Brevet FR3061967A1 — publié le 20180720

La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'analyse de spray généré par un dispositif de pulvérisation de produit fluide, notamment de produit fluide pharmaceutique. Les dispositifs de pulvérisation de produit fluide sont bien connus, et sont notamment utilisés dans le domaine de la parfumerie, de la cosmétique et de la pharmacie. En particulier dans des applications de pulvérisation nasale, dans le domaine pharmaceutique, l'efficacité thérapeutique du produit fluide pulvérisé peut dépendre des propriétés du spray généré lors de l'actionnement du dispositif. De manière connue, à la fin de la chaîne de montage, c'est-à-dire lorsque le dispositif de pulvérisation est assemblé, et juste avant d'être expédié chez le fabriquant du produit fluide pour y être assemblé sur un réservoir correspondant, un certain nombre d'échantillons de dispositifs assemblés sont testés en laboratoire pour vérifier si les propriétés du spray correspondent au cahier des charges prédéfini. Un inconvénient de ce système est qu'il concerne des dispositifs assemblés, et donc destructeur de ces dispositifs qui ne pourront plus, après avoir été testés, être livré au client. De plus, ce système impose une vérification humaine des dispositifs testés, et n'est donc pas totalement automatisable. La présente invention a pour but de surmonter les inconvénients susmentionnés. En particulier, la présente invention a pour but de fournir un dispositif et un procédé d'analyse de spray qui soit non destructeur des dispositifs testés. La présente invention a également pour but de fournir un dispositif et un procédé d'analyse de spray qui soit automatisé en grande partie. La présente invention a également pour but de fournir un dispositif et un procédé d'analyse de spray qui est simple et/ou peu coûteux à fabriquer, à assembler et à utiliser. La présente a donc pour objet un procédé d'analyse d'un spray généré par un dispositif de pulvérisation de produit fluide, comprenant les étapes suivantes: 3061967 2 - fournir une tête de pulvérisation d'un dispositif de pulvérisation de produit fluide, ladite tête de pulvérisation comportant un orifice de pulvérisation, - faire passer un fluide test à travers ladite tête de pulvérisation en 5 direction dudit orifice de pulvérisation, - visualiser par strioscopie le flux de fluide test sortant dudit orifice de pulvérisation, et - analyser ladite visualisation du flux de fluide test pour déterminer si le spray issu de ladite tête de pulvérisation est conforme ou non conforme à 10 des spécifications prédéterminées. Avantageusement, ladite étape d'analyser comprend de déterminer l'angle d'ouverture du spray. Avantageusement, ladite étape d'analyser comprend une étape de traitement d'image de ladite visualisation du flux de fluide test. 15 Avantageusement, lesdites spécifications prédéterminées comprennent un angle d'ouverture de spray prédéterminé, de sorte que les sprays dont l'angle d'ouverture est supérieur ou égal audit angle d'ouverture de spray prédéterminé sont classés conformes et les sprays dont l'angle d'ouverture est inférieur audit angle d'ouverture de spray prédéterminé sont 20 classés non conformes. Avantageusement, ledit fluide test est de l'air à température différente de la température ambiante. La présente invention a aussi pour objet un dispositif pour analyser un spray généré par un dispositif de pulvérisation de produit fluide, comprenant: 25 - une tête de pulvérisation d'un dispositif de pulvérisation de produit fluide, ladite tête de pulvérisation comportant un orifice de pulvérisation, - des moyens pour faire passer un fluide test à travers ladite tête de pulvérisation en direction dudit orifice de pulvérisation, - un banc strioscopique pour visualiser par strioscopie le flux de fluide 30 test sortant dudit orifice de pulvérisation, et 3061967 3 - des moyens d'analyse pour analyser ladite visualisation du flux de fluide test pour déterminer si le spray issu de ladite tête de pulvérisation est conforme ou non conforme à des spécifications prédéterminées. Avantageusement, lesdits moyens d'analyse comprennent des 5 moyens de mesure de l'angle d'ouverture du spray. Avantageusement, lesdits moyens d'analyse comprennent des moyens de traitement d'image de ladite visualisation du flux de fluide test. Avantageusement, ledit banc strioscopique comprend une caméra, un objectif, une source de lumière, des moyens de génération d'un flux de fluide 10 test, une zone de visualisation, au moins une lentille et un filtre. Avantageusement, ledit banc strioscopique comprend en outre un miroir concave et/ou parabolique. Avantageusement, ledit fluide test est de l'air à température différente de la température ambiante. 