stockage (43) des différentes mesures physiques, éventuellement horodatées. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient aussi une sonde de mesure de conductivité. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen de réserve d'énergie autonome (27) peut être totalement et définitivement déchargé de manière forcée à l'aide d'une fonction spéciale contenue dans ses moyens électroniques embarqués.