INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les différences de profil de courbe sont visibles sur toutes les électrodes mais la polyaniline semble la plus adaptée pour l’identification, les différences étant plus évidentes. En revanche, la détection est nette pour toutes les électrodes, voire même plus rapide pour les électrodes à base d’encre carbone : oxyde d’iridium, SunChemical Gwent C2070424P2 et Dupont BQ242.
V. Création d’un descripteur. Un descripteur à partir des différentes courbes mesurées sur des électrodes de polyaniline a été créé. Il est cependant tout à fait envisageable de créer un descripteur pour chaque électrode.
Ce descripteur permet de déterminer l’espèce bactérienne en fonction du profil de la courbe de la dérivée lissée du potentiel.
Pour ce faire, on utilise une base de données obtenue à partir d’expériences réalisées sur sang humain avec différentes bactéries. Le détail de ces expériences est fourni dans le Tableau 1 ci-après.
Bactérie Souche Inoculum à t = 0 en cfu Escherichia coli EC11 – ATCC 2739 10 10 100 100 EC21 – ATCC 35421 10 10 100 100 EC10 – ATCC 25922 10 10 100 100 Staphylococcus epidermidis SE26 – ATCC 12228 10 10 100 100 SE97 – ATCC 35984 10 10 100 100 SE101 – ATCC NCIMB 8853 10 10 100 100 Klebsiella aerogenes KA31 – ATCC 13048 10 10 100 100 Enterobacter cloacae EC8 – ATCC 13047 10 10 100 100 Citrobacter freundii CF7 – ATCC 8090 10 10 100 100
Pour chaque expérience, on a deux signaux de polyaniline car il y a deux électrodes de polyaniline par dispositif. Cela représente donc un total de 36 dérivées lissées du potentiel en fonction du temps.
On commence par supprimer la dépendance au temps des courbes. Par translation, les heures de détection sont placées au même temps (cf ). On obtient donc, pour chaque courbe, un certain nombre de points (1 point toutes les 5 minutes de 20h à 25h sur la ).
A partir de ces données, on peut utiliser le logiciel Tanagra afin d’effectuer une analyse en composantes principales (PCA) non supervisée. Cette analyse permet de représenter les différents points dans un espace en 3D ( ) ou 2D ( ).
On observe, dans la , des zones bien distinctes pour chaque groupement bactérien, confirmant la pertinence de ce descripteur quant à son utilisation pour orienter l’identification du pathogène détecté.
Le rotor de la turbine haute-pression 15 et le rotor du compresseur haute-pression 13 sont couplés en rotation par l’intermédiaire d’un premier arbre 17 de manière à former un corps haute pression. Le rotor de la turbine basse-pression 16 et le rotor du compresseur basse-pression 12 sont couplés en rotation par l’intermédiaire d’un second arbre 18 de manière à former un corps basse pression, la soufflante 11 pouvant être reliée directement au rotor du compresseur basse pression ou par exemple par l’intermédiaire d’un train d’engrenage épicycloïdal.
Classiquement, le rotor de la turbine basse-pression 16 ou de la turbine haute-pression 15 comprend une pluralité de roues à aubes entourées par un anneau 30 de turbine délimitant extérieurement la veine d’écoulement des gaz. Chaque anneau 30 peut être réalisé en un matériau métallique ou en un matériau composite à matrice céramique, ou CMC. Ce dernier matériau est connu pour ses propriétés mécaniques le rendant apte à conserver son intégrité mécanique à des températures élevées. Par ailleurs, les matériaux CMC ont une masse volumique inférieure à celles des alliages métalliques traditionnellement utilisés.
Comme représenté à la , l’anneau 30 comporte une plateforme 31 annulaire dont une surface radialement interne peut comporter un revêtement abradable destinée à limiter la circulation d’air parasite entre l’extrémité radialement externe des aubes et l’anneau 30. L’anneau 30 assure, en outre, une fonction de barrière thermique.
L’anneau 30 comprend une bride annulaire amont 32 et une bride annulaire aval 33, situées axialement à l’amont et à l’aval respectivement, par lesquelles il est fixé à un carter externe 20 annulaire de la turbine. La bride annulaire amont 32 et la bride annulaire aval 33 s’étendent chacune radialement vers l’extérieur depuis la plateforme 31 annulaire. En outre, chaque anneau 30 est contraint entre, à l’amont, un flasque 23 annulaire radial et, à l’aval, une paroi annulaire radiale 22 du carter externe 20. Pour ce faire, la bride annulaire amont 32 et la bride annulaire aval 33 de l’anneau 30 sont respectivement disposées en appui, dans la direction longitudinale X, contre le flasque 23 annulaire radial et la paroi annulaire radiale 22 du carter externe 20.
