INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les compteurs électriques modernes sont des compteurs électroniques dits « intelligents » qui sont bien sûr conçus pour mesurer une énergie électrique fournie par un distributeur à une installation électrique via un réseau de distribution, mais qui sont aussi capables de réaliser un certain nombre de fonctions complémentaires : gestion des tarifs par réception d’ordres, relève et programmation à distance, télé-information client, etc.
Pour communiquer avec l’extérieur, et par exemple avec un autre compteur, avec un concentrateur de données, ou bien avec un serveur du Système d’Information (SI) du distributeur d’énergie (éventuellement via un autre compteur ou un concentrateur de données), les compteurs sont classiquement munis d’un module de communication mettant en œuvre une communication par courants porteurs en ligne (CPL).
Généralement, tous les compteurs triphasés injectent les signaux CPL sur une même phase prédéterminée du réseau de distribution, qui est traditionnellement la phase 1. Par conséquent, dans un réseau de compteurs comprenant uniquement des compteurs triphasés, tous les compteurs injectent normalement les signaux CPL sur la même phase, et la qualité de la communication est normalement satisfaisante.
L’amplificateur de tension différentiel 13 est relié au microcontrôleur 9 et est alimenté par le réseau secondaire de 12V. L’amplificateur de tension différentiel 13 permet d’amplifier la tension entre les deux points C, D de la troisième barre de connexion 8 afin que la tension soit suffisante pour être mesurée par le microcontrôleur 9.
Le microcontrôleur 9 calcule le courant circulant entre les deux points C, D de la troisième barre de connexion 8 à partir de la résistance R calculée et de la tension amplifiée entre les deux points C, D de la troisième barre de connexion 8.
Avantageusement, l’amplificateur de tension différentiel 13 est monté sur la carte de contrôle et est positionné dans une zone de haute tension 14 qui est isolée des autres composants électroniques.
De préférence, le convertisseur de tension 1 comprend trois deuxièmes dispositifs de mesure de courant destinés à mesurer le courant dans les trois troisièmes barres de connexion 8 associées aux trois phases de la machine électrique tournante 15.
En variante, le convertisseur de tension 1 ne comprend qu’un ou plusieurs premiers dispositifs de mesure de courant ou qu’un ou plusieurs deuxièmes dispositifs de mesure de courant ou bien une combinaison d’au moins un premier dispositif de mesure de courant et au moins un deuxième dispositif de mesure de courant.
En variante, le convertisseur de tension 1 peut comprendre un troisième dispositif de mesure de courant destiné à mesurer le courant dans la deuxième barre de connexion 7. Le deuxième dispositif de mesure de courant comprend un troisième capteur de température (non représenté) apte à mesurer la température de la deuxième barre de connexion 7 et un deuxième amplificateur de tension différentiel (non représenté) relié entre deux points de la deuxième barre de connexion 7 de façon à déterminer le courant circulant entre ces deux points à partir de la résistance calculée et de la tension amplifiée entre ces deux points.
Le troisième dispositif de mesure de courant présente les mêmes caractéristiques que le deuxième dispositif de mesure de courant et le procédé de mesure du courant est identique à ceux des variantes précédentes. Le convertisseur de tension 1 comprend trois bras de commutation 2 et donc trois deuxièmes barres de connexion 7 associée chacune un troisième dispositif de mesure de courant distinct.
Cette variante peut être utilisée seule ou en combinaison des deux variantes précédentes.
En variante et quel que soit le mode de réalisation, le moyen de mesure de la température 10, 11 peut comprendre un moyen de mesure indirect de la température, sans sonde de température.
Selon un deuxième exemple illustré sur la , l’installation d’infiltration chimique en phase gazeuse comprend une enceinte 640 chauffée par un moyen de chauffage. Par exemple, le chauffage peut être assuré par rayonnement et convection via des barreaux en graphite 650 disposés à proximité du conformateur. L’installation d’infiltration chimique en phase gazeuse 600 selon cet exemple comprend en outre une source de phase gazeuse (non représentée) et un conduit d’acheminement 620 du gaz réactif recevant ledit gaz depuis la source de phase gazeuse. Le conduit d’acheminement 620 permet d’introduire le gaz réactif dans le logement de conformation du conformateur, à travers la ou les entrées de gaz présentes à la première extrémité du logement.
Il est possible d’avoir plusieurs sources de phase gazeuse distinctes, permettant à l’utilisateur de choisir laquelle des sources il souhaite connecter au conduit multiple d’acheminement. Un tel mode de réalisation permet notamment de réaliser deux traitements successifs de la même préforme fibreuse simplement en reliant le conduit d’acheminement à une autre source de phase gazeuse. Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant lorsque l’on souhaite déposer une interphase sur la préforme fibreuse avant sa densification.
