Brevet FR3077643A1 — publié le 20190809

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE MESURE DE LA MASSE VOLUMIQUE D'UN LIQUIDE SURSATURÉ EN GAZ DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif et un procédé de mesure de la masse volumique d'un liquide sursaturé en gaz. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la vinification ou celui du 10 brassage. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Une technique connue pour mesurer la masse volumique d'un liquide consiste à 15 plonger dans le liquide un flotteur de masse et volume connus, puis à déterminer la force verticale qui s'exerce sur le flotteur. Cette force verticale est fonction du poids du flotteur (force dirigée vers le bas) et de la poussée d'Archimède subie par le flotteur (force dirigée vers le haut), cette dernière force étant proportionnelle à la masse volumique du liquide. 20 Il est également connu, pour des mesures de ce genre, d'équilibrer la force verticale s'exerçant sur le flotteur par une force d'attraction magnétique. Pour cela, le flotteur est muni d'un coeur magnétique. La force d'attraction magnétique résulte de l'action, sur le coeur magnétique du flotteur, d'un champ magnétique généré par une bobine. 25 La bobine, située à la verticale du flotteur, est parcourue par un courant électrique dont l'intensité détermine la norme de la force d'attraction magnétique. La mesure de la masse volumique consiste alors à déterminer l'intensité du courant à laquelle la force d'attraction magnétique, additionnée au poids du flotteur, compense au mieux la poussée d'Archimède. Cette intensité dite d'équilibre est une image de la masse 30 volumique du liquide. Le brevet FR1583459 décrit un dispositif de mesure de la masse volumique d'un fluide par attraction magnétique d'un flotteur. Le flotteur comporte à sa base un 2 aimant permanent constitué de ferrite. Cet aimant permanent interagit avec deux bobines : une première bobine dite « principale » qui génère la force d'attraction magnétique et une deuxième bobine dite « détectrice » qui détecte les déplacements du flotteur. La bobine principale est parcourue par une rampe de courant, c'est-à-dire 5 par un courant électrique dont l'intensité augmente de façon régulière et continue. Lorsque la force d'attraction devient plus importante que la force verticale résultant du poids et de la poussée d'Archimède, c'est-à-dire lorsque l'intensité du courant dépasse la valeur d'équilibre, le flotteur coule. Ce déplacement est détecté par la bobine détectrice qui, en réponse, déclenche l'enregistrement de la valeur du courant parcourant à cet instant la bobine principale. Pour certaines applications, la masse volumique nécessite d'être mesurée fréquemment et de manière autonome. Dans le domaine de la vinification ou du brassage par exemple, le contrôle régulier de la masse volumique du vin ou de la bière permet de suivre l'avancement du processus de fermentation, et plus particulièrement les variations du taux d'alcool et du taux de sucre. La méthode de mesure par attraction magnétique d'un flotteur s'avère particulièrement adaptée à ces applications, en raison notamment de son faible coût et de sa facilité de mise en oeuvre. Les milieux liquides sursaturés en gaz, tels que le vin ou la bière en fermentation, introduisent cependant une difficulté supplémentaire : la mesure de la masse volumique est perturbée par des bulles de gaz (en l'espèce du dioxyde de carbone) qui se forment à la surface du flotteur et, dans une moindre de mesure, par des dépôts de matière sur le flotteur. Les bulles de gaz augmentent la poussée d'Archimède subie par le flotteur, tandis que les dépôts augmentent le poids du flotteur. Comme il n'existe à l'heure actuelle aucune technique pour mesurer l'impact de ces effets surfaciques, il est impossible de corriger la mesure de masse volumique. Celle-ci reste donc entachée d'erreur. La demande de brevet EP2698620 décrit un dispositif pour mesurer la masse volumique du vin en fermentation, qui vise à résoudre le problème des bulles de gaz accrochées au flotteur et des dépôts sur le flotteur. Chaque phase de mesure de la masse volumique est précédée d'un cycle de nettoyage, au cours duquel le flotteur 3 est amené en contact avec la paroi supérieure d'une chambre de nettoyage remplie de gaz. Lors de l'impact avec cette paroi, le flotteur est débarrassé des bulles de gaz et des dépôts. 5 Le cycle de nettoyage du document EP2698620 n'est toutefois pas très utile, car de nouvelles bulles de gaz se forment à la surface du flotteur aussitôt qu'il est replongé dans le vin. La nouvelle mesure de la masse volumique n'est alors pas aussi précise qu'espéré. 10 RÉSUMÉ DE L'INVENTION L'invention a pour but de tenir compte des effets surfaciques dans la mesure, par attraction magnétique d'un flotteur, de la masse volumique d'un liquide sursaturé en gaz, afin que ce type de mesure soit plus précis. Les effets surfaciques sont par 15 exemple des dépôts de matière (tartre, matières organiques...) et la formation de bulles de gaz à la surface du flotteur. Selon un premier aspect de l'invention, ce but est atteint en prévoyant un dispositif de mesure de la masse volumique d'un liquide sursaturé en gaz, comprenant : 20 - un premier flotteur de surface et volume connus, destiné à être immergé dans le liquide et comportant une première pièce magnétique ; - un deuxième flotteur de surface et volume connus, destiné à être immergé dans le liquide et comportant une deuxième pièce magnétique, les premier et deuxième flotteurs présentant des rapports surface sur volume différents ; 25 - une première bobine capable d'interagir avec la première pièce magnétique pour exercer sur le premier flotteur une force d'attraction magnétique en direction de la première bobine ; - une deuxième bobine capable d'interagir avec la deuxième pièce magnétique pour exercer sur le deuxième flotteur une force d'attraction magnétique en 30 direction de la deuxième bobine ; - une source de courant variable reliée