Brevet FR3143758A1 — publié le 20240621

La présente invention concerne une unité capteur (5) comprenant un bloc-support (50, 50’) et au moins un capteur piézoélectrique (42), caractérisé en ce que ledit bloc-support comprend au moins un premier logement (52) pour y loger ledit capteur piézoélectrique et en ce que ledit support est apte à coopérer avec un guide (60) pour être porté par ledit guide. Fig 11 Unité et Module de détection de casse d’un substrat dans une enceinte L’invention concerne un système permettant de mesurer la casse d’un substrat. Art antérieur La production d’un vitrage feuilletée consiste en l’assemblage de deux feuilles de verre avec un film intercalaire en polymère comme un PVB. La solidarisation du vitrage se fait par un passage dans un four autoclave pour subir une étape dans laquelle le vitrage est soumis à des contraintes de températures et de pression. Cette étape dans le four autoclave permet la polymérisation du polymère et donc la solidarisation des feuilles de verre. Un inconvénient de cette étape est que le four autoclave est, par définition, une enceinte dans laquelle il n’est pas possible de voir ce qu’il s’y passe. Or, les risques de casses sont réels. Aujourd’hui les casses dans l’autoclave sont constatées uniquement visuellement à la sortie de cette étape du procédé. Il est pourtant important de connaitre à quel moment dans le cycle les casses sont les plus probables et leur position sur le chevalet. Cette information spatio-temporelle couplée avec des mesures de distribution de température dans l’autoclave devrait permettre de mieux comprendre l’origine des casses et de les minimiser. Il existe donc un besoin pour un appareil ou système permettant la détection de casse dans une telle enceinte de four autoclave. La présente invention a pour but de fournir un système de mesure de la casse d’un substrat qui soit fiable et précis dans une enceinte hermétique. A cet effet, l’invention concerne une unité capteur comprenant un support et au moins un capteur piézoélectrique, caractérisé en ce que ledit support comprend au moins un premier logement pour y loger ledit capteur piézoélectrique et en ce que ledit support est apte à coopérer avec un guide pour être porté par ledit guide. Selon un exemple, le support comprend un second logement pour y loger un autre capteur. Selon un exemple, le premier logement et/ou le second logement sont débouchant. Selon un exemple, le capteur agencé dans le second logement est un capteur piézoélectrique. Selon un exemple, le capteur agencé dans le second logement est un capteur de température. L’invention concerne en outre un module capteur caractérisé en ce qu’il comprend au moins une unité capteur selon l’invention et un guide, ledit guide étant agencé pour coopérer avec le support de ladite unité afin de porter celle-ci. Selon un exemple, le support est percé d’au moins une ouverture et en ce que le guide est une tige s’insérant dans ladite ouverture. Selon un exemple, le guide est un tube et en ce que le support présente une section tel qu’il s’insère dans le tube. Selon un exemple, le support présente une section donc la forme est identique à la section du tube. Selon un exemple, le module capteur comprend une pluralité d’unité capteur. L’invention concerne également une enceinte dans laquelle des substrats sont soumis à des contrainte de température et de pression, ladite enceinte comprenant au moins un chevalet supporte les substrats, dans laquelle ledit chevalet comprend au moins un module capteur selon l’invention. Selon un exemple, chaque substrat est en contact avec au moins un guide. Selon un exemple, le chevalet comprend une pluralité de modules capteurs, lesdits modules capteurs étant agencé pour être alignés verticalement et/ou horizontalement. Selon un exemple, lesdits modules capteurs alignés horizontalement sont espacés pour qu’au moins un substrat s’insérer entre deux modules capteurs. Selon un exemple, un substrat comprend deux feuilles de verre entre lesquelles un film intercalaire est placé. Description des figures D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la représente une vue d’une enceinte selon