La sortie du gaz de chaque logement de conformation s’effectue par la ou les sorties de gaz présentes à la deuxième extrémité du logement, de préférence grâce à un conduit d’évacuation du gaz 630.
Un outillage selon ce deuxième exemple permet avantageusement d’utiliser une quantité minimale de gaz réactif, la quasi-totalité de celui-ci étant introduit dans le logement de conformation du conformateur, contrairement à l’outillage selon le premier exemple.
Dans toutes les configurations, la densification ou la consolidation peut être réalisée à flux dit dirigé. Dans cette configuration, l’entrée du gaz du logement de conformation s’effectue de part et d’autre de la préforme, c’est-à-dire que le gaz réactif pénètre simultanément entre la première surface du logement de conformation et la préforme fibreuse et entre la deuxième surface du logement de conformation et la préforme fibreuse, au niveau de la première extrémité du logement de conformation. En outre, la sortie du gaz du logement de conformation s’effectue également de part et d’autre de la préforme, c’est-à-dire que le gaz réactif sort simultanément entre la première surface du logement de conformation et la préforme fibreuse et entre la deuxième surface du logement de conformation et la préforme fibreuse, au niveau de la deuxième extrémité du logement de conformation.
La densification ou la consolidation peut également être réalisée à flux dit semi-forcé. Dans cette configuration, l’entrée du gaz du logement de conformation ne s’effectue que d’un côté de la préforme, et la sortie du gaz du logement de conformation ne s’effectue que d’un côté de la préforme, différent du côté utilisé pour l’entrée. Le gaz est ainsi contraint de traverser la préforme fibreuse disposée dans le logement de conformation. Par exemple, le gaz réactif peut pénétrer uniquement entre la première surface du logement de conformation et la préforme fibreuse, au niveau de la première extrémité dudit logement de conformation, et sortir uniquement entre la deuxième surface du logement de conformation et la préforme fibreuse, au niveau de la deuxième extrémité dudit logement.
Les installations décrites précédemment permettent ainsi notamment de consolider une préforme fibreuse par infiltration en phase gazeuse. La préforme fibreuse consolidée peut ensuite être densifiée, par voie gazeuse, liquide ou solide de manière bien connue. Les installations décrites précédemment permettent également de densifier une préforme fibreuse par voie gazeuse. Ainsi, la densification de la préforme permet de former des pièces en matériau composite, en particulier des composites à matrice céramique (CMC) comme les composites SiC/SiC. Le conformateur selon l’invention permet ainsi en particulier, mais pas exclusivement, de réaliser une pièce en matériau composite présentant d’excellentes propriétés mécaniques à haute température et en environnement oxydant, comme par exemple une pièce de moteur aéronautique.
Conformateur multiple pour infiltration en phase gazeuse La présente invention concerne la fabrication de pièces en matériau composite et, plus particulièrement, l’outillage de conformation utilisé lors de la consolidation ou de la densification par infiltration chimique en phase gazeuse d’une préforme fibreuse destinée à former au moins le renfort de la pièce en matériau composite.
La consolidation ou la densification par infiltration chimique en phase gazeuse, également appelée « CVI » de l’anglais « chemical vapor infiltration », est classiquement réalisée en plaçant la préforme fibreuse à consolider ou à densifier dans un conformateur multiperforé en graphite, lui-même placé dans un four ou un réacteur où il est chauffé. Un tel conformateur multiperforé est par exemple décrit dans le document FR 3 021 671 ou dans le document FR 3 059 679.
Un gaz réactif contenant un ou plusieurs précurseurs gazeux du matériau constitutif de la matrice est introduit dans le réacteur. La température et la pression dans le réacteur sont réglées pour permettre au gaz réactif de diffuser au sein des porosités de la préforme fibreuse par le biais des perforations du conformateur. Le gaz réactif peut ainsi former un dépôt du matériau constitutif de la matrice par décomposition d’un ou plusieurs constituants du gaz réactif ou réaction entre plusieurs constituants, ces constituants formant le précurseur de la matrice. En outre, par ce procédé, un matériau d’interphase peut être déposé avec la matrice.