Par ailleurs, pour faciliter sa fabrication, l’anneau 30 est généralement formé par une pluralité de secteurs d’anneau 30 disposés circonférentiellement bout-à-bout autour de l’axe longitudinal X1. Chaque secteur d’anneau 30 comprend un secteur de la plateforme 31 annulaire, un secteur de la bride annulaire amont 32 et un secteur de la bride annulaire aval 33.
Du fait des tolérances de fabrication, il se peut que la distance d, dans la direction longitudinale X, séparant une face amont du secteur de la bride annulaire amont 32 et une face aval du secteur de la bride annulaire aval 33 ne soit pas identique pour chaque secteur d’anneau 30. De ce fait, comme visible à la , le contact entre la bride annulaire amont 32 de l’anneau 30 et le flasque 23 peut ne pas être continu dans la direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal X1. De même, le contact entre la bride annulaire aval 33 de l’anneau 30 et la paroi annulaire radiale 22 du carter externe 20 peut ne pas être continu dans la direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal X1. Une telle configuration présente l’inconvénient d’engendrer des sollicitations mécaniques plus importantes sur les secteurs de la bride annulaire amont 32 et sur les secteurs de la bride annulaire aval 33 qui sont effectivement en appui, dans la direction longitudinale X, respectivement sur le flasque 23 et sur la paroi annulaire radiale 22 du carter externe 20. Lorsque ces sollicitations mécaniques sont trop importantes, elles peuvent conduire à la détérioration des secteurs de la bride annulaire aval 33.
Par ailleurs, l’agencement de la turbine tel que décrit ci-avant présente aussi l’inconvénient d’une conduction thermique importante de l’anneau 30 vers le carter externe 20. Le carter externe 20 étant par ailleurs généralement réalisé en un matériau métallique, des températures élevées peuvent alors conduire à une ruine en fluage du carter externe 20, limitant sa durée de vie.
Résumé Selon une première configuration, il est proposé une turbine pour turbomachine d’axe longitudinal, la turbine comprenant un carter externe entourant un anneau, l’anneau comprenant une plateforme annulaire et une bride annulaire aval s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la plateforme annulaire et par laquelle l’anneau est fixé au carter annulaire externe, la bride annulaire aval présentant une face aval qui est appliquée, dans la direction longitudinale, contre une paroi annulaire radiale du carter externe, la turbine comprenant en outre des moyens aval de rattrapage de jeu intercalés longitudinalement entre la face aval de la bride annulaire aval de l’anneau et la paroi annulaire radiale du carter externe, les moyens aval de rattrapage de jeu étant adaptés pour rattraper un jeu formé, dans la direction longitudinale, entre la bride annulaire aval de l’anneau et la paroi annulaire radiale du carter annulaire externe.
Les moyens aval de rattrapage de jeu permettent la transmission des efforts mécaniques entre l’anneau et le carter annulaire externe quand bien même un jeu est formé, dans la direction longitudinale, entre la bride annulaire aval de l’anneau et la paroi annulaire radiale du carter externe. Les efforts mécaniques entre l’anneau et le carter externe sont ainsi régulièrement répartis autour de l’axe longitudinal sur la bride annulaire aval de l’anneau. Cela permet d’éviter que la bride annulaire aval de l’anneau soit soumise, localement autour de l’axe longitudinal, à des sollicitations mécaniques élevées. L’intégrité mécanique de la bride annulaire aval est alors mieux préservée.
La bride annulaire aval peut être agencée au voisinage de l’extrémité aval de l’anneau.
Selon une seconde configuration, il est proposé une turbine pour turbomachine d’axe longitudinal, la turbine comprenant un carter externe entourant un anneau réalisé en matériau composite à matrice céramique, l’anneau comprenant une plateforme annulaire et une bride annulaire amont s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la plateforme annulaire, la bride annulaire amont présentant une face amont qui est appliquée, dans la direction longitudinale, contre un flasque radial annulaire fixé au carter annulaire externe, la turbine comprenant en outre des moyens amont de rattrapage de jeu intercalés longitudinalement entre la face amont de la bride annulaire amont de l’anneau et le flasque, les moyens amont de rattrapage de jeu étant adaptés pour rattraper un jeu formé, dans la direction longitudinale, entre la bride annulaire amont de l’anneau et le flasque.
Etape 110 : cette étape est notamment mise en œuvre lorsque le dispositif comporte uniquement 2 détecteurs. Le dispositif subit une rotation autour de l’isobarycentre O et perpendiculaire au support. Une mesure du taux de comptage de chaque détecteur est réalisée.
