INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La illustre un processus 600 pour déterminer une position d’une vanne de fond de trou. Bien que les opérations du processus 600 soient représentées dans une séquence particulière, certaines opérations peuvent être exécutées dans des séquences différentes ou en même temps, lorsque cela est possible.
Au bloc S602, un signal magnétique qui est généré par un matériau magnétique à une position d’une pluralité de positions le long d’une vanne de fond de trou est détecté. À cet égard, la , par exemple, illustre des signaux magnétiques émis par le matériau magnétique 224 détectés par le capteur magnétique 202C. Dans certains modes de réalisation, une distorsion d’un champ magnétique généré par un matériau magnétique est détectée. Par exemple, dans le mode de réalisation de la , les capteurs magnétiques 502A à 502C détectent les distorsions du champ magnétique émis par le matériau magnétique (aimant) 504 dues au déplacement du matériau magnétique 524. Dans certains modes de réalisation, des signaux magnétiques provenant de plusieurs matériaux magnétiques sont détectés. À cet égard, la , par exemple, illustre les signaux magnétiques émis par les matériaux magnétiques 424 et 425 détectés par les capteurs magnétiques 402A à 402H.
Au bloc S604, un emplacement du matériau magnétique est déterminé sur la base du signal magnétique. À cet égard, le processeur 240 de la est configuré pour obtenir des valeurs associées aux signaux magnétiques détectés par les capteurs magnétiques 202A à 202L, et déterminer, sur la base des valeurs, l’emplacement du matériau magnétique. Dans certains modes de réalisation, où plusieurs matériaux magnétiques sont déployés le long de la vanne, l’emplacement de chaque matériau magnétique est déterminé sur la base d’un signal correspondant du matériau magnétique respectif. Par exemple, le processeur 440 de la est configuré pour déterminer les emplacements des matériaux magnétiques 424 et 425 sur la base des signaux magnétiques émis par les matériaux magnétiques 424 et 425 et détectés par les capteurs magnétiques 402A à 402H. Dans certains modes de réalisation, le processeur 240 corrèle les valeurs obtenues à partir de plusieurs capteurs magnétiques pour localiser l’emplacement du matériau magnétique.
Au bloc S606, la position d’une vanne de fond de trou est déterminée sur la base de l’emplacement du matériau magnétique. Par exemple, dans le mode de réalisation de la , le processeur 240 utilise l’emplacement du matériau magnétique 224 par rapport à l’élément d’actionnement 228 pour déterminer la position de l’élément d’actionnement 228. Le processeur 240 utilise ensuite la position de l’élément d’actionnement 228 pour déterminer la position de la vanne de fond de trou 222. Dans certains modes de réalisation, la détermination de la position de la vanne de fond de trou inclut la détermination de l’état de la vanne de fond de trou, y compris si la vanne de fond de trou est complètement ouverte, partiellement ouverte (par exemple, ouverte à 10 %, ouverte à 20 %, ouverte à 50 %, etc.), ou complètement fermée. Dans certains modes de réalisation, la détermination de la position de la vanne de fond de trou inclut la détermination de la distance à parcourir ou de la quantité de mouvement qu’un élément d’actionnement doit effectuer dans une ou plusieurs directions pour ouvrir ou fermer la vanne de fond de trou. Dans certains modes de réalisation, où plusieurs matériaux magnétiques sont déployés le long de la vanne de fond de trou, la position de la vanne de fond de trou est déterminée sur la base des emplacements des matériaux magnétiques. Dans un ou plusieurs de ces modes de réalisation, les emplacements des matériaux magnétiques sont corrélés les uns aux autres pour localiser la position de la vanne de fond de trou.
Les modes de réalisation divulgués ci-dessus ont été présentés à des fins d’illustration et pour permettre à l’homme du métier de mettre en pratique la divulgation, mais la divulgation ne se veut ni exhaustive ni limitée aux formes décrites. De nombreuses modifications et variations non substantielles seront évidentes pour l’homme du métier sans s’écarter de la portée et de l’esprit de la divulgation. Par exemple, bien que les organigrammes décrivent un processus en série, certain(e)s des étapes/processus peuvent être exécutés en parallèle ou hors séquence, ou combinés en un(e) seul(e) étape/processus. La portée des revendications est destinée à couvrir généralement les modes de réalisation divulgués et toute modification de ce type.
