Brevet FR3053789A1 — publié le 20180112

- 1 - Domaine technique La présente invention concerne un procédé, un 5 dispositif et un système de gestion pour la caractérisation rhéologique et hydrodynamique en temps réel d'un fluide au cours de son agitation dans une cuve. Technique antérieure 10 Dans le domaine du contrôle des propriétés rhéologiques de fluides, on connaît les dispositifs de style assez traditionnel (débitmètre, rhéomètre, viscosimètre) conçus pour l'analyse d'échantillons de produit. Un tel dispositif est décrit par exemple dans le brevet EP 0 015 195. 15 On connaît également des dispositifs exploitant des méthodes d'analyse moins conventionnelles. Le brevet EP 1 676 118 propose, par exemple, une méthode de caractérisation d'un fluide par ultrasons. Dans le cas de matériaux granulaires, on connaît 20 également des dispositifs tels que décrit par exemple dans le brevet US 6 971 262, faisant appel à une excitation vibratoire pour caractériser les produits étudiés. Toutefois, la quasi-totalité des dispositifs existants emploient des principes ou des moyens de mesure qui ne 25 permettent pas l'exploration volumique du matériau étudié. Egalement, ces dispositifs sont plutôt encombrants et ne permettent pas une gestion en temps réel, voire automatisée, du procédé de fabrication du produit. 30 Exposé de l'invention La présente invention entend remédier aux inconvénients précédemment cités en proposant un procédé, un dispositif et un système pour la caractérisation rhéologique et SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 2 - hydrodynamique d'un produit de type fluide et/ou de son écoulement, et sa gestion dans une cuve à agitation. A titre d'exemple, et de manière non restrictive, on entend par produit de type fluide, un produit homogène ou hétérogène, apte à s'écouler, comprenant au moins un composant. Le produit de type fluide peut par exemple être un liquide ou un mélange de liquides, un coulis, une suspension ou une pâte granulaire comprenant une fraction liquide et une fraction solide, une émulsion gaz-liquide, un produit biologique ou encore un milieu de culture. Dans la suite de ce document, on entend par propriété ou caractéristique hydrodynamique, une propriété ou caractéristique liée à l'écoulement du produit de type fluide. Egalement, on entend par cuve à agitation tout contenant permettant la mise en mouvement du fluide par l'intermédiaire d'un moyen d'agitation interne ou externe. Par exemple, un moyen d'agitation interne peut être constitué d'au moins un mobile d'agitation au sein d'un module d'agitation lorsque le contenant reste fixe, tandis qu'un moyen d'agitation externe peut consister en la mise en mouvement du contenant lui-même (par exemple à l'aide de composants extérieurs tels que des vérins et des moteurs). Un mobile d'agitation comprend par exemple au moins un élément parmi pale, hélice, ancre, turbine, jet, injection de gaz. Le terme « cuve à agitation » est bien entendu général et désigne toute cuve adaptée au produit, telle que par exemple une cuve pour : brassage, mélange, malaxage, émulsion, formulation, ou encore culture cellulaire. Une liste non exhaustive de paramètres expérimentaux régissant l'écoulement d'un produit de type fluide dans une cuve comprend la vitesse de rotation, le remplissage, la température, la nature du milieu, ainsi que la nature, la géométrie et la vitesse de rotation des mobiles du (ou des) SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 3 - module(s) d'agitation. Description d'un procédé lié à l'invention La présente invention a tout d'abord pour objet un 5 procédé de détermination du profil et du comportement rhéologique d'un produit de type fluide et/ou du profil et du comportement hydrodynamique de l'écoulement dudit produit. Un tel procédé peut être mis en oeuvre au sein d'un système de gestion destiné à la détermination d'au moins une 10 donnée rhéologique et/ou hydrodynamique caractéristique dudit produit et/ou de son écoulement, ledit système employant au moins un dispositif permettant l'acquisition de données primaires relatives d'une part au déplacement dudit dispositif dans ledit produit, et d'autre part: 15 - à au moins une propriété rhéologique caractéristique dudit produit, et/ou - à au moins une propriété hydrodynamique caractéristique de l'écoulement dudit produit, ledit procédé consiste ainsi à : 20 introduire ledit produit de type fluide dans ledit système de gestion, appliquer au moins une contrainte audit produit de type fluide, et est remarquable en ce qu'il comprend par la suite les 25 étapes consistant entre autres à : procéder à au moins une acquisition par au moins le dispositif, au cours d'une étape globale d'acquisition, desdites données primaires comprenant entre autres au moins la température et les composantes du (ou des) 30 vecteur(s) accélération au(x)quel(s) est soumis ledit dispositif, - transmettre les données à destination d'au moins une unité réceptrice appartenant audit système de gestion, - traiter au moins en partie lesdites données au sein d'au SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 4 - moins une unité générale de gestion de données, ledit traitement comprenant : o une étape générale de calibrage des données primaires, cette étape incluant au moins une 5 sous-étape de détermination d'une base de temps pour chaque point de mesure de manière à obtenir des ensembles {temps, mesures} pour chaque acquisition au cours de ladite étape globale d'acquisition, 10 o une étape de détermination à partir des données primaires et à l'aide d'un algorithme dédié, d'au moins une donnée secondaire caractéristique du comportement rhéologique et/ou hydrodynamique dudit produit et/ou de 15 son écoulement, l'ensemble des données secondaires déterminées comprenant entre autres au moins une donnée parmi : le taux d'agitation, le taux de cisaillement, la viscosité, la signature temporelle, la 20 signature vectorielle, la signature énergétique, o une étape d'analyse et d'appariement desdites données secondaires, entre elles ou avec des données primaires ou encore avec ladite base 25 de temps, - collecter les données traitées et élaborer, au sein d'une unique unité externe de gestion de données appartenant au système de gestion, le