INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans le présent mode de réalisation, le signal (III) de modulation de la lumière, pour une communication entre l’unité d’émission de la lumière et l’unité de réception de la lumière, est transmis par l’unité 11 de production d’une lumière modulée à l’unité 21 de traitement d’un signal de réception de la lumière. Il est possible de transmettre périodiquement ou non périodiquement, le signal (III) de modulation de la lumière. Mais, il est préférable d’effectuer une communication périodiquement entre l’unité 10 d’émission de la lumière et l’unité 20 de réception de la lumière pour échanger des valeurs de réglage ou analogue. Dans le présent mode de réalisation, on détecte plusieurs fois une concentration par le signal (I) de modulation de la lumière et le signal (II) de modulation de la lumière, et ensuite, on transmet périodiquement le signal (III) de modulation de la lumière. En ce point de fonctionnement, on effectue une communication dans un seul sens de l’unité 10 d’émission de la lumière à l’unité 20 de réception de la lumière. Il est, en conséquence, possible de traiter ce cas par un procédé, dans lequel une information qui est requise par l’unité 20 de réception de la lumière et déterminée à l’avance et l’unité 10 d’émission de la lumière transmet (radio diffuse) cette information périodiquement.
En outre, comme décrit ci-dessus, on anticipe qu’une configuration d’impulsion est rompue en raison d’un facteur de perturbation, telle que de la poussière. C’est pourquoi en ajoutant de la redondance, telle qu’une somme de contrôle, il est possible d’obtenir une communication ayant une fiabilité plus grande.
Pour assurer simultanément la fonction mentionnée ci-dessus de mesure d’une concentration et la fonction de communication, il est souhaitable de prévoir un convertisseur 114 numérique à analogique à faible distorsion entre l’unité 10 de production d’une lumière modulée et l’élément 12 laser. L’analyseur de gaz à laser classique a la propriété que, en utilisant le fait qu’une distorsion est produite dans la lumière laser modulée optiquement, en raison d’une absorption par le gaz à mesurer, la concentration est détectée en mesurant une composante harmonique (deuxième harmonique en général) d’une fréquence modulée. C’est pourquoi l’analyseur de gaz à laser classique utilise souvent un oscillateur analogique à faible distorsion qui oscille à une fréquence précise. Même lorsqu’on utilise un oscillateur analogique de ce genre, une modulation d’intensité (ASK) permet d’effectuer, d’une manière relativement facile, une communication en utilisant un mixeur / multiplexeur (AND) ou analogue. En revanche, quand on effectue une communication par modulation, telle que PSK ou FSK ou par un traitement à valeurs multiples, on peut craindre que des circuits périphériques deviennent compliqués, ce qui entraîne une augmentation d’échelle des circuits. Compte tenu de ce qui précède, dans le présent mode de réalisation, on utilise un convertisseur numérique à analogique, qui a un petit facteur de distorsion, bien en-dessous du facteur de distorsion d’harmonique total (approximativement – 90 à – 80 dB) de l’oscillateur analogique à faible distorsion classique, et c’est pourquoi on peut commander le laser par une forme d’onde souhaitée, tout en ayant une performance de modulation à faible distorsion, qui est requise pour mesurer la concentration du gaz. Il est ainsi possible de ne pas avoir à augmenter l’échelle d’un circuit, même pour une communication qui comprend un traitement à valeurs multiples entre l’unité 10 d’émission de la lumière et l’unité 20 de réception de la lumière.
L’analyseur de gaz à laser, suivant la présente invention, est optimum pour mesurer des gaz d’échappement de combustion ou pour commander une combustion pour une chaudière ou une incinération d’ordures, par exemple. En outre, l’analyseur de gaz à laser, suivant la présente invention, est utilisé de préférence comme analyseur des gaz utilisés pour le fer et l’acier (haut fourneaux, fours convertisseurs, fours de traitement par la chaleur, frittage, dispositif de pastillage, fours à coke (pour stocker et faire mûrir des fruits et des végétaux), en biochimie (microorganismes) par fermentation, pour la pollution de l’air (incinérateur, gaz de fumée, désulfuration / dénitrification (pour des gaz d’échappement de moteurs à combustion interne d’automobiles), de bateaux ou analogues (élimination d’un appareil de test), pour prévenir des désastres (détection de gaz explosif, détection de gaz toxique, analyse de gaz de combustion de nouveaux matériaux de construction), pour des plantes en croissance, pour une analyse chimique (usines de raffinage du pétrole, usines de chimie du pétrole, usines de production de gaz), pour la concentration dans l’environnement (niveau de base), la concentration dans des tunnels, dans des emplacements de parking, la gestion de bâtiment et pour diverses expériences en physique et en chimie, par exemple.