à la première bobine et configurée pour générer un premier courant d'équilibre, tel que la force d'attraction magnétique s'exerçant sur le premier flotteur compense une force verticale résultant du 4 poids du premier flotteur, de la poussée d'Archimède et des effets surfaciques subis par le premier flotteur, la source de courant variable étant en outre reliée à la deuxième bobine et configurée pour générer un deuxième courant d'équilibre, tel que la force d'attraction magnétique s'exerçant sur le deuxième 5 flotteur compense une force verticale résultant du poids du deuxième flotteur, de la poussée d'Archimède et des effets surfaciques subis par le deuxième flotteur ; - des moyens pour calculer la masse volumique du liquide à partir des premier et deuxième courants d'équilibre, de la surface et du volume du premier 10 flotteur, et de la surface et du volume du deuxième flotteur. Grâce à ses deux flotteurs de rapports volume sur surface différents, le dispositif selon l'invention permet de distinguer les effets surfaciques (bulles et dépôts) des effets volumiques (poids et poussée d'Archimède liée au volume des flotteurs) dans 15 la mesure de la masse volumique d'un liquide sursaturé en gaz. Une valeur précise de la masse volumique, indépendante de la quantité de bulles ou de dépôts à la surface des flotteurs, peut ainsi être obtenue. Le dispositif de mesure selon l'invention ne requiert pas de système de nettoyage 20 des flotteurs. Il est donc moins coûteux et plus compact que le dispositif de l'art antérieur. L'équilibre de chaque flotteur peut se traduire par une expression faisant intervenir la masse volumique du liquide et un coefficient de contribution des effets surfaciques. Il 25 est donc possible de déterminer, en plus de la masse volumique du liquide, la contribution des effets surfaciques dans l'équilibre des forces des deux flotteurs. À cet effet, le dispositif de mesure comporte avantageusement des moyens pour calculer le coefficient de contribution des effets surfaciques à partir des premier et deuxième courants d'équilibre, de la surface et du volume du premier flotteur, et de 30 la surface et du volume du deuxième flotteur. Dans un mode de réalisation préférentiel du dispositif de mesure selon l'invention, la première bobine et la deuxième bobine sont connectées en série avec la source de 5 courant variable. Une seule source de courant peut ainsi être utilisée pour alimenter les deux bobines simultanément, ce qui réduit le coût global du dispositif de mesure. Selon un développement de l'invention, le dispositif de mesure comprend en outre un 5 circuit de commande de la source de courant variable, le circuit de commande étant configuré pour amener les premier et deuxième flotteurs contre une butée, en position initiale, et pour faire varier par paliers successifs le courant généré par la source de courant variable jusqu'à ce que le premier flotteur et le deuxième flotteur aient quitté leur position initiale. La position initiale est de préférence une position 10 haute ou une position basse. Le dispositif de mesure comprend avantageusement un premier détecteur configuré pour détecter la position du premier flotteur et un deuxième détecteur configuré pour détecter la position du deuxième flotteur. 15 De préférence, le premier détecteur et le deuxième détecteur comportent chacun une diode émettrice d'un rayon lumineux et une diode réceptrice du rayon lumineux, les diodes émettrice et réceptrice du premier détecteur étant agencées de sorte à établir entre elles une liaison par réflexion du rayon lumineux sur le premier flotteur, lorsque 20 le premier flotteur est en position haute, les diodes émettrice et réceptrice du deuxième détecteur étant agencées de sorte à établir entre elles une liaison par réflexion du rayon lumineux sur le deuxième flotteur, lorsque le deuxième flotteur est en position haute. 25 Le dispositif de mesure selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le dispositif comprend en outre un boîtier étanche dans lequel sont disposées la première bobine, la deuxième bobine et la source de courant variable ; 30 - le dispositif comprend en outre une première butée aménagée pour retenir le premier flotteur en position haute et une deuxième butée aménagée pour retenir le deuxième flotteur en position haute ; et - le liquide sursaturé en gaz est par exemple du vin, de la bière ou toute autre 6 boisson en fermentation. Un deuxième aspect de l'invention concerne un procédé de mesure de la masse volumique d'un liquide sursaturé en gaz. Ce procédé comprend les étapes 5 suivantes : - immerger dans le liquide un premier flotteur de surface et volume connus et comportant une première pièce magnétique ; - immerger dans le liquide un deuxième flotteur de surface et volume connus et comportant une deuxième pièce magnétique, les premier et deuxième 10 flotteurs présentant des rapports surface sur volume différents ; - coupler au premier flotteur une première bobine capable d'interagir avec la première pièce magnétique pour exercer sur le premier flotteur une force d'attraction magnétique en direction de la première bobine ; - coupler au deuxième flotteur une deuxième bobine capable d'interagir avec la 15 deuxième pièce magnétique pour exercer sur le deuxième flotteur une force d'attraction magnétique en direction de la deuxième bobine ; - alimenter en courant la première bobine et déterminer un premier courant d'équilibre, tel que la force d'attraction magnétique s'exerçant sur le premier flotteur compense une force verticale résultant du poids du premier flotteur, de 20 la poussée d'Archimède et des effets surfaciques subis par le premier flotteur ; - alimenter en courant la deuxième bobine et déterminer un deuxième courant d'équilibre, tel que la force d'attraction magnétique s'exerçant sur le deuxième flotteur compense une force verticale résultant du poids du deuxième flotteur, de la poussée d'Archimède et des effets surfaciques subis par le deuxième 25 flotteur ; - calculer la masse volumique du liquide à partir des premier et deuxième courants d'équilibre, de la surface et du volume du premier flotteur, et de la surface et du volume du deuxième flotteur. 