INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De par son caractère miniature et relativement simple (au minimum deux unités de préconcentration+ deux vannes + deux pompes) le système peur être facilement intégré en amont de capteurs ou systèmes d’analyse miniatures existants.
PROCEDE ET DISPOSITIF D’ANALYSE D’UN ENSEMBLE D’ECHANTILLONS OU BIEN D’UNE SURFACE La présente invention concerne un procédé et un dispositif d’analyse chimique multi-techniques et pluri-décimétrique pour l’étude d’un ensemble d’échantillons ou bien d’une surface.
Il est connu des dispositifs de caractérisation physique, minéralogique et/ou chimiques des roches qui permettent de mesurer, de manière non destructive, plusieurs paramètres tels que la densité, la susceptibilité magnétique, la minéralogie, etc. Les mesures s’effectuent sur des carottes de forage.
En particulier, il existe le dispositif développé par la société Geotek. Ce dispositif comporte un banc et un système d’analyse. Le banc comporte un convoyeur d’entrée sur lequel est disposée la carotte à analyser, un convoyeur d’analyse sur lequel est transférée la carotte pour analyse et un convoyeur de sortie sur lequel la carotte est transférée après analyse. Le mouvement de la carotte s’effectue alors seulement le long d’un axe dit longitudinal X. Le système d’analyse comporte un instrument d’analyse et des éléments de fixation. L’instrument d’analyse est assujetti au convoyeur d’analyse du banc au moyen des éléments de fixation. L’instrument d’analyse balaye la carotte lors de l’analyse le long de l’axe X.
Toutefois, ce dispositif est encombrant et limité en termes d’instrument d’analyse du fait que l’instrument ne peut se déplacer que le long de l’axe X. De plus, il est dédié spécifiquement à l’analyse de carottes.
Il est également connu, à travers du document FR 3 022 029 A1, un dispositif d’analyse spectroscopique de carotte de forage, notamment de carottes de forage d’exploitation pétrolière, minière ou scientifique mettant en œuvre une méthode d’analyse spectroscopique induite par ablation laser (dite LIBS pour Laser Induced Breakdown Spectroscopy en anglais). Le dispositif comporte :
- un ensemble de mesure comprenant des moyens optiques d’illumination laser, des moyens optiques de collecte de la lumière du plasma et une caméra d’imagerie ;
- au moins un spectromètre relié aux moyens optique de collecte ;
- des moyens de traitement de données pour traiter les signaux fournis par l’au moins un spectromètre et les images fournies par la caméra ;
- un support de carotte pour supporter la carotte sur une table de mesure, et pour maintenir la carotte dans une position prédéterminée ;
- des moyens pour opérer un déplacement relatif entre l’ensemble de mesure et le support de carotte.
Toutefois, ce dispositif est encombrant et limité en termes d’instrument d’analyse puisqu’il est dédié à l’analyse spectroscopique induite par ablation laser (dite LIBS pour Laser Induced Breakdown Spectroscopy en anglais).
De plus, il est dédié spécifiquement à l’analyse de carottes.
Un module de stockage compact permet d’avoir des facteurs d’intégration massique et volumique très inférieurs, par exemple évalués à 1,3, à ceux obtenus sur des modules de stockages classiques non compacts, évalués autour de 1,8. On entend par « facteur d’intégration » le rapport entre la masse totale des unités de stockage, aussi appelées cellules, et la masse totale du pack-batterie. Les modules de stockages classiques non compacts désignent les modules existants intégrant des éléments de sécurité ou un design, par exemple de l’espacement entre cellules, pour pallier l’emballement d’une ou plusieurs cellules. Dans les modules de stockages classiques, l’espacement entre les unités de stockage ou l’ajout de matériau supplémentaire permet de limiter le risque de propagation d’un défaut de fonctionnement d’une unité ou d’un module au pack-batterie. En pratique, compte tenu de l’énergie dégagée pendant l’emballement thermique, il est très difficile d’empêcher cette propagation et ainsi un emballement généralisé de survenir. L’efficacité de l’inertage et du refroidissement proposé par le système permet de potentiellement se passer d’autre choix de sécurité, de design ou d’éléments de sécurité, et donc permet une forte compacité d’un pack batterie ainsi obtenu.