Clause 1, un système de détection de position de vanne de fond de trou, comprenant : un matériau magnétique qui peut être déplacé par un élément d’actionnement d’une vanne de fond de trou vers une pluralité de positions le long d’une vanne de fond de trou à partir d’une première position de la pluralité de positions le long de la vanne de fond de trou ; et un ensemble de détection qui est couplé mécaniquement à la vanne de fond de trou et comprenant un capteur magnétique qui est configuré pour détecter un signal magnétique généré par le matériau magnétique à une série de positions de la pluralité de positions le long de la vanne de fond de trou.
Clause 2, le système de détection de position de vanne de fond de trou selon la clause 1, dans lequel l’ensemble de détection comprend un réseau de capteurs magnétiques, dans lequel chaque capteur magnétique du réseau de capteurs magnétiques est configuré pour détecter un signal magnétique correspondant généré par le matériau magnétique au niveau de la série de positions, et dans lequel le capteur magnétique est un capteur magnétique du réseau de capteurs magnétiques.
Clause 3, le système de détection de position de vanne de fond de trou selon la clause 2, dans lequel une première série de capteurs du réseau de capteurs est configurée pour détecter le signal magnétique généré par le matériau magnétique lorsque le matériau magnétique se déplace dans une direction axiale, une deuxième série de capteurs du réseau de capteurs est configurée pour détecter le signal magnétique généré par le matériau magnétique lorsque le matériau magnétique se déplace dans une direction radiale, et une troisième série de capteurs du réseau de capteurs est configurée pour détecter le signal magnétique généré par le matériau magnétique lorsque le matériau magnétique se déplace dans une direction circonférentielle.
Clause 4, le système de détection de position de vanne de fond de trou selon les clauses 2 ou 3, dans lequel un ou plusieurs capteurs du réseau de capteurs sont répartis uniformément le long de l’ensemble de détection.
Clause 5, le système de détection de position de vanne de fond de trou selon les clauses 2 ou 3, dans lequel un ou plusieurs capteurs du réseau de capteurs ne sont pas répartis uniformément le long de l’ensemble de détection.
Clause 6, le système de détection de position de vanne de fond de trou selon l’une quelconque des clauses 2 à 5, dans lequel le signal magnétique est un champ magnétique, un flux magnétique ou une densité de flux magnétique.
Clause 7, le système de détection de position de vanne de fond de trou selon l’une quelconque des clauses 1 à 6, comprenant en outre un second matériau magnétique qui peut être déplacé le long d’une seconde pluralité de positions le long de la vanne de fond de trou, dans lequel le capteur magnétique est configuré pour détecter un second signal magnétique généré par le second matériau magnétique à une seconde série de positions de la seconde pluralité de positions.
Clause 8, le système de détection de position de vanne de fond de trou selon la clause 7, dans lequel la pluralité de positions et la seconde pluralité de positions sont des positions le long de différentes directions axiales, circonférentielles ou radiales.
Clause 9, le système de détection de position de vanne de fond de trou des clauses 7 ou 8, comprenant en outre un processeur configuré pour : déterminer, sur la base du signal magnétique, un emplacement du matériau magnétique ; déterminer, sur la base du second signal magnétique, un second emplacement du second matériau magnétique ; et déterminer, sur la base de l’emplacement du matériau magnétique et du second emplacement du second matériau magnétique, une position de la vanne de fond de trou.
Clause 10, le système de détection de position de vanne de fond de trou de l’une quelconque des clauses 1 à 9, comprenant en outre un aimant qui est positionné dans un boîtier de l’ensemble de détection, dans lequel le capteur magnétique est en outre configuré pour détecter une distorsion d’un signal magnétique généré par l’aimant au niveau de la série de positions.
Une étape de calibration E2, postérieure à la première étape E1, peut être mise en œuvre par le calculateur CAL afin d’identifier les paramètres d’un modèle paramétrique décrivant la formation des images et rendant compte de phénomènes se produisant au cours de l’acquisition, comme la diffusion Compton et le durcissement du faisceau. Cette étape E2 vise plus particulièrement à estimer des paramètres représentatifs de la géométrie projective du dispositif de radiographie 100 et à estimer des paramètres d’un modèle d’artefacts d’images attendus pour le matériau constituant la pièce et la puissance du faisceau de rayons X utilisé.
Cette étape E2 exploite un modèle numérique de référence MODP de la pièce en tant que connaissance a priori. Ce modèle MODP, qui peut être enregistré à l’avance dans la mémoire MEM du calculateur CAL, est une référence géométrique de la pièce 200 par exemple un modèle de conception assistée par ordinateur (ou CAO en abréviation) de la pièce 200, reproduisant une pièce 200 idéale. Ce modèle MODP peut tenir compte de la composition du matériau de la pièce 200.