30 Dans un premier mode de mise en oeuvre du procédé de mesure selon l'invention, la détermination du premier courant d'équilibre comporte les opérations suivantes : - amener le premier flotteur contre une butée, en position basse ; - diminuer par paliers successifs le courant alimentant la première bobine 7 jusqu'à atteindre une première valeur de courant à laquelle le premier flotteur quitte sa position basse ; et - relever la première valeur de courant ; et la détermination du deuxième courant d'équilibre comporte les opérations 5 suivantes : - amener le deuxième flotteur contre une butée, en position basse ; - diminuer par paliers successifs le courant alimentant la deuxième bobine jusqu'à atteindre une deuxième valeur de courant à laquelle le deuxième flotteur quitte sa position basse ; et 10 - relever la deuxième valeur de courant. Dans un deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de mesure selon l'invention, la détermination du premier courant d'équilibre comporte les opérations suivantes : - amener le premier flotteur contre une butée, en position haute ; 15 - augmenter par paliers successifs le courant alimentant la première bobine jusqu'à atteindre une première valeur de courant à laquelle le premier flotteur quitte sa position haute ; et - relever la première valeur de courant ; et la détermination du deuxième courant d'équilibre comporte les opérations 20 suivantes : - amener le deuxième flotteur contre une butée, en position haute ; - augmenter par paliers successifs le courant alimentant la deuxième bobine jusqu'à atteindre une deuxième valeur de courant à laquelle le deuxième flotteur quitte sa position haute ; et 25 - relever la deuxième valeur de courant. De préférence, la première bobine et la deuxième bobine sont traversées simultanément par un même courant. 30 BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en 8 référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 représente, en situation de fonctionnement, un dispositif de mesure de la masse volumique d'un liquide selon un mode de réalisation préférentiel 5 de l'invention ; - la figure 2 représente un exemple de réalisation de la source de courant variable incluse dans le dispositif de la figure 1 ; - les figures 3A et 3B illustrent un mode de réalisation préférentiel des détecteurs de position inclus dans le dispositif de la figure 1. 10 Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'AU MOINS UN MODE DE RÉALISATION 15 La figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation préférentiel d'un dispositif 100 conçu pour mesurer simplement la masse volumique d'un liquide 200 sursaturé en gaz, tel que du vin ou de la bière en fermentation. L'expression « sursaturé en gaz » signifie que le liquide 200 contient plus de gaz qu'il ne peut en 20 dissoudre. Cet état instable se caractérise par la formation de bulles de gaz dans le liquide 200. Le dispositif de mesure 100 comprend un premier flotteur 110a et un deuxième flotteur 110b, tous deux plongés dans le liquide 200 lors du fonctionnement du 25 dispositif. Chacun des flotteurs 110a-110b possède une masse volumique inférieure à celle du liquide 200 et, de préférence, inférieure à celle de l'eau (1 g/cm3 à 3,98 °C). Chacun des flotteurs 110a-110b est donc 9DUMiS à une poussée d'Archimède, supérieure au poids du flotteur, qui tend à faire remonter le flotteur à la surface du liquide 200. 30 Les flotteurs 110a-110b sont toutefois empêchés de remonter à la surface du liquide 200, grâce à une ou plusieurs butées. Les flotteurs sont donc complétement immergés dans le liquide 200 lors du fonctionnement du dispositif 100. 9 Avantageusement, le premier flotteur 110a est retenu par une première butée 120a et le deuxième flotteur 110b est retenu par une deuxième butée 120b. La position des flotteurs 110a-110b lorsqu'ils sont au contact des butées 120a-120b est appelée « position haute » et correspond à la position la plus proche possible de la surface du 5 liquide 200. Les flotteurs 110a-110b présentent chacun une masse, un volume et une surface de valeurs connues. La masse, le volume et la surface du premier flotteur 110a sont notés respectivement m1, V1 et S1. La masse, le volume et la surface du deuxième 10 flotteur 110b sont notés respectivement rr12, V2 et S2. Les flotteurs 110a-110b ont en outre des rapports volume sur surface différents (Vi/Si V2/S2). Par souci d'économie, les flotteurs 110a et 110b peuvent être construits de la même manière. Chacun des flotteurs 110a, 110b comprend alors un corps 111a, 111b et 15 une pièce magnétique 112a, 112b. Le corps 111a du premier flotteur 110a et le corps 111b du deuxième flotteur 110b sont constitués d'un matériau léger (i.e. masse volumique comprise entre 0,1 g/cm3 et 0,9 g/ cm3), tel que le liège, ou bien d'un matériau partiellement évidé présentant de fait une faible densité moyenne, tel que le polycarbonate avec un taux de remplissage compris entre 10 % et 90 %, obtenu 20 grâce à un procédé d'impression en trois dimensions. Le corps de chaque flotteur comprend par exemple deux portions cylindriques superposées, la portion cylindrique inférieure ayant un diamètre plus important que celui de la portion cylindrique supérieure. L'épaulement formé par la variation brusque du diamètre entre les portions inférieure et supérieure sert avantageusement de zone d'appui des 25 butées 120a-120b. De préférence, la portion cylindrique supérieure est pleine, tandis que la portion cylindrique inférieure est creuse. La pièce magnétique 112a du premier flotteur 110a et la pièce magnétique 112b du deuxième flotteur 110b sont par exemple en ferrite. Chaque pièce magnétique 30 (appelée aussi coeur magnétique) est de préférence logée dans la portion cylindrique inférieure du corps associé. De préférence, chaque flotteur est configuré de sorte que le centre de gravité se 10 situe sous le centre de poussée d'Archimède. Ainsi, le flotteur ne risque pas de retourner. Le dispositif de mesure 100 comprend également une première bobine 130a et une 5 deuxième bobine 130b, couplées respectivement au premier flotteur 110a et au deuxième flotteur 110b. Lorsqu'une des bobines 130a-130b est parcourue par un courant électrique, elle génère un champ magnétique qui, en interagissant avec le coeur magnétique du flotteur couplé à la bobine, exerce sur le flotteur une force d'attraction magnétique dirigée vers la bobine. 