Brevet FR3120703A1 — publié le 20220916

L’invention concerne un procédé de fixation d’un ensemble (100) sur un récipient destiné à contenir un fluide sous pression, l’ensemble (100) comportant un boitier (1) et une jauge de contrainte (2), le procédé comportant les étapes de : fixer la jauge de contrainte (2) au récipient, à l’aide d’un deuxième moyen adhésif, tel qu’une colle, le boitier (1) étant libre de se déplacer relativement à la jauge de contrainte (2), fixer le boitier (1) au récipient, à l’aide d’un premier moyen adhésif, de sorte à recouvrir la jauge de contrainte (2). Figure d’abrégé : Fig. 1 Procédé de fixation d’un ensemble comportant une jauge de contrainte La présente invention concerne un procédé de fixation d’un ensemble sur un récipient destiné à contenir un fluide sous pression, l’ensemble comportant un boitier, une carte électronique d’acquisition et une jauge de contrainte, ainsi qu’un dispositif comportant un tel récipient et un tel ensemble. Une jauge de contrainte est un élément sensible dont la résistance varie lorsqu’elle est déformée. Lorsque la jauge est parfaitement collée à un récipient, tel un récipient de gaz, dont on veut connaître la déformation sous l’effet d’un fluide sous pression qui est contenu dans le récipient, elle se déforme comme le corps du récipient et on peut alors déterminer la déformation du corps du récipient à partir de la déformation de la jauge de contrainte. Les documents FR 3 016 424, US 2013/139897 et WO 02/066366 ont décrit des jauges de contrainte agencées sur des récipients de gaz, par exemple un réservoir de véhicule ou une bouteille de gaz. Cependant, coller une jauge de contrainte est aujourd’hui toujours considéré comme une procédure délicate car la qualité du collage va directement influer sur la qualité de la mesure de déformation. Il s’ensuit que le collage d’une jauge de contrainte doit respecter certaines contraintes notamment quant au choix de la colle et à la procédure de collage de la jauge, en particulier lorsque la jauge doit être collée directement sur le récipient, par exemple un récipient de gaz. Ainsi, dans le cas d’un récipient de gaz, telle une bouteille ou bonbonne de gaz, la jauge de contrainte doit être directement collée sur le corps du récipient afin que la déformation du corps du récipient puisse être mesurée correctement. Par ailleurs, il ne s’agit pas seulement de fixer la jauge de contrainte mais plutôt l’ensemble comportant le boitier, la jauge de contrainte ainsi que d’autres composants, tel que pile, carte électronique d’acquisition, de traitement et de transmission éventuelle des données mesurées. Le problème qui se pose alors est de pouvoir réaliser un collage d’une jauge de contrainte et la fixation du boitier sur un récipient, en particulier un récipient de gaz, et ce, de manière rapide, simple et efficace mais sans toutefois impacter négativement la mesure de déformation opérée par la jauge, et aussi de façon durable (> 10 ans). On connait du document FR 3 092 897, un procédé de collage d’un ensemble comportant un boitier et une jauge de contrainte qui sont solidaires l’un à l’autre, le collage étant alors réalisé en un seul geste (le boitier et la jauge sont collés à la bouteille en même temps). Un problème existe dans un tel procédé, car le collage correct de la jauge de contrainte n’est pas garanti. La présente invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un procédé de fixation d’un ensemble sur un récipient destiné à contenir un fluide sous pression, l’ensemble comportant un boitier et une jauge de contrainte, le procédé comportant les étapes de : fixer la jauge de contrainte au récipient, à l’aide d’un deuxième moyen adhésif, tel qu’une colle, le boitier étant libre de se déplacer relativement à la jauge de contrainte, fixer le boitier au récipient, à l’aide d’un premier moyen adhésif, de sorte à recouvrir la jauge de contrainte. Un tel procédé permet une fixation correcte de la jauge de contrainte, sans que le boitier ne puisse interférer pendant ou après ladite fixation. Selon une réalisation, l’étape de fixer le boitier au récipient est réalisée après l’étape de fixer la jauge de contrainte au récipient. Selon une réalisation, l’étape de fixer le boitier est réalisée de sorte boitier n’exerce aucun effort sur la jauge de contrainte. Selon une réalisation, le deuxième moyen adhésif comprend une colle de type méthacrylate, époxy