INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le nez électronique 10 est adapté à caractériser les COV contenus dans l’échantillon gazeux E(t i ) prélevé, c’est-à-dire à obtenir une information représentative (i.e. une signature) de leurs interactions d’adsorption/désorption avec des récepteurs de plusieurs sites sensibles d’une surface de mesure fonctionnalisée du nez électronique 10. Cette information S (t i ) (ou Sn (t i )) est un vecteur dont chaque composante est une information d’interaction des COV avec l’un des sites sensibles de la surface de mesure. Elle forme dont une ‘signature’ des COV, et peut être représentée par exemple sous forme d’histogramme ou d’un diagramme en radar.
Aussi, la surface de mesure du nez électronique 10 comporte K sites sensibles distincts, de sorte que la signature S (t i ), également notée (S (k) (t i )) 1≤k≤K , des COV pour l’instant de caractérisation t i est un vecteur de dimension K formé par les informations scalaires représentatives de l’interaction de chaque site sensible avec les COV. A chaque site sensible est associé un indicateur k allant de 1 à K, avec K>1.
Les récepteurs ( ligands , en anglais) sont des éléments fixés aux sites sensibles et qui présentent une capacité d’interaction avec les COV à détecter, bien que les affinités chimique et/ou physique, notées k A , entre les COV et les récepteurs ne soient pas initialement connues. Les récepteurs des différents sites sensibles présentent des propriétés physico-chimiques différentes, qui impactent leur capacité à interagir avec les COV, et définissent ainsi les différents sites sensibles. Il peut s’agir, à titre d’exemples, des acides aminés, des peptides, des nucléotides, des polypeptides, des protéines, des polymères organiques, entre autres.
A titre d’illustration, le nez électronique 10 utilise la technologie de mesure optique par technologie interférométrique, par exemple en photonique sur silicium, ou par résonance plasmonique de surface (SFR). Le nez électronique 10 à imagerie SPR peut être identique ou similaire à ceux décrits notamment dans le document Brenet et al. intitulé Highly-Selective Optoelectronic Nose based on Surface Plasmon Resonance Imaging for Sensing Gas Phase Volatile Organic Compounds , Anal. Chem. 2018, 90, 16, 9879-9887 ainsi que dans le document WO2020/141281A1. Par ailleurs, dans le cas de la technologie interférométrique, le nez électronique 10 peut être identique ou similaire à ceux décrits dans le document EP3754326A1 et dans la demande de brevet FR2106153 déposée le 10 juin 2021. Le dispositif de mesure peut ainsi comporter des interféromètres de Mach-Zehnder ou des anneaux résonnants.
En variante, d’autres technologies de mesure du nez électronique 10 peuvent être mises en œuvre, telles que la mesure par résonateurs électromagnétiques de type MEMS ou NEMS (par exemple, décrit dans le document EP3184485). Plus largement, la technologie de mesure peut être de type résistif, piézoélectrique, mécanique, ou acoustique. Dans le cas des techniques de mesure de la fréquence de résonance d’un microrésonateur NEMS ou MEMS, le signal de mesure peut être un signal électrique représentatif de la vibration d’une micropoutre ou équivalent.
Dans la suite de la description, à titre illustratif, le nez électronique 10 repose sur la technologie à imagerie SPR et présente les caractéristiques de la configuration dite de Kretschmann, connue de l’homme du métier, sans que l’invention ne soit toutefois limitée à cette configuration. Il comporte alors une source optique, et au moins un détecteur optique qui peut être un capteur d’image ou une matrice de photodétecteurs. L’intensité du signal de mesure détecté dépend de la valeur de l’indice de réfraction local du site sensible considéré, lequel est représentatif des interactions entre les composés organiques volatils à détecter et les récepteurs. Ces éléments sont identiques ou similaires à ceux décrits dans le document WO2020/141281A1, et ne sont donc détaillés à nouveau ici.