10 De préférence, la première bobine 130a est disposée verticalement en dessous du premier flotteur 110a et la deuxième bobine 130b est disposée verticalement en dessous du deuxième flotteur 110b. Le champ magnétique généré par chaque bobine est ainsi maximal autour du coeur magnétique du flotteur couplé à la bobine. 15 Par ailleurs, les flotteurs 110a-110b sont avantageusement espacés l'un de l'autre d'une distance suffisante pour que le champ magnétique généré par une bobine n'influe pas sur le flotteur couplé à l'autre bobine. Les flotteurs 110a-110b (ainsi que les bobines 130a-130b) sont par exemple espacés d'une distance comprise entre 10 mm et 50 mm. 20 Chacune des bobines 130a-130b peut être équipée d'un noyau ferromagnétique, afin d'augmenter l'induction magnétique générée par la bobine. Des électro-aimants sont ainsi formés. 25 Pour alimenter en courant électrique les bobines 130a-130b, le dispositif de mesure 100 comporte une ou plusieurs sources de courant variable 140 reliées aux bobines. Dans le mode de réalisation préférentiel de la figure 1, les bobines 130a-130b sont connectées en série avec une unique source de courant 140. Lors du fonctionnement du dispositif 100, elles sont donc traversées simultanément par un 30 même courant, noté I sur la figure 1. Le premier flotteur 110a est alors soumis à une première force d'attraction magnétique Fi-ni(l) dirigée vers la première bobine 130a et le deuxième flotteur 110b est soumis à une deuxième force d'attraction magnétique Fm2(1) dirigée vers la deuxième bobine 130b. Les forces d'attraction 11 magnétique Fi-ni(l) et Fm2(1) dépendent (quadratiquement) de l'intensité du courant électrique I parcourant les bobines. Chaque flotteur est donc soumis à une force d'attraction magnétique qui s'additionne 5 au poids du flotteur pour compenser, au moins en partie, la poussée d'Archimède liée au volume de liquide qu'il déplace. La source de courant électrique variable 140 est commandée par un circuit de commande 150, de préférence sous la forme d'un microcontrôleur. Le 10 microcontrôleur est avantageusement configuré pour générer en sortie un signal numérique de consigne VsET, codé sur un bit. Le signal de consigne VsET est un signal modulé en densité d'impulsions, par exemple selon la méthode de modulation delta-sigma. Il est dirigé en entrée de la source de courant 140 et permet de régler précisément l'intensité du courant I parcourant les bobines 130a-130b, en donnant à 15 la source de courant une tension de consigne correspondant à un courant I connu. La figure 2 montre un exemple de réalisation de la source de courant 140 pilotée par le signal de consigne VsET. La source de courant 140 comprend les éléments suivants : 20 - un filtre 141 de type passe-bas, recevant en entrée le signal de consigne VSET (modulé et codé sur un bit) issu du microcontrôleur ; - un amplificateur opérationnel 142 ayant une sortie S, une entrée positive reliée à la sortie S par une boucle de contre-réaction et une entrée négative reliée à la sortie du filtre 141; 25 - une résistance de base 143 placée en sortie S de l'amplificateur 142 ; et - un transistor bipolaire 144 de type PNP monté en émetteur commun (émetteur connecté à une tension de référence Vcc, présentant une caractéristique inverseuse), la base du transistor étant reliée à la sortie de l'amplificateur 142 par l'intermédiaire de la résistance de base 143 et le collecteur du transistor 30 étant connecté d'une part à la borne positive de l'amplificateur 142 (boucle de contre-réaction) et d'autre part à l'une des bornes de la première bobine 130a. Ainsi, le signal de consigne VsET est d'abord filtré (filtre 141) afin d'obtenir un signal 12 analogique de très haute résolution. Le signal analogique représente une tension de consigne qui est amplifiée par l'amplificateur 142. Cette tension amplifiée en sortie S de l'amplificateur 142 impose, par le biais de la résistance de base 143, un courant dans la base du transistor bipolaire 144. Le transistor bipolaire 144 monté en 5 émetteur commun fournit alors, sur son collecteur, un courant I proportionnel au courant de base, et donc représentatif de la tension de consigne. Par ailleurs, une diode de roue libre 145 est avantageusement connectée en parallèle de chaque bobine (ou électroaimant) du dispositif 100 (seule la première 10 bobine 130a est représentée sur la figure 2). Cette diode de roue libre 145 permet au courant inductif I de s'évacuer lors du blocage du transistor bipolaire 144. Afin de connaître la position des flotteurs 110a-110b et modifier en conséquence les forces d'attraction magnétique Frni (I) et Fm2(1), un ou plusieurs détecteurs de position 15 peuvent être reliés au circuit de commande 150. En référence à la figure 1, le dispositif de mesure 100 comprend de préférence un premier détecteur 160a disposé en regard de la base du premier flotteur 110a et un deuxième détecteur 160b disposé en regard de la base du deuxième flotteur 110b. Les détecteurs 160a-160b sont notamment capables de détecter la position haute (contre les butées 120a- 20 120b ; cf. Fig.1) ou la position basse des flotteurs 110a-110b, cette dernière position étant la plus proche possible des bobines 130a-130b. Ils sont de préférence placés entre les flotteurs 110a-110b et les bobines correspondantes 130a-130b. Dans un mode de réalisation préférentiel représenté par les figure 3A et 3B, les 25 détecteurs 160a-160b opèrent selon un mode de détection optique. Chaque