profil rhéologique et/ou hydrodynamique dudit produit de type fluide et/ou 30 de son écoulement, ledit profil rhéologique étant issu de la mise en forme des données telles que lesdits appariements, les paramètres physiques et leur évolution sous forme de courbes, les valeurs instantanées de l'ensemble des mesures, SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 5 - afficher le(s) profil(s) déterminé(s) au moyen d'au moins un dispositif d'affichage appartenant audit système de gestion. Avantageusement, ladite contrainte aboutit à la mise en 5 mouvement du produit. Avantageusement, ladite contrainte est appliquée au produit par l'intermédiaire d'au moins un moyen d'agitation de la cuve à agitation appartenant audit système de gestion. Préférentiellement, ladite contrainte à laquelle est 10 soumis ledit produit consiste en la mise sous agitation de ce dernier par l'intermédiaire d'au moins un module d'agitation de ladite cuve. Lors de l'étape de transmission des données, la transmission se fait à destination d'au moins une unité 15 réceptrice appartenant audit système de gestion, et les données transmises peuvent entre autres être des données primaires, des données traitées en tout ou partie en amont dans au moins une unité générale interne de gestion des données appartenant au dispositif, ou encore des données 20 secondaires. Lors de l'étape de traitement des données, il s'agit de traiter au moins en partie lesdites données (primaires, secondaires, traitées en tout ou partie en amont dans au moins une unité générale interne de gestion des données...) au 25 sein d'au moins une unité générale de gestion de données. Dans les variantes où les données sont traitées dans plusieurs unités de gestion de données distinctes (internes et/ou externes), le procédé inclus une étape consistant à collecter lesdites données traitées au sein d'une unique 30 unité externe de gestion de données, afin d'élaborer de manière centralisée le profil rhéologique et/ou hydrodynamique du produit de type fluide et/ou de son écoulement. Avantageusement, dans une variante plus élaborée du SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 6 - procédé, l'étape globale d'acquisition comprend une étape d'acquisition supplémentaire consistant à acquérir les composantes du (ou des) vecteur vitesse de rotation auquel est soumis ledit dispositif. 5 Egalement, le procédé comprend avantageusement une étape consistant à exprimer l'ensemble des valeurs des composantes du (ou des) vecteur(s) accélération, acquises par ledit dispositif, dans un unique référentiel. Avantageusement, cette acquisition est réalisée à l'aide d'au moins un 10 gyroscope. Avantageusement, dans une autre variante plus élaborée du procédé, l'étape globale d'acquisition comporte au moins une étape Ei d'acquisition effectuée en employant un peigne d'échantillonnage L, pendant un temps Tevm tel que : 15 Tev(i)= (Yi(L, N, V, {cuve}) Le temps Tev(i) correspond à la durée minimale d'évaluation du comportement hydrodynamique du produit. Cette durée minimale correspond au temps qu'il faut pour que le (ou les) dispositif ait parcouru tout le volume de la cuve 20 (couverture spatiale complète de la cuve). Cette durée assure la convergence statistique des données obtenues. Au cours du procédé, dans les variantes comprenant une sous-étape de détermination d'une base de temps pour chaque point de mesure, cette sous-étape peut être réalisée par tout 25 moyen estimé adéquat par l'Homme du Métier. Préférentiellement, on emploie pour cette sous-étape une méthode d'échantillonnage paramétrable, qui consiste en la réalisation d'un échantillonnage selon un peigne d'acquisition (peigne d'échantillonnage) L, fixe ou variable. 30 Dans une variante simple de cette méthode d'échantillonnage, l'échantillonnage est réalisé selon un peigne fixe, ceci signifie que les données sont acquises selon une fréquence d'échantillonnage fixe, à des intervalles de temps fixes (la fréquence d'échantillonnage est l'inverse SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 7 - de la période d'échantillonnage). Dans une variante avancée de cette méthode d'échantillonnage, l'échantillonnage est réalisé selon un peigne variable. Dans cette variante, les intervalles de 5 temps entre chaque mesure sont différents et espacés de manière à permettre la reconstitution complète des spectres des signaux. Cette méthode avancée d'échantillonnage, spécifique et issue d'approches de l'échantillonnage non-uniforme, limite le nombre de points à acquérir, et par 10 conséquent le volume de données à transmettre ou à stocker, comparativement à un échantillonnage réalisé à partir d'un peigne d'acquisition fixe. Le choix de l'emploi d'un peigne fixe ou variable est soit : 15 fixé, par exemple en étant initialement en mémoire dans une base de données, ou renseigné manuellement dans le système par l'utilisateur, ou déterminé au cours du procédé sur la base des conditions 20 expérimentales. Concernant la fonction alpha, celle-ci relie le temps de mesure iev(i) aux paramètres suivants : peigne d'échantillonnage L, nombre de dispositifs N présents dans le contenant, volume V en litres de produit de type fluide, 25 type de cuve employée. Typiquement, les cuves peuvent accueillir 5 à 5000 litres de produit. Le tableau ci-dessous donne quelques exemples de paramètres applicables : SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 8 - iev(i) V L Nombre de Type de cuve dispositifs 30 min 100 peigne 1 formulation litres fixe : 80 Hz 60 min 500 peigne 1 formulation litres variable n°1 60 min 2 000 peigne 2 brassage litres variable n°2 Avantageusement, le procédé de détermination comprend une étape consistant à estimer le taux d'agitation à partir des composantes du (ou des) vecteur accélération a(t) auquel 5 est soumis ledit dispositif, selon la formule : Tag,(t) = [fr( , - 1) ] 1/2 où l'accélération a(t) est telle que : Il a(t) II = a = + aÿ+ 4 et : 10 a2 = aÿ+ az2 , = f_ E i= (x,y,z) ai (w) PT (u) clw Dans ces formules : - on retrouve les composantes ai du vecteur accélération dans le référentiel (xyz), 15 - on introduit un temps caractéristique tau (I) et une fonction de régularisation f, qui seront décrits par la suite, - La notation , correspond à la moyenne glissante