Cependant, cette technique de consolidation ou de densification nécessite classiquement un outillage en graphite très encombrant, comprenant de grandes parois multiperforées. D’une part, comme le graphite perforé est fragile, l’outillage de conformation doit présenter des parois épaisses. D’autre part, des assemblages boulonnés volumineux sont nécessaires pour fermer et maintenir les supports de l’outillage de conformation. Ainsi, il n’est pas possible de placer un grand nombre de conformateurs en même temps dans l’espace disponible dans le four ou le réacteur, d’autant plus que toutes les surfaces perforées doivent être aisément accessibles au gaz circulant dans le réacteur pour garantir une consolidation ou une densification satisfaisante. Le nombre de préformes fibreuses pouvant être densifiées ou consolidées simultanément dans le réacteur est donc très faible, et ne permet pas une production à une cadence élevée.
Il existe également des outillages de conformation dans lesquels la préforme fibreuse est appuyée sur des surfaces sans perforations. Une telle configuration est par exemple décrite dans le document FR 3 107 283, dans lequel l’entrée de gaz est placée à une extrémité de la préforme et la sortie de gaz est placée à l’autre extrémité de la préforme. Un tel outillage de conformation est utilisé dans le cadre d’une installation isolée de taille réduite, comprenant un système de chauffage. Cette configuration n’est donc pas adaptée à une production en grandes séries.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients décrits précédemment, en proposant un conformateur adapté à une production à cadence élevée.
A cet effet, l’invention propose un conformateur pour la consolidation ou la densification en phase gazeuse de préformes fibreuses, caractérisé en ce qu’il comprend une pluralité de logements de conformation, chaque logement de conformation étant formé par une première surface et une deuxième surface en regard l’une de l’autre et étant destiné à accueillir une préforme fibreuse, chaque première ou deuxième surface comprenant des éléments de maintien en saillie par rapport à ladite surface et s’étendant jusqu’à une face d’extrémité destinée à être au contact de la préforme fibreuse, chaque logement de conformation s’étendant entre au moins une entrée de gaz et au moins une sortie de gaz positionnées entre la première surface et la deuxième surface dudit logement.
Dans un septième mode de réalisation, le matériau de fonctionnalisation est déposé sous la forme d’atomes, d’ions ou de molécules. A titre d’exemple en rapport avec les molécules, le viologène peut être déposé. Ces matériaux peuvent être déposés par spin coating.
La comprend deux images par microscopie à balayage d’un dispositif comprenant une couche de polymère, en l’occurrence du parylène, et un film de graphène entre lesquels des molécules de viologène sont disposées.
La présence de viologène permet de réaliser un dopage n de la couche de graphène.
Un tel dispositif peut servir notamment à réaliser tout dispositif électrique utilisant des zones de dopage n à partir d’une organisation spatiale entre d’une part des zones de graphène non dopé au viologène et d’autre part des zones de graphène dopé au viologène.
Le procédé présenté plus haut permet de créer des dispositifs comprenant du graphène, le dispositif comprenant un film de graphène, couvert partiellement d’un matériau de fonctionnalisation configuré pour modifier des propriétés physico-chimiques du film de graphène, le dispositif comprenant un matériau polymère couvrant le film de graphène et le matériau de fonctionnalisation.
L’invention porte donc également sur de tels dispositifs dont l’état de surface de la face avant du film de graphène ne peut pas être obtenu par des techniques existantes dans l’art antérieur.
En particulier, l’invention porte sur de tels dispositifs dans lequel le matériau polymère est le parylène.
Le procédé permet de produire également des transistors à effet de champ qui sont flexibles et dont le canal est en graphène. La zone sensible d’un tel transistor peut correspondre à une interruption dans un ruban de matériau de fonctionnalisation séparant le graphène et le polymère.
Procédé de transfert d’une couche utile en diamant cristallin sur un substrat support L’invention se rapporte au domaine technique du transfert d’une couche utile en diamant cristallin sur un substrat support par la technologie Smart-Cut™.
L’invention trouve notamment son application dans la fabrication de composants de puissance, par exemple des diodes de type Schottky ou des transistors de puissance, ainsi que dans la fabrication de substrats en diamant de grande taille par pavage et reprise d’épitaxie.
État de l’art Il est connu de l’état de la technique un procédé de transfert d’une couche utile en matériau monocristallin (notamment en silicium) sur un substrat support, comportant les étapes successives : a 01 ) prévoir un substrat donneur, réalisé dans un matériau monocristallin, et comprenant une première surface ; b 01 ) implanter des espèces gazeuses, comprenant des atomes d’hydrogène ionisé, à travers la première surface du substrat donneur, selon une dose donnée d’implantation adaptée pour former une zone plane endommagée au sein du substrat donneur, la couche utile étant délimitée par la zone plane endommagée et la première surface du substrat donneur ; c 01 ) assembler le substrat donneur au substrat support par une adhésion directe avec la première surface du substrat donneur ; d 01 ) appliquer un recuit thermique à l’assemblage obtenu à l’issue de l’étape c 01 ), selon un budget thermique adapté pour fracturer le substrat donneur suivant la zone plane endommagée, de manière à exposer la couche utile.