Ainsi, le dispositif de mesure optique comporte une source lumineuse adaptée à transmettre un signal optique primaire en direction des sites sensibles, et à générer des plasmons de surface au niveau du support de mesure. La source lumineuse peut être formée d’une diode électroluminescente, dont le spectre d’émission présente un pic d’émission centré sur une longueur d’onde centrale λ c . Différents éléments optiques (lentilles, polariseur…) peuvent être disposés entre la source lumineuse et le support de mesure.
Le dispositif de mesure optique comporte en outre un capteur optique, et ici un capteur d’image, c’est-à-dire un capteur optique matriciel adapté à collecter ou détecter une image du signal optique provenant des sites sensibles en réponse au signal optique primaire. Le capteur d’image est un photodétecteur matriciel, par exemple un capteur CMOS ou CCD. Il comporte donc une matrice de pixels dont la résolution spatiale est telle que, de préférence, plusieurs pixels acquièrent le signal optique de mesure provenant d’un même site sensible.
Le nez électronique 10 comporte ici une chambre de mesure 11 destinée à recevoir un échantillon gazeux E(t i ) issu de l’enceinte 3 du four de cuisson 2 pour chaque instant de caractérisation t i , qui comporte la surface de mesure fonctionnalisée aux K sites sensibles. Les sites sensibles sont distincts les uns des autres, dans le sens où ils comportent des récepteurs différents, en termes d’affinité chimique et/ou physique vis-à-vis des composants organiques volatils à caractériser, et sont donc destinés à fournir une information d’interaction différente d’un site sensible à l’autre. Les sites sensibles sont des zones distinctes de la surface de mesure fonctionnalisée, et peuvent être accolés ou espacés les unes des autres. Le nez électronique 10 peut en outre comporter plusieurs sites sensibles identiques, dans le but par exemple de détecter une éventuelle dérive de mesure et/ou de permettre l’identification d’un site sensible défectueux.
Le nez électronique 10 est adapté à caractériser l’échantillon gazeux E(t i ), c’est-à-dire à quantifier les interactions des composés organiques volatils avec les récepteurs, pour chaque site sensible, ici en mesurant l’intensité d’un signal optique de mesure provenant du site sensible considéré, ce signal optique étant ici une partie réfléchie d’un signal optique primaire émis par une source optique. L’intensité du signal optique de mesure détecté par le capteur optique est directement corrélée notamment aux interactions d’adsorption/désorption des composés organiques volatils avec les récepteurs.
L’unité de traitement 12 comporte ici au moins un calculateur 13 et au moins une mémoire. Elle permet la mise en œuvre des opérations de traitement du procédé d’estimation décrit plus loin. Elle est connectée ici au capteur d’image. Elle comporte un processeur programmable apte à exécuter des instructions enregistrées sur un support d’enregistrement d’informations. Elle comporte en outre au moins une mémoire contenant les instructions nécessaires à la mise en œuvre du procédé d’estimation. La mémoire est également adaptée à stocker les informations calculées pour chaque instant de caractérisation t i , et comporte ici une base de données DB P .
Le dispositif de gestion fluidique 20 est adapté à prélever régulièrement un échantillon gazeux E(t i ) pour chaque instant de caractérisation t i à partir de l’enceinte 3 du four de cuisson 2, et à le diriger vers la chambre de mesure 11. Dans cet exemple, il est en outre adapté à envoyer un gaz neutre de référence dans la chambre de mesure 11. L’échantillon gazeux E(t i ) diffère du gaz de référence essentiellement en ce qu’il comporte les COV à détecter. Un ou plusieurs gaz additionnels peuvent être présents, mais sont inodores au sens où ils n’induisent sensiblement pas de réponse de la part du nez électronique 10.