du carré de l'accélération sur ledit temps 20 caractéristique tau (I), cette moyenne dépend d'une fonction de pondération P-(u) choisie en fonction du SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 9 - mode d'agitation et du type de cuve. Le taux d'agitation Tag,(t) est en [m/s2] et la moyenne glissante , en [m2/s4]. Dans une variante préférée du procédé de détermination 5 du profil et du comportement rhéologique d'un produit de type fluide et/ou du profil et du comportement hydrodynamique de l'écoulement dudit produit, la fonction de pondération est telle que : Pz (u) = l - eu/T , où u = w - t T 10 ainsi, dans cette variante préférée, la moyenne glissante de l'accélération est telle que : 14,-t - = f_toe Ei=(xy,z)al (w) e T dw On comprend bien qu'il existe une corrélation entre le taux d'agitation et la vitesse de rotation du (ou des) mobiles 15 d'agitation au sein du (ou des) module(s) d'agitation appartenant au système de gestion, et qu'il est possible de déterminer l'un à partir de l'autre et réciproquement, selon le paramètre connu initialement. De même, il est possible d'établir une correspondance entre le taux d'agitation et la 20 viscosité du produit. Description du dispositif lié à l'invention Un dispositif selon l'invention, permettant la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit est un dispositif 25 compact et autonome, qui peut être jetable ou réutilisable, pour l'acquisition de données liées au comportement rhéologique et/ou hydrodynamique d'un produit de type fluide de densité D et/ou à son écoulement. Un tel dispositif est remarquable en ce qu'il 30 comprend : - une enveloppe, - au moins un module d'acquisition à l'intérieur de ladite enveloppe pour l'acquisition de données SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 10 - primaires relatives d'une part au déplacement dudit dispositif dans ledit produit, et d'autre part : o à au moins une propriété rhéologique caractéristique dudit produit, et/ou 5 o à au moins une propriété hydrodynamique caractéristique de l'écoulement dudit produit, au moins une source d'alimentation à l'intérieur de ladite enveloppe, ledit dispositif étant apte à se déplacer librement dans 10 ledit produit sous l'action de ce dernier, et étant de densité comprise entre D et 1,07D. Le dispositif peut donc avoir une densité légèrement supérieure à celle du produit (jusqu'à 7% de plus). Le dispositif selon l'invention ne perturbe pas 15 l'écoulement provoqué par l'agitation du produit. Le dispositif est entraîné par le produit et les données acquises sont représentatives de l'écoulement, c'est-à-dire qu'elles reflètent les caractéristiques intrinsèques de l'écoulement et/ou du produit sans les perturber. 20 La densité du dispositif est préférentiellement choisie en fonction du taux d'agitation du produit lorsque celui-ci est connu. Par ailleurs, la densité du dispositif est préférentiellement comprise entre 1,02D et 1,05D. 25 On entend par « données primaires » l'ensemble des signaux analogiques ou numériques recueillis par le module d'acquisition. Avantageusement, le module d'acquisition est muni au moins d'un capteur de température et d'au moins un module 30 d'accélérométrie. Selon une première variante du dispositif incluant des MEMS (MicroElectroMechanical Systems en anglais ou Systèmes MicroElectroMécaniques en français), le module d'accélérométrie comprend au moins un accéléromètre Ai de SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 type MEMS disposé de manière à acquérir de manière instantanée et en temps réel les valeurs des composantes du (ou des) vecteur(s) accélération, auquel est soumis ledit dispositif, suivant au moins un référentiel Ri de mesure associé audit 5 accéléromètre. Selon une seconde variante du dispositif incluant des MEMS, le module d'accélérométrie comprend au moins une paire d'accéléromètres {Ai ;Ak} de type MEMS disposée de manière à acquérir de manière instantanée et en temps réel les valeurs 10 des composantes du (ou des) vecteur(s) accélération, auquel est soumis ledit dispositif, suivant au moins un couple de référentiels {Ri ;RO de mesure associés respectivement auxdits accéléromètres {Ai ;Ak}. Avantageusement, dans chacune des deux variantes 15 précédemment décrites, chaque capteur MEMS mesure instantanément un terme lié à la gravité, un terme lié au mouvement de translation, et un terme lié à la rotation sur lui-même du capteur, par rapport au centre de masse. Ces signaux acquis permettent notamment d'obtenir, après 20 traitement, des informations sur l'intensité de l'agitation ou encore le taux de cisaillement. Pour la seconde variante incluant des MEMS, les accéléromètres d'une même paire sont avantageusement reliés solidement entre eux de manière à ce qu'ils perçoivent la 25 gravité et les mouvements de translation auxquels est soumis ledit dispositif de manière identique. Une telle configuration permet d'obtenir une information sur la vitesse de rotation du dispositif, puisque les deux accéléromètres perçoivent différemment les mouvements de rotation. 30 Dans tous les cas où des valeurs sont acquises dans des référentiels différents, l'orientation relative desdits référentiels est préalablement calibrée. Par exemple, dans le cas où l'on emploie une paire d'accéléromètres, les deux référentiels de mesure {Ri ; associés auxdits SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 12 - accéléromètres sont étalonnés de manière à définir un changement de base Rk_>i tel que la mesure de l'accélération a(t) dans le référentiel Rk, encore notée a(t)k, s'exprime dans le référentiel Ri selon la formule : a(t)j = Rk->i a(t)k. 5 Dans des variantes évoluées du dispositif, le module d'acquisition comprend également au moins un élément parmi le groupe constitué de : module gyroscopique, capteur de pression. Le (ou les) module gyroscopique est employé en 10 complément du (ou des) module d'accélérométrie afin de déterminer le taux de cisaillement du produit. Egalement, le dispositif est avantageusement muni d'au moins un moyen de communication, actif ou passif, de données acquises ou au moins traitées en partie. 