1 analyseur de gaz à laser
Le signal de détection ayant une fréquence qui est un multiple en nombre entier de la fréquence modulée, correspond à la concentration du gaz à mesurer. Le signal de détection est idéalement un signal obtenu seulement de l’absorption par le gaz.
Mais en raison de la non linéarité d’une diode laser ou d’une distorsion d’un circuit de traitement du signal, un signal de détection réel comprend un signal qui n’est pas nécessaire, ayant une fréquence qui est la même que la fréquence du signal d’absorption par le gaz, le signal qui n’est pas nécessaire n’ayant pas de relation avec le signal d’absorption par le gaz. C’est pourquoi, parmi les signaux de détection, le signal d’absorption par le gaz est relativement atténué, ce qui pose un problème de manque de résolution du signal d’absorption par le gaz et un problème de la réduction de la précision de la mesure provoqué par le manque de résolution dans le signal d’absorption par le gaz.
En outre, ces dernières années, on demande de plus en plus qu’une analyse d’un gaz à l’état de trace donne une mesure en unité de ppm, ce qui entraîne de plus en plus un manque de résolution dans un signal d’absorption par du gaz.
Un but de la présente invention qui a été faite pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, est de procurer un analyseur de gaz à laser, dans lequel la résolution dans un signal de détection et la précision de mesure sont augmentées en réduisant une influence d’un constituant qui n’est pas nécessaire.
Suivant l’une de ses facettes, la présente invention vise un analyseur de gaz à laser, qui effectue une analyse d’un gaz à mesurer, qui est présent dans un espace à mesurer, l’analyseur de gaz à laser est caractérisé en ce qu’il comprend : un élément laser configuré pour émettre de la lumière laser dans une bande de longueur d’onde, qui comprend une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; une unité de production de lumière modulée, configurée pour fournir un courant de commande à l’élément laser, le courant de commande étant produit, de manière à ce qu’une longueur d’onde du courant de commande soit balayée et modulée répétitivement dans la bande de longueur d’onde, qui comprend la longueur d’absorption de la lumière du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; un élément de réception de la lumière configuré pour recevoir la lumière laser, qui passe dans l’objet à mesurer ; une unité de filtrage configurée pour extraire, d’un signal de détection sorti de l’élément de réception de la lumière, une fréquence qui est un multiple en nombre entier d’une fréquence modulée de la lumière laser, qui est modulée en longueur d’onde ; un convertisseur analogique à numérique configuré pour transformer de l’analogique en numérique un signal de détection sorti de l’unité de filtrage ; une unité d’analyse de forme d’onde configurée pour calculer, en utilisant une partie d’un signal de détection, qui est sortie du convertisseur d’analogique en numérique et qui est encore à soumettre à un traitement de soustraction, une information d’amplitude pour une région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesurer ; un circuit de soustraction, configuré pour effectuer le procédé de soustraction de l’information d’amplitude, pour la région qui n’est pas nécessaire, d’un signal de détection sorti de l’unité de filtrage ; et une unité de mesure configurée pour effectuer une analyse de gaz sur la base d’un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone, à la fréquence qui est le multiple au nombre entier de la fréquence modulée, d’un signal de détection qui est sorti du convertisseur d’analogique à numérique, par l’intermédiaire du circuit de soustraction et qui a été soumis au traitement de soustraction.
Suivant une facette de la présente invention, un convertisseur de numérique en analogique est prévu entre l’unité d’analyse de forme d’onde et le circuit de soustraction, le convertisseur de numérique en analogique étant configuré pour transformer du numérique en analogique l’information d’amplitude pour la région qui n’est pas nécessaire, et le circuit de soustraction effectue un traitement de soustraction de l’information d’amplitude, qui est transformée du numérique en analogique.