Les batteries lithium-ion les plus performantes au niveau énergie massique ont de façon générale une électrode positive à base d’oxyde métallique qui se décompose en générant de l’oxygène lors d’un emballement thermique. Pour limiter le risque de propagation d’un incendie, il ne s’agit donc pas seulement de bloquer l’accès à l’air comme les feux de combustible classiques, mais aussi d’assurer un fort refroidissement pour arrêter la combustion. Cela demande une quantité important de liquide de refroidissement, notamment pour absorber l’énergie dégagée lors du transitoire maximal.
Le principe de fonctionnement du compartiment 2 de réception d’au moins module de stockage 1 (désigné module dans la suite) est tout d’abord décrit en référence aux figures 1 à 2B. Le compartiment 2 est configuré pour limiter, et de préférence arrêter, un emballement thermique d’une unité de stockage 10 ou d’un module 1, par inondation du compartiment 2 par un liquide 30 extérieur.
Le liquide 30 peut être tout liquide apte à inerter l’emballement thermique du module et de préférence à éteindre un incendie, par exemple un agent extincteur ou de préférence de l’eau. Dans la suite, on considère à titre non limitatif que le liquide 30 est de l’eau.
Le compartiment 2 comprend une paroi 20 délimitant un volume intérieur fermé 21 apte à recevoir le module 1, comme par exemple illustré en . La paroi 20 est étanche au liquide 30 pertinent, essentiellement à l’eau. Au moins une ouverture 22 de passage du liquide 30 est disposée dans la paroi 20. L’ouverture 22 est plus particulièrement traversante au niveau de la paroi 20 et configurée pour laisser passer le liquide 30 de l’extérieur du compartiment 2 dans le volume intérieur 21. On comprend donc que le volume intérieur 21 est étanche en dehors de la ou les ouverture(s) 22.
Le compartiment 2 comprend en outre au moins un dispositif d’étanchéité 23 de l’ouverture 22, configuré pour obturer l’ouverture 22. Le dispositif d’étanchéité 23 est disposé au moins en partie dans le volume intérieur 21. Le dispositif d’étanchéité 23 présente une configuration fermée d’obstruction de l’ouverture 22 et une configuration ouverte de passage du liquide 30. Dans la configuration fermée, le dispositif 23 est configuré pour empêcher l’entrée du liquide dans le volume intérieur 21 par les ouvertures 22. Dans la configuration ouverte, le dispositif 23 est configuré pour autoriser l’entrée du liquide 30 dans le volume intérieur 21 par les ouvertures 22.
Pour cela, le dispositif d’étanchéité 23 comprend un élément thermofusible 230 maintenant par défaut le dispositif d’étanchéité 23 dans sa configuration fermée, comme illustré par exemple en figures 1 et 2A. Le dispositif d’étanchéité 23 peut être configuré pour se maintenir en compression sur la paroi 20 au niveau d’une ouverture 22. Notons que le dispositif d’étanchéité peut être au moins partiellement ou totalement disposé à l’extérieur du compartiment 2. Le dispositif d’étanchéité peut être au moins partiellement ou totalement disposé à l’intérieur du compartiment. La force exercée par le dispositif 23 sur la paroi est de préférence supérieure à la force exercée par le liquide 30 sur le dispositif d’étanchéité 23 au niveau de l’ouverture 22. L’élément thermofusible 230 peut être configuré, éventuellement en complément d’un organe de maintien 232, pour maintenir en compression le dispositif d’étanchéité 23 contre la paroi 20. Selon un exemple, l’élément thermofusible 23, éventuellement en complément d’un organe de maintien 232, exerce une force sur le dispositif d’étanchéité 23 supérieure à la pression du liquide 30 sur le dispositif d’étanchéité 23.
