INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans le cas présent, les contacts fixes 10 et 12 sont au nombre de deux pour chaque pôle de l’appareil (ou phase électrique), l’un des contacts fixes (le contact fixe 10) étant raccordé électriquement au terminal de connexion 6, l’autre contact fixe (le contact fixe 12) étant raccordé au terminal de connexion 8.
Le ou les contacts électriques mobiles associé à un même pôle de l’appareil 2 sont ici portés par une pièce rotative montée entre les contacts fixes 10 et 12 et couplée à un mécanisme de commutation de l’appareil 2. Dans l’exemple illustré, les contacts fixes 10 et 12 sont disposés de façon symétrique par rapport à l’axe de rotation de la pièce rotative portant les contacts électriques mobiles.
Le mécanisme de commutation peut être déclenché par un déclencheur (non illustré) et/ou par un organe de commande 14 manuellement actionnable par un utilisateur, tel qu’un levier de commande. L’organe de commande 14 est ici placé sur la face avant du boîtier 14. De tels mécanismes de commutation sont connus et ne sont pas décrits ici plus en détail.
L’appareil 2 peut comporter d’autres contacts électriques séparables associés aux autres phases électriques, ces contacts séparables étant cependant de préférence couplés mécaniquement aux contacts mobiles décrits ci-dessus (par exemple, les pièces rotatives respectives portant les contacts mobiles sont couplées mécaniquement pour tourner simultanément).
Dans l’état fermé, les contacts mobiles sont en contact électrique avec les contacts fixes 10 et 12 et autorisent ainsi la circulation d’un courant électrique au sein de l’appareil 2 entre les terminaux opposés 6 et 8.
Dans l’état ouvert, les contacts mobiles sont éloignés à distance des contacts fixes 10 et 12 pour empêcher la circulation d’un courant électrique, les contacts 10 et 12 étant ainsi isolés électriquement par l’air ambiant. Le courant électrique est ainsi empêché de circuler entre les terminaux opposés 6 et 8, du moins lorsqu’aucun arc électrique n’est présent.
De façon connue, lorsque deux contacts électriques 10 et 12 se séparent du fait de la rotation du contact mobile alors qu’un courant électrique circule au travers de l’appareil 2, il apparaît un arc électrique entre les contacts fixes 10, 12 et le contact mobile 13. L’arc électrique naît de la rupture d’isolement dans l’air entre les contacts fixes 10, 12 et le contact mobile 13. L’arc électrique est entretenu par ionisation de l’air ambiant. Il en résulte une augmentation de la température et de la pression, car l’arc électrique entraîne à son tour l’ionisation de l’air et la combustion de constituants de l’appareil 2, par exemple de pastilles de contact et/ou de parois du boîtier 4, ce qui donne naissance à un gaz de coupure. L’arc électrique s’accompagne ainsi d’une brusque élévation de la température et de la pression à l’intérieur de l’appareil 2.