15 Préférentiellement, une première classe de moyen de communication consiste en un moyen de communication de type RF. Selon un premier groupe de variantes dudit moyen de communication RF, celui-ci est constitué d'une antenne. Cette 20 antenne peut par exemple être disposée à l'intérieur ou à l'extérieur de l'enveloppe, et peut selon les besoins de l'Homme du métier permettre soit l'émission seule ou l'émission et la réception de données. Selon un second groupe de variantes, ledit moyen de 25 communication RF est une étiquette passive ou active d'identification par technologie RFID à l'intérieur de l'enveloppe. Une seconde classe de moyen de communication, utilisable en combinaison avec les variantes dudit dispositif comprenant 30 une unité générale interne de gestion des données, consiste en un port de communication disposé au travers de l'enveloppe du dispositif, de manière étanche, et servant d'interface pour connecter ledit dispositif à une unité externe, afin de récupérer les données. SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 13 - Dans d'autres variantes du dispositif, celui-ci comprend avantageusement unité interne de stockage de données, destinée au moins au stockage des données qu'il acquiert. Enfin, dans les variantes les plus évoluées du 5 dispositif, celui-ci comprend une unité générale interne de gestion des données comprenant à la fois une unité interne de stockage de données, telle que, par exemple, une mémoire flash, et un module interne de traitement des données, tel que, par exemple, un microcontrôleur. Ce module interne de 10 traitement des données peut traiter en tout ou partie les données primaires acquises par le dispositif. Lorsque le traitement est effectué en totalité, cela signifie que les données secondaires ont été déterminées et que le profil rhéologique et/ou hydrodynamique du produit et/ou de son 15 écoulement a été élaboré. Description du système lié à l'invention La présente invention a également pour objet un système de gestion d'un produit de type fluide, remarquable en ce 20 qu'il comprend : - au moins une cuve à agitation constituée d'un contenant apte à recevoir au moins un produit de type fluide, ladite cuve disposant d'un moyen d'agitation apte à mettre en mouvement ledit produit, 25 - au moins un dispositif selon l'invention, disposé dans ledit contenant, - au moins une unité externe générale de gestion de données, disposée à l'extérieur de la cuve, apte à gérer les données issues au moins dudit dispositif, 30 - au moins un dispositif d'affichage connecté à ladite unité générale externe de gestion de données, ledit système de gestion est destiné : - à la détermination d'au moins une donnée rhéologique et/ou hydrodynamique caractéristique d'un produit de SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 14 - type fluide et/ou de son écoulement, - à l'élaboration du profil rhéologique et/ou hydrodynamique dudit produit et/ou de son écoulement, l'ensemble de données rhéologiques et/ou hydrodynamiques 5 acquises et/ou déterminées et/ou analysées comprenant entre autres au moins une donnée parmi : le taux d'agitation, le taux de cisaillement, la viscosité, la signature temporelle, la signature vectorielle, la signature énergétique. Ledit profil rhéologique est avantageusement issu de la mise en 10 forme des diverses données acquises et/ou traitées. Le système de gestion comprend avantageusement une unité réceptrice de données. Celle-ci, par exemple, au choix ou en combinaison : est incluse au moins en partie dans une unité générale 15 externe de gestion de données, comprend une antenne de liaison. Dans des variantes évoluées du système de gestion, l'unité réceptrice peut également émettre des données, par exemple à destination d'autres unités externe de gestion de 20 données et/ou de dispositif(s). Dans certaines variantes évoluées du système de gestion, l'unité réceptrice comprend en outre une unité de démodulation des informations. Dans une variante particulière dudit système de gestion, celui-ci est remarquable en ce qu'il comprend au moins une 25 antenne de liaison, montée au moins en partie dans le contenant de la cuve, et destinée au moins à transmettre à au moins une unité externe générale de gestion de données les données (primaires, secondaires, traitées en tout ou partie...) issues dudit dispositif. 30 Afin d'améliorer les performances du système, ladite unité générale externe de gestion de données peut être munie d'une unité générale de stockage de données destinée au moins au stockage des données issues dudit dispositif. Dans des variantes perfectionnées dudit système de SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 15 - gestion, ladite unité générale externe de gestion de données inclus une base de données. Avantageusement, ladite base de données contient au moins un type de données parmi: des modèles de signature temporelle, 5 des modèles de signature vectorielle, des modèles de signature énergétique, - des modèles d'écoulements, c'est-à-dire des modèles de signature hydrodynamique, des paramètres expérimentaux comme les configurations 10 de cuve, les données et courbes historiques de l'ensemble des études menées. En outre, ladite base de données peut être formée par apprentissage et/ou être renseignée à tout moment par 15 l'utilisateur, par exemple au cours du procédé. Dans le cas où les différents éléments du système de gestion et le (ou les) dispositif travaillent dans des langages et/ou formats de données différents, chaque élément et/ou dispositif comprend avantageusement un module 20 bidirectionnel de conversion des données, afin que la communication puisse avoir lieu en tous sens. Définition de termes, description d'alternatives et usages liés à l'invention 25 On entend par « donnée (ou : profil, comportement, caractéristique, propriété) rhéologique » toute donnée (ou : profil, comportement, caractéristique, propriété) rhéologique caractérisant le produit de type fluide, et par « donnée ((ou : profil, comportement, caractéristique, 30 propriété) hydrodynamique » toute donnée (ou : profil, comportement, caractéristique, propriété) caractérisant l'écoulement dudit produit. Afin d'analyser finement la stabilité d'un écoulement et l'homogénéité du forçage subit par le dispositif et perçu par SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 16 - le module d'acquisition, les signaux temporels relatifs au(x) taux d'agitation doivent être traités. Selon la variante employée pour le dispositif, ledit traitement est effectué en tout ou partie dans au moins une unité de gestion des 5 données. Il est de ce fait possible, selon la configuration choisie, d'avoir un traitement des données: - soit entièrement assuré par la (ou les) unité(s) générale(s) interne(s) de gestion, appartenant au(x) dispositif(s), 10 - soit entièrement assuré par la (ou les) unité(s) générale(s) externe(s) de gestion, appartenant au système, - soit réparti entre unité(s) générale(s) interne(s) et externe(s) de gestion. 