l’invention ; - la représente une vue en coupe d’un substrat ; - les et 4 représentent un schéma du module d’acquisition selon l’invention ; - la représente une vue d’une unité capteur selon l’invention ; - les et 7 représentent un premier mode de réalisation du bloc support ; - les à 10 représentent un second mode de réalisation du bloc support ; - les et 12 représentent un chevalet pour une enceinte selon l’invention ; - les et 14 représentent une variante de l’unité capteur selon l’invention ; Description détaillée de l’invention L’invention représenté sur la décrit une enceinte 1 dans laquelle des contraintes de pression et de température sont appliquées. Cette enceinte est apte à accueillir au moins un substrat 2 tel qu’un vitrage. Ce vitrage peut être une feuille de verre seule ou comprendre au moins deux feuilles de verre 20 et un film intercalaire 21 agencé entre ces deux feuilles comme visible à la . Ce au moins un vitrage est placé dans l’enceinte directement sur le sol ou via un support 3 comme un chevalet ou tout autre support possible. L’enceinte 1 est muni d’un système de détection de la casse 4 d’un substrat. Ce système de détection de la casse 4 comprend un module d’acquisition 40. Un tel module d’acquisition 40, visible à la , est utilisé afin de récupérer des données et de les stockées provisoirement dans une unité mémoire 46 dudit module d’acquisition. Ce module d’acquisition comprend alors au moins un capteur 42 connecté à un contrôleur 44. Ces données du module d’acquisition 40 sont destinées à être envoyées vers une unité de calcul UC. Cette unité de calcul est utilisée pour récupérer ces données et les traiter. Le capteur 42 du système de détection utilise la technologie piézoélectrique. En effet, lorsque le verre est soumis à des contraintes, variations de température et/ou de pression, l’énergie emmagasinée est brutalement libérée. Une partie de l’énergie ainsi libérée est réémise sous forme d’onde élastique, qui se propage dans le verre. Les bruits sonores ou ultrasonores générés peuvent être détectés à l’aide d’éléments piézoélectriques. Ces éléments vont convertir l’onde mécanique en un signal électrique exploitable. Le capteur piézoélectrique se présente sous la forme d’une pastille en contact direct ou indirect avec la surface du vitrage. Le module d’acquisition 40 comprend une unité de conversion 48 pour convertir le signal entrant venant du capteur en une donnée représentative stockée par le contrôleur dans l’unité mémoire. Cette unité de conversion 48 peut être intégrée au contrôleur 44. L’unité de conversion 48, visible à la , comprend alors un étage d’amplification différentielle 481 pour rejeter le signal commun de ses entrées pour amplifier uniquement la composante différentielle, un filtre 482 passe bas avec une fréquence de coupure à 12Khz et un convertisseur analogique–numérique 483. Le module d’acquisition 40 est apte à récupérer les données d’une pluralité de capteur. Pour cela, une première solution consiste à avoir une unité de conversion par capteur. Ainsi, le contrôleur présente autant d’entrée pour les capteurs que le nombre de capteur. Un contrôleur dix voies permettra de connecter 10 capteur et un contrôleur 16 voies permettra de connecter seize capteurs. Cette possibilité permet la surveillance d’une pluralité de vitrages. Dans une seconde solution, le module d’acquisition ne comprend qu’une seule unité de conversion, un multiplexeur étant agencé entre les capteurs et le contrôleur, ledit contrôleur étant alors doté d’un démultiplexeur. Le multiplexeur et le démultiplexeur sont ainsi conçus pour fonctionner à une fréquence permettant de récolter les données nécessaires. Ainsi, lors d’une casse, le son produit est capté par le capteur piézoélectrique. Ce dernier retranscrit ce son en une tension qui est ensuite converti en une valeur puis stockée. Les données stockées dans l’unité mémoire sont aptes à être utilisées par une unité de calcul. Pour cela, le module d’acquisition est sorti de l’enceinte pour être connectée à une unité de calcul. Cette unité de calcul est alors agencée pour récupérer ces données et les traiter c’est-à-dire les compiler et les