De ce fait, on peut notamment exprimer la valeur du pixel de déphasage Pd(n) représentatif de la valeur de déphasage de polarisation φ(n) par exemple sous l’une ou l’autre des deux formules suivantes :
Selon une première formule :
Cette formule peut encore s‘écrire, en fonction des valeurs de pixels partiels ou en fonction des valeurs de pixels maitres :
Selon une deuxième formule :
Ces deux méthodes de calcul permettent de calculer la valeur de déphasage, mais ici avantageusement pour des valeurs de déphasage de polarisation φ(n) allant de 0° à 180°. En effet on calcule arccosinus d’un cosinus. On voit en effet sur la que la valeur du pixel de déphasage Pd(n) déterminée par ces formules est une fonction bijective proportionnelle, ici croissante, du déphasage de polarisation φ(n) réel pour des valeurs de déphasage de polarisation allant de 0 à 180 degrés d’angle, en passant de 0 à une valeur maximale Pd(n)max sur cette plage, mais que la valeur du pixel de déphasage Pd(n) décroit ensuite de la valeur maximale Pd(n)max à 0 pour des valeurs de déphasage de polarisation φ(n) allant de 180 à 360 degrés d’angle, avant de recroitre à nouveau ensuite de 0 à la valeur maximale Pd(n)max pour des valeurs de déphasage de polarisation φ(n) allant de 360 à 720 degrés d’angle, etc…, de manière périodique. La mesure de la valeur du pixel de déphasage Pd(n) par cette formule est dite une fonction triangle du déphasage de polarisation φ(n) réel, c’est-à-dire que pour un déphasage de polarisation φ(n) réel variant de 0 à 180° on mesure φ(n), et pour un déphasage de polarisation φ(n) réel variant de 180° à 360°, on mesure (360°- φ(n) ), . De cette manière, la détection des défauts générant des contraintes mécaniques résiduelles est améliorée et il est possible de discriminer les défauts par la valeur de déphasage de polarisation φ(n) qu’ils produisent entre 0 et 180 degrés d’angle. C’est-à-dire qu’un défaut dont l’image comporte plusieurs pixels de déphasage approchant la valeur Pd(n)max contient des contraintes plus fortes qu’un défaut dont l’image dont les pixels de déphasage n’atteignent pas cette valeur (il peut contenir de portions avec un déphasage supérieur à 180° qui sera sous-estimé). La discrimination devient meilleure entre des contraintes de valeurs différentes, autrement dit il est plus aisé de rejeter ou conserver des défauts en fonction du stress : on peut rejeter des contrainte ayant produit un dephasage supérieur à 90° sans rejeter des contraintes ayant produit un déphasage inférieur à 90°, alors qu’avec une étendue des mesures limitée à 90° on doit rejeter des déphasages inférieurs à 90° pour être certain de rejeter ceux entre 90 et 180°. On observe également que la mesure entre 0 et 180 degrés est isotrope, car la valeur de déphasage de polarisation φ(n) mesurée ne dépend pas de l’orientation des contraintes du défaut mais seulement de leur valeur.
Toujours dans cette quatrième série de variantes du procédé opto-informatique d’analyse, la valeur de chaque pixel d’intensité Pt(n) de l’image d’intensité IT(n) est une valeur moyennée de deux pixels partiels Pp1(n), Pp3(n), associés chacun à l’une des deux familles dont les analyses circulaires sont de sens inverses l’un de l’autre, et/ou, dans les variantes de cette quatrième série où l’on disposerait en plus de deux images partielles IP2, IP4 associées à deux analyses linéaires selon des axes de polarisation A2, A4 orthogonaux (cf. cas de la ), de deux pixels partiels Pp2(n), Pp4(n) associés chacun à une de deux familles distinctes d’éléments photo-électriques dont les caractéristiques d’analyse de polarisation sont deux analyses linéaires d’axes de polarisation A2, A4 orthogonaux, et/ou, dans les variantes de cette quatrième série où l’on disposerait en plus de deux images partielles IP2, IP4 associées à deux analyses elliptiques orthogonales (cf. cas de la ), de deux pixels partiels Pp2(n), Pp4(n) associés chacun à une de deux familles distinctes d’éléments photo-électriques dont les caractéristiques d’analyse de polarisation sont deux analyses elliptiques orthogonales.
Dans cette quatrième série de variantes du procédé opto-informatique d’analyse, la valeur de chaque pixel d’intensité Pt(n) de l’image d’intensité IT(n) peut donc être calculée par exemple sous l’un ou l’autre des formes suivantes : Pt(n) = Pp1(n) + Pp3(n), ou Pt(n) = Pp2(n) + Pp4(n), ou Pt(n) = Pp1(n) + Pp2(n) + Pp3(n) + Pp4(n).
Dans les deuxième et quatrième séries de variantes, le calcul de chaque pixel de déphasage, pour une image de déphasage donnée, est effectué à partir de la valeur d’au moins deux pixels partiels, les au moins deux pixels partiels étant extraits du même pixel composite et correspondant à au moins deux analyses linéaires d’axes de polarisation orthogonaux orthogonales ou au moins deux analyses circulaires de sens inverses l’un de l’autre.