15 Par ailleurs, de manière avantageuse, le traitement des signaux de taux d'agitation comprend au moins une étape consistant à les moyenner sur des durées différentes tau (i). La variable tau, qui est un temps caractéristique de moyennage (temps caractéristique de la moyenne glissante), est une 20 donnée qui dépend de paramètres variés tels que la taille de la cuve à agitation, le type d'agitation, le cas échéant la fréquence de rotation du (ou des) mobiles d'agitation au sein du (ou des) module(s) d'agitation ainsi que de la taille et la forme desdits mobiles, et du type d'application étudié. 25 Bien entendu, lorsque le dispositif est immobile, le taux d'agitation est nul. De même, sa valeur est d'autant plus importante que l'écoulement est intense et turbulent. Ainsi, le taux d'agitation est le reflet de la force moyenne qui s'exerce sur le dispositif. La détection d'une 30 modification du taux d'agitation permet quant à elle de détecter une modification du comportement rhéologique du produit, toute chose égale par ailleurs. De préférence, le taux d'agitation est calculé sur des temps longs devant la période typique de rotation du (ou des) SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 17 - mobiles d'agitation au sein du (ou des) module(s) d'agitation. Le taux d'agitation constitue également une mesure indirecte de la vitesse de rotation du (ou des) mobiles d'agitation au sein du (ou des) module(s) d'agitation. 5 Typiquement, comme présenté dans le procédé décrit auparavant, le taux d'agitation est calculé à partir des accélérations al subies et mesurées dans le(s) référentiel(s) de mesure associé(s) au dispositif. Ainsi, comme présenté auparavant, à partir d'un premier 10 calcul sur l'accélération : , = f_ta, Ei.(x,,,z) al (w)13,(u)clw, le taux d'agitation moyen est calculé selon la formule : Tag,(t) = [fr( , - 1)] 1/2, où fr est une fonction de régularisation. Cette fonction fr est ajustée en fonction du type d'écoulement. Par exemple dans les écoulements 15 pleinement turbulents, on peut choisir la fonction identité (f(x)=x) comme fonction de régularisation. Pour d'autres écoulements, tels que les écoulements très peu agités, la fonction de régularisation peut être par exemple la valeur absolue (f(x)=1x1). Avantageusement, dans les variantes du 20 système de gestion comprenant une base de données, le choix de la fonction de régularisation et/ou de la fonction de pondération P-(u) est réalisé à partir de celle-ci. Par ailleurs, selon l'invention, on entend par signature temporelle l'ensemble des données et/ou signaux donnant des 25 informations, directement interprétables, sur l'évolution temporelle du (ou des) taux d'agitation du produit de type fluide. L'examen de la signature temporelle de l'écoulement permet par exemple : 30 - de détecter et d'analyser des zones inhomogènes dans le produit. La détection peut se faire par identification d'un changement notable des taux d'agitation moyens d'une zone à l'autre, tandis que l'analyse peut mettre en jeu l'identification du temps de résidence du dispositif dans SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 18 - lesdites zones, - de détecter et d'analyser des zones mortes dans le produit, par identification de zones dans lesquelles le taux d'agitation est inférieur à un seuil particulier 5 Tag( )s, - de détecter les instabilité(s) comportementale(s) du produit, par identification d'oscillations entre plusieurs valeurs plateaux de taux d'agitation, - de détecter un régime transitoire, et d'analyser sa 10 durée. Dans les variantes du système de gestion comprenant une base de données, le seuil Tag(-)s peut être préenregistré ou déterminé par traitement des données de celle-ci, ou encore être entré par l'utilisateur avant toute acquisition. 15 Concernant la signature vectorielle du produit, celle- ci contient l'ensemble des renseignements sur l'intensité et la variabilité des forces s'appliquant sur ledit dispositif. L'intensité des forces est déterminée à partir de la norme de l'accélération subie par le dispositif. Par ailleurs, il 20 est possible de traiter les données afin de constituer des histogrammes à partir des composantes et de la norme de l'accélération dans le but d'analyser la variabilité des forces. Les histogrammes constituent la représentation de la fonction de distribution décrivant la loi de probabilité du 25 signal étudié et renseigne par exemple sur la manière dont les grandeurs se répartissent autour de leur moyenne. A partir de l'étude de la signature vectorielle, il est possible d'identifier et/ou de reproduire les régimes d'écoulement du produit, puisque les comportements de type 30 vortex, laminaire, ou encore turbulent présentent des signatures vectorielles différentes. La signature énergétique du produit, quant à elle, apporte des informations sur la manière dont l'écoulement communique de l'énergie au dispositif. Elle est constituée SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 19 - des spectres de densité d'énergie des composantes et de la norme de l'accélération, qui caractérisent en termes de fréquence la manière dont l'écoulement du produit met en mouvement le dispositif. Les spectres des composantes 5 d'accélération renseignent sur les types de mouvements qui prédominent au niveau du dispositif (rotation sur lui-même, translation circulaire, oscillations,...), tandis que la répartition de l'énergie aux différentes fréquences pour la norme de l'accélération est typique de l'écoulement 10 considéré. On appelle signature hydrodynamique de l'écoulement du produit l'ensemble constitué de la signature temporelle, la signature vectorielle et la signature