détecteur 160a/160b comprend une diode émettrice 161 capable d'émettre un rayon lumineux (ou un faisceau de rayons lumineux) et une diode réceptrice (ou photodiode) 162 capable de détecter le (ou les) rayon(s) émis. Les diodes émettrice 161 et réceptrice 162 de chaque détecteur sont positionnées et orientées 30 de telle façon que le rayon lumineux émis par la diode émettrice 161 soit réfléchi en direction de la diode réceptrice 162 par le flotteur 110a/110b placé en regard du détecteur 160a/160b, lorsque ce flotteur est en position haute (cf. Fig.3A). Une liaison optique est alors établie entre les diodes 161 et 162. Lorsque le flotteur 13 110a/110b est en position basse (cf. Fig.3B), cette liaison optique est au contraire interrompue par le flotteur 110a/110b, qui dévie le rayon lumineux. De préférence, les directions d'émission et de réception des diodes 161 -1 62 forment entre elles un angle de 45°. La longueur d'onde des rayons lumineLx est par exemple choisie dans 5 le domaine infrarouge ou dans le domaine visible. L'intensité du signal électrique en sortie de la diode réceptrice 162 diminue progressivement lorsque le flotteur 110a/110b se déplace de la position haute à la position en basse. En comparant cette intensité à une ou deux valeurs seuil 10 prédéterminées, il est possible de déterminer à quel moment le flotteur a quitté sa position haute et/ou sa position basse. Le déplacement de chaque flotteur peut donc être surveillé grâce au détecteur 160a/160b. De nouveau en référence à la figure 1, le dispositif de mesure 100 comprend 15 avantageusement un boîtier étanche 170 dans lequel sont disposées les bobines 130a-130b et la source de courant 140. Le dispositif de mesure 100 peut alors être introduit directement dans une cuve 210 remplie du liquide 200, et de préférence posé au fond de la cuve 210. Le circuit de commande 150 et les détecteurs 160a-160b peuvent être également disposés dans le boîtier 170. Dans ce 20 cas, des fenêtres transparentes aux rayons infrarouges ou visibles sont aménagées dans la paroi supérieure du boîtier 170, en face des flotteurs 110a-110b et des détecteurs 160a-160b. Les butées 120a et 120b sont de préférence solidaires de la paroi supérieure du boîtier 170. Cette même paroi supérieure sert de butée lorsque les flotteurs sont en position basse (cf. Fig.3B). 25 Dans une variante de réalisation non représentée par les figures, le dispositif de mesure 100 est dépourvu de boîtier étanche et les éléments électriques du dispositif sont placés sous le fond de la cuve 210. Les butées 120a et 120b sont alors solidaires du fond de la cuve 210. 30 Enfin, le dispositif de mesure 100 peut comporter une sonde de température (non représentée sur la figure 1) pour mesurer la température du liquide 200. La température, en combinaison de la masse volumique du liquide, permet d'obtenir de 14 précieuses informations sur le liquide 200, par exemple le taux d'alcool et le taux de sucre dans le cas d'un liquide en fermentation. Le dispositif de mesure 100 fournit une valeur précise de la masse volumique pl du 5 liquide 200 car il prend en compte les effets surfaciques subis par les flotteurs 110a- 110b. L'effet surfacique le plus important, présent dans tout liquide sursaturé en gaz, est la formation de bulles de gaz à la surface des flotteurs. Dans des milieux liquides en fermentation, tel que le vin ou la bière, la formation de bulles de gaz s'accompagne de dépôts de matière (ex. tartre, dépôt organiques) sur les flotteurs. 10 Ces dépôts constituent donc un deuxième exemple notable d'effets surfaciques. La façon dont le dispositif de mesure 100 prend en compte les effets surfaciques est décrite ci-après. 15 Lors du fonctionnement du dispositif 100, les flotteurs 110a-110b sont plongés dans le liquide 200 sursaturé en gaz. Chaque flotteur est alors soumis aux forces suivantes : - son poids (dirigée vers le bas), proportionnelle à la masse du flotteur ; - la poussée d'Archimède (dirigée vers le haut), proportionnelle au volume du 20 flotteur et à la masse volumique pi du liquide 200; - une force (essentiellement verticale, en général dirigée vers le haut) liée aux effets surfaciques et proportionnelle à la surface du flotteur ; et - la force d'attraction magnétique (dirigée vers le bas), qui est fonction du courant I traversant la bobine couplé au flotteur. 25 Pour une valeur dite d'équilibre du courant I, la force d'attraction magnétique exercée par la bobine compense exactement la force verticale résultant du poids, de la poussée d'Archimède et de la force liée aux effets surfaciques. 30 Cet état d'équilibre se traduit dans le cas du premier flotteur 110a par l'équation suivante : mig + Frrii(11) - pivig - Kssi = 0 (1) dans laquelle : 15 _ ml, V1 et S1 sont respectivement la masse, le volume et la surface du premier flotteur 110a ; - Ks est un coefficient de contribution des effets surfaciques (qui peut être positif ou négatif) ; 5 _ Frni(11) est la force d'attraction magnétique s'exerçant sur le premier flotteur lorsque la première bobine 130a est traversée par le courant d'équilibre li ; et - g est la constante gravitationnelle. De la même manière, l'équilibre des forces du deuxième flotteur 110b se traduit par 10 l'équation suivante : M29 + Fm2 (i2) - P/ V29 - K5S2 = O (2) avec respectivement m2, V2 et S2 la masse, le volume et la surface du deuxième flotteur 110b, et Fm2(12) la force d'attraction magnétique s'exerçant sur le deuxième flotteur lorsque la deuxième bobine 130b est traversée par le courant d'équilibre 12. 15 La mesure de masse volumique effectuée par le dispositif 100 suppose que les deux flotteurs 110a-110b sont affectés dans les mêmes proportions, eu égard leur surface respective, par la formation de bulles de gaz et les dépôts de matière, c'est pourquoi le coefficient de contribution des effets surfaciques Ks est le même pour les deux flotteurs. 