Etape 120 : En fonction des mesures effectuées lors de l’étape 100 et de l’éventuelle étape 110, calcul du barycentre des positions de chaque détecteur pondéré par les taux de comptages respectivement mesurés par chaque détecteur.
Etape 130 : En fonction de la position du barycentre résultant de l’étape 120, détermination d’une direction pointant vers la source.
Etape 140 : déplacement du dispositif selon la direction résultant de l’étape 130 selon une distance prédéterminée ou quelconque.
Etape 150 : lorsque la distance de déplacement de l’étape 140 est quelconque, estimation de la distance par l’unité de géolocalisation ou à l’aide de la centrale de navigation inertielle, à partir d’une position de départ.
Etape 160 : mesure du taux de comptage d’un détecteur du dispositif.
Etape 170 : à partir de la mesure résultant de l’étape 160 et de la mesure du détecteur effectuée avant le déplacement, par exemple lors de l’étape 100 (ou 110), estimation d’une distance entre la source et le dispositif.
Etape 180 : comparaison de la distance estimée avec la distance seuil , de façon à valider ou invalider la mesure. La distance seuil a été préalablement déterminée.
Le dispositif précédemment décrit peut être utilisé en étant porté par un utilisateur. Il peut également être monté sur un véhicule autonome. Dans ce cas, la direction déterminée par le dispositif est transmise à une unité de pilotage du véhicule, de façon que le véhicule puisse être dirigé en fonction de cette direction. Le recours à un véhicule convient aux environnements hostiles, par exemple en présence de contamination ou de forte irradiation.
Procédé de formation et de traitement d’une image gamma Le domaine technique de l’invention est l’imagerie X ou gamma, et plus particulièrement la reconstruction de la position de sources irradiantes à l’aide d’une image acquise par une gamma caméra.
ART ANTERIEUR Les gamma caméras sont des dispositifs permettant de former une image pour établir une cartographie de sources irradiantes dans un environnement donné. Une première application est la localisation d’une source irradiante dans une installation, et en particulier dans une installation nucléaire. Une autre application est la visualisation d’une source d’irradiation dans un organisme, à des fins de diagnostic médical.
Le recours à des gamma caméras dans le domaine médical est relativement ancien. Dans le nucléaire, ce type de dispositif a été développé dans les années 1990, et se répand dans les installations nucléaires, à des fins de caractérisation radiologique. L'objectif est d'identifier les principales sources irradiantes présentes dans une installation. En effet, les sources d'irradiation ne sont pas réparties de façon homogène. Elles sont souvent concentrées localement, sous la forme de "points chauds", terme usuel dans le domaine de la radioprotection. Une gamma caméra présente l'intérêt d'effectuer une localisation, à distance, de ces points chauds.
Une gamma caméra comporte un détecteur, dans lequel des photons gamma ou X incidents interagissent. On obtient ainsi une image acquise par la gamma caméra, représentative des positions, dans le détecteur, d’interactions détectées durant une période d’acquisition.
Des gamma caméras comportent un collimateur, délimitant le champ d’observation. L’image formée par la gamma caméra faire l’objet d’une reconstruction pour tenir compte de la présence du collimateur et, plus généralement, de la fonction de réponse de la gamma caméra. Ainsi, il est nécessaire de recourir à un algorithme de reconstruction, prenant en compte la fonction de réponse de la gamma caméra, pour obtenir une image reconstruite, représentant une position de sources irradiantes dans le champ d’observation. Le champ d’observation est généralement assimilé à une surface. L’image reconstruite correspond à une distribution spatiale de l’intensité d’émission de photons ionisants (X ou gamma) sur la surface. Le collimateur peut être un sténopé, auquel cas l’image de reconstruction correspond sensiblement à l’image formée sur la gamma caméra. Le collimateur peut être de type masque codé, auquel cas l’image de reconstruction tient compte de la géométrie du masque codé.
Certaines gamma caméra ne comportent pas de collimateur, ce qui leur confère un champ d’observation étendu, pouvant être de 4π. Il s’agit en particulier de gamma caméras Compton, permettant une localisation de points d’émission à partir de détections d’interactions résultant d’une diffusion Compton dans le matériau de détection. Dans ce cas, l’image acquise par la gamma caméra est tridimensionnelle, et comporte les positions 3D des interactions simultanées de photons durant la période d’acquisition. La fonction de réponse prend en compte les positions des interactions détectées simultanément, ainsi que l’énergie déposées dans le détecteur lors de chaque interaction.