Dans tous les cas ci-dessus, on aboutit donc grâce au procédé à l’obtention d’une image d’intensité It, qui est analogue à une image conventionnelle en transmission, et d’une image de déphasage ID, dans laquelle on peut au moins détecter, et dans certains cas mesurer, au moins de manière relative, les contraintes mécaniques résiduelles, au moyen d’une seule caméra.
Ainsi, sur cette base, on peut prévoir que le procédé d’analyse comprenne une étape de reconnaissance informatique, dans l’image d’intensité, d’un marqueur géométrique connu du récipient et la détermination de sa localisation dans l’image d’intensité. Un marqueur géométrique connu du récipient peut comprendre un ou plusieurs bords ou contours du récipient, et/ou une ou plusieurs gravure, inscription ou autre marquage du récipient, et/ou le centre de la piqûre de certains fonds. Cette étape de reconnaissance informatique, dans l’image d’intensité, d’un marqueur géométrique connu du récipient peut être conduite de manière habituelle par toutes les méthodes d’analyse d’image habituellement mises en œuvre, notamment celles mise en œuvre dans le cadre des procédés opto-informatiques d’analyse connus pour l’analyse des récipients en verre. Par exemple, une phase de réglage permet d’enregistrer la signature du marqueur ou de saisir ses caractéristiques géométriques et/ou photométriques dans l’image d’intensité. Lors de la localisation, on recherche dans l’image la position et l’orientation vraisemblable du marqueur. On en déduit alors la position relative dans l’image des autres éléments en se basant sur le fait que la localisation du marqueur informe quant à la position relative du récipient 12 par rapport au capteur d’image 18 au moment de la capture. En ayant ainsi repéré, dans l’image d’intensité It, le marqueur géométrique connu, on devient capable de mettre en correspondance chaque pixel d’intensité Pt(n) de l’image d’intensité avec une localisation d’une zone élémentaire du récipient dont ce pixel d’intensité Pt(n) est l’image.
Or, par construction, on a vu que les images partielles IPk issues d’une même image maîtresse, et par conséquent la ou les images d’intensité It, et la ou les images de déphasage ID qui sont construites selon les différentes variantes du procédé, sont toutes superposables pixel à pixel, au sens que deux pixels partiels Ppk(n) extraits du même pixel composite seront des images, certes partielles, d’une même zone élémentaire du champ imagé, donc du récipient 12, et que les pixels d’intensité Pt(n) et les pixels de déphasage Pd(n) calculés sur la base de pixels maîtres ou partiels appartenant au même pixel composite (donc correspondant au même groupe 26(n) groupe d’éléments photoélectriques contigus), seront donc eux aussi associés à la même zone élémentaire du champ imagé, donc du récipient 12. Il y a donc un lien de localisation entre les pixels partiels, le pixel d’intensité, le pixel de déphasage et le pixel composite associés.
Aussi, en utilisant ce lien de localisation, dans leurs images respectives, entre les pixels partiels, le pixel d’intensité, le pixel de déphasage et le pixel composite associés, le procédé peut être prévu pour : - d’une part assurer la détermination informatique d’au moins une région d’intérêt dans l’image de déphasage en fonction de la localisation du marqueur géométrique, - et d’autre part assurer l’identification informatique de la présence d’une région stressée dans la région d’intérêt de l’image de déphasage.
La région d’intérêt dans l’image de déphasage peut correspondre à une zone particulière du récipient, par exemple tout ou partie du buvant, du goulot, de l’épaule, du corps, du fond, etc…du récipient. La région d’intérêt dans l’image de déphasage peut correspondre à une zone comportant un marquage, une gravure, un bossage, une géométrie particulière connue et identifiable. La région d’intérêt dans l’image de déphasage peut au contraire correspondre à une zone excluant tout marquage, toute gravure, et/ou tout bossage.
Plus généralement, la région d’intérêt dans l’image de déphasage correspond à une zone du récipient pour laquelle on veut analyser les contraintes mécaniques résiduelles. Si l’on détermine plusieurs régions d’intérêt dans l’image de déphasage, chacune peut correspondre à une zone du récipient pour laquelle on veut analyser les contraintes mécaniques résiduelles de manière différente que pour les autres régions d’intérêt, par exemple avec un critère de seuil différent.