Dans cet exemple, il comporte un conduit de prélèvement 21 s’étendant à partir l’enceinte 3 du four de cuisson 2 et ici une vanne trois voies 23. Sur ce conduit est disposé un piège à humidité 22 permettant de diminuer la température de l’échantillon gazeux E(t i ) prélevé jusqu’à une température ambiante constante et de piéger l’eau condensée issue de ce refroidissement. Par ailleurs, un autre conduit 24 est prévu pour amener le gaz de référence dans la chambre de mesure 11. La vanne 23 est ensuite raccordée à la chambre de mesure 11 du nez électronique 10. D’autres configurations fluidiques sont bien entendu possibles.
La illustre donc un exemple d’évolution temporelle de signaux de mesure su (k) (t i ), également appelés sensorgrammes, pour un instant de caractérisation t i , ces signaux étant représentatifs des interactions des COV de l’échantillon E(t i ) avec les récepteurs des différents sites sensibles d’une surface fonctionnalisée du nez électronique 10.
Ainsi, pour chaque instant de caractérisation t i , un échantillon gazeux E(t i ) est prélevé de l’enceinte 3 du four de cuisson 2 et introduit dans la chambre de mesure 11 du nez électronique 10. Ce dernier acquiert alors des sensorgrammes pour ensuite déterminer une signature S (t i ) du produit P. Chaque sensorgramme est ici un signal de mesure s (k) (t) acquis sur une durée de mesure Δt et associé à un site sensible de rang k , et l’information qui en est issue est associée à l’instant de caractérisation t i . Dans le cas de la technologie de mesure par imagerie SPR, un sensorgramme correspond à l’évolution temporelle de la variation de la réflectivité Δ%R k (Δt) associée à chacun des sites sensibles.
Lors d’une première phase Ph1, un gaz de référence est amené au contact de la surface de mesure. Ce gaz de référence est généralement identique au gaz porteur de l’échantillon gazeux mais ne contient pas de COV, ni d’éléments chimiques susceptibles d’interagir avec les récepteurs. Lors d’une deuxième phase Ph2, l’échantillon gazeux E(t i ) prélevé de l’enceinte 3 du four de cuisson 2 est amené au contact de la surface de mesure. Cet échantillon gazeux E(t i ) est donc formé d’un gaz porteur et des composés organiques volatils. Une troisième phase Ph3 de purge est ensuite effectuée, dans laquelle le gaz de référence seul est à nouveau injecté dans la chambre de mesure 11, de manière à dissocier les composés organiques volatils des récepteurs, et à les évacuer hors de la chambre de mesure 11.
Par ailleurs, le fait de ne pas utiliser de poudre SiC pour combler la porosité permet de s’affranchir des dispersions fréquentes de propriétés des poudres SiC qui introduisent une dispersion notable sur la valeur de porosité résiduelle du matériau.
Selon un aspect particulier du procédé de l’invention, la première étape de densification comprend une première sous-étape dans laquelle une partie de la première phase de matrice est formée avec la préforme fibreuse maintenue dans un outillage de conformation et une deuxième sous-étape dans laquelle le reste de la première phase est formée avec la préforme fibreuse en dehors de l’outillage de conformation.
Selon un autre aspect particulier du procédé de l’invention, le deuxième précurseur de SiC comprend du monométhylsilane (MMS) ou un mélange de silane (SiH 4 ) et d’éthane (C 2 H 6 ) ou de propane (C 3 H 8 ) ou d'éthylène (C 2 H 4 ).
Selon un autre aspect particulier du procédé de l’invention, la première étape de densification est réalisée jusqu’à ce que la préforme partiellement densifiée présente un taux de porosité compris entre 40% et 25% et plus préférentiellement entre 30% et 35%.
Selon un autre aspect particulier du procédé de l’invention, la deuxième étape de densification est réalisée jusqu’à ce que la préforme partiellement densifiée présente un taux de porosité compris entre 5% et 10%.