L’inventeur a constaté que quelle que soit le type de gamma caméra, certains points chauds, apparaissant sur l’image reconstruite, peuvent résulter d’artéfacts de reconstruction, ou de l’influence de sources irradiantes situées à l’extérieur du champ observé. Il peut également s’agir de points chauds résultant de la détection du rayonnement diffusé dans ou autour du champ d’observation. Aussi, certains points chauds apparaissant sur l’image reconstruite n’ont pas de réalité physique. L’invention décrite ci-après répond à ce problème, en permettant d’assigner un niveau de confiance à chaque point chaud détecté. Le niveau de confiance correspond à une probabilité d’existence réelle du point chaud.
Avec une telle base de données à compléter avec d’autres bactéries, il est possible de discriminer les bactéries Gram+ des bactéries Gram-, et envisageable d’identifier l’espèce bactérienne.
Afin de réduire le nombre de dimension du vecteur, il est également possible d’appliquer une transformée de Fourier à chaque courbe présentée . Ainsi, on obtient, pour chaque expérience, 17 données correspondant aux 17 fréquences d’intérêt entre 0,1 et 2 Hertz comme montré .
On observe une différence assez nette entre les différents groupements de bactéries : E.coli / Autres enterobactéries (KA31, EC8 et CF7 ) / S.epidermidis .
Grâce à ces données, il est possible de faire de l’apprentissage supervisé (ou « support vector machine ») afin d’obtenir un indice de confiance quant à la détermination du Gram de la bactérie en fonction du temps après la détection ( ).
Le procédé selon l’invention permet donc de déterminer le Gram de la bactérie sans aucune autre manipulation ni aucun produit, contrairement à la réalité hospitalière où la coloration de Gram se fait au microscope après ajout de produits chimiques. Trente minutes après détection, il existe une précision de 82%, 2 h après détection, 90% de précision et, 3 h après détection, 99% de précision. Plus on obtient d’informations, plus il est envisageable de préciser la nature du pathogène détecté.
Références bibliographiques [1] Shrestha et al , 2017, “The combined rapid detection and species-level identification of yeasts in simulated blood culture using a colorimetric sensor array”, PLoSONE 12(3): e0173130. doi:10.1371/journal.pone.0173130
[ 2 ] Templier et al , 2017, “Biochips for Direct Detection and Identification of Bacteria in Blood Culture-Like Conditions”, 7(1):9457. doi: 10.1038/s41598-017-10072-z.
[3] Demande internationale WO 2021/032654 A1 au nom du Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives, publiée le 25 février 2021.
SURVEILLANCE D’UNE BATTERIE PRINCIPALE D’UN VÉHICULE POUR LA DÉTECTION D’UN EMBALLEMENT THERMIQUE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules comprenant une batterie principale (ou de traction), et plus précisément la surveillance de telles batteries en vue de la détection d’un emballement thermique.
Etat de la technique Certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent une batterie dite « principale » (ou de traction), éventuellement cellulaire, et chargée d’alimenter en courant électrique un réseau de bord via un convertisseur et une machine motrice électrique.
Comme le sait l’homme de l’art, de nombreuses batteries principales comprennent des capteurs internes (mesurant notamment une température interne, une pression interne, une tension, et un courant), et sont associées à un calculateur de batterie chargé de déterminer leur résistance interne, leur tension minimale, leur état de charge (ou SOC (« State Of Charge »)) et leur état de santé (ou SOH (« State Of Health »)).
Parfois, et comme cela est notamment décrit dans les documents brevet EP-B1 2446286 et EP-A1 3686050, le calculateur de batterie est également chargé d’analyser les mesures fournies par les capteurs internes afin de détecter un potentiel emballement thermique dans la batterie principale, par exemple lié à un fort échauffement interne ou un début d’incendie interne. Typiquement l’emballement thermique survient lorsque la température locale est comprise entre 150°C et 180°C. Lorsque le calculateur de batterie effectue une telle détection il alerte un calculateur de supervision du véhicule qui est alors chargé de superviser au moins l’alerte d’un usager du véhicule. On notera que cette alerte peut se faire par affichage d’un message d’alerte ou allumage d’un voyant sur au moins un écran du véhicule (par exemple du tableau de bord) et/ou par diffusion d’un message sonore ou d’un signal sonore par au moins un haut-parleur du véhicule. L’alerte de l’usager est destinée à lui demander de placer le plus rapidement possible le véhicule dans un lieu dégagé puis d’évacuer le véhicule après avoir coupé le contact.