L’identification informatique de la présence d’une région stressée dans la région d’intérêt de l’image de déphasage est avantageusement réalisée par une analyse informatique prenant en compte la valeur des pixels de déphasage et leur localisation relative par rapport au marqueur géométrique. Ici, les habituelles techniques d’analyse pourront être mises en œuvre, telles que des modifications générales ou locales de contraste, des segmentations en régions ou objets, des recherches de contours, des comparaisons de valeurs de pixels entre elles, des comparaisons de valeurs pixels à des valeurs références, des mesures de paramètres géométrique ou photométrique des anomalies détectées.
Le procédé opto-informatique d’analyse peut avantageusement comprendre la détermination informatique de la localisation relative de la région stressée sur le récipient par rapport au marqueur géométrique. Cette étape permet par exemple de savoir si la région stressée appartient à une région d’intérêt plus ou moins sensible, par exemple à une régions d’intérêt pour laquelle on va prévoir un seuil plus ou moins important de valeur de contrainte mécanique résiduelle pour décider par exemple de mettre un récipient au rebut, et de classer le récipient dans une classe de qualité inférieure. Par exemple également, le procédé opto-informatique d’analyse peut comprendre une étape informatique de classification de la région stressée qui prend en compte la localisation relative de la région stressée sur le récipient par rapport au marqueur géométrique, déterminée informatiquement, et une grandeur représentative d’un déphasage de polarisation φ(n), induit par une contrainte mécanique résiduelle dans la région stressée, dans la lumière émergente émanant de la région stressée calculée informatiquement à partir des valeurs des pixels partiels correspondants à la région stressée.
Dans cette première série de variantes du procédé opto-informatique d’analyse, le calcul informatique de chaque pixel de déphasage Pd(n) pour une image de déphasage ID donnée est effectué à partir de la valeur d’au moins le pixel partiel Pp1(n) correspondant au premier axe de polarisation, c’est-à-dire le pixel partiel qui correspond au pixel composite Pc(n) et qui figure dans une première image partielle IP1 associée à l’analyse de polarisation selon le premier axe de polarisation perpendiculaire à l’axe de polarisation A3 de la lumière incidente. Par exemple chaque pixel de déphasage Pd(n) vaut la valeur du pixel partiel Pp1(n) correspondant au premier axe de polarisation, avec donc : Pd(n) = Pp1(n).
On comprend ici que la valeur du pixel partiel Pp1(n) correspondant au premier axe de polarisation sera, en l’absence de contrainte dans le matériau traversé, une valeur nulle. En effet, la lumière incidente est polarisée linéairement selon l’orientation du deuxième axe de polarisation (ici l’axe A3), mais on ne retient, dans la lumière première image partielle IP1 associée à la caractéristique d’analyse de polarisation selon le premier axe de polarisation (ici l’axe A1), que la lumière polarisée perpendiculairement à la polarisation de lumière incidente. Si celle-ci n’a pas subi, dans une zone élémentaire du matériau, un déphasage induit par des contraintes mécaniques résiduelles, la lumière émergente émanant de cette zone élémentaire aura la même polarisation que la lumière incidente, de sorte que le pixel correspondant Pp1(n) aura une valeur nulle correspondant à une intensité lumineuse nulle.