Selon un autre aspect particulier du procédé de l’invention, celui-ci comprend en outre, après la deuxième étape de densification et avant la troisième étape de densification, une étape de traitement thermique de la préforme partiellement densifiée à une température inférieure à la température de fusion de la composition d’infiltration. Le traitement thermique permet de libérer l’hydrogène et le silicium libre présent dans la deuxième phase de matrice SiC qui se fissure en une multitude de fragments sous l’effet de la contraction. Cela permet de créer dans cette deuxième phase de matrice une fine porosité interconnectée qui va favoriser l’infiltration du silicium dans la troisième étape de densification.
Selon un autre aspect particulier du procédé de l’invention, celui-ci comprend en outre, après la deuxième étape de densification et avant la troisième étape de densification, un usinage de la surface de la préforme partiellement densifiée de manière rouvrir la porosité de la préforme.
Selon un autre aspect particulier du procédé de l’invention, celui-ci comprend en outre, entre les première et deuxième étapes de densification, le dépôt sur la première phase de matrice d’une interphase supplémentaire de nitrure de bore ou de pyrocarbone. Cette interphase permet de relaxer les contraintes sur la première phase de matrice pendant la fissuration de la deuxième phase de matrice lors de l’imprégnation avec du silicium fondu ou lors du traitement thermique de fissuration réalisé avant l’imprégnation.
Selon un autre aspect particulier du procédé de l’invention, la deuxième étape de densification est réalisée avec un troisième précurseur de matrice combiné avec le deuxième précurseur de matrice, le troisième précurseur de matrice étant apte à introduire de l’hydrogène dans la deuxième phase de matrice.
La présente une photographie microscopique d’une pièce en matériau composite SiC/SiC montrant la fragmentation d’une phase de matrice SiC obtenu par infiltration chimique en phase vapeur (CVI) avec un précurseur MMS,
La est une vue de détail de la photographie microscopique de la ,
La présente une photographie microscopique d’une pièce en matériau composite SiC/SiC montrant une phase de matrice SiC obtenu par infiltration chimique en phase vapeur (CVI) avec un précurseur MTS.
La montre des étapes successives d’un mode de mise en œuvre d’un procédé selon l’invention pour la fabrication d’une pièce en matériau composite SiC/SiC.
De façon bien connue, les pièces en matériau SiC/SiC sont formées par un renfort fibreux en fibres de carbure de silicium (SiC) qui est densifié par une matrice au moins partiellement en SiC.
L’unité électronique de contrôle 15 comprend, en outre, un premier module de communication 27, en particulier de réception d’ordres de commande, les ordres de commande étant émis par un émetteur d’ordres, tel que l’unité de commande locale 12 ou l’unité de commande centrale 13, ces ordres étant destinés à commander le dispositif d’entraînement motorisé 5.
Ainsi, le deuxième module de communication 36 de l’unité de commande locale 12 ou centrale 13 est configuré pour émettre, autrement dit émet, des ordres de commande, par des moyens sans fil, par exemple radioélectriques, ou, éventuellement, par des moyens filaires.
Dans le deuxième mode de réalisation de l’invention, illustré sur la , les dégagements et surélévations au niveau des zones de contact annulaire sont réalisés par une modification du profil du disque 10. Dans ce deuxième mode de réalisation, la face du plateau de pression 16 et/ou du couvercle 14 au contact de la garniture peut rester plane.