Il est connu de l’état de la technique, notamment des documents A.A. Gippius et al., « Defect-induced graphitisation in diamond implanted with light ions », Phys. Rev. B Condens. Matter, vol. 308-310, p. 573-576, 2001, R.A. Khmelnitskiy et al., « Blistering in diamond implanted with hydrogen ions », Vacuum, vol. 78, n°2-4, p. 273-279, 2005, G.F. Kuznetsov, « Quantitative analysis of blistering upon annealing of hydrogen-ion-implanted diamond single crystals », Tech. Phys., vol. 51, n°10, p. 1367-1371, 2006, V.P. Popov et al., « Conductive layers in diamond formed by hydrogen ion implantation and annealing », Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, B, vol. 282, p. 100-107, 2012, qu’il est possible pour un substrat donneur en diamant ayant subi une étape d’implantation similaire à l’étape b 01 ) décrite ci-avant, d’obtenir un bullage des espèces gazeuses implantées à la première surface du substrat donneur lorsque le substrat donneur est soumis, en l’absence d’un effet raidisseur, à un recuit thermique selon un premier budget thermique présentant une température de recuit supérieure à 1300°C. Or, l’obtention d’un bullage satisfaisant en l’absence d’un effet raidisseur permet d’envisager de fracturer le substrat donneur suivant la zone plane endommagée, en présence d’un effet raidisseur (i.e. avec le substrat support collé), en appliquant un recuit thermique selon le premier budget thermique.
Un tel procédé de l’état de la technique n’est pas entièrement satisfaisant dans la mesure où une telle température de recuit (supérieure à 1300°C) est fortement préjudiciable lorsque le substrat donneur et le substrat support, assemblés lors de l’étape c 01 ), possèdent des coefficients de dilatation thermique (CTE pour « Coefficient of Thermal Expansion » en langue anglaise) significativement différents. En effet, cela peut conduire à la formation de défauts (fissures, « cracks » en langue anglaise), voire à une défaillance globale de la structure (casse).
Pour pallier ce problème, il est connu de l’état de la technique un procédé de transfert d’une couche utile en diamant sur un substrat support, comportant les étapes successives : a 02 ) prévoir un substrat donneur, réalisé dans un diamant cristallin, et comprenant une première surface ; b 02 ) implanter des espèces gazeuses, comprenant des atomes d’hydrogène ionisé, à travers la première surface du substrat donneur, selon une dose donnée d’implantation adaptée pour former une zone plane endommagée au sein du substrat donneur, la couche utile étant délimitée par la zone plane endommagée et la première surface du substrat donneur ; c 02 ) appliquer un recuit thermique au substrat donneur, selon un budget thermique possédant une température de recuit comprise entre 800°C et 1000°C, de manière à transformer la zone plane endommagée à l’issue de l’étape b 02 ) en une zone plane graphitique ; d 02 ) implanter des espèces gazeuses, comprenant des atomes d’hydrogène ionisé, à travers la première surface du substrat donneur, au niveau de la zone plane graphitique obtenue à l’issue de l’étape c 02 ) ; e 02 ) assembler le substrat donneur au substrat support par une adhésion directe avec la première surface du substrat donneur ; f 02 ) appliquer un recuit thermique à l’assemblage obtenu à l’issue de l’étape e 02 ), selon un budget thermique adapté pour fracturer le substrat donneur suivant la zone plane graphitique, de manière à exposer la couche utile ; le budget thermique possédant une température de recuit comprise entre 800°C et 1000°C.
Dans des configurations telles que celle représentée sur la où le compresseur 18 comprend un compresseur pression intermédiaire 24 et un compresseur haute pression 26, le dispositif de commande 70 ouvrira sélectivement un orifice sur l’un et/ou l’autre du compresseur pression intermédiaire 24 et du compresseur haute pression 26 sur la base d’une carte de compresseur avec un rapport de pression par rapport au débit stocké dans la mémoire 71. Ce mélange sélectif d’air de prélèvement à pression intermédiaire et à haute pression peut permettre au dispositif de commande 70 de commander la marge au pompage du premier moteur à turbine à gaz 12. Le mélange d’air de prélèvement à pression intermédiaire et à haute pression peut également être utilisé pour commander la pression de l’air mélangé à l’air ambiant et fourni au deuxième moteur à turbine à gaz 14. Dans des modes de réalisation alternatifs, le système de commande de moteur du premier moteur à turbine à gaz 12 ou d’un système entièrement mécanique peut commander les orifices du compresseur pression intermédiaire 24 et du compresseur haute pression 26.