ou cyanoacrylate, ou leurs mélanges. Selon une réalisation, le premier moyen adhésif comprend une colle de type méthacrylate, époxy ou cyanoacrylate, ou leurs mélanges. En variante, le premier moyen adhésif comprend un support adhésif comprenant deux surfaces opposées sur lesquelles sont déposées une ou des colles, de préférence le support adhésif comprenant un ruban adhésif à double face adhésive. Selon une réalisation, le premier moyen adhésif est positionné sur une face inférieure du boitier la face inférieure étant agencée pour épouser la surface externe du récipient lorsque le boitier est fixé au récipient. Selon une réalisation, le deuxième moyen adhésif est déposé directement sur la jauge de contrainte. Selon une réalisation, l’ensemble comporte une carte électronique d’acquisition solidaire du boitier et le procédé comporte l’étape de relier électriquement la jauge de contrainte et la carte électronique d’acquisition avec au moins un câble électrique. Ce type de configuration permet une plus grande liberté entre le boitier (ou la carte électronique d’acquisition) et la jauge de contrainte, notamment pour permettre une fixation correcte de la jauge de contrainte. Selon une réalisation, l’étape de fixer le boitier est réalisée de sorte à ménager un espace libre entre la jauge de contrainte et le boitier et/ou entre la jauge de contrainte et la carte électronique d’acquisition, de sorte que ni la carte électronique d’acquisition ni le boitier n’exerce un effort sur la jauge de contrainte. Selon une réalisation, le câble électrique est soudé à la jauge de contrainte et/ou à la carte électronique d’acquisition, le câble comportant notamment un connecteur. Selon une réalisation, le support adhésif du premier moyen adhésif comprend deux surfaces opposées portant une ou plusieurs colles à collage instantané (i.e. un collage en moins de 30 secondes à température ambiante), par exemple de type acrylate (collage sous pression). Selon une réalisation, le support adhésif du premier moyen adhésif est formé d’un matériau de type mousse synthétique ou analogue. Selon une réalisation, le support adhésif du premier moyen adhésif peut être par exemple le ruban double face de référence VHBTM 4941 de la marque 3MTM. Selon une réalisation, le second moyen adhésif comprend une colle de type méthacrylate, époxy ou cyanoacrylate. Selon une réalisation, le premier moyen adhésif peut être résistant à l’humidité de sorte d’assurer l’étanchéité autour de la jauge de contrainte. Selon une réalisation, le boitier est en polymère, par exemple polyurethane, ou analogue. En variante, le boitier est en céramique. Selon une réalisation, le boitier contient des moyens d’alimentation électrique, de préférence une ou plusieurs pile(s). Selon une réalisation, la carte électronique d’acquisition comprend des moyens de traitement de données servant à traiter les données opérées par la jauge de contrainte. Selon une réalisation, les moyens de traitement de données comprennent une carte électronique à microprocesseur(s). Selon une réalisation, le microprocesseur est préférentiellement un microcontrôleur. Selon une réalisation, le microprocesseur met en œuvre un ou plusieurs algorithmes. Selon une réalisation, la carte électronique d’acquisition comprend des moyens de transmission de données permettant de transmettre des données, typiquement des mesures, à distance, avantageusement sans fil, par exemple à un serveur distant ou tout autre appareil. Selon une réalisation, les moyens de traitement de données coopèrent avec les moyens de transmission de données de manière à leur fournir des données ou analogues. Selon une réalisation, les moyens de transmission de données comprennent une antenne émettrice et/ou réceptrice. Selon une réalisation, les moyens de transmission de données comprennent un ou plusieurs modems ou analogues. Selon une réalisation, les moyens de transmission de données fonctionnent selon un protocole de communication de type GMS, Bluetooth (BLE), Wifi, ou sur des réseaux LPWA (Lora, Sigfox), ou tout autre protocole de communication adapté pour des objets connectés. Selon une réalisation, le récipient est un récipient de fluide, de préférence de gaz, en particulier une bouteille de gaz, c'est-à-dire contenant un gaz sous quelle que forme(s) que ce soit (i.e. gazeuse et/ou liquide…). Selon une réalisation, le récipient de fluide comprend un corps creux, en