Lors d’une surchauffe du module 1 ou de son emballement thermique, la température dans le volume intérieur 21 augmente, augmentant à son tour la température de l’élément fusible 230 disposé au moins en partie dans le volume intérieur 21, par exemple par conduction thermique et/ou convection thermique et/ou un rayonnement. Lorsque la température d’au moins une partie de l’élément thermofusible 230 dépasse, c’est-à-dire devient supérieure ou égale à, sa température de fusion, l’élément thermofusible 230 fond. La température de fusion correspond de préférence à une température seuil de sécurité à partir de laquelle le compartiment 2 doit être inondé. Comme par exemple illustré par la , cela entraine le passage du dispositif d’étanchéité 23 de sa configuration fermée à sa configuration ouverte. Dans la configuration ouverte, l’ouverture 22 est libérée ce qui autorise l’entrée du liquide 30 dans le volume intérieur 21 (comme représenté par exemple par les flèches en ). Des gaz émis par le module 1 en combustion, ainsi que l’atmosphère contenu dans le compartiment 2, peuvent s’échapper par l’ouverture 22. Le module de stockage 1 est ainsi noyé par de l’eau, bloquant ainsi très rapidement la surchauffe ou l’emballement, et éventuellement en éteignant dans le même temps l’incendie résultant.
Le compartiment présente 2 plusieurs avantages par rapport aux solutions existantes. L’élément thermofusible 230 situé dans le volume intérieur 21 permet une bonne réactivité de la libération de l’ouverture 22 et donc de l’entrée du liquide 30. La quantité de liquide 30 n’est en outre pas limitée par l’espace libre dans le volume intérieur 21 une fois le module 1 en position. Un meilleur refroidissement et donc un blocage de la surchauffe ou de l’emballement est permis. Le risque de reprise de l’incendie ultérieurement est en outre limité, et de préférence évité, contrairement aux solutions existantes dans lesquels une extinction d’incendie est prévue sans blocage de la surchauffe ou de l’emballement du module. C’est notamment le cas des solutions existantes pour lesquelles le volume de liquide est limité.
Il n’est en outre pas nécessaire de complexifier et d’alourdir la conception interne du pack batterie pour limiter l’emballement, puisque l’emballement est contenu par simple noyage. Le compartiment est ainsi de réalisation simple et robuste, et de coût limité. Le module de stockage 1 peut ainsi être un module compact, sans nécessiter d’espacement entre les unités. L’encombrement associé au compartiment 2 de réception est avantageusement réduit.
Le dispositif d’étanchéité 23 est de préférence un dispositif mécanique passif, c’est à dire sans électronique de commande. Sa maintenance est ainsi grandement simplifiée.
Le dispositif d’étanchéité 23 est maintenant décrit plus en détail selon un exemple de réalisation, en référence aux figures 1 à 2B.
Le dispositif d’étanchéité 23 peut comprendre une valve 231 configurée pour obturer l’ouverture 22. La valve peut par exemple présenter une surface destinée à être en contact avec la paroi 20 au niveau d’une ouverture, cette surface étant supérieure ou égale à la surface de l’ouverture 22. Le dispositif d’étanchéité 23 peut être configuré pour maintenir la valve 231 en compression contre la paroi 2, par exemple grâce à un organe de maintien 232. Par exemple, la valve 231 peut présenter une base 231a et un corps 231b configuré pour obturer l’ouverture 22. Un organe de maintien 232, par exemple un ressort ou une rondelle élastique, peut être disposé entre la base 231a et le corps 231b de façon à exercer une force sur le corps 231b pour le maintenir en compression sur la paroi 20.
L’élément thermofusible 230 peut être configuré pour maintenir la base 231a dans une position fixe par rapport à la paroi 20. Ainsi, la fusion de l’élément thermofusible 230 entraine l’absence de maintien en position de la base 231a. La force exercée par l’organe de maintien 232 sur la paroi 20 est diminuée et de préférence supprimée. Sous la pression du liquide 30 au niveau de l’ouverture 22, la valve 231 est repoussée dans le volume intérieur 21 et l’entrée du liquide 30 est autorisée.