Partant de ce modèle numérique de référence MODP de la pièce 200, le calculateur CAL peut simuler des radiographies attendues de la pièce. Le calculateur peut ainsi générer des projections simulées correspondant aux projections observées (i.e. les projections calculées à partir des images acquises) selon les différents angles de projection. Les paramètres représentatifs de la géométrie projective du dispositif de radiographie sont pris en considération lors de cette génération. Par ailleurs, les paramètres du modèle d’artefacts d’images peuvent être utilisées pour reproduire dans les images simulées ou corriger dans les images acquises les artefacts.
La détermination de ces différents paramètres peut être réalisée en suivant la procédure détaillée dans l’article suscité et dont une rapide description est donnée ci-dessous.
Pour l’estimation de la géométrie projective, il convient de déterminer un vecteur de paramètres de projection lors de l’acquisition des images selon les différents angles de projection. Pour les artefacts il convient de déterminer un vecteur de paramètres d’étalonnage de durcissement de faisceau du rayonnement et un vecteur de paramètres de l’effet de la diffusion Compton sur les images acquises selon les différents angles de projection. La différence ou résidu entre , la projection observée pour la vue numéro , et , la projection simulée pour la vue numéro , est minimisée par rapport aux paramètres contenus dans les vecteurs , et . L’équation suivante établit le calcul du résidu pour la vue numéro : où désigne un pixel du détecteur de rayons X.
L’équation suivante établit le calcul de la projection simulée numériquement en utilisant les vecteurs de paramètres , et seulement. Elle formalise comment la projection simulée numériquement encode la géométrie de projection entre la cabine et la pièce avec le vecteur , les phénomènes de durcissement de faisceau avec le vecteur et la fonction , et le phénomène de diffusion Compton avec le paramètre et le noyau de convolution .
avec la projection simulée pour l’épaisseur de matière traversée dans la pièce pour la vue numéro en utilisant le vecteur et le modèle de référence de la pièce MODP, une fonction définie par le vecteur pour étalonner l’épaisseur traversée et donc modéliser le phénomène de durcissement de faisceau de rayonnement, l’opérateur de convolution, et un noyau de convolution au pixel . La convolution avec le noyau définie par le vecteur modélise l’effet de la diffusion Compton.
La détermination des paramètres contenus dans les vecteurs , et permettant de minimiser les résidus peut exploiter des champs de sensibilité en suivant une procédure itérative à trois étapes comme cela est décrit dans l’article suscité, cette procédure itérative exploitant des estimations initiales , et des vecteurs , et .
On a vu précédemment que le modèle numérique de référence MODP représente une pièce 200 idéale. Comme détaillé ci-après, le système et procédé selon l’invention permettent de déterminer un modèle, dit modèle effectif MODE, reproduisant de manière plus fine et plus précise la pièce réelle que le modèle MODP. Dans un mode de réalisation possible de l’invention ce modèle effectif est à même de reproduire des défauts de positionnement entre différentes entités 3D composant la pièce par exemple entre la surface externe et une sous-partie constituant la pièce, par exemple une cavité interne ou un trou de perçage. Etant donné que la variation de forme des cavités a une incidence sur l’ensemble de la pièce et est à l’origine des défauts de forme critiques, ils sont ici considérés comme un cas particulier. Ainsi, dans la suite, une distinction est faite entre les cavités internes et les autres sous-parties, par exemple le trou de perçage.
Pour ce faire, le système et procédé selon l’invention considèrent les entités géométriques 3D permettant de représenter l’aube au moyen d’une description de leurs formes, leurs positions et leurs tailles. Plus précisément, les étapes E3a, E3b et E4 décrites ci-après exploitent un modèle de référence MODS de l’enveloppe de la pièce appelée par la suite surface externe de la pièce par exemple un modèle CAO, et, dans un mode de réalisation possible, un modèle de référence MODC d’une ou plusieurs cavités internes par exemple un modèle CAO. Ces étapes peuvent également exploiter des modèles d’autres sous-parties d’intérêt de la pièce par exemple sous la forme de modèles CAO déformables ou de modèles paramétriques. Ces étapes visent à estimer les positionnements, facteurs d’échelle et déformations affectant le modèle de référence MODP. Le cas échéant, ces étapes permettent également de déterminer les paramètres des modèles d’autres sous-parties d’intérêt pour caractériser leur géométrie par exemple une paroi interne caractérisée par sa position 3D et son épaisseur ou encore un trou de perçage caractérisé par son diamètre et sa profondeur.