Suivant une facette, la présente invention vise un analyseur de gaz à laser, qui effectue une analyse d’un gaz à mesurer, qui est présent dans un espace à mesurer, l’analyseur de gaz à laser étant caractérisé en ce qu’il comprend : un élément laser configuré pour émettre de la lumière laser dans une bande de longueur d’onde, qui comprend une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; une unité de production de lumière modulée, configurée pour fournir un courant de commande à l’élément laser, le courant de commande étant produit, de manière à ce qu’une longueur d’onde du courant de commande soit balayée et modulée répétitivement dans la bande de longueur d’onde, qui comprend la longueur d’absorption de la lumière du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; un élément de réception de la lumière configuré pour recevoir la lumière laser, qui passe dans l’objet à mesurer ; une unité de filtrage configurée pour extraire, d’un signal de détection sorti de l’élément de réception de la lumière, une fréquence qui est un multiple en nombre entier d’une fréquence modulée de lumière laser, qui est modulée en longueur d’onde ; un convertisseur analogique à numérique configuré pour transformer de l’analogique en numérique un signal de détection sorti de l’unité de filtrage ; une unité d’analyse de forme d’onde configurée pour calculer, en utilisant une partie d’un signal de détection, qui est sortie du convertisseur d’analogique à numérique et qui est encore à soumettre à un traitement de soustraction, une information d’amplitude pour une région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesurer ; un circuit de soustraction configuré pour effectuer le traitement de soustraction de l’information d’amplitude, calculée par l’unité d’analyse de forme d’onde, du courant de commande produit par l’unité de production de lumière modulée ; et une unité (130) de mesure configurée pour effectuer une analyse de gaz sur la base d’un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone, à la fréquence qui est le multiple en nombre entier de la fréquence modulée, d’un signal de détection, qui est sorti du convertisseur numérique en analogique et qui a été soumis au traitement de soustraction.
Suivant une facette de la présente invention, un convertisseur numérique en analogique est prévu entre le circuit de soustraction et l’élément laser, le convertisseur de numérique en analogique étant configuré pour convertir de numérique en analogique le courant de commande, qui a été soumis au traitement de soustraction par le circuit de soustraction ; et le courant de commande, qui est transformé de numérique en analogique, est envoyé à l’élément laser.
Suivant la présente invention, on peut avoir un analyseur de gaz à laser qui peut analyser un gaz à mesurer avec une grande précision.
La est un schéma de la configuration d’ensemble d’un analyseur de gaz à laser suivant la présente invention ;
La est un schéma du bloc de traitement du signal de l’analyseur de gaz à laser suivant un premier mode de réalisation ;
La figure 3(A) est une vue conceptuelle de la forme d’onde d’un courant de commande et la figure 3(B) est une vue conceptuelle de la forme d’onde du signal de détection synchrone ;
La est une vue à plus grande échelle du signal de détection synchrone ;
La figure 5 est un schéma de la forme d’onde d’un signal de détection, avant que le signal de détection soit transformé d’analogique en numérique dans un analyseur de gaz à laser classique, la figure 5(A) représentant un signal de détection dans le cas où il n’y a pas d’absorption par le gaz, la figure 5(B) étant une vue conceptuelle représentant une partie de la figure 5(A) à plus grande échelle, et la figure 5(C) représentant un signal de détection (pas de traitement de soustraction) dans le cas où il y a une absorption par le gaz ;
La représente un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone du signal de détection représenté à la figure 5(C) ;
Cette collecte est essentiellement réalisée manuellement, par des opérateurs habilités qui vident les déchets ménagers contenus dans des bacs dans un camion prévu à cet effet.
Les déchets ménagers sont stockés dans des conteneurs de différentes sortes, ils peuvent être enterrés, semi enterrés soit entièrement visibles.
Les conteneurs visibles permettent le stockage de déchets ménagers dans des bacs pourvus de roulettes afin d’être déplacées. Ces conteneurs sont appelés ici abribac.
Un abribac peut contenir au moins un bac et possède au moins une porte d’accès auxdits bacs.
Cette facturation est très peu répercutée jusqu’alors aux déposants d’une part parce que le coût des équipements nécessaires à cette facturation est très élevé et d’autre part, au prix des conteneurs tels que les abris bacs, les conteneurs enterrés, semi enterrés et autres conteneurs, à ce jour, il convient d’ajouter le coût des abonnements GSM ou d’autre réseaux de transmission à longue distance des données permettant entre autre ladite facturation ainsi que les équipements électroniques y afférant.