afficher. Alternativement, cette surveillance des vitrages peut être en temps réel. Pour cela, le module d’acquisition est connecté à l’unité de calcul en permanence. Cette connexion peut être filaire ou sans fil. Dans ce dernier cas, le module d’acquisition comprend une unité de communication sans fil. De préférence, cette unité de communication est située au niveau de l’enceinte et est connectée par un fil au module d’acquisition. En effet, les conditions de pression et de température du four sont des contraintes de sorte que le four fait un peu office de cage blindée. Pour transmettre des données par voie radio, l’unité de communication est placée sur le four mais hors de l’enceinte mise sous pression et température. Ainsi, le module d’acquisition peut transmettre les données à l’unité de calcul en direct. Pour l’alimentation électrique, deux options sont possibles. La première option est applicable, notamment dans le cas où le module d’acquisition est connecté à l’unité de calcul après sortie des vitrages du four. Dans ce cas-là, le module d’acquisition est alimenté par une batterie. Cette batterie est dimensionnée pour permettre au module d’acquisition de fonctionner un temps défini. Ce temps est défini comme au moins égale au temps de présence des vitrages dans le four. La seconde option consiste à avoir une alimentation sur secteur. Cette alimentation sur secteur nécessite de faire passer un câble dans l’enceinte pour amener le courant. Si cette seconde option est avantageuse car elle permet d’avoir une alimentation illimitée, elle peut nécessiter une modification dudit four pour faire passer le ou les câbles d’alimentation dans l’enceinte du four. Selon l’invention, le capteur piézoélectrique 42 est monté sur un bloc support 50 pour former une unité capteur 5 visible à la . Ce bloc support consiste en un bloc comprenant au moins un trou 52. Ce trou, débouchant ou non, est utilisé pour y loger ledit capteur piézoélectrique. On comprend alors que le bloc-support 50 se présente sous la forme d’un barreau ou profilé c’est-à-dire d’une pièce s’étendant en longueur avec une section, de préférence constante. Le trou s’étend dans le support dans une direction orthogonale à la direction de la longueur du barreau formant le bloc-support. Ce bloc-support 50 est tel qu’il est apte à coopérer avec un guide 60 ou élément de guidage de sorte que cet élément de guidage puisse porter ledit bloc-support. De préférence, l’élément de guidage est apte à porter plusieurs bloc-supports. Dans un premier mode de réalisation visible à la , le bloc-support 50’comprend au moins une ouverture 54 traversante et l’élément de guidage 60 comprend au moins une tige 62 apte à s’insérer dans l’ouverture du support. De préférence, le bloc-support 50’ comprend deux ouvertures 54 et l’élément de guidage comprend deux tiges 62. Cette ou ces tiges 62 peuvent être de section circulaire ou ovoïde. Dans un second mode de réalisation visible à la , l’élément de guidage 60 est un élément tubulaire 64. Il comprend alors un logement 65 dans lequel ledit bloc-support 50 peut s’insérer. Plus particulièrement, le bloc-support 50 est agencé pour que la direction dans laquelle le support s’insérer soit le même que celle selon laquelle le support s’étend. Pour cela, deux solutions sont possibles. La première solution consiste à avoir le bloc-support 50 qui présente une forme identique à celle de la section du logement 65 comme visible à la . Ainsi, si l’élément de guidage 60 est un tube de section circulaire alors le support présente une section circulaire, le diamètre du support étant identique au diamètre intérieur du tube. Une seconde solution consiste à avoir une section du bloc-support 50 qui diffère de celle du guide en forme de tube comme visible à la . Plus particulièrement, on comprend alors que le bloc-support 50 présente une section : forme et dimensions telles qu’il s’insère dans l’élément tubulaire 64. Ainsi, si l’élément tubulaire 64 présente un logement tubulaire de section circulaire, le bloc-support peut avoir une section carré ou rectangulaire tant qu’il s’y insère. Dans les deux modes de réalisation, l’élément tubulaire 64 