Le mode actuel de surveillance de la batterie principale présente plusieurs inconvénients. En effet, l’alerte peut s’avérer stressante pour l’usager et donc peut l’empêcher de réagir correctement et rapidement. Par ailleurs, l’alerte de l’usager peut être accompagnée d’actions internes de nature à isoler totalement et définitivement la batterie principale des autres équipements électriques du véhicule (et notamment de sa machine motrice électrique) et/ou à arrêter l’incendie interne par aspersion ou diffusion interne d’un produit la rendant inutilisable, ce qui empêche toute recirculation du véhicule et donc peut contrarier l’usager. Or, il arrive fréquemment que l’incident détecté (fort échauffement ou incendie) soit purement local, par exemple dans une seule cellule ou un unique module de cellules, et que sa durée soit très courte en raison d’une absence de propagation interne. Il peut aussi arriver que le calculateur de batterie alerte le calculateur de supervision par erreur ou parce qu’il a reçu des mesures erronées des capteurs internes. On comprendra que dans ce type de situation où l’emballement thermique est très localisé et court ou inexistant les actions entreprises dans le véhicule sont mal adaptées à la situation réelle, voire inappropriées.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation par des déclenchements d’actions adaptées à la situation réelle dans la batterie principale.
Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un procédé de surveillance, d’une part, destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant une batterie principale associée à un calculateur de batterie communiquant avec un calculateur de supervision supervisant la réalisation d’actions dans le véhicule, et, d’autre part, comprenant une étape dans laquelle, en cas de détection d’un potentiel emballement thermique dans la batterie principale, le calculateur de batterie alerte le calculateur de supervision, puis ce dernier supervise l’alerte d’au moins un usager du véhicule.
On entend par banc de test, un environnement d’essais permettant de mettre le système électronique 10 en conditions d'utilisation paramétrables et contrôlées afin d'observer et mesurer son comportement. L’exécution sur banc de test est donc différente de l’utilisation opérationnelle en exploitation par la suite du système électronique 10.
Les données d’entrée E sont représentatives du fonctionnement en exploitation du système électronique 10 sans anomalies.
Ces données d’entrées E sont déterminées en fonction de l’utilisation envisagée pour le système électronique 10 en exploitation. Le retour d’expérience issu de l’exploitation de systèmes électroniques semblables est également utilisé. Ces données d’entrées sont choisies afin de couvrir une grande variété d'évènements susceptibles d’être rencontrés par le système électronique 10 lors de son exploitation en fonctionnement normal, sans anomalies.
L’application A est configurée pour mettre en œuvre au moins deux fonctions, chaque fonction étant mise en œuvre durant une phase P temporelle propre.
A titre d’exemple, l’application A comprend une phase initiale d’acquisition des données, une phase de traitement des données, une phase de mise en mémoire et une phase d’envoi des données.
Ainsi, l’exécution de l’application A est mise en œuvre selon au moins deux phases P temporelles successives.
Le procédé de génération 100 comprend donc une étape préalable de découpage 110 en phases P de l’application A.
En effet, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite, un traitement global de l'ensemble d'une application dont le comportement varierait significativement au cours de l'exécution de l’application risquerait d’entraîner la création d’un jeu de référence insuffisamment sélectif, ce qui rendrait difficile la détection de comportements anormaux.
Selon le type d'application, le découpage est un découpage temporel ou un découpage fonctionnel.
En particulier, la présente un arbre de décision permettant de choisir le type de découpage de l’application A.
Ainsi, le découpage temporel est choisi lorsque le code source de l’application A n’est pas connu ou maitrisé et que l’identification des phases n’est pas aisée.
A l’inverse, quand le code source est maîtrisé et que le comportement de l’application A n’est pas dépendant des données d’entrées, il est possible d’identifier des phases P de l’application A et le découpage fonctionnel sera privilégié.
En effet, la réalisation d’un découpage fonctionnel et une identification des phases P comportementales d’une application requiert une certaine maîtrise de l’application, ce qui n’est pas toujours le cas lorsque l’on intègre des applications tierces. Dans ce contexte « boîte-noire », des solutions de profilage classique (comme par exemple en utilisant le logiciel connu Gprof) ou d’analyse statique de code peuvent aider à identifier les phases applicatives, et permettre un tel découpage fonctionnel. Ce profilage recherche notamment les boucles régulières, c’est-à-dire des ensembles d’instructions dont les conditionnelles et les bornes de boucles peuvent s’exprimer sous la forme de fonctions affines des itérateurs englobants.
Toutefois, si le comportement de l’application A dépend fortement des données, comme cela peut être le cas par exemple pour des applications de cryptographie, un découpage fonctionnel comportemental n’est pas possible, car non répétable d’une exécution à l’autre.