20 À l'exception de la masse volumique pi et du coefficient de contribution des effets surfaciques Ks, toutes les grandeurs des équations (1) et (2) ci-dessus sont connues ou facilement déterminables. L'utilisation de deux flotteurs permet donc d'obtenir deux équations à deux inconnues, pl et Ks. En combinant ces équations, une 25 expression théorique de la masse volumique pi et une expression théorique du coefficient de contribution Ks peuvent être obtenues : (S1m2 - S27%). g + SiF,n2(12) - S2 Frni (4) Pi = g . (Si V2 - S2 Vi ) K5= S2 Vi - Si V2 Comme les flotteurs 110a-110b possèdent des rapports surface sur volume différents (V1/S1 # V2/S2), il est possible de déterminer à l'aide de ces expressions la (V1m2 - V2m1). g + VIT,,,2(12) - V2Frn1(11) 16 masse volumique pl du liquide 200 et le coefficient de contribution des effets surfaciques Ks. Des moyens de calculs sont donc prévus pour calculer la masse volumique pl du 5 liquide 200 à partir des courants d'équilibre li-12, des masses, volumes et surfaces des flotteurs 110a-110b. Dans un mode de réalisation du dispositif de mesure, ces moyens sont inclus dans le circuit de commande 150 (ex. microcontrôleur). Les masses, volumes et surfaces des flotteurs 110a-110b sont enregistrés dans une mémoire (interne ou externe au circuit de commande 150) à laquelle accède une 10 unité de calcul du circuit de commande 150. L'unité de calcul est programmée pour calculer la masse volumique pi dès que lui sont transmis les courants d'équilibre li et 12. Dans une variante de réalisation, les moyens de calcul sont des moyens logiciels 15 (autrement dit un programme d'ordinateur) mis en oeuvre par un ordinateur et fournis avec les flotteurs 110a-110b, les butées 120a-120b et le boitier 170 contenant l'électronique (bobines 130a-130b, source de courant 140 et circuit de commande 150). Les courants d'équilibre li-12, masses, volumes et surfaces des flotteurs 110a-110b sont transmis en une ou plusieurs fois à l'ordinateur, qui calcule alors la masse 20 volumique pi. De façon avantageuse, les moyens de calcul sont configurés pour calculer en outre le coefficient de contribution des effets surfaciques Ks à partir des courants d'équilibre li-12, des masses, volumes et surfaces des flotteurs 110a-110b. Ce 25 coefficient de contribution Ks constitue une information précieuse, notamment pour les brasseurs et les vinificateurs, car il reflète le taux d'activité fermentaire du liquide. Partant du principe du fonctionnement décrit plus haut, un procédé de mesure de la masse volumique pl à l'aide du dispositif 100 a été mis au point. Ce procédé 30 comporte une étape de détermination du courant d'équilibre li associé au premier flotteur 110a et du courant d'équilibre 12 associé au deuxième flotteur 110b, puis une étape de calcul de la masse volumique pi du liquide 200 à partir des courants d'équilibre li-12, des surfaces, masses et volumes des flotteurs 110a-110b. 17 Les courants d'équilibre 11-12 peuvent être déterminés de différentes façons. Selon un premier mode de mise en oeuvre du procédé de mesure, les flotteurs 110a- 5 110b sont amenés initialement en position basse (i.e. au plus près des bobines en butée contre le boîtier 170), en alimentant les bobines 130a-130b avec un courant 1 de valeur élevée, par exemple 500 mA pour des bobines d'inductances égales à 1 mH et des flotteurs de masses égales à 18g. Puis, la valeur du courant 1 est diminuée par paliers successifs jusqu'à ce qu'au moins l'un des deux flotteurs, par 10 exemple le premier flotteur 110a, quitte cette position initiale et se dirige vers la position haute (contre la butée 120a). Le premier détecteur 160a, disposé en regard du premier flotteur 110a (cf. Fig.1), informe alors le circuit de commande 150 de l'instant auquel le premier flotteur 110a quitte sa position basse et le circuit de commande 150 enregistre la valeur du courant 1 traversant la première bobine 130a 15 à cet instant. La valeur enregistrée constitue le courant d'équilibre li associé au premier flotteur 110a. En effet, à l'instant où le flotteur quitte la position basse, l'équilibre des forces vient tout juste d'être dépassé. Après avoir relevé le courant d'équilibre li, la valeur du courant 1 est à nouveau 20 diminuée jusqu'à ce que le deuxième flotteur 110b quitte à son tour la position basse. Comme précédemment avec le premier flotteur 110a, le circuit de commande 150 est informé du déplacement du deuxième flotteur 110b par le deuxième détecteur 160b et enregistre la valeur du courant 1 traversant au même moment la deuxième bobine 130b. Cette valeur constitue le courant d'équilibre 12 associé au deuxième 25 flotteur 110b. Le courant d'équilibre li (respectivement 12) est donc égal, dans ce premier mode de mise en oeuvre, à la plus grande valeur du courant 1 faisant remonter le premier (respectivement deuxième) flotteur. 30 Selon un deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de mesure, les flotteurs 110a-110b partent depuis la position haute, plutôt que de la position basse. Le courant 1 traversant les bobines 130a-130b est initialement nul et les flotteurs 110a- 18 110b, en l'absence de forces d'attraction magnétique, remontent jusqu'aux butées 120a-120b sous l'effet de la poussée d'Archimède. Puis, le courant 1 est augmenté par paliers successifs jusqu'à ce que le premier flotteur 110a (par exemple) quitte sa position haute, puis jusqu'à ce que le deuxième flotteur 110b quitte sa position haute. 