Selon un exemple, la valve 231 peut être sous la forme d’une trappe, par exemple montée en pivot sur la paroi 20, dont l’ouverture est actionnée par la fusion de l’élément thermofusible 230.
Concernant l’élément thermofusible 230, comme par exemple illustré par la , il comprend un fil 230a parcourant le volume intérieur 21. Le fil 230a peut être ancré sur la paroi 21 par des pièces d’ancrage 230b. Le fil 230a peut plus particulièrement être tendu, par exemple par ces pièces d’ancrage 230b, de façon à maintenir le dispositif d’étanchéité 23 en compression contre la paroi 20. On comprend donc dans ce cas que le fil 230a et les pièces d’ancrage 230b permettent de maintenir par défaut le dispositif d’étanchéité 23 en configuration fermée. Le fil 230a et/ou les pièces d’ancrage 230b peuvent être à base ou faits d’un matériau thermofusible. Lorsque le fil 230a n’est pas thermofusible et que les pièces d’ancrages 230b sont à base d’un matériau thermofusible, le fil 230a est de préférence à base d’un matériau conducteur de chaleur, par exemple le fil est métallique.
Un rapport d'emplacement de réducteur peut être défini comme [Math. 59] :
La longueur de moteur 110 peut être mesurée comme la distance axiale entre une région avant de la soufflante 23 et une région arrière de la turbine de plus basse pression 19 (voir Figures 6A et 6B).
Dans le mode de réalisation décrit, la longueur de moteur 110 est mesurée comme la distance axiale entre : l'intersection du bord d'attaque 64a d'une de la pluralité d'aubes de soufflante 64 et du moyeu 64 ; et le point de rayon moyen du bord de fuite d'une des aubes de rotor 44 de l'étage de turbine de plus basse pression 19b de la turbine de plus basse pression 19 tel que défini précédemment. Le point de rayon moyen est le point médian entre une position de portée de 0 % et une position de portée de 100 % de l'aube de rotor 44.
Dans le mode de réalisation décrit, le moteur à turbine à gaz 10 comporte une seule turbine 19 désignée comme la turbine de plus basse pression. Dans d'autres modes de réalisation, une pluralité de turbines peut être prévue. La longueur de moteur 110 est mesurée sur un rotor de l'étage de plus basse pression 19b de la turbine de plus basse pression 19 des turbines prévues, et correspond ainsi au rotor de turbine le plus arrière dans le sens d'écoulement de gaz.
Dans le mode de réalisation décrit, l'emplacement de réducteur 112 est mesuré comme la distance axiale entre : l'intersection d'un bord d'attaque 64a d'une de la pluralité d'aubes de soufflante 64 et du moyeu 66 ; et un plan radial intersectant le point central axial de la couronne dentée 38 du réducteur 30 tel que défini précédemment.
Le réducteur 30 peut contribuer dans une large mesure à la masse totale du moteur 10. Sa position sur la longueur du moteur 10 peut donc avoir un effet significatif sur l'emplacement du centre de gravité. En cas de mise à l'échelle des composants du moteur proportionnellement à une taille de soufflante accrue, la position relative du réducteur 30 peut ne pas fournir une position appropriée du centre de gravité 108 pour permettre un montage efficace du moteur 10 sur une aile 52 d'aéronef.
Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 6A et 6B, le rapport d'emplacement de réducteur se situe dans une plage allant de 0,19 à 0,45. L'homme du métier appréciera que les modes de réalisation représentés aux Figures 6A et 6B sont fournis à titre d'exemples tombant au sein de cette plage. Dans un mode de réalisation, le rapport d'emplacement de réducteur peut être compris dans une plage allant de 0,19 à 0,3., et plus particulièrement peut être dans une plage allant de 0,19 à 0,25 ou de 0,19 à 0,23. Dans un mode de réalisation, le rapport d'emplacement de réducteur peut être compris dans une plage allant de 0,19 à 0,23 ; ceci vaut, par exemple, pour un moteur 10 avec un rayon d'extrémité de soufflante 102 dans la plage allant de 110 cm à 150 cm. Dans un autre mode de réalisation, le rapport d'emplacement de réducteur peut être égal à ou de l'ordre de 0,23 ; par exemple, dans la plage allant de 0,20 à 0,25 ; ceci vaut, par exemple, pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante 102 dans la plage allant de 155 cm à 200 cm.