particulier de forme cylindrique, définissant un volume interne pour le fluide. Selon une réalisation, le boitier et la jauge sont collés au corps du récipient. Selon une réalisation, le récipient comprend un corps creux comprenant un col formant un étranglement au niveau duquel est aménagé un orifice de sortie pour le fluide. Selon une réalisation, le boitier et la jauge sont collés au col du récipient. Selon une réalisation, le récipient est une bouteille de gaz équipée d’un robinet ou d’une vanne de distribution de gaz, avec ou sans détendeur intégré, de préférence protégé par un capotage rigide, par exemple en plastique ou en métal, agencé autour dudit robinet ou de ladite vanne de sorte de le/la protéger contre les chocs. Selon une réalisation, on opère une préparation de la surface du récipient à l’endroit où le boitier et/ou la jauge doivent être collés, préalablement à leur fixation. Selon une réalisation, la préparation de la surface du récipient comprend un nettoyage, un ponçage, un décapage et/ou un dégraissage, ou toute autre opération visant à faciliter l’adhérence et supprimer d’éventuelles couches intermédiaires qui pourraient fausser la mesure. L’invention concerne en outre un procédé de fixation d’un ensemble sur un récipient destiné à contenir un fluide sous pression, l’ensemble comportant un boitier, une carte électronique d’acquisition et une jauge de contrainte, la carte électronique d’acquisition étant fixée au boitier, l’ensemble étant agencé pour être dans une première configuration dans laquelle la jauge de contrainte et le boitier sont éloignés d’une distance D1 et dans une deuxième configuration dans laquelle la jauge de contrainte et le boitier sont éloignés d’une distance D2 inférieure à D1, le procédé comportant les étapes de : - fixer la jauge de contrainte au récipient, à l’aide d’un deuxième moyen adhésif, tel qu’une colle, l’ensemble étant dans la deuxième configuration, - fixer le boitier au récipient, à l’aide d’un premier moyen adhésif, l’ensemble étant dans la première configuration. Les caractéristiques ci-dessus sont applicables seules ou en combinaison à cette invention. L’invention concerne enfin, un dispositif comportant un récipient destiné à contenir un fluide sous pression, en particulier une bouteille de gaz et un ensemble, l’ensemble comportant un boitier, une carte électronique d’acquisition et une jauge de contrainte, le boitier étant collé directement à la surface externe du récipient par l’intermédiaire d’un premier moyen adhésif comprenant un support adhésif comprenant deux surfaces opposées portant une ou des colles, de préférence un ruban adhésif à double face adhésive, la jauge de contrainte étant collée directement à la surface externe du récipient au moyen d’un second moyen adhésif comprenant une colle de type méthacrylate, époxy ou cyanoacrylate, ou leurs mélanges, la carte électronique d’acquisition étant fixée au boitier, la jauge de contrainte étant reliée électriquement à la carte électronique d’acquisition par au moins un câble électrique, un espace libre étant ménagé entre la jauge de contrainte et le boitier et/ou entre la jauge de contrainte et la carte électronique d’acquisition, de sorte que ni la carte électronique d’acquisition ni le boitier n’exerce un effort sur la jauge de contrainte. Les caractéristiques ci-dessus sont applicables seules ou en combinaison à cette invention. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention. La est une représentation schématique d’un ensemble selon l’invention, avant fixation sur un récipient ; La est une représentation schématique d’un récipient sur lequel on a fixé la jauge de contrainte de l’ensemble de la ; La est une représentation du récipient de la sur laquelle l’ensemble est fixé. En référence à la , on a représenté un ensemble 100 comportant un boitier 1, une carte électronique d’acquisition 3 et une jauge de contrainte 2. La jauge de contrainte 2 est reliée à la carte électronique d’acquisition 3 par l’intermédiaire d’un câble électrique 4. En référence à la , on a représenté une étape d’un procédé de fixation de l’ensemble 100 sur un récipient 10 destiné à contenir un fluide sous pression. Lors de cette étape, on a fixé la jauge de contrainte 2 à la paroi du récipient 10, à l’aide d’un deuxième moyen adhésif, tel qu’une colle, le boitier 1 étant libre de se déplacer relativement à la jauge de contrainte 2. Dans