On note ici que cette première série de variantes du procédé présente des limites. En effet, la relation entre d’une part la valeur du pixel de déphasage Pd(n), qui vaut la valeur du pixel partiel Pp1(n) correspondant au premier axe de polarisation, et d’autre part la valeur du déphasage de polarisation φ(n), dépend aussi de l’orientation des contraintes résiduelles. En effet, la valeur maximale prise par le pixel de déphasage Pd(n) dépend de l’orientation de la contrainte résiduelle par rapport à l’orientation de l’axe de polarisation de la lumière incidente et, en corollaire, celle du capteur. Cependant, en dépit de ces limitations, cette première série de variantes du procédé peut s’avérer suffisante pour certaines applications, par exemple pour détecter des contraintes mécaniques résiduelles dès que le déphasage dépasse un seuil, lequel est inférieur à 90°, mais sans possibilité de discrimination sur la valeur de déphasage lorsque celle-ci est au-dessus de 90°. Le caractère anisotrope de cette détection n’est pas nécessairement trop gênant dans la mesure où, autour d’un défaut donné tel qu’une inclusion de corps étranger, on trouvera différentes orientations pour les contraintes mécaniques résiduelles générées autour du défaut, de sorte, qu’il y aura toujours certaines orientations de ces contraintes mécaniques résiduelles qui seront détectables, à défaut d’être mesurables.
Toujours dans cette première série de variantes du procédé opto-informatique d’analyse, la valeur de chaque pixel d’intensité Pt(n) de l’image d’intensité IT(n) est une valeur moyennée de la valeur de deux pixels partiels Pp1(n), Pp3(n) extraits du même pixel composite Pc(n) et associés chacun à l’une des deux familles dont les axes de polarisation linéaire sont orthogonaux, et/ou, dans les variantes de cette première série où l’on disposerait en plus de deux images partielles IP2, IP4 associées à deux autres analyses linéaires orthogonales, de deux pixels partiels Pp2(n), Pp4(n) associés chacun à une de deux familles distinctes d’éléments photo-électriques dont les caractéristiques d’analyse de polarisation sont deux analyses linéaires orthogonales.
Dans cette première série de variantes du procédé opto-informatique d’analyse, la valeur de chaque pixel d’intensité Pt(n) de l’image d’intensité IT(n) peut être calculée par exemple sous l’un ou l’autre des formes suivantes : Pt(n) = Pp1(n) + Pp3(n), ou Pt(n) = Pp2(n) + Pp4(n), ou Pt(n) = [Pp1(n) + Pp2(n) + Pp3(n) + Pp4(n)] /2 (le facteur ½ est optionnel, mais permet de normaliser la valeur).
Une deuxième série de variantes du procédé opto-informatique d’analyse pourra être mise en œuvre dans les cas où le capteur photoélectrique 22 mis en œuvre pour l’acquisition de l’image maîtresse IM comprend au moins quatre familles distinctes d’éléments photo-électriques dont les caractéristiques d’analyse de polarisation comprennent au moins quatre analyses linéaires selon des axes de polarisations comprenant deux paires d’axes de polarisation orthogonaux, les deux paires d’axes de polarisation étant décalées l’une de l’autre de 45 degrés d’angle. Le capteur photoéléctrique 22 est par exemple un de ceux mis en œuvre dans les caméras photoélectriques commercialement disponibles et décrit plus haut. Un tel capteur photoélectrique présente donc des groupes 26(n) d’éléments photo-électriques tels qu’illustré à la .
Dans cette deuxième série de variantes du procédé, on fera en sorte que la lumière incidente soit polarisée circulairement dans un sens d’incidence.
On obtient et on utilise ainsi au moins quatre images partielle IP1, IP2, IP3, IP4, formée des pixels respectivement Pp1(n), Pp2(n), Pp3(n), et Pp4(n), qui sont chacune associée à la caractéristique d’analyse de polarisation selon respectivement un premier axe de polarisation A1, ayant une orientation arbitraire Oref, un deuxième axe de polarisation A2 ayant une orientation Oref + 45°, un troisième axe de polarisation A3 ayant une orientation Oref +90° et un quatrième axe de polarisation A4 ayant une orientation Oref + 135°.
Dans cette deuxième série de variantes du procédé opto-informatique d’analyse, le calcul informatique de chaque pixel de déphasage Pd(n) pour une image de déphasage ID donnée est effectué à partir des valeurs des quatre pixels partiels Pp1(n), Pp2(n), Pp3(n), et Pp3(n) associés chacun à une des quatre familles distinctes d’éléments photo-électriques dont les caractéristiques d’analyse de polarisation sont lesdites quatre analyses linéaires.