énergétique. La signature hydrodynamique est d'une part liée à la 15 configuration du système et aux propriétés physico-chimiques du produit, et est d'autre part caractéristique dudit écoulement. Elle est reproductible, au sens où, d'une part, deux configurations identiques en tout point et agissant sur le même produit ont la même signature hydrodynamique, et 20 d'autre part, en agissant sur les paramètres du système il est possible de se placer dans un état présentant une signature hydrodynamique donnée. Par exemple, dans le cas d'une transposition de volume entre deux différentes cuves à agitation, reproduire la signature hydrodynamique permet de 25 s'assurer que l'écoulement est similaire dans les deux cuves. Concernant le taux de cisaillement du produit, celui-ci est obtenu à partir de la vitesse angulaire de rotation acquise du dispositif. En effet, lorsque la vitesse du produit n'est pas identique tout autour du dispositif, ce dernier se 30 met à tourner sur lui-même. Dans les variantes particulières du dispositif où les accéléromètres sont solidaires par paires, cette configuration particulière offre la possibilité de mesurer la composante de la rotation qui est perpendiculaire au SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 20 - vecteur reliant les deux accéléromètres entre eux, et remonter au taux de cisaillement par l'intermédiaire de l'évaluation de la différence entre les deux vecteurs d'accélération mesurés par la paire d'accéléromètres. 5 Avantageusement, le taux de cisaillement est évalué, à partir de plusieurs paires d'accéléromètres couvrant les trois directions de l'espace, dans un référentiel unique choisi. Alternativement, pour les variantes du dispositif 10 comprenant un module gyroscopique, l'estimation du taux de cisaillement du produit de type fluide peut être effectuée sur la base de la (ou des) mesure(s) par ledit module de la rotation subie par le dispositif. Cette solution est notamment retenue pour de faibles taux de cisaillement. En 15 effet, dans ce cas, l'estimateur quadratique de la (ou des) paires d'accéléromètres n'est pas assez précis. Par ailleurs, dans le cas où l'évaluation du taux de cisaillement est prévue dans le procédé de détermination, celui-ci comprend avantageusement une étape supplémentaire 20 de calibrage dédiée, effectuée en utilisant la géométrie du (ou des) capteur du module d'accélérométrie appartenant audit dispositif, de manière à obtenir les composantes du (ou des) vecteur d'accélération dans un même référentiel associé à l'un desdits capteurs. 25 Enfin, dans le cas d'un produit susceptible de changer de rhéologie durant une phase d'un procédé, ledit procédé n'évoluant pas lui-même durant cette phase, l'évolution des données primaires au cours du temps toutes choses égales par ailleurs permet d'évaluer l'évolution de la rhéologie du 30 produit, comme par exemple l'évolution de la viscosité. Dès lors, à l'aide du dispositif et du système de gestion selon l'invention il est possible de gérer intégralement le comportement et le profil d'un produit de type fluide. Il est en effet possible de réaliser à l'aide des éléments de SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 21 - l'invention au moins une action parmi : - acquisition, par l'intermédiaire dudit dispositif, de données primaires relatives d'une part à au moins une propriété dudit produit et d'autre part au déplacement dudit 5 dispositif dans ledit produit, - établir des corrélations entre: o d'une part, les données acquises par l'intermédiaire dudit dispositif, et o d'autre part, des données relatives au 10 comportement rhéologique et/ou hydrodynamique dudit produit et/ou de son écoulement, tel que son taux d'agitation, sa viscosité, sa signature temporelle, sa signature vectorielle, sa signature énergétique, son taux de cisaillement, 15 - calibrage de la vitesse de rotation du (ou des) mobiles d'agitation au sein du (ou des) module(s) d'agitation, - suivi passif de l'évolution du profil rhéologique dudit produit, - contrôle actif de l'évolution du profil rhéologique 20 dudit produit, en exerçant une rétroaction sur les paramètres du système, par exemple, en réponse aux dérives du système, ou encore afin d'amener le produit dans un état désiré à partir d'un état initial connu ou déterminé, 25 - enregistrement de données primaires et/ou secondaires relatives d'une part à au moins une propriété dudit produit et d'autre part au déplacement dudit dispositif dans ledit produit, - détermination du profil rhéologique dudit produit, 30 - détermination du profil hydrodynamique de l'écoulement dudit produit, - analyse et identification du profil rhéologique, - analyse et identification du profil hydrodynamique, - comparer des produits et/ou des écoulements, SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 22 - - reproduire le comportement d'un produit et/ou d'un écoulement, - analyser la stabilité d'un écoulement au cours d'un processus de test ou de fabrication, 5 - identifier des zones mortes, correspondant à des valeurs de taux d'agitation inférieur à un seuil défini, déterminé ou choisi, - identifier des instabilités correspondant à des oscillations entre plusieurs valeurs de plateaux, 10 - identifier des régimes transitoires et leur durée. Dans le cas où le système de gestion comporte une base de données contenant l'historique des actions et expérimentations antérieures, l'identification du profil rhéologique d'un produit ou du profil hydrodynamique d'un 15 écoulement peut être automatique, par comparaison et identification avec des profils types archivés dans le système. Les données archivées peuvent également être utilisées afin d'agir sur le système, dans le but par exemple de reproduire le comportement d'un produit, ou d'amener le 20 produit dans un état désiré. Description sommaire des figures - la figure 1 est un schéma d'un système de gestion selon l'invention ; 25 - la figure 2 est un schéma en perspective partiellement coupée d'un dispositif selon l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 représente un système de gestion 100 selon 30 l'invention. Ledit système de gestion 100 comprend une cuve à agitation 10 contenant un produit de type fluide dans lequel sont immergés plusieurs dispositifs 