15 Avantageusement, ledit filtre est un point, un fil de fer, ou une lame. Ces caractéristiques et avantages et d'autres apparaîtront plus clairement au cours de la description détaillée suivante, faite en référence aux dessins joints, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif pour analyser 20 un spray, selon un premier mode de réalisation avantageux, - la figure 2 est une vue schématique d'un dispositif pour analyser un spray, selon un second mode de réalisation avantageux, - la figure 3 est une vue schématique similaire à celle de la figure 2, d'une variante de réalisation avantageuse, 25 - les figures 4 à 6 sont des vues schématiques montrant des images obtenues par un procédé selon l'invention, - la figure 7 est une vue schématique d'un spray conforme, obtenue par un procédé selon l'invention, et - la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 7, montrant un 30 spray non conforme. Un objectif de l'invention est d'améliorer la qualité du contrôle des pulvérisateurs. Pour cela, l'invention prévoit d'utiliser la strioscopie pour 3061967 4 analyser de manière automatique le cône du spray émis par des dispositifs pulvérisateurs. La strioscopie, ou méthode dite de Schlieren, est une méthode optique de visualisation qui permet d'isoler dans une image les détails et 5 petites variations, notamment des faibles variations d'indice comme lors de la compression de l'air ou d'autres fluides. D'une manière imagée, l'idée fondamentale de cette méthode est de retirer la lumière qui n'a pas été déviée par l'objet, par exemple le fluide étudié. En effet seuls les rayons déviés par celui-ci correspondent à des turbulences ou fréquences spatiales 10 hautes en optique. Pour réaliser cela, on réalise d'abord une image de la source de lumière, de préférence une source de lumière incohérente, par exemple à l'aide d'une lentille convergente. À l'endroit précis de l'image géométrique passent les rayons qui n'ont pas subi de déviation (fréquences spatiales nulles). On les élimine avec un filtre. Les autres rayons, qui ont été 15 déviés, ne sont pas focalisés au même endroit et peuvent donc passer afin de former une image filtrée. En résumé, on élimine le fond continu de l'image et, conséquemment, les détails ou turbulences de l'objet, qui étaient « noyés » dans ce fond continu, deviennent apparents. Le filtre utilisé peut être simplement un point, un fil de fer, ou une 20 lame, par exemple du type "couteau de Foucault". La strioscopie est une application du filtrage spatial en optique de Fourier. En effet, la diffraction de Fraunhofer nous indique que la lentille crée, dans son plan focal image, la transformée de Fourier de l'objet en question. On visualise ainsi, dans ce plan, les fréquences spatiales associées à l'objet, 25 et le filtre est placé dans ce même plan afin d'éliminer certaines de ces fréquences spatiales. Cette interprétation ondulatoire de la strioscopie la rend comparable à un filtrage passe-haut. Dans le cadre de la présente invention, l'objectif est la mise en évidence d'un flux de fluide test, par exemple un jet de gaz chauffé, issu de 30 l'orifice de pulvérisation 2 d'une tête de pulvérisation 1 d'un dispositif de pulvérisation de produits fluides, notamment pharmaceutiques, et son observation au travers d'une caméra. En variante, on peut aussi utiliser un jet 3061967 5 de gaz à température inférieure à la température ambiante. De préférence, le jet de gaz est un jet d'air. La figure 1 montre un banc strioscopique 20 selon un premier mode de réalisation avantageux. 5 Dans cet exemple, une caméra 21 associée à un objectif 22 est disposée d'un côté du banc 20 et une source de lumière 23 est disposée du côté opposé. Des moyens de génération d'air comprimé 24 sont prévus pour faire passer un flux d'air, de préférence à une température différente de la température ambiante, à travers une tête de pulvérisation 2, disposée dans 10 une zone de visualisation 25, disposée entre deux lentilles de collimation 26, 27. Une lame ou diaphragme 28 est prévue devant l'objectif 22 pour couper le faisceau et ainsi filtrer l'image, et ainsi visualiser le spray, tel qu'expliqué ci-dessus. Les composants suivants, de type standards, peuvent être utilisés 15 pour cette mise en oeuvre: Composants Descriptif Camera Manta 1292x964 @ 30Hz Objectif 85mm f:1.8 Lentille collimation 50mm Lentille collimation 50mm Lampe Led blanche Diaphragme 2mm Impulsion Smartek 10ps, 12A Les figures 2 et 3 montrent deux variantes d'une autre mode de réalisation avantageux, dans lesquelles le banc strioscopique comprend un miroir concave et/ou parabolique 29. Ce mode de réalisation est plus 20 compacte, avec la source lumineuse 23 et la caméra 21 disposées du même 3061967 6 côté, et le miroir 29 disposé du côté opposé. Le fonctionnement global est similaire au banc de la figure 1. Il est à noter que les images obtenues par la visualisation du spray peuvent comprendre des images statiques (photos) et/ou des vidéos. 