est apte à porter plusieurs bloc-supports et donc plusieurs capteurs comme visible à la . Dans ces deux modes de réalisation, l’élément tubulaire 64 est réalisés dans un matériau du type métal ou un alliage ou un polymère. Cet élément tubulaire 64 portant le ou les bloc-supports de capteur piézoélectrique est astucieusement utilisé comme intercalaire pour soutenir la ou les feuilles de verres. En effet, les feuilles de verres formant les vitrages sont placées dans le four sur des éléments de support ou chevalet 3. Ces chevalets ou éléments de support 3 comprennent une structure à partir de laquelle des tiges s’étendent comme visible aux figures 11 et 12. Ces tiges sont utilisées pour soutenir les feuilles de verre. Ces tiges sont les éléments de guidage 60 portant les bloc-supports 50 selon l’invention. Comme les feuilles de verres sont en contact avec les guides et que la casse d’un verre provoque une onde sonore qui se propage, les ondes se propagent jusqu’à atteindre les capteurs en se propageant par le guide et ou le support. Dans un mode de réalisation avantageux, le chevalet est équipé de plusieurs éléments de guidage 60 fixés à la structure. Ces éléments de guidage 60 ou guides sont agencés pour être alignés selon une ligne parallèle au sol du four. Ces éléments de guidage 60 sont écartés pour permettre l’insertion des vitrages non assemblés dans. L’écartement entre les éléments de guidage 60 est agencé pour permettre d’y placer les feuilles de verre d’un vitrage ou de plusieurs vitrages. Ainsi, il est possible d’avoir chaque vitrage en contact avec un guide ou d’avoir seulement certains vitrages en contact avec un guide. Par exemple, avec une pile de trois vitrages encadrés par deux guides, deux vitrages sont en contact avec un guide alors que le vitrage central n’est en contact avec aucun guide. Par ailleurs, il est possible que la structure du chevalet comprenne des éléments de guidage 60 alignés de façon orthogonale au plan du sol du four. Cette configuration permet ainsi d’avoir plus de capteurs piézoélectriques par vitrage(s) et donc de couvrir la surface du vitrage pour permettre une localisation de la casse. En effet, comme la casse génère une onde sonore qui se propage, l’amplitude de cette onde s’atténue en fonction de la distance parcourue. Avec un seul capteur pour le vitrage, il est possible de savoir si la casse et proche ou éloignée du capteur mais il est impossible d’avoir une localisation exacte. Avec un quadrillage, il est possible de compiler les valeurs des différents capteurs pour déterminer le capteur le plus proche. Par ailleurs, comme le vitrage est composé de plusieurs feuilles, l’unité de calcul est apte à détecter laquelle des feuilles présente une casse. Pour cela, une analyse de l’amplitude est faite. En effet, si la casse provient de la feuille la plus éloignée alors l’amplitude de l’onde détectée est légèrement plus faible. Dans une variante, la casse est détectée par les capteurs de deux éléments de guidage 60. En effet, comme les vitrages sont installées entre deux éléments de guidage 60, les capteurs des deux éléments de guidage 60 enserrant le ou les vitrages sont aptes à détecter l’onde générée suite à un choc. La localisation se fait en comparant les diagrammes d’amplitude de l’onde détectée en fonction du temps des différents capteurs pour savoir quel est le capteur qui a détecté le premier et avec quelle amplitude. Bien entendu, plus le nombre de vitrages entre deux éléments de guidage 60 sera élevé et plus les capteurs piézoélectriques devront être performants c’est à dire avoir une fréquence d’acquisition élevée. Une telle fréquence d’acquisition permet de déterminer plus facilement le détecteur détectant en premier l’onde sonore, aidant ainsi à la localisation de la casse. Dans une variante, le bloc-support 50, 50’ de l’unité capteur 5 comprend en outre au moins un second logement 53 comme visible aux figures 13 et 14. Ce second logement 53 est, préférentiellement, agencé pour être un trou débouchant qui s’étend dans le support dans une direction orthogonale à la direction de la longueur du barreau formant le support. Ce second logement 53 est utilisé