1. Ladite cuve est constituée d'un contenant 12, d'un module d'agitation 13 constitué d'un unique mobile d'agitation, et est munie d'une SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 23 - antenne de liaison 16. Ledit système de gestion 100 comprend en outre : - une unité générale externe 14 de gestion des données, comportant elle-même un module de traitement des données 5 141, une base de données 142 et une unité de stockage de données 143 communiquant les uns avec les autres, - de multiples dispositifs d'affichage 15, tels qu'un poste ou une borne mono-utilisateur 151, un accès partagé 152, un accès via la technologie « cloud » 153, 10 un accès via une application mobile sur tablette ou smartphone 154. Selon différentes variantes du système de gestion 100, l'unité de gestion externe 14 et le dispositif d'affichage 15 peuvent faire partie d'une même entité (le traitement des 15 données a alors lieu en local, par exemple sur un ordinateur portable) ou être distincts (par exemple : poste assurant l'affichage des données via un accès distant à l'unité de gestion externe de type serveur qui traite les données). De même, selon différentes variantes du système de 20 gestion 100 respectant la compatibilité entre équipement et/ou en fonction des besoins de l'Homme du métier, les différents éléments du système de gestion 100 peuvent être connectés par voie filaire ou par ondes. L'Homme du métier sait choisir le mode de transmission 25 de données le plus efficace selon l'application visée. Ainsi, selon les variantes du système de gestion 100 et/ou du dispositif 1 choisies, la cuve à agitation 10 (via son moyen de communication 16 ou par connexion filaire) et/ou le(s) dispositif(s) 1 (via son moyen de communication 5 et/ou 7) 30 peut transmettre les données à l'unité externe de gestion 14. La figure 2 représente un dispositif 1 selon l'invention, apte à se déplacer par translation (référentiel xyz) et/ou par rotation (ri, r2, r3) dans un produit de type fluide. Ledit dispositif 1 est constitué d'une enveloppe 2, SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 24 - et comprend un module d'acquisition 3 de données primaires comportant un capteur de température 3a, un module d'accélérométrie 3b, et un module gyroscopique 3c. Le dispositif 1 est également muni d'une source d'alimentation 5 4, telle qu'une batterie, d'un moyen de communication actif 5 des données tel qu'une antenne RF, d'une unité générale interne 6 de gestion des données, d'un moyen de communication passif 7 des données tel qu'un port de communication, et d'une unité interne de stockage 8 de données. 10 Possibilité d'application industrielle On comprend bien que le procédé, le système de gestion 100 et le dispositif 1 selon l'invention sont particulièrement bien adaptés à la mise au point, la gestion 15 et à la fabrication industrielle de produits de type fluide, par exemple dans des bioréacteurs ou fermenteurs, puisqu'il est par exemple possible d'exercer une surveillance locale ou à distance sur plusieurs cuves en parallèle, qu'elles soient de même taille ou de configuration différente avec la 20 possibilité de les comparer. Bien entendu, il est clair que la présente invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution décrites pour le procédé, le dispositif 1 et le système de gestion 100; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de 25 réalisation et d'application respectant le même principe. SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE REVENDICATIONS1 - Procédé de détermination du profil et du comportement rhéologique d'un produit de type fluide et/ou du profil et du comportement hydrodynamique de l'écoulement 5 dudit produit, mis en oeuvre au sein d'un système de gestion (100) destiné à la détermination d'au moins une donnée rhéologique et/ou hydrodynamique caractéristique dudit produit et/ou de son écoulement et employant au moins un dispositif (1) permettant l'acquisition de données primaires 10 relatives d'une part au déplacement dudit dispositif dans ledit produit, et d'autre part: à au moins une propriété rhéologique caractéristique dudit produit, et/ou - à au moins une propriété hydrodynamique 15 caractéristique de l'écoulement dudit produit, ledit procédé consistant à : - introduire ledit produit de type fluide dans ledit système de gestion (100), - appliquer au moins une contrainte audit produit de 20 type fluide, et étant caractérisé en ce qu'il comprend par la suite les étapes consistant entre autres à : - procéder à au moins une acquisition par au moins ledit dispositif (1), au cours d'une étape globale 25 d'acquisition, desdites données primaires comprenant entre autres au moins la température et les composantes du (ou des) vecteur(s) accélération auquel(s) est soumis ledit dispositif (1), - transmettre les données à destination d'au moins une 30 unité réceptrice appartenant au système de gestion (100), - traiter au moins en partie lesdites données au sein d'au moins une unité générale de gestion de données, SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 26 - ledit traitement comprenant : o une étape générale de calibrage des données primaires, cette étape incluant au moins une sous-étape de détermination d'une base de temps pour chaque point de mesure de manière à obtenir des ensembles {temps, mesures} pour chaque acquisition au cours de ladite étape globale d'acquisition, o une étape de détermination à partir des données primaires et à l'aide d'un algorithme dédié, d'au moins une donnée secondaire caractéristique du comportement rhéologique et/ou hydrodynamique dudit produit et/ou de son écoulement, l'ensemble des données secondaires déterminées comprenant entre autres au moins une donnée parmi : le taux d'agitation, le taux de cisaillement, la viscosité, la signature temporelle, la signature vectorielle, la signature énergétique, o une étape d'analyse et d'appariement desdites données secondaires, entre elles ou avec des données primaires, - collecter les données traitées et élaborer, au sein d'une unique unité externe de gestion (14) de données appartenant au système de gestion (100), le profil rhéologique et/ou hydrodynamique dudit produit et/ou de son écoulement, ledit profil rhéologique étant issu de la mise en forme des données telles que lesdits appariements, les paramètres physiques et leur évolution sous forme de courbes, les valeurs instantanées de l'ensemble des mesures, - afficher le(s) profil(s) déterminé(s) au moyen d'au moins un dispositif d'affichage (15) appartenant audit SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 27 - système de gestion (100). 