l’exemple de la , le boitier 1 est libre par rapport à la jauge de contrainte 2 car il est relié à cette dernières par le câble électrique 4 ce qui lui permet un degré de déplacement relatif à la jauge de contrainte 2. Ainsi, lors de l’étape de fixation de la jauge de contrainte 2, le boitier 1 n’a aucune incidence sur la qualité de la fixation de cette dernière. En référence à la , on a représenté le récipient 10 alors qu’on a effectué l’étape de fixation du boitier 1 au récipient 10, à l’aide d’un premier moyen adhésif, de sorte à recouvrir la jauge de contrainte 2. Dans l’exemple de la , le câble électrique 4 est aussi recouvert par le boitier 1. Ainsi, après la fixation de l’ensemble 100 sur le récipient 10, le boitier 1 n’exerce aucun effort sur la jauge de contrainte 2, ce qui permet de garantir un fonctionnement correct et précis de la jauge de contrainte 2. Dans l’exemple représenté, le récipient 10 est une bouteille de gaz. Ainsi, la détermination de la déformation de la paroi de la bouteille de gaz 10 permet ensuite, après traitement des valeurs de déformation mesurées, de déterminer le niveau de remplissage de la bouteille, c'est-à-dire la quantité de gaz qu’elle contient. Pour cela, la jauge de contrainte 2 doit être soumise à un champ de déformation identique à celui exercée par la pression de gaz sur la paroi externe de la bouteille de gaz 10. La jauge 2 doit donc être solidaire de la paroi externe de la bouteille de gaz 10. La jauge de contrainte 2 est, par ailleurs, reliée électriquement à la carte électronique d’acquisition 3. La carte électronique d’acquisition 3, telle une carte électronique à microprocesseur, est montée solidaire du boitier 1. Elle comporte des moyens de traitement de données, permettant de traiter les mesures de déformation opérées par la jauge de contrainte 2. Elle comporte en outre des moyens de transmission de données à distance. Le boitier 1 sert de carcasse protectrice. Il comporte une (ou plusieurs) pile(s) électrique(s). La pile fournit du courant électrique à la jauge de contrainte 2, aux moyens de traitement de données, aux moyens de transmission de données, et éventuellement à d’autres composants qui en en besoin pour fonctionner. À titre d’exemple, le second moyen adhésif est disposé directement entre la jauge de contrainte 2 et la bouteille 10. Il a préférentiellement : une température de transition vitreuse Tg la plus élevée possible (> 80°C) pour ne pas altérer la mesure par la jauge 2 de la déformation de la bouteille 10, une élongation entre 2 et 7%, c'est-à-dire proche des valeurs de déformation que l’on veut mesurer, une réticulation à température ambiante (typiquement à environ 20°C) afin de ne pas avoir à chauffer le boitier 1 lors de la procédure de fixation, un coefficient de dilatation thermique (proche de l'acier) pour limiter les contraintes en cisaillement sur la jauge lors de variation de la température ambiante, une résistance élevée au vieillissement à chaud et aux produits chimiques, et/ou une faible viscosité pour assurer un collage homogène en couche fine. Pour répondre à ces contraintes, les colles de type méthacrylate, époxy et cyanoacrylate, ou des mélanges de ces colles, peuvent convenir en tant que second moyen adhésif. Par ailleurs, concernant le premier moyen adhésif servant à fixer le boitier 1, lequel comprend un support adhésif aplati, telle un ruban ou une bande, dont les deux surfaces opposées sur recouvertes d’une ou plusieurs colles, avantageusement un ruban adhésif à double face adhésive, il peut porter une (ou des) même colle sur ses deux surfaces opposées ou, selon le cas, des colles différentes. Cette ou ces colles peuvent aussi être de type méthacrylate, époxy et cyanoacrylate, ou leurs mélanges. Toutefois, il faut souligner que la (les) colle est choisie dans ce cas pour permettre une prise (i.e. collage) rapide, c'est-à-dire (quasi) instantané au moment de la mise en place du boitier 1 contre la surface de la bouteille 10, et préférentiellement assurer une étanchéité en protégeant alors la jauge de contrainte 2. Avantageusement, on choisit en tant que premier moyen adhésif, un support adhésif aplati ayant une épaisseur de l’ordre de 0.1 à 2 mm, de préférence formé d’un matériau légèrement déformable (la déformabilité du support permettant une meilleure conformation sur des surfaces non plane), de type mousse synthétique (par exemple acrylique, PE, PET, ...), typiquement