5 À chaque déplacement de flotteur, la valeur correspondante du courant 1 est enregistrée par le circuit de commande 150 grâce aux détecteurs 160a-160b. Le courant d'équilibre li (respectivement 12) est donc égal dans ce deuxième mode de mise en oeuvre à la plus petite valeur du courant 1 attirant le premier 10 (respectivement deuxième) flotteur en position basse. Dans certains cas (typiquement lorsque le deuxième flotteur 110b a une plus petite flottabilité que le premier flotteur 110a), le deuxième flotteur 110b quitte sa position initiale en premier. Le courant d'équilibre 12 est alors relevé en premier. Par ailleurs, 15 les paliers de courant successifs ont une durée suffisamment longue pour laisser le temps à chaque flotteur de réagir et, de préférence, d'atteindre la position opposée à sa position initiale. La durée des paliers est de préférence comprise entre 0.5 s et 5 s. Enfin, plus la variation d'intensité entre deux paliers de courant successifs est faible, plus les courants d'équilibre li et 12 sont déterminés avec précision. Cette 20 variation d'intensité entre deux paliers successifs est de préférence constante et comprise entre 5 mA et 20 mA. Le premier mode de mise en oeuvre du procédé de mesure présente l'avantage de minimiser la consommation électrique du dispositif 100, car le courant nécessaire 25 pour maintenir les flotteurs 110a-110b en position basse est plus faible que celui pour attirer les flotteurs 110a-110b en position basse (du fait d'une distance plus faible entre les bobines et les flotteurs en position basse). Le deuxième mode de mise en oeuvre est par contre plus précis, car le courant 1, plus important que dans le premier mode de mise en oeuvre, est moins sensible au bruit. Cette meilleure 30 précision est par contre obtenue au détriment d'une consommation électrique plus importante. Les paliers de courant sont également plus courts dans le deuxième mode de mise en oeuvre, du fait d'un meilleur temps de réaction des flotteurs se déplaçant en attraction (plutôt qu'en relâchement). 19 Le procédé de mesure peut comprendre initialement une étape de calibration ou d'étalonnage visant à déterminer la dépendance entre la force magnétique générée par chaque bobine et le courant I la traversant, soit les fonctions Fmi(I) et Fm2(I). 5 Chacune des fonctions Fmi(I) et Fm2(I) dépend notamment de la distance entre le flotteur 110a/110b et la bobine 130a/130b correspondante, des géométries du flotteur et de la bobine (nombre de spires notamment) et de la densité du liquide. Cette étape de calibration consiste par exemple à plonger les deux flotteurs dans un ou plusieurs liquides de densité connue ne causant aucun effet surfacique (par 10 exemple de l'eau, de l'alcool...), et à mesurer le courant d'équilibre de chaque flotteur. Le dispositif de mesure de la masse volumique selon l'invention, décrit ci-dessus en relation avec la figure 1, est particulièrement simple d'utilisation et permet un suivi 15 automatique (et à distance) de la masse volumique du liquide, car le temps nécessaire à la détermination des courants d'équilibre et au calcul de la masse volumique est faible, de l'ordre de 1 minute. La mesure est effectuée in situ, ce qui évite de contaminer le liquide par une intervention extérieure. En outre, en l'équipant de moyens de communication sans-fil avec un ordinateur ou un écran d'affichage, il 20 est possible de rendre le dispositif de mesure complètement autonome. Enfin, il est peu coûteux et facile à fabriquer, car il est composé d'éléments simples (flotteurs, bobines, diodes...) facilement disponibles dans le commerce. Compte tenu de ces atouts, le dispositif de mesure selon l'invention est 25 particulièrement adapté au contrôle de la fermentation et à l'assistance à la mutation, en cuve ou en tonneau, du vin. Le dispositif est également adapté au contrôle du rinçage des drêches et à la fermentation de la bière. Il peut aussi s'appliquer au contrôle d'autres boissons fermentées ou gazéifiées. 30 De nombreuses variantes et modifications du dispositif de mesure selon l'invention apparaîtront à l'homme du métier. En particulier, REVENDICATIONS1. Dispositif (100) de mesure de la masse volumique (pi) d'un liquide (200) sursaturé en gaz, tel que du vin ou de la bière en fermentation, comprenant : - un premier flotteur (110a) de surface (S1) et volume (V1) connus, destiné à être immergé dans le liquide et comportant une première pièce magnétique (112a) ; - une première bobine (130a) capable d'interagir avec la première pièce magnétique pour exercer sur le premier flotteur (110a) une force d'attraction magnétique (Fnii (I)) en direction de la première bobine ; - une source de courant variable (140) reliée à la première bobine (130a) et configurée pour générer un premier courant d'équilibre (11), tel que la force d'attraction magnétique (Fnii(11)) s'exerçant sur le premier flotteur (100a) compense une force verticale résultant du poids du premier flotteur, de la poussée d'Archimède et des effets surfaciques subis par le premier flotteur ; dispositif caractérisé en ce qu'il comporte : - un deuxième flotteur (110b) de surface (S2) et volume (V2) connus, destiné à être immergé dans le liquide (200) et comportant une deuxième pièce magnétique (112b), les premier et deuxième flotteurs (110a, 110b) présentant des rapports surface sur volume différents ; - une deuxième bobine (130b) capable d'interagir avec la deuxième pièce magnétique pour exercer sur le deuxième flotteur (110b) une force d'attraction magnétique (Fn-,2(I)) en direction de la deuxième bobine ; en ce que la source de courant variable (140) est en outre reliée à la deuxième bobine (130b) et configurée pour générer un deuxième courant d'équilibre (12), tel que la force d'attraction magnétique (Fni2(12)) s'exerçant sur le deuxième flotteur (110b) compense une force verticale résultant du poids du deuxième flotteur, de la poussée d'Archimède et des effets surfaciques subis par le deuxième flotteur ; et en ce qu'il comporte des moyens pour calculer la masse volumique (p1) du liquide à partir des premier et deuxième courants d'équilibre (li, 12), de la surface (Si) et du volume (V1) du premier flotteur, et de la surface (S2) et du volume (V2) du deuxième flotteur. 22 2. Dispositif (100) selon la revendication 1, comprenant en outre des moyens pour calculer un coefficient (Ks) de contribution des effets surfaciques à partir des premier et deuxième courants d'équilibre (li, 12), de la surface (Si) et du volume (Vi) du premier flotteur, et de la surface (S2) et du volume (V2) du deuxième flotteur. 5 3. Dispositif (100) selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la première bobine (130a) et la deuxième bobine (130b) sont connectées en série avec la source de courant variable (140). 