Le disque, plus particulièrement illustré sur la , consiste en un anneau, sur le pourtour externe duquel des bras de maintien 28 des ressorts 9 forment une saillie radiale. La zone de contact annulaire 50, correspondant à la zone contre laquelle repose la garniture, s’étend sur une partie de la dimension radiale du disque 10, et ici sur environ la moitié de cette dimension radiale du disque. Vue en section, comme sur la par exemple, la zone de contact annulaire 50 est délimitée radialement, aussi bien vers l’intérieur du disque que vers l’extérieur, par des bords décalés axialement, formant les dégagements axiaux au sens de l’invention, et plus particulièrement formant une gorge 31, 32 dans la matière du disque 10. Chaque gorge permet de créer un dégagement axial 51 qui permet d’augmenter la distance entre le disque en regard duquel il doit se trouver dans le limiteur de couple. En considérant la faible épaisseur des garnitures 18, 19 disposées contre ce disque 10, ceci permet d’éviter le contact entre le disque et le composant solide en regard du disque en dehors de la zone de contact pourvue de la garniture, en cas de défaut de planéité de l’un ou l’autre par exemple. La profondeur de la gorge peut être égale à l’épaisseur de la garniture 18, 19 correspondante de sorte que la dimension axiale du dégagement axial est au moins 1,5 fois égale à la dimension axiale entre le disque et le composant solide participant à enserrer la garniture correspondante, au niveau de cette garniture.
Dans l’exemple illustré, le disque 10 est usiné ou embouti de sorte qu’au moins une face, et ici les deux faces, comporte deux gorges délimitant la zone de contact annulaire. Une première gorge 31 participe à former un bord interne périphérique du disque et une deuxième gorge 32 sépare la zone de contact annulaire 50 d’une zone périphérique annulaire 52 portant les bras de maintien 28. Cette zone périphérique annulaire 52 présente une dimension radiale égale à celle de la zone de contact annulaire 50, la deuxième gorge 32 étant réalisée au centre du disque.
Conformément à ce qui a été dit, pour au moins une face du disque, la zone de contact annulaire 50 forme un bossage et est surélevée, c’est-à-dire en saillie axiale, par rapport aux gorges 30 qui délimitent cette zone de contact. La zone de contact annulaire 50 présente une surface qui s’étend dans le même plan que la surface de la zone périphérique annulaire 52.
Tel que cela est visible sur la notamment, le disque 10 présente avantageusement une zone de contact annulaire 50 surélevée sur chacune de ces faces 101, 102, c’est à dire pour chacune des garnitures. De manière alternative et non représentée ici, on peut envisager que seule une face du disque est pourvue du décalage axial évoqué et que l’autre face reste plane, sans gorge usinée.
Dans chacun des modes de réalisation de l’invention qui vient d’être décrit, au moins un des composants solides du limiteur de couple est configuré de manière à créer un dégagement axial de deux composants solides en regard autour d’une zone de contact annulaire équipée d’une garniture. La illustre plus particulièrement ce dégagement axial, ici dans le cas du plateau de pression en regard du disque, et ce qui va être décrit en référence à cette peut être appliqué à chaque dégagement axial formé dans l’un des composants solides tel que précédemment évoqué.
Dans un agencement de deux composants solides du limiteur de couple entre lesquels est disposée une garniture, la zone de contact annulaire 50 sur un premier composant solide, ici le plateau de pression 16, est ainsi bordée radialement par deux zones de dégagement axial 51, qui forment un retrait axial par rapport à la zone de contact annulaire ainsi surélevée. Il en résulte un dégagement axial 51 de part et d’autre de la zone de contact annulaire 50, qui se matérialise par une distance axiale d1 mesurée entre une zone de dégagement formée sur le premier composant solide et le deuxième composant solide, ici le disque 10, qui est plus grande que la distance axiale d2 la plus petite entre ces deux solides composants, c’est-à-dire l’épaisseur de la garniture, ici la deuxième garniture 19.
De la sorte, on limite le risque d’un contact entre les composants solides hors de la zone de contact annulaire, et donc sans garniture interposée.
On va maintenant décrire plus en détails le deuxième exemple de réalisation des garnitures tel qu’évoqué précédemment, en référence aux figures 10 et 11. Pour rappel, les garnitures diffèrent dans ce deuxième exemple de réalisation de ce qui a été précédemment décrit en ce qu’elles présentent une pluralité de secteurs 34 formés par des portions de disque et qui sont disposés autour de l’axe X de rotation. Conformément à l’invention, la zone de contact annulaire, définie par le contact entre chaque portion de disque de la garniture et le composant solide contre lequel la garniture est disposée, forme un bossage, avec un dégagement axial formé radialement de part et d’autre de la zone de contact annulaire.