un ruban adhésif double face ou analogue. Le premier moyen adhésif pourra répondre au moins à l’une des contraintes suivantes : un temps de prise (i.e. collage) le plus court possible (i.e. être étanche afin de protéger la jauge de contrainte 2 contre l’humidité, bonne tenue aux vibrations et aux chocs, bonne résistance à des températures fluctuant entre -40°C et 50°C, et/ou bonne tenue dans le temps (i.e. > 5 ans). A titre d’exemple, le support peut comprendre une mousse synthétique un peu épaisse, c'est-à-dire d’au moins 0.8 mm d’épaisseur, afin de s’adapter à une variété de rayons de courbure de bouteilles 10. Avantageusement, afin d’obtenir une fixation efficace de l’ensemble 100, notamment de la jauge de contrainte 2, on peut réaliser au moins l’une des étapes suivantes : ponçage de la zone de la bouteille 10 où l’ensemble 100 doit être fixé, dégraissage/nettoyage de la zone de la bouteille 10, après ponçage, En variante, le premier moyen adhésif est identique au deuxième moyen adhésif, à savoir une colle, notamment une colle de type méthacrylate, époxy ou cyanoacrylate, ou leurs mélanges. Procédé de fixation d’un ensemble (100) sur un récipient (10) destiné à contenir un fluide sous pression, l’ensemble (100) comportant un boitier (1) et une jauge de contrainte (2), le procédé comportant les étapes de : fixer la jauge de contrainte (2) au récipient (10), à l’aide d’un deuxième moyen adhésif, tel qu’une colle, le boitier (1) étant libre de se déplacer relativement à la jauge de contrainte (2), fixer le boitier (1) au récipient (10), à l’aide d’un premier moyen adhésif, de sorte à recouvrir la jauge de contrainte (2). Procédé selon la revendication précédente, l’étape de fixer le boitier (1) étant réalisée de sorte que le boitier n’exerce aucun effort sur la jauge de contrainte (2). Procédé selon la revendication précédente, le deuxième moyen adhésif comprenant une colle de type méthacrylate, époxy ou cyanoacrylate, ou leurs mélanges. Procédé selon l’une des revendications précédentes, le premier moyen adhésif comprenant un support adhésif comprenant deux surfaces opposées sur lesquelles sont déposées une ou des colles, de préférence le support adhésif comprenant un ruban adhésif à double face adhésive. Procédé selon l’une des revendications précédentes, le premier moyen adhésif (5) étant positionné sur une face inférieure du boitier (1) la face inférieure étant agencée pour épouser la surface externe du récipient (10) lorsque le boitier (1) est fixé au récipient (10). Procédé selon l’une des revendications précédentes, le deuxième moyen adhésif étant déposé directement sur la jauge de contrainte (2). Procédé selon l’une des revendications précédentes, l’ensemble (100) comportant une carte électronique d’acquisition (3) solidaire du boitier (1) et le procédé comportant l’étape de relier électriquement la jauge de contrainte (2) et la carte électronique d’acquisition (3) avec au moins un câble électrique (4). Procédé selon la revendication précédente, le câble électrique (4) étant soudé à la jauge de contrainte (2) et/ou à la carte électronique d’acquisition (3), le câble comportant notamment un connecteur. Dispositif comportant un récipient (10) destiné à contenir un fluide sous pression, en particulier une bouteille de gaz (10) et un ensemble (100), l’ensemble (100) comportant un boitier (1), une carte électronique d’acquisition (3) et une jauge de contrainte (2), le boitier (1) étant collé directement à la surface externe du récipient (10) par l’intermédiaire d’un premier moyen adhésif comprenant un support adhésif comprenant deux surfaces opposées portant une ou des colles, de préférence un ruban adhésif à double face adhésive, la jauge de contrainte (2) étant collée directement à la surface externe du récipient (10) au moyen d’un second moyen adhésif comprenant une colle de type méthacrylate, époxy ou cyanoacrylate, ou leurs mélanges, la carte électronique d’acquisition (3) étant fixée au boitier (1), la jauge de contrainte (2) étant reliée électriquement à la carte électronique d’acquisition (3) par au moins un câble électrique (4), un espace libre étant ménagé entre la jauge de contrainte (2) et le boitier (1) et/ou entre la jauge de contrainte (2) et la carte électronique d’acquisition (3), de sorte que ni la carte électronique d’acquisition (3) ni le boitier (1) n’exerce un effort sur la jauge de contrainte (2).