Brevet FR2966233A1 — publié le 20120420

i DISPOSITIF DE MESURE DES VIBRATIONS GENEREES DANS UN MATERIAU La présente invention est relative à un dispositif de mesure des s vibrations générées sur un matériau. Elle concerne le domaine des dispositifs de mesure d'état de surface. La présente invention est plus particulièrement adaptée à une utilisation sur des matériaux inertes mous, des tissus biologiques et en particulier la peau ou les cheveux. io De nombreux traitements sont développés pour améliorer les caractéristiques de la peau. L'âge et certaines pathologies affectent également ces propriétés. Ces deux points créent une demande pour des dispositifs capables de mesurer les caractéristiques de la peau avant et après traitement, ou pendant le suivi de pathologies ou pour évaluer les effets de l'âge. ls L'invention a pour but de mesurer les vibrations ou le bruit générés lors d'un frottement du doigt ou d'un objet sur la peau ou les cheveux ou plus généralement sur un matériau. Selon l'invention un dispositif de mesure des vibrations générées sur un matériau est caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux modules 20 distincts, un premier module comprenant un capteur posé sur la surface, et un second module comprenant un dispositif de sollicitation apte à générer des vibrations au sein du matériau. Avantageusement le premier module comprend un résonateur isolé de l'environnement extérieur et équipé d'une membrane tendue sur une partie 25 rigide appliquée sur le matériau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré avec référence aux dessins annexés mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ces dessins : 30 Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif selon l'invention. Fig. 2 est une vue similaire à Fig. 1, illustrant la position du doigt de sollicitation, et Fig. 3 est une vue en coupe du dispositif de Fig. 1 et 2. 35 Dans toute la description qui suit d'un mode de réalisation d'un dispositif de mesure des vibrations générées sur un matériau selon l'invention, les termes relatifs tels que « supérieur », « inférieur », « avant », « arrière », « horizontal » et « vertical » sont à interpréter lorsque le dispositif de mesure des propriétés de la peau est installé au dessus d'un matériau à tester. Comme on peut le voir sur Fig. 1, Fig. 2 et Fig. 3, le dispositif D selon l'invention comprend deux modules ou parties distinctes. La première partie 1 est la partie mesure, qui va être composée d'un résonateur 2 et d'un capteur 3. Un câble 4 relie le capteur 4 à un système d'acquisition de données non représenté. La transmission de données peut être également réalisée à l'aide d'une technologie sans fil. La première partie 1 est fixée sur la deuxième partie 8 par io l'intermédiaire de patins 6 et de bras de liaison 7. Le résonateur 2 est posé sur la surface à étudier 5, par exemple la peau, et comprend une membrane 2a, posée sur la peau, tendue sur une partie rigide 2b sensiblement en forme de cône. A l'intérieur de cette partie rigide 2b se trouve le capteur 4 mesurant les vibrations transmises par la peau à la membrane 2a et/ou le son émis par la 15 membrane 2a dans l'air. Le capteur 4 peut être situé dans le résonateur 2 ou bien directement sur la membrane 2a. La deuxième partie 8 est la partie guidage du mouvement du doigt T ou de l'objet qui va effectuer un frottement sur la surface à étudier 5, par exemple la peau, pour générer des vibrations. 20 La deuxième partie 8 est située autour de la première partie 1 et est fixée soit de manière rigide soit à l'aide de pièces élastiques 7 à la partie rigide du résonateur 2. L'avantage d'une fixation élastique est d'isoler d'un point de vue mécanique la première partie 1 de la seconde partie 8 afin d'éviter la mesure des vibrations provenant du chariot par exemple. On peut prévoir de ne 25 pas fixer le dispositif de guidage sur le matériau à tester, ceci dans la même optique. La première fonction de la deuxième partie 8 est de délimiter la zone dans laquelle se fait le toucher c'est-à-dire la sollicitation de la surface à étudier 5. Le mouvement peut être soit libre à l'intérieur de cette zone, soit guidé par un 30 chariot 9 coulissant des rails 10 fixés sur la deuxième partie 8. Un capteur d'effort non représenté est fixé sur le chariot 9. La vitesse du geste est matérialisée par des indicateurs lumineux 11 fixés sur la deuxième partie 8 et qui vont s'allumer l'un à la suite de l'autre à la vitesse souhaitée. 35 De nombreuses variantes du dispositif D selon l'invention sont possibles. En particulier, en ce qui concerne la position du guidage du mouvement du doigt de sollicitation, la deuxième partie guidant le mouvement peut aussi bien avoir une forme linéaire que légèrement circulaire. Cette partie peut être facilement interchangeable. Le doigt T peut être fixé sur le chariot 9 ou directement guidé sur les s rails 10. Il est également possible de ne pas utiliser de dispositif de guidage. Dans ce cas un opérateur exerce directement la sollicitation sur le matériau à tester. Afin de permettre une reproductibilité des mesures, un entrainement est nécessaire. L'épaisseur du cadre et du chariot est assez faible pour guider le io doigt tout en permettant à la pulpe de celui-ci de toucher le matériau à caractériser. Le guidage du chariot est ici schématisé par 2 liaisons pivots. Les dimensions du dispositif sont assez faibles pour que la méthode soit appliquée sur des zones légèrement courbes, comme la joue ; pour des zones de très fortes courbures comme le nez, la méthode est difficilement ls applicable. Les paramètres évalués par ce dispositif sont le niveau moyen de vibrations généré lors du toucher, la répartition spectrale de ces vibrations dans le domaine fréquentiel ou la répartition temps fréquence. Le dispositif selon l'invention est posé directement sur la surface à 20 étudier. Dans certain cas particuliers, l'utilisation d'un gel de couplage est pertinente. Le dispositif selon l'invention a pour avantage principal de permettre de découpler la partie mesure de la partie sollicitation. On peut ainsi réaliser des frottements avec le doigt sur le matériau ou avec des moyens mécanisés 25 sans avoir de vibrations parasites sur la partie mesure. Un autre avantage que permet le dispositif selon l'invention est de mesurer les vibrations sur le matériau lui même ce qui apporte plus d'information sur sa structure. Par ailleurs la pression exercée par le capteur ne varie pas, seule la pression de la sollicitation peut éventuellement changer. 30 REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de mesure des vibrations générées sur un matériau caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux modules distincts, un premier module comprenant un capteur équipé d'une membrane tendue sur une partie rigide, et un second module comprenant un dispositif de sollicitation apte à générer des vibrations au sein du matériau. io 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier module comprend un résonateur. 43.