Les valeurs absolues de l'emplacement du réducteur 112 et de la longueur de moteur 110 peuvent être telles que définies ailleurs ici.
La définition du rapport d'emplacement de réducteur dans les plages ci-dessus peut permettre ou faciliter le contrôle du centre de gravité et aider au montage du moteur. Un rapport d'emplacement de réducteur dans les plages ci-dessus peut provoquer un déplacement vers l'arrière du centre de gravité global du moteur à l'intérieur du moteur 10. Ceci peut permettre de rapprocher le centre de gravité de la position de montage avant 53a du moteur 10, et de réduire les charges de montage avant par rapport aux moteurs à turbine à gaz 10 connus ou qui seraient obtenues avec une mise à l'échelle proportionnelle de l'architecture de moteur. Comme déjà exposé, un tel contrôle de la position du centre de gravité peut également réduire la flexion cœur de moteur 11 et la déviation de l'arbre de cœur 26.
Le choix d'un matériau à partir duquel sont réalisées les aubes de soufflante 64 peut avoir un impact sur le choix d'un rapport d'emplacement de réducteur. Dans le mode de réalisation décrit, les aubes de soufflante comprennent une partie de corps principal et une partie de bord d'attaque. Dans des modes de réalisation où la partie de corps principal des aubes de soufflante 64 est formée au moins en partie à partir d'un matériau composite, l'emplacement de réducteur peut être dans une plage allant de 50 cm à 110 cm et plus spécifiquement dans une plage allant de 80 cm à 110 cm. Le rapport d'emplacement de réducteur peut être égal à ou de l'ordre de 0,23 (par exemple de 0,20 à 0,25) lorsque l'on utilise des aubes de soufflante composites ; ceci peut être pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 155 cm à 200 cm.
Dans d'autres modes de réalisation, les aubes de soufflante 64 peuvent être formées au moins partiellement de métal ou d'un alliage métallique. Dans un mode de réalisation, la partie de corps principal est formée à partir d'un alliage métallique. L'alliage métallique peut être, par exemple, un alliage d'aluminium et de lithium. Dans de tels modes de réalisation, l'emplacement de réducteur peut être situé dans une plage allant de 50 à 110 cm et plus particulièrement peut être dans une plage allant de 50 cm à 80 cm. Le rapport d'emplacement de réducteur peut être compris dans une plage allant de 0,19 à 0,23 où des aubes de soufflante métalliques sont utilisées. Ceci peut être, par exemple, pour un moteur ayant un rayon d'extrémité de soufflante situé dans la plage allant de 110 cm à 150 cm.
Rapport contournement externe à soufflante Un rapport de contournement externe à soufflante peut être défini comme [Math. 60] :
Dans les modes de réalisation décrits, le rapport contournement externe à soufflante est dans la plage allant de 0,6 à 1,05, et plus particulièrement de 0,65 à 1,00. Dans divers modes de réalisation alternatifs, le rapport de contournement externe à soufflante peut être inférieur à 1,05, éventuellement inférieur à 1,02, et encore éventuellement inférieur à 1,00.
Le rayon d'extrémité de soufflante 102 et le rayon externe 114 de la tuyère d'échappement de contournement 18 sont tous deux tels que définis ci-dessus - chaque rayon est mesuré dans un plan radial, perpendiculaire à l'axe du moteur 10. Dans des modes de réalisation avec un rayon d'extrémité de soufflante 102 dans la plage allant de 110 cm à 150 cm, le rapport de contournement externe à soufflante peut se situer dans la plage allant de 0,95 à 1, et plus particulièrement de 0,96 à 0,98. Dans des modes de réalisation avec un rayon d'extrémité de soufflante 102 dans la plage allant de 155 cm à 200 cm, le rapport de contournement externe à soufflante peut se situer dans la plage allant de 0,91 à 0,98, et éventuellement de 0,94 à 0,96.
