Brevet FR3098586A1 — publié le 20210115

Description Titre de l'invention : Procédé de détermination du débit de produits traités par un tunnel cryogénique [0001] La présente invention concerne le domaine des tunnels cryoeéniques, et elle s'intéresse tout particulièrement aux méthodes de détermination du débit de produits traités dans un tel tunnel. [0002] On sait que la connaissance de ce débit de produits, est très importante pour le site producteur, par exemple pour adapter la vitesse d'équipements situés en aval du tunnel. [0003] On comprend donc l'intérêt qu'il y aurait à disposer d'une telle méthode de déter- mination qui soit de faible cout, et qui n'impactc pas de façon significative l'espace au sol occupé dans le site producteur, critère d'occupation au sol toujours très sensible pour les sites producteurs. [0004] On connait dans cette industrie une solution à ce problème qui consiste dans une évaluation du poids du tapis convoyeur du tunnel, par exemple par le fait que le convoyeur est de structure particulière, installé sur des capteurs de poids. Les mesures réalisées sont traités par un système d'acquisition et de traitement de données, tenant compte du poids du convoyeur lui-même (nu), et de la vitesse de convoyage. [0005] Cette méthode se révèle tout à fait fiable et précise, mais elle présente néanmoins des inconvénients qui sont les suivants : Le système d'évaluation du poids du convoyeur ajoute environ I ni de longueur à la ligne, cc qui est très significatif et pénalisant dans cette industrie alimentaires où l'espace au sol dans les sites de production est toujours limité. Le système de pesée est cher à l'achat et au fonctionnement (nettoyage, maintenance....). [0006] Un des objectifs de la présente invention est alors de proposer un système d'évaluation dont le cout est réduit, tant en investissement qu'en fonctionnement, et dont l'occupation au sol n'entrainc pas d'augmentation significative. [0007] Dans ce but, l'invention se fixe pour objectif l'obtention d'une très bonne précision de mesure mais tolère d'atteindre des précisions moins élevées (de l'ordre de +/-10%) que les systèmes de pesée existants plus couteux et qui offrent une précision meilleure puisque parfois inférieure à +/-1%. [0008] Et pour cela elle propose une évaluation du débit volumique de produits entrant dans le tunnel de la manière suivante : a. On dispose de plusieurs capteurs ou systèmes de mesure de la distance entre le capteur et le convoyeur, capteurs fixes dans l'espace (ils ne balayent pas le convoyeur) ; ces capteurs ne sont pas forcément placés à la même distance du 2 convoyeur car ils travaillent par calcul de différence de distance par rapport à une référence convoyeur vide ; leur nombre permet de couvrir tout ou partie et si possible toute la largeur du convoyeur et l'espace entre capteurs peut être variable niais il préférable pour simplifier les calculs d'épaisseur moyenne de produit que l'espace entre les capteurs soit constant ; h. Ces capteurs peuvent être de différents type : laser, ultrasons, infrarouge, ou encore radar ; c. On préfère les capteurs de types précités pour l'industrie alimentaire puisqu'ils n'entrent pas en contact avec les produits, niais d'autres types de capteurs entrant en contact avec les produits peuvent être envisagés dans certaines situations ; d. Ces systèmes mesurent la distance entre le capteur considéré et le convoyeur : quand le convoyeur est vide chaque capteur mesure une distance Xo mm, tandis que quand le convoyeur est chargé en produits et qu'un capteur « rencontre » un produit, ce capteur va mesurer une distance X1 mm, la hauteur de produit présent sur le convoyeur sous le capteur s'évaluant alors comme H = Xo - X1 ; c. Dès lors, selon le nombre de capteurs installés sur la largeur du convoyeur, on va pouvoir évaluer dans un premier temps l'épaisseur moyenne de produit présent sur le convoyeur, puis en un second temps, en tenant compte de la vitesse de convoyage mise en oeuvre, on accèdera aisément au débit volumétrique de produits voyageant sur le convoyeur ; pour une précision acceptable inférieure à 10%, on recommande d'utiliser un minimum de 8 capteurs ; cependant, suivant les cas, en particulier lorsque l'épaisseur de produit sur le tapis est régulière et constante