Notre dispositif se distingue des dispositifs existants par son absence totale de liaison avec un réseau de transmission de données à longue distance et donc d’abonnements coûteux, aussi bien pour la collecte des données comme nous la décrivons ci-dessous que pour la dépose des déchets par les déposants.
Cette dépose est connue et fait appel le plus souvent à la reconnaissance d’un badge d’identification présentée par le déposant sur un lecteur de badge RFID, ce qui engendre le déverrouillage d’un couvercle apte à permettre la dépose des déchets par le déposant.
Notre dispositif se compose d’un ensemble électromécanique de stockage de déchets ménagers incluant une centrale de gestion électronique pourvue d’un lecteur de badges RFID, une batterie, une trappe d’accès aux ordures ménagères contenues dans ledit ensemble électromécanique de stockage, une porte dans le cas d’un abri bac ou une trappe d’accès aux déchets indépendante de l’ouverture prévue pour la dépose des déchets par les déposants, et d’un procédé de collecte des déchets permettant un transfert des données de déposes des déposants, du taux de remplissage, et de données techniques liées au fonctionnement de l’ensemble électromécanique de stockage dans un badge identifié comme émanant d’un opérateur habilité pour la collecte des déchets.
Les données concernant les déposants sont principalement l’identité du déposant ou un code nominatif et le quantitatif total de déposes qu’il a effectué dans cet abribac.
Les données concernant l’ensemble électromécanique de stockage sont essentiellement liées au taux de remplissage et aux défauts techniques éventuels détectés par la centrale de gestion.
Le taux de remplissage est estimé en fonction du nombre total de dépose depuis la dernière collecte, ce nombre étant lié à la capacité du bac disposé dans l’abribac.
Les défauts techniques éventuels sont la capacité de la batterie, l’absence de charge solaire.
Etant donné la pluralité des conteneurs, nous traiterons ici de deux exemples de réalisations préférentielles, le premier concerne les abris bac, le deuxième concerne les poubelles collectives enterrées et semi enterrées.
représente une partie d’une soufflante comprenant un carter de soufflante à analyser.
représente des étapes d’un procédé de détection de défaut d’une pièce en composite tissé 3D.
représente schématiquement une image d’une surface externe d’un sommet de bride du carter de soufflante de la .
représente un exemple d’une photo correspondant l’image schématique de la .
représente schématiquement un traitement numérique d’image de l’image de la .
représente des photos du traitement numérique correspondant à chaque image de la .
représente schématiquement un traitement numérique d’image d’une image d’une surface externe d’un fût du carter de soufflante de la .
représente trois exemples différents de tissage photographiés.
La représente un exemple de pièce 1 dont la qualité est analysée selon un procédé de détection de défaut de l’invention dont un exemple est décrit dans la suite. La pièce 1 est un carter de soufflante d’une turbomachine d’un aéroplane. La pièce 1 comprend un fût 10 dont une surface externe est représentée en pointillée et deux brides 11 et 12 comprenant chacun un sommet ayant une surface externe aussi représentée en pointillée. Les surfaces externes représentées en pointillées sont donc sur une même face de la pièce 1 issue d’un procédé par moulage par transfert de résine ou appelé aussi « procédé RTM » (« Resin Transfer Molding »). Le procédé RTM permet une réduction des coûts (équipement et outillage relativement peu dispendieux), des temps de cycles courts et une grande flexibilité de conception. Avec la mise en œuvre par autoclave, le procédé RTM est devenu une méthode intéressante pour fabriquer des pièces composites structurales plus légères que les pièces métalliques correspondantes. Le procédé RTM consiste à injecter une résine thermodurcissable liquide sur des renforts fibreux secs placés dans un moule fermé. Le procédé RTM de la pièce 1 peut être réalisé selon ces sept étapes : une première étape préformage comprenant la mise en forme du renfort sec une deuxième étape de placement dans une cavité d’un moule préalablement préparée, formant une préforme, et de perforation au niveau des brides, une troisième étape de fermeture hermétique, entraînant la compaction de la préforme, une quatrième étape de chauffage à une température de cuisson prédéterminée, une cinquième étape d’injection de résine dans la cavité lorsque la température de cuisson prédéterminée est atteinte, en expulsant l’air de la cavité par un évent, jusqu’à ce que de la résine commence à s’écouler par l’évent. une sixième étape d’attente pendant un temps prédéterminé à la température de cuisson prédéterminée, une septième étape de démoulage de la pièce après le temps prédéterminé.