On relèvera qu’il est notamment pertinent de dissocier la surface externe et les cavités internes lorsque la pièce est issue d’une fabrication en fonderie par cire perdue. En effet, la géométrie de la surface externe et celle des cavités internes sont alors engendrées par des éléments différents. La surface externe est ainsi directement liée à la métrologie du moule d’injection cire alors que les cavités sont à la fois liées à la métrologie du noyau et au système de blocage du noyau dans le moule d’injection cire. Dans ce cas, le modèle MODC peut correspondre au modèle de référence du noyau.
Dans une étape E3a, le procédé selon l’invention vient estimer un vecteur de paramètres de transformation du modèle de référence de la surface externe et, le cas échéant, du modèle de référence de la ou des cavités internes. Prenant l’exemple d’une transformation rigide du modèle de référence de la surface externe et du modèle de référence de la ou des cavités internes, on compte six degrés de liberté (trois translations et trois rotations) pour décrire le mouvement rigide de chaque modèle. Le vecteur comprend donc douze composantes : six pour une translation 3D de chaque modèle de référence et six pour la rotation 3D de chaque modèle de référence, par exemple via les angles d’Euler ou un quaternion.
Dans une étape optionnelle E3b, le procédé selon l’invention vient estimer un vecteur de paramètres géométriques d’une -ème sous-partie d’intérêt de la pièce. Cette étape E3b est répétée pour chacune des sous-parties d’intérêt lorsque plusieurs d’entre elles sont considérées.
A titre d’exemple, la figure 3 représente un trou de perçage vue en perspective et en coupe dont une modélisation possible est celle d’un cylindre dont la forme est gouvernée par différents paramètres géométriques, par exemple le rayon, la longueur et les paramètres d’orientation de l’axe. Ces différents paramètres géométriques du trou de perçage correspondant à la sous-partie numéro sont rassemblés dans le vecteur .
Dans ce qui suit, on considère une mise en œuvre conjointe des étapes E3a et E3b. Dans ce cadre, l’invention vient déterminer le vecteur colonne de paramètres de transformation du modèle de référence de la surface externe et du modèle de référence de la ou des cavités internes, et les vecteurs colonnes de paramètres géométriques des différentes sous-parties d’intérêt. Les vecteurs sont rassemblés dans une liste tel que la -ème entrée corresponde au vecteur pour la sous-partie numéro .
La détermination de ces vecteurs est réalisée en exploitant une différence ou résidu entre la projection observée de la vue et la projection simulée pour la même vue qui s’exprime par exemple sous la forme suivante lorsque l’étape E2 de calibration a préalablement été mise en œuvre : .
Le contrôleur 177 par ailleurs maintient l’organe de circulation 153 en fonctionnement, et commande à l’organe d’orientation 159 de mettre en communication l’entrée 161 avec la seconde sortie 167.
L’organe de circulation 153 refoule donc le fluide caloporteur à partir du vase d’expansion 143 jusqu’à l’entrée de fluide caloporteur 43 de la vanne cryogénique 23. Le fluide caloporteur circule le long du passage de fluide caloporteur 47 jusqu’à la sortie de fluide caloporteur 45.
Le fluide caloporteur remplit notamment le volume interne 71 du capot 67, maintenant le soufflet d’étanchéité 93 à une température modérée. Le volume situé à l’intérieur du soufflet d’étanchéité 93 est rempli par le fluide cryogénique, à travers l’orifice 89. Toutefois, la circulation de fluide cryogénique entre l’intérieur du soufflet d’étanchéité 93 et le passage de fluide cryogénique 33 est très réduite, du fait que l’orifice 89 offre une section de passage très faible au fluide cryogénique. Le soufflet d’étanchéité 93 est donc en permanence à une température proche de celle du fluide caloporteur.
Le fluide caloporteur circule ensuite dans le coté de circulation de fluide caloporteur 105 de l’échangeur de chaleur 25, depuis l’entrée d’échangeur de fluide caloporteur 109 jusqu’à la sortie d’échangeur de fluide caloporteur 163. Il circule à partir de la sortie d’échangeur de fluide caloporteur 163 jusqu’à l’organe d’orientation 159, et est dirigé jusqu’à l’entrée de refroidissement 149 de circuit de refroidissement de pile 11. Le fluide caloporteur est réchauffé en traversant la pile à combustible 3, puis est dirigé depuis la sortie de refroidissement 151 jusqu’à l’entrée du vase d’expansion 143.