sur sa largeur, ce principe peut fonctionner avec le même type de précision même avec 1 ou 2 capteurs ; t. Et ainsi, si l'on a connaissance de la densité moyenne des produits transportés par le convoyeur dans une production donnée, on pourra aisément déduire, à partir de ce débit volumétrique, le débit massique traité ; g- On l'a compris les capteurs sont installés au-dessus ou sur le côté du convoyeur, ils n'impactent donc pas l'occupation au sol du procédé de surgélation global, ils sont aisés à entretenir et notamment à nettoyer puisque pas en contact avec les produits ; h. Les capteurs sont installés (de façon très aisée), calibrés (le « zéro » est réglé sur un tapis vide de produits), puis une quantité donnée et connue de produits est admise sur le tapis pour calibrer le système à cette quantité connue ; d'une manière générale, ce système pourra être installé aussi bien en entrée qu'en sortie de surgélateur cryogénique. Cependant, une installation en amont du 3 surgélateur offrira l'avantage de connaitre le débit de produit avant même qu'il n'arrive dans le surgélateur ; on pourra alors profiter de la connaissance de cette donnée pour modifier et optimiser par anticipation les paramètres de fonctionnement du surgélateur. [0009] L'invention concerne alors une méthode de détermination du débit massique de produits transportés sur le tapis convoyeur d'un tunnel cryogénique, se caractérisant par la mise en oeuvre des mesures suivantes : a. On dispose de plusieurs capteurs de mesure de la distance entre le capteur et le convoyeur, capteurs fixes dans l'espace, positionnés au-dessus ou sur le côté du convoyeur, leur nombre permettant de couvrir tout ou partie de la largeur du convoyeur ; h. On mesure, grâce à ces capteurs, la distance entre le capteur considéré et le convoyeur : quand le convoyeur est vide chaque capteur mesure une distance donnée Xo mm, tandis que quand le convoyeur est chargé en produits et qu'un capteur rencontre un produit, ce capteur va mesurer une distance X1 mm, la hauteur d'un produit présent sur le convoyeur s'évaluant alors comme H = Xo -X1 mm; c. On détermine en fonction de l'étape précédente l'épaisseur moyenne de produit présente sur le convoyeur (en réalisant la moyenne pondérée des épaisseurs de produits mesurés par chacun des capteurs), et tenant compte de la vitesse de convoyage mise en oeuvre, on en déduit le débit volumétrique de produits voyageant sur le convoyeur ; d. On dispose de la densité moyenne des produits transportés par le convoyeur dans une production donnée, on en déduit ainsi, en fonction du résultat de l'étape c) précédente, à partir de ce débit volumétrique, le débit massique traité. [0010] On a équipé, conformément à l'invention, un tunnel cryogénique avec 8 capteurs, sur un tapis convoyeur de 1200mm de large. Ce système a permis de déterminer avec une précision de l'ordre de +/-10% le débit massique de viande hachée transportée sur ce tapis. REVENDICATIONS[Revendication 1] Méthode de détermination du débit massique de produits transportés sur le tapis convoyeur d'un tunnel cryogénique, se caractérisant par la mise en oeuvre des mesures suivantes : a. On dispose de plusieurs capteurs de mesure de la distance entre le capteur et le convoyeur, capteurs fixes dans l'espace, positionnés au-dessus ou sur le côté du convoyeur, leur nombre permettant de couvrir tout ou partie de la largeur du convoyeur ; h. On mesure, grâce à ces capteurs, la distance entre le capteur considéré et le convoyeur : quand le convoyeur est vide chaque capteur mesure une distance donnée Xo mm, tandis que quand le convoyeur est chargé en produits et qu'un capteur rencontre un produit, ce capteur va mesurer une distance X1 mm, la hauteur d'un produit présent sur le convoyeur s'évaluant alors comme H = Xo - X1 mm; c. On détermine en fonction de l'étape b) précédente l'épaisseur moyenne de produit présente sur le convoyeur, et tenant compte de la vitesse de convoyage mise en oeuvre, on en déduit le débit volumétrique de produits voyageant sur le convoyeur ; d. On dispose de la densité moyenne des produits transportés par le convoyeur dans une production donnée, on en déduit ainsi, en fonction du résultat de l'étape c) précédente, à partir de ce débit volumétrique, le débit massique traité .