Dans le mode de réalisation décrit, le moteur 10 comprend une nacelle 21 et le rayon d'extrémité de soufflante 102 est approximativement égal au rayon interne de la nacelle 21 adjacente à la soufflante (dans une région avant du moteur 10). Le rayon externe 114 de la tuyère d'échappement de contournement 18 est équivalent au rayon interne de la nacelle 21 au niveau de l'extrémité la plus arrière 21b de la nacelle 21 (dans une région arrière du moteur 10). Le rapport contournement externe à soufflante fournit donc une mesure de variation de taille de moteur de l'avant vers l'arrière.
Cet algorithme de calcul peut avoir été construit à partir de différents modèles d’apprentissage, notamment de partitionnement, supervisés ou non supervisés.
Un modèle statistique d’apprentissage non supervisé peut par exemple être sélectionné parmi un modèle de mélange Gaussien non supervisé, une classification ascendante hiérarchique (Hierarchical clustering Agglomerative en terminologie Anglo-Saxonne), une classification descendante hiérarchique (Hierarchical clustering divisive en terminologie Anglo-Saxonne).
Un modèle statistique d’apprentissage supervisé peut par exemple être sélectionné parmi les méthodes à noyau (e.g. Séparateurs à Vaste Marge - Support Vector Machines SVM, Kernel Ridge Regression) décrites par exemple dans Burges, 1998 (Data Mining and Knowledge Discovery. A Tutorial on Support Vector Machines for Pattern Recognition), les méthodes d’ensembles (e.g. Bagging, Boosting, arbres de décision, Random Forest) décrites par exemple dans Brieman, 2001 (Machine Learning. Random Forests), ou les réseaux de neurones décrits par exemple dans Rosenblatt, 1958 (The perceptron: a probabilistic model for information storage and organization in the brain).
De préférence, l’algorithme de calcul préalablement calibré a été obtenu par la mise en œuvre d’une méthode statistique d’apprentissage supervisé.
Ainsi, selon un autre aspect, l’invention porte sur un procédé 200 de calibrage d’un algorithme de calcul. Cet algorithme de calcul est en particulier dédié à la détermination de la composition d’un matériau de construction. Un procédé de calibrage selon l’invention peut en particulier être mis en œuvre par un dispositif numérique comportant un module d’apprentissage.
Comme cela est illustré à la , un tel procédé de calibrage selon l’invention comporte une étape de réception 230 d’une valeur mesurée d’au moins une propriété physicochimique d’une terre argileuse excavée .
De façon préférée, il y a réception 230 de plusieurs valeurs mesurées et en particulier des valeurs d’au moins deux propriétés physicochimiques d’une terre argileuse excavée, de façon plus préférée d’au moins trois et de façon encore plus préférée d’au moins quatre. En effet, en fonction du nombre de propriété physicochimique pris en compte, le procédé de calibrage sera de meilleure qualité.
Le procédé de calibrage selon l’invention comporte également une étape de réception 240 d’une valeur de quantité d’agent défloculant et d’une valeur de quantité d’agent d’activation. Ces valeurs correspondent à des quantités d’agents qui une fois ajoutées à la terre argileuse excavée permettent de former un matériau de construction.
La quantité d’agent défloculant et d’agent d’activation peut correspondre à un volume, à une masse ou encore à une proportion. De façon préférée, la quantité correspond à une proportion par rapport à une quantité de terre argileuse excavée à ajouter à la composition de matériau de construction. Alternativement, si la quantité correspond à un volume ou à une masse alors elle est associée à une quantité de terre argileuse excavée à ajouter à la composition de matériau de construction. En outre, la réception 240 de valeur de quantités d’agent défloculant et quantité d’agent d’activation peut comporter la réception de la nature de l’agent défloculant et/ou de l’agent d’activation. Par exemple, la nature de ces agents peut correspondre à une famille de molécule chimiques ou bien à une molécule chimique particulière ou encore à une combinaison de molécules.