pour y placer un autre capteur. Ce capteur peut être un autre capteur piézoélectrique ou un capteur d’un autre type comme de température. Dans le cas d’un second capteur piézoélectrique, le second logement 53 est le symétrique du premier logement 52. Ce second logement permet au second capteur piézoélectrique d’être tourné vers un autre vitrage ou une autre pile de vitrage. Ainsi, comme chaque élément de guidage est en contact avec deux vitrages, piles de vitrages alors chaque guide peut récupérer les données de deux vitrages ou piles de vitrages différents. Par ailleurs, pour le même vitrage ou la même pile de vitrages, le ou les capteurs de deux guides sont utilisés. Cette configuration permet de détecter une onde sonore de part et d’autre du vitrage ou de la pile de vitrages pour ainsi facilité la localisation d’une éventuelle casse. Dans une autre variante, le bloc-support 50, 50’ comprend un moyen d’indexation dans le guide. Pour cela, le moyen d’indexation comprend un corps, de préférence cylindrique, monté sur ressort dans un logement. Ce logement peut être le second logement ou un troisième logement. Le corps cylindrique est agencé pour coopérer avec une cavité débouchant ou non situé sur le guide. Cela permet, lorsque le corps cylindrique arrive en regard de ladite cavité, audit corps de s’insérer dans ladite cavité fixant ainsi la position dudit support dans le guide. Le guide comprend plusieurs cavités afin de pouvoir régler la position du ou des supports. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art. Unité capteur (5) comprenant un bloc-support (50, 50’) et au moins un capteur piézoélectrique (42), caractérisé en ce que ledit bloc-support comprend au moins un premier logement (52) pour y loger ledit capteur piézoélectrique et en ce que ledit support est apte à coopérer avec un guide (60) pour être porté par ledit guide. Unité capteur selon la revendication 1, dans laquelle le bloc-support comprend un second logement (54) pour y loger un autre capteur. Unité capteur selon la revendication précédente dans laquelle le premier logement et/ou le second logement sont débouchant. Unité capteur selon l’une des revendications 2 ou 3, dans laquelle le capteur agencé dans le second logement est un capteur piézoélectrique. Unité capteur selon l’une des revendications 2 ou 3, dans laquelle le capteur agencé dans le second logement est un capteur de température. Module capteur caractérisé en ce qu’il comprend au moins une unité capteur selon l’une des revendications précédentes et un guide, ledit guide étant agencé pour coopérer avec le bloc-support de ladite unité afin de porter celle-ci. Module capteur selon la revendication précédente caractérisé en ce que le support est percé d’au moins une ouverture et en ce que le guide est une tige s’insérant dans ladite ouverture. Module capteur selon la revendication 6 caractérisé en ce que le guide est un tube et en ce que le bloc-support présente une section tel qu’il s’insère dans le tube. Module selon la revendication précédente dans lequel le support présente une section donc la forme est identique à la section du tube. Module selon l’une des revendications 6 à 9, dans lequel il comprend une pluralité d’unités capteur. Enceinte dans laquelle des substrats sont soumis à des contrainte de température et de pression, ladite enceinte comprenant au moins un chevalet supporte les substrats, dans laquelle ledit chevalet comprend au moins un module capteur selon l’une des revendication 6 à 10. Enceinte selon la revendication précédente dans laquelle chaque substrat est en contact avec au moins un guide. Enceinte selon l’une des revendications 11 ou 12, dans laquelle le chevalet comprend une pluralité de modules capteurs, lesdits modules capteurs étant agencé pour être alignés verticalement et/ou horizontalement. Enceinte selon la revendication précédente, dans laquelle lesdits modules capteurs alignés horizontalement sont espacés pour qu’au moins un substrat s’insérer entre deux modules capteurs. Enceinte selon l’une des revendications 11 à 14, dans laquelle un substrat comprend deux feuilles de verre entre lesquelles un film intercalaire est placé.