Le maintien de ces pressions souhaitées permet au deuxième moteur à turbine à gaz 12 de tourner dans des conditions plus optimales et de s’adapter à la charge sur le générateur électrique 40 lorsque l’aéronef 8 est à des altitudes élevées et le deuxième moteur à turbine à gaz 12 fonctionne comme un groupe auxiliaire de puissance électronique (e-APU). Un e-APU fonctionne de manière similaire à un groupe auxiliaire de puissance d’aéronef standard, sauf qu’il peut être configuré pour produire uniquement de l’électricité et ne pas fournir d’air comprimé à l’aéronef ou à d’autres moteurs.
La représente un mode de réalisation de la logique 300 qui est stockée dans la mémoire 71. Le dispositif de commande 70 peut exécuter la logique 300 via le processeur 73 pour maintenir la pression d’entrée souhaitée au niveau du capteur de pression 52 pour le compresseur 32.
À une étape 302, le dispositif de commande 70 vérifie l’état du deuxième moteur à turbine à gaz 14 pour déterminer si le deuxième moteur à turbine à gaz 14 est soit en marche (en fonctionnement), soit en mode démarrage. Le dispositif de commande 70 peut effectuer cette détermination en interrogeant le dispositif de commande du moteur ou recevoir des signaux des capteurs de vitesse/pression. Si le deuxième moteur à turbine à gaz 14 n’est ni en marche ni en mode démarrage, le dispositif de commande 70 dirige la soupape de commande d’écoulement 64 pour se fermer comme à une étape 304. Si le dispositif de commande 70 détermine que le deuxième moteur à turbine à gaz 14 est soit en marche, soit en mode démarrage, le dispositif de commande passera à une étape 306. À l’étape 306 représentée sur la , le dispositif de commande 70 détermine si le deuxième moteur à turbine à gaz 14 est en marche (en fonctionnement) ou en mode démarrage (par opposition au fait qu’aucun des deux cas n’est vrai à l’étape 304). Si le deuxième moteur à turbine à gaz 14 est en mode démarrage, le dispositif de commande 70 passe à une étape 308. Si le deuxième moteur à turbine à gaz 14 fonctionne actuellement, le dispositif de commande 70 passe à une étape 314.
À l’étape 308 représentée sur la , le dispositif de commande 70 vérifie la pression d’air au niveau du capteur de pression 52 au niveau d’une entrée du compresseur 32 pour déterminer si elle se trouve dans les limites de démarrage du deuxième moteur à turbine à gaz 14, qui sont trouvées dans une table de consultation stockée dans la mémoire 71. Si la pression au niveau du capteur de pression 52 se trouve dans les limites de démarrage du deuxième moteur à turbine à gaz 14, le dispositif de commande 70 maintient la soupape de commande d’écoulement 64 dans sa position actuelle comme à une étape 310. Si la pression au niveau du capteur de pression 52 est inférieure aux limites de démarrage du deuxième moteur à turbine à gaz 14, le dispositif de commande 70 dirigera la soupape de commande d’écoulement 64 pour s’ouvrir d’une quantité prédéterminée comme à une étape 312, et ensuite reviendra à l’étape 308.
À l’étape 314 représentée sur la , le dispositif de commande 70 vérifie la pression d’air au niveau du capteur de pression 52 au niveau d’une entrée du compresseur 32 pour déterminer si elle est supérieure à la pression de référence correspondant à l’altitude certifiée du deuxième moteur à turbine à gaz 14, qui est trouvée dans une table de consultation stockée dans la mémoire 71. Si la pression au niveau du capteur de pression 52 est inférieure à l’altitude certifiée du deuxième moteur à turbine à gaz 14, le dispositif de commande 70 dirigera la soupape de commande d’écoulement 64 pour s’ouvrir d’une quantité prédéterminée et dirigera le régulateur de contre-pression 68 pour se régler selon le programme de pression stocké dans la mémoire 71 afin de maintenir le rapport de pression souhaité à travers le deuxième moteur à turbine à gaz 14 comme à une étape 316, et ensuite reviendra à l’étape 314. Si la pression au niveau du capteur de pression 52 est supérieure à l’altitude certifiée du deuxième moteur à turbine à gaz 14, le dispositif de commande 70 passera à une étape 318.