10 4. Dispositif (100) selon la revendication 3, comprenant en outre un circuit de commande (150) de la source de courant variable (140), le circuit de commande (150) étant configuré pour amener les premier et deuxième flotteurs (110a, 110b) contre une butée (120a, 120b, 170), en position initiale, et pour faire varier par paliers successifs le courant (1) généré par la source de courant variable (140) 15 jusqu'à ce que le premier flotteur et le deuxième flotteur aient quitté leur position initiale. 5. Dispositif (100) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant en outre un premier détecteur (160a) configuré pour détecter la position du premier flotteur 20 (110a) et un deuxième détecteur (160b) configuré pour détecter la position du deuxième flotteur (110b). 6. Dispositif (100) selon la revendication 5, dans lequel le premier détecteur (160a) et le deuxième détecteur (160b) comportent chacun une diode émettrice (161) d'un 25 rayon lumineux et une diode réceptrice (162) du rayon lumineux, les diodes émettrice et réceptrice du premier détecteur (160a) étant agencées de sorte à établir entre elles une liaison par réflexion du rayon lumineux sur le premier flotteur (110a), lorsque le premier flotteur est en position haute, les diodes émettrice et réceptrice du deuxième détecteur (160b) étant agencées de sorte à établir entre elles une liaison 30 par réflexion du rayon lumineux sur le deuxième flotteur (110b), lorsque le deuxième flotteur est en position haute. 7. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en 23 outre un boîtier étanche (170) dans lequel sont disposées la première bobine (130a), la deuxième bobine (130b) et la source de courant variable (140). 8. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en 5 outre une première butée (120a) aménagée pour retenir le premier flotteur (110a) en position haute et une deuxième butée (120b) aménagée pour retenir le deuxième flotteur (110b) en position haute. 9. Procédé de mesure de la masse volumique (p1) d'un liquide (200) sursaturé en 10 gaz, tel que du vin ou de la bière en fermentation, comprenant les étapes suivantes : - immerger dans le liquide un premier flotteur (110a) de surface (Si) et volume (Vi) connus et comportant une première pièce magnétique (112a) ; - immerger dans le liquide un deuxième flotteur (110b) de surface (S2) et volume (V2) connus et comportant une deuxième pièce magnétique (112b), 15 les premier et deuxième flotteurs présentant des rapports surface sur volume différents ; - coupler au premier flotteur une première bobine (130a) capable d'interagir avec la première pièce magnétique pour exercer sur le premier flotteur (110a) une force d'attraction magnétique (Fnii (I)) en direction de la première bobine ; 20 - coupler au deuxième flotteur une deuxième bobine (130b) capable d'interagir avec la deuxième pièce magnétique pour exercer sur le deuxième flotteur (110b) une force d'attraction magnétique (F,2(1)) en direction de la deuxième bobine ; - alimenter en courant la première bobine (130a) et déterminer un premier 25 courant d'équilibre (11), tel que la force d'attraction magnétique (Fmi(11)) s'exerçant sur le premier flotteur (110a) compense une force verticale résultant du poids du premier flotteur, de la poussée d'Archimède et des effets surfaciques subis par le premier flotteur ; - alimenter en courant la deuxième bobine (130b) et déterminer un deuxième 30 courant d'équilibre (12), tel que la force d'attraction magnétique (Fm2(12)) s'exerçant sur le deuxième flotteur (110b) compense une force verticale résultant du poids du deuxième flotteur, de la poussée d'Archimède et des effets surfaciques subis par le deuxième flotteur ; 24 - calculer la masse volumique (p1) du liquide à partir des premier et deuxième courants d'équilibre (li, 12), de la surface (Si) et du volume (Vi) du premier flotteur, et de la surface (S2) et du volume (V2) du deuxième flotteur. 5 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la détermination du premier courant d'équilibre (11) comporte les opérations suivantes : - amener le premier flotteur (110a) contre une butée (170), en position basse ; - diminuer par paliers successifs le courant (1) alimentant la première bobine (130a) jusqu'à atteindre une première valeur de courant (11) à laquelle le 10 premier flotteur quitte sa position basse ; et - relever la première valeur de courant (11) ; et dans lequel la détermination du deuxième courant d'équilibre (12) comporte les opérations suivantes : - amener le deuxième flotteur (110b) contre une butée (170), en position 15 basse ; - diminuer par paliers successifs le courant (1) alimentant la deuxième bobine (130b) jusqu'à atteindre une deuxième valeur de courant (12) à laquelle le deuxième flotteur quitte sa position basse ; et - relever la deuxième valeur de courant (12). 20 11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la détermination du premier courant d'équilibre (11) comporte les opérations suivantes : - amener le premier flotteur (110a) contre une butée (120a), en position haute ; - augmenter par paliers successifs le courant (1) alimentant la première bobine 25 (130a) jusqu'à atteindre une première valeur de courant (11) à laquelle le premier flotteur quitte sa position haute ; et - relever la première valeur de courant (11) ; et dans lequel la détermination du deuxième courant d'équilibre (12) comporte les opérations suivantes : 30 - amener le deuxième flotteur (110b) contre une butée (120b), en position haute ; - augmenter par paliers successifs le courant (1) alimentant la deuxième bobine (130b) jusqu'à atteindre une deuxième valeur de courant (12) à laquelle le 25 deuxième flotteur quitte sa position haute ; et - relever la deuxième valeur de courant (12). 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel la 5 première bobine (130a) et la deuxième bobine (130b) sont traversées simultanément par un même courant (1).