L’ensemble décrit ci-dessus, notamment la vanne cryogénique, présente de multiples avantages.
Du fait que la sortie de fluide caloporteur est annulaire et entoure une partie d’extrémité avale du passage de fluide cryogénique, il est possible de raccorder commodément la vanne cryogénique à l’échangeur de chaleur, sans risque de liquéfaction de l’air au contact d’une surface à très basse température.
Du fait que le corps de vanne est venu de fonderie, d’une pièce, la vanne est extrêmement économique à produire.
Le fait que les surfaces en contact avec le fluide cryogénique soient usinées, permet d’obtenir un excellent état de surface, et de garantir la propreté de l’hydrogène.
Le fait que les cloisons internes de la vanne cryogénique présentent une épaisseur supérieure à 2 millimètres permet de garantir un gradient de température élevé à travers les cloisons internes, et permet de garantir que le fluide caloporteur ne gèle pas dans le passage de fluide caloporteur.
Le fait que la vanne cryogénique comprenne un soufflet d’étanchéité agencé autour de la partie d’extrémité proximale de la tige portant l’obturateur, une extrémité proximale du soufflet étant liée de manière étanche par soudage à l’organe d’entraînement de l’actionneur, une extrémité distale du soufflet étant liée de manière étanche par soudage à l’au moins une cloison interne autour de l’orifice de guidage de la tige, fait que la vanne cryogénique est particulière étanche de conception du côté du fluide cryogénique. Les points de fuite possibles sont seulement au niveau des soudures entre le soufflet et l’organe d’entraînement, et au niveau des soudures entre le soufflet et la ou les cloison(s) interne(s).
Le raccordement par bride entre l’échangeur et la vanne cryogénique est particulièrement simple.
Le fait d’avoir une sortie de fluide caloporteur entourant la sortie de fluide cryogénique coté vanne et une entrée de fluide caloporteur entourant l’entrée de fluide cryogénique coté échangeur de chaleur permet de garantir qu’il n’y a, en aucun point, un risque de liquéfaction de l’air au contact de surfaces baignées par le fluide cryogénique.
Les premier et deuxième joints d’étanchéité permettent d’isoler de manière particulièrement efficace le circuit de gaz cryogénique du circuit de fluide caloporteur. En cas de fuite, ces fuites sont collectées par le canal prévu à cet effet et conduites à l’extérieur. Eventuellement, un détecteur d’hydrogène est raccordé au canal.
Le fait que le coté de circulation de fluide cryogénique de l’échangeur de chaleur comporte un tube unique, venu de matière, présentant une extrémité amont soudée à la bride d’échangeur, fait que le nombre de soudures du côté fluide cryogénique de l’échangeur de chaleur est minimum. Les sources de fuite sont drastiquement limitées. Par ailleurs, ce tube est capable de résister à des pressions très importantes. Ce type d’échangeur, avec un tube unique, est particulièrement simple et économique.
Comme précisé plus haut, le fait que la vanne cryogénique soit placée à l’extérieur de l’unité de stockage de fluide cryogénique permet de simplifier considérablement la conception de la vanne cryogénique. Ceci est rendu possible par le fait que le corps de vanne incorpore un passage pour un fluide caloporteur qui entoure le passage de gaz cryogénique.
L’ensemble et la vanne cryogénique décrits ci-dessus peuvent présenter de multiples variantes.
Sur la , on peut voir un exemple de réalisation d’un distributeur hydraulique rotatif selon l’invention comportant une entrée et deux sorties. Il sera compris que le distributeur peut comporter une ou plusieurs sorties.
Le boitier 2 comporte également un capot moteur 18, qui peut être par exemple assemblé ou solidarisé au boîtier 2 de manière amovible, par exemple par des vis, ou de manière fixe, par exemple par soudage, par exemple encore par soudage à ultrason (notamment si les pièces sont en matériau plastique) . L’ensemble du dispositif est actionné par un actionneur 33 (par exemple un moteur ou un motoréducteur). Des moyens, ou un organe, d’accouplement 36 relient un arbre de l’actionneur au noyau 4 afin d’entrainer ce dernier en rotation autour de l’axe XX’.
Sur les figures 2A et 2B, on peut voir le noyau4 de forme également cylindrique de révolution d’axe XX’. Ce noyau 4 est monté dans la chambre hydraulique, dans laquelle il est apte à tourner autour de l’axe XX’. Il comporte deux faces d’extrémité 28, 30 et une surface latérale 32.