5 Pour réaliser l'analyse des sprays visualisés, l'invention comporte des moyens d'analyse 30 pour déterminer si le spray issu de ladite tête de pulvérisation est conforme ou non conforme à des spécifications prédéterminées. Ces moyens d'analyse 30 peuvent notamment comprendre des 10 moyens de mesure de l'angle d'ouverture du spray. Eventuellement, des moyens de traitement d'image des visualisations de spray peuvent être utilisés pour réaliser ladite analyse. Ainsi, les spécifications prédéterminées peuvent comprendre un angle d'ouverture de spray prédéterminé, de sorte que les sprays dont l'angle 15 d'ouverture est supérieur ou égal audit angle d'ouverture de spray prédéterminé sont classés conformes et les sprays dont l'angle d'ouverture est inférieur audit angle d'ouverture de spray prédéterminé sont classés non conformes. Les figures 4 à 6 illustrent des images obtenues avec le procédé et le 20 dispositif de l'invention, sur lesquelles il est possible de mesurer et/ou d'évaluer l'angle d'ouverture du spray, tel qu'illustré par les traits coniques. Les figures 7 et 8 illustrent des images montrant respectivement un spray classé conforme (figure 7) et un spray classé non conforme (figure 8). La présente invention présente de nombreux avantages, et 25 notamment: - elle permet un contrôle automatisé du spray sur divers type de dispositif de pulvérisation; - elle permet une analyse non destructive desdits dispositifs de pulvérisation; 30 - elle utilise un montage compacte et facilement adaptable; - elle utilise des composants simples et standards, donc généralement non coûteux; 3061967 7 - elle permet un traitement d'image robuste, qui peut être réalisé en temps réel; - elle assure une bonne répétabilité et une bonne discrimination des sprays conformes et non-conformes. 5 La présente invention a été décrite en référence à divers modes de réalisation avantageux, mais il est entendu qu'un homme du métier peut y apporter toutes modifications, sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS1.- Procédé d'analyse d'un spray généré par un dispositif de pulvérisation de produit fluide, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - fournir une tête de pulvérisation (1) d'un dispositif de pulvérisation de produit fluide, ladite tête de pulvérisation (1) comportant un orifice de pulvérisation (2), - faire passer un fluide test à travers ladite tête de pulvérisation (1) en direction dudit orifice de pulvérisation (2), - visualiser par strioscopie le flux de fluide test sortant dudit orifice de pulvérisation (2), et - analyser ladite visualisation du flux de fluide test pour déterminer si le spray issu de ladite tête de pulvérisation est conforme ou non conforme à des spécifications prédéterminées. 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape d'analyser comprend de déterminer l'angle d'ouverture du spray. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite étape d'analyser comprend une étape de traitement d'image de ladite visualisation du flux de fluide test. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdites spécifications prédéterminées comprennent un angle d'ouverture de spray prédéterminé, de sorte que les sprays dont l'angle d'ouverture est supérieur ou égal audit angle d'ouverture de spray prédéterminé sont classés conformes et les sprays dont l'angle d'ouverture est inférieur audit angle d'ouverture de spray prédéterminé sont classés non conformes. 3061967 9 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit fluide test est de l'air à température différente de la température ambiante. 5 6.- Dispositif pour analyser un spray généré par un dispositif de pulvérisation de produit fluide, caractérisé en ce qu'il comprend: - une tête de pulvérisation (1) d'un dispositif de pulvérisation de produit fluide, ladite tête de pulvérisation (1) comportant un orifice de pulvérisation (2), 10 - des moyens (24) pour faire passer un fluide test à travers ladite tête de pulvérisation (1) en direction dudit orifice de pulvérisation (2), - un banc strioscopique (20) pour visualiser par strioscopie le flux de fluide test (5) sortant dudit orifice de pulvérisation (2), et - des moyens d'analyse (30) pour analyser ladite visualisation du 15 flux de fluide test (5) pour déterminer si le spray issu de ladite tête de pulvérisation (1) est conforme ou non conforme à des spécifications prédéterminées. 7.- Dispositif selon la revendication 6, dans lequel lesdits moyens 20 d'analyse (30) comprennent des moyens de mesure de l'angle d'ouverture du spray. 8.- Dispositif selon la revendication 6 ou 7, dans lequel lesdits moyens d'analyse (30) comprennent des moyens de traitement d'image 25 de ladite visualisation du flux de fluide test. 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel ledit banc strioscopique (20) comprend une caméra (21), un objectif (22), une source de lumière (23), des moyens de génération (24) d'un flux de fluide test, une zone de visualisation (25), au moins une lentille (26, 27) et un filtre (28). 3061967 10 10.- Dispositif selon la revendication 9, dans lequel ledit banc strioscopique (20) comprend en outre un miroir concave et/ou parabolique (29). 5 11.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, dans lequel ledit fluide test est de l'air à température différente de la température ambiante. 12.- Dispositif selon la revendication 11, dans lequel ledit filtre (28) 10 est un point, un fil de fer, ou une lame.