Une fois la pièce 1 obtenue, un procédé pour analyser la qualité de la pièce 1 par un dispositif configuré pour détecter des défauts est maintenant décrit. Cela permet d’y détecter de possible défaut pouvant entraîner des réductions de résistances mécaniques par exemple de résistance à la torsion, ou au cisaillement et donc entraîner un rebu de la pièce 1. Par exemple un défaut peut être le fait que les torons soient délaminés ou endommagés par écaillage ou encore cisaillé, lors de la perforation au niveau des brides.
Le dispositif configuré pour détecter des défauts permet de réaliser un procédé de détection de défaut de la pièce 1 en composite tissé 3D représenté à la . Le procédé de détection de défaut de la pièce comprend une première étape de réception E1 d’images 2, 3 de la pièce 1 en composite tissé 3D et l’emplacement de chaque image par rapport à la pièce 1. Une image 2 est représentée schématiquement sur , l’image 2 est en réalité une image d’une photo numérique ou une image numérique d’une vidéo, composée d’un tenseur de dimension 3, par exemple rouge, vert et bleu (photo couleur) de la surface externe de la bride 10. La ’ représente une photo 2’ transformée en noir et blanc proche de l’exemple schématisé de l’image 2 de la .
Une image 3 est représentée schématiquement sur , l’image 3 est en réalité une photo de la surface externe du sommet de bride 12 de la pièce 1. En outre la représente schématiquement d’autres images 20, 21, 22, 23 correspondants à différentes sous étapes d’une étape de traitement numérique de cette image 3. La ’ représente une photo 3’ transformée en noir et blanc proche de l’exemple schématisé de l’image 3 de la ainsi que des images 20’, 21’, 22’, 23’ représentants des imprimes écrans de différentes sous étapes d’une étape de traitement de la photo 3’. Pour plus de clarté, la description détaillée est basée sur les images schématiques. La représente différentes photos de tissage de fibre d’une pièce issue d’un procédé par moulage par transfert de résine ou appelé aussi « procédé RTM ».
Chaque image 2, 3 est donc une image d’une portion d’une des surfaces externes et comprend des motifs d’éléments de fibre 24, 34 d’une entité d’un toron de fibre 25, 25’, 25’’, 35’, ici dans cet exemple les fibres sont en carbone (couleur noir) est sont représentés entourés d’une résine de couleur blanche.
Un élément de fibre 24, 34 est une partie d’une fibre de carbone visible sur la surface externe, tissé pour former un toron de fibre de la pièce 1 et une entité de toron 25, 25’, 25’’, 35’ est une portion d’un toron de fibre visible sur la surface externe, tissé et préformé pour former la pièce 1.
En référence à la , où il est représenté en perspective une pompe à chaleur selon la présente invention sur un châssis 15, il peut être constaté un compresseur 1 et une turbine 2 reliés entre eux par un lien 13 électrique et/ou mécanique, actionné par un moteur 3 électrique. Le compresseur et la turbine sont tous les deux reliés par des tuyaux 10 à un premier système de stockage 4 d’une part, ainsi qu’à un second système de stockage 5 d’autre part, établissant ainsi une boucle entre le compresseur 1, la turbine 2, le premier système de stockage 4 et le second système de stockage 5. Le compresseur 1 et la turbine 2 forment un unique turbocompresseur électrique centrifuge mono étage.
La est une représentation schématique de la pompe à chaleur de la , relié à des systèmes de restitution 6 de l’énergie thermique, représenté ici dans un cycle de charge. Le premier système de stockage 4 et le second système de stockage 5 sont ainsi respectivement chacun relié à un système de restitution 6 de l’énergie thermique permettant d’alimenter en chaleur ou en froid un système client 7. Le sens du flux représenté par les flèches 8 implique ici que l’énergie thermique sous forme de chaleur est concentrée dans le second système de stockage 5, alors que l’énergie thermique sous forme froid est concentrée dans le premier système de stockage 4. Le stockage d’énergie thermique froid est à basse pression. Il peut alors se créer un gradient de températures dans le premier système de stockage 4 et dans le second système de stockage 5 de manière que, théoriquement, Q1 est de température plus élevée (i.e. plus chaude) que Q2, et que Q3 est de température plus basse (i.e. plus froide) que Q4. Dans la , il n’est pas représenté de décharge.