2 - Procédé de détermination selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape globale 5 d'acquisition comprend une étape supplémentaire d'acquisition consistant à acquérir les composantes du (ou des) vecteur vitesse de rotation auquel est soumis ledit dispositif (1). 3 - Procédé de détermination selon l'une quelconque des 10 revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à exprimer l'ensemble des valeurs des composantes des vecteurs accélération, acquises par ledit dispositif (1), dans un unique référentiel. 15 4 - Procédé de détermination selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape globale d'acquisition comporte au moins une étape Ei d'acquisition dans laquelle l'échantillonnage est effectué selon un peigne L variable, ladite acquisition s'effectuant 20 pendant un temps TevM tel que : Tev(i)= ai (L, N, V, {cuve}). 5 - Procédé de détermination selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le taux d'agitation est estimé à partir des composantes du (ou des) 25 vecteur accélération auquel est soumis ledit dispositif (1), selon la formule : Tag,(t) = [fr( , - 1)] 1/2 où , = f_toeEi=(,,y,z)aî(w)/3,(u)dw. 6 - Dispositif (1) compact et autonome, pour 30 l'acquisition de données liées au profil et au comportement rhéologique et/ou hydrodynamique d'un produit de type fluide de densité D et/ou à son écoulement, caractérisé en ce qu'il comprend : - une enveloppe (2), SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 28 - - au moins un module d'acquisition (3), à l'intérieur de ladite enveloppe (2), pour l'acquisition de données primaires relatives d'une part au déplacement dudit dispositif dans ledit produit, et d'autre part: 5 o à au moins une propriété rhéologique caractéristique dudit produit, et/ou o à au moins une propriété hydrodynamique caractéristique de l'écoulement dudit produit, ledit module d'acquisition (3) comprenant au moins un 10 capteur de température (3a) et au moins un module d'accélérométrie (3b), - au moins une source d'alimentation (4) à l'intérieur de ladite enveloppe (2), ledit dispositif (1) étant apte à se déplacer librement dans 15 ledit produit, sous l'action de ce dernier et sans le perturber, et étant de densité comprise entre D et 1,07D. 7 - Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le module d'accélérométrie (3b) 20 comprend au moins un accéléromètre Ai de type MEMS disposé de manière à acquérir de manière instantanée et en temps réel les valeurs des composantes du (ou des) vecteur(s) accélération, auquel est soumis ledit dispositif (1), suivant au moins un référentiel Ri de mesure associé audit 25 accéléromètre. 8 - Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module d'accélérométrie (3b) comprend au moins une paire d'accéléromètres {Ai ;Ak} de type MEMS disposée de 30 manière à acquérir de manière instantanée et en temps réel les valeurs des composantes du (ou des) vecteur(s) accélération, auquel est soumis ledit dispositif (1), suivant au moins un couple de référentiels {Ri ;RO de mesure associés respectivement audits accéléromètres {Ai ;Ak}, les SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 3053789 - 29 - accéléromètres d'une même paire étant reliés solidement entre eux de manière à ce qu'ils perçoivent la gravité et les mouvements de translation auxquels est soumis ledit dispositif (1) de manière identique. 9 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le module d'acquisition (3) comprend au moins un module gyroscopique (3c). 10 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de communication de données (5) de type RF. 15 11 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une unité interne de stockage (8) de données destinée au moins au stockage des données qu'il acquiert. 20 12 - Système de gestion (100) d'un produit de type fluide, caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins une cuve à agitation (10) constituée d'un contenant (12) apte à recevoir au moins un produit de type fluide, ladite cuve (10) disposant d'un moyen 25 d'agitation apte à mettre en mouvement ledit produit, - au moins un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, disposé dans ledit contenant (12), - au moins une unité externe générale (14) de gestion 30 de données, disposée à l'extérieur de la cuve (10), apte à gérer les données issues au moins dudit dispositif (1), - au moins un dispositif d'affichage (15) connecté à ladite unité externe générale (14) de gestion de SINST9-FR-2 TEXTE DEPOSE MDV/GE 5 10 3053789 - 30 - données, et en ce qu'il est destiné : - à la détermination d'au moins une donnée rhéologique et/ou hydrodynamique caractéristique d'un produit de 5 type fluide et/ou de son écoulement, - à l'élaboration du profil rhéologique et/ou hydrodynamique dudit produit et/ou de son écoulement, l'ensemble de données rhéologiques et/ou hydrodynamiques comprenant entre autres au moins une donnée parmi : taux 10 d'agitation, taux de cisaillement, viscosité, signature temporelle, signature vectorielle, signature énergétique. 13 - Système de gestion (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une 15 antenne de liaison (16), montée au moins en partie dans ledit contenant (12), appartenant à une unité réceptrice de données, et destinée au moins à transmettre à au moins une unité externe générale (14) de gestion de données les données issues dudit dispositif (1). 20 14 - Système de gestion (100) selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que ladite unité générale externe (14) de gestion de données comprend une unité générale de stockage (143) de données destinée au moins 25 au stockage des données issues dudit dispositif (1). 15 - Système de gestion (100) selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que ladite unité générale externe (14) de gestion de données inclus une base 30 de données (142). 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