La permet notamment de comprendre cet agencement dans le cas d’un collage de différents secteurs de garniture sur le disque 10. La zone de contact annulaire 50 est conformément à ce qui a été décrit précédemment bordée par deux gorges 31, 32 permettant de former un dégagement axial plus important entre le disque 10 et le composant solide en regard de ce disque en bordure de la zone de contact annulaire. La zone de contact annulaire prend ici la forme d’une pluralité de bossages, en nombre égal au nombre de secteurs 34 de garniture. Chaque bossage est séparé du bossage voisin par une gorge radiale 36.
La illustre là encore des composants solides du limiteur de couple 4 pourvus de secteurs 34 de garniture plutôt que d’une garniture continue, cette fois dans un mode de réalisation où les garnitures 18, 19 sont portées par le plateau de pression 16 et le couvercle 14 plutôt que par le disque 10. Cette figure rend notamment visibles le couvercle et le plateau de pression dans une position assemblée, avec les languettes de guidage 17 du plateau de pression 16 en prise dans les encoches 27 réalisées dans le couvercle 14.
Le nombre de secteurs 34 angulaires de garniture est le même entre la première garniture 18 et la deuxième garniture 19 et donc le nombre de bossages formés selon l’invention est le même entre le plateau de pression 16 et le couvercle 14, mais il est notable que chaque gorge radiale 36 formé entre deux bossages du couvercle 14 est recouvert axialement par un bossage du plateau de pression 16, et inversement. Il en résulte que sur tout le pourtour du limiteur de couple 4 au moins un secteur 34 de garniture est en contact avec le disque 10.
Tel qu’elle vient d’être décrite, l’invention atteint le but qu’elle s’est fixé en ce qu’elle permet de limiter le frottement de deux composants solides d’un limiteur de couple dans une zone dépourvue de garniture, en créant au moins sur l’un de ces composants solides un dégagement axial en bordure d’une zone de contact dans laquelle est disposée la garniture.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un limiteur de couple dont un composant, porteur d’une garniture, est configuré pour créer des zones de dégagement axial au voisinage direct de cette garniture et donc créer localement un bossage apte à recevoir la garniture.
Les meilleurs résultats ont été obtenus avec U-Net basé sur le CNN VGG-16, décrit dans la publication Simonyan, K. & Zisserman « A. Very Deep Convolutional Networks for Large- Scale Image Recognition » en 2014, ou sur le CNN MobileNet-V2, décrit dans la publication Sandler, M. et al. « MobileNetV 2: Inverted Residuals and Linear Bottlenecks » en 2018. L’évaluation a été réalisée de manière classique avec un découpage aléatoire de la base de données en un ensemble d’apprentissage, utilisé par le modèle, et de validation, utilisé pour vérifier les performances du modèle sur des données qu’il n’a pas vues au préalable. Un troisième ensemble, dit de test, fixe, est utilisé pour faire l’évaluation finale du modèle.
Les résultats obtenus sont notés dans le tableau 3 :
Modèle IoU (apprentissage) IoU (validation) IoU (test) U-Net VGG-16 / MobileNetV2 0.99 0.986 0.931
Après les réglages des hyperparamètres, les performances obtenues par le modèle sont très satisfaisantes et montrent l’efficacité du modèle pour le traitement d’image prises en conditions réelles. De plus, ce modèle est capable de réaliser la segmentation aussi bien sur les raisins blancs que sur les raisins noirs. Un autre avantage de cette approche est qu’elle est facilement transférable, car il suffit de changer les données d’apprentissage pour d’autres applications, contrairement à une approche classique où un algorithme correspond à un problème donné.