De ces images, on peut déterminer les paramètres de Stokes pour la lumière émergente émanant d’une zone élémentaire du champ imagé, donc d’une zone élémentaire du récipient. On donne ici à titre d’exemple une formule de calcul qui est valable au moins lorsque le polariseur circulaire source 16b comporte un polariseur linéaire 16b1 dont l’axe de polarisation est orienté à 45° de l’axe rapide d’une lame à retard quart d’onde source 16b2 qui est située en aval du polariseur linéaire 16b1 dans le sens de propagation de la lumière incidente:
Par ailleurs, on sait aussi exprimer, dans le contexte d’un dispositif tel qu’illustré ci-dessous, les paramètres de Stokes en fonction de la valeur de déphasage φ sous la forme suivante :
De ce fait, on peut notamment exprimer la valeur du pixel de déphasage Pd(n) représentatif du déphasage de polarisation φ(n) par exemple sous la forme de l’une ou l’autre des deux formules suivantes :
Selon une première formule
Cette formule peut s‘écrire, en fonction des valeurs de pixels partiels:
Cette formule peut encore s‘écrire, en fonction des valeurs de pixels maitres
La machine électrique tournante peut, avantageusement, former un alternateur.
La représente partiellement une vue schématique d’une machine électrique tournante selon un exemple de mise en œuvre de l’invention.
La représente, schématiquement et partiellement, une vue plus détaillée du module de régulation et du module de sécurité de la .
La représente, schématiquement et partiellement, plusieurs courbes détaillants le fonctionnement du régulateur de la . La courbe A représente le signal de commutation en Volt V en fonction du temps T. La courbe B représente le signal de changement de mode en fonction du temps T.
On a représenté à la une machine électrique tournante ici représentée sous la forme d’un alternateur 1 selon un exemple de mise en œuvre de l’invention. Cet alternateur permet de générer du courant électrique pour alimenter un réseau de bord 2 d’un véhicule, soit pour charger la batterie de ce réseau de bord, soit pour alimenter directement les consommateurs de ce réseau de bord, ces derniers comprenant par exemple système d’éclairage, le système de direction assistée électrique, le système de freinage, le système de climatisation et le système d’autoradio du véhicule. Ce réseau de bord a par exemple une tension d’alimentation U nominale de 12V.
Ce réseau de bord 2 est ici situé en sortie d’un redresseur 3 qui reçoit en entrée une tension alternative polyphasée, à savoir triphasée dans l’exemple considéré, induite aux bornes d’un enroulement électrique de stator de cet alternateur. Le redresseur 3 est ici constitué de trois bras 4, chaque bras 4 comprenant deux interrupteurs 5 et 6 montés en série. Pour chaque bras 4, l’interrupteur 5 est disposé entre la borne positive du réseau de bord 2 et un nœud raccordé au conducteur 7 d’entrée de phase, et l’interrupteur 6 est disposé entre ce nœud et la masse. Chaque interrupteur 5 est par exemple une diode mais l’invention n’est pas limitée à une telle réalisation. Chaque interrupteur peut en variante être un transistor, le redresseur effectuant alors un redressement synchrone.
Par l’intermédiaire de leur conducteur 7 d’entrée de phase, chaque phase 8 de l’enroulement électrique de stator est connectée au redresseur 3. Les phases 8 sont connectées en étoile dans l’exemple considéré mais pourraient être connectées avec un couplage triangle.
Le rotor de l’alternateur 1 est par exemple à griffes, comprenant deux roues polaires assemblées entre elles. Ce rotor présente un noyau autour duquel est bobiné un enroulement électrique d’excitation 12.
L’alternateur 1 comprend également un régulateur 13 assurant une régulation du courant d’excitation circulant dans l’enroulement 12 du rotor en agissant sur le rapport cyclique de ce courant. Le régulateur 13 peut être intégré à un porte-balais, non représenté, permettant l’alimentation électrique de l’enroulement 12 du rotor via un collecteur, non représenté, monté sur le rotor.
La régulation du courant d’excitation est assurée par un module de régulation 18 du régulateur qui est par exemple un circuit intégré tel qu’un ASIC.