INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En vue de détailler la conception et le principe de fonctionnement du système de traitement 1, le contexte applicatif décrit dans la est pris en considération. Dans cette mise en situation, le circuit de traitement 2, installé sur un châssis mobile 8 pour être comme précédemment mentionné déplacé et/ou transporté, est relié : en entrée à un réservoir d’entrée 3 contenant une huile minérale à traiter, pouvant être une huile noire ou une huile claire ; en sortie à un réservoir de sortie 4 apte à recevoir et stocker l’huile minérale une fois traitée par le circuit de traitement 2 ; et en entrée et en sortie à deux réservoirs tampons 5, 5’, pouvant par exemple être compris dans une armoire comme illustré ici, aptes à recevoir et stocker chacun une huile minérale qui n’aurait pas été complètement traitée par le circuit de traitement 2 au cours d’un précédent traitement, et qui sera réinjectée dans le circuit de traitement au cours d’un prochain traitement afin de continuer à la traiter partiellement, et de terminer son traitement.
Suivant différents contextes applicatifs, le circuit de traitement 2 peut être relié en entrée à plusieurs réservoirs d’entrée 3, et/ou en sortie plusieurs réservoirs de sortie 4, et/ou à un plus grand nombre de réservoirs tampons, mais aussi un seul réservoir tampon.
Des tuyaux d’alimentation 99 servent à raccorder physiquement le réservoir d’entrée 3 et l’une des deux entrées/sorties des réservoirs tampons 5, 5’ à l’entrée du circuit de traitement 2 ; et la sortie du circuit de traitement 2 au réservoir de sortie 4 et à l’autres des deux entrées/sorties de chacun des deux réservoirs tampons 5, 5’.
Un exemple de schéma fonctionnel/de principe du système de traitement 1 s’inscrivant dans le contexte applicatif de la est présenté pour une variante de réalisation.
Les inventeurs ont développé un système de mesure et un procédé de détermination de la pression du liquide, tirant parti de cet effet thermoélastique appliqué à l’écoulement dans des canaux dont la dimension caractéristique r int respecte la condition sur le produit k×r int . Un tel système de mesure permet d’écarter les inconvénients des capteurs de pression de l’art antérieur mentionnés précédemment, dans la mesure où la pression du liquide en écoulement est déterminée in situ dans une zone de mesure du canal, à partir d’une mesure thermique (donc par une mesure qui ne perturbe pas l’écoulement du liquide), et d’une fonction de calibration prédéterminée.
Notons par ailleurs que cette variation de la température du liquide d’intérêt par effet thermoélastique diffère d’un échauffement lié à un effet de type friction visqueuse (un tel effet n’est d’ailleurs pas en mesure de provoquer un refroidissement du liquide). En effet, un échauffement par dissipation visqueuse est conventionnelle attendu lorsque le liquide s’écoule à une vitesse proche de celle du son (Ma ≈ 1), ce qui ne correspond pas au cadre opératoire de l’invention.
La est une vue schématique et partielle d’un système de mesure 1 selon un mode de réalisation, adapté à déterminer une pression d’un liquide d’intérêt en écoulement dans un canal 10. Les figures 1B et 1C sont des vues schématiques et partielles, en coupes longitudinale et transversale, du canal 10 du système de mesure 1 de la .
D’une manière générale, le système de mesure 1 comporte le canal 10, un dispositif de mise en mouvement 20 du liquide d’intérêt dans le canal 10 (appelé actionneur d’écoulement), un dispositif de mesure thermique 30 adapté à mesurer une température du liquide dans le canal 10, et une unité de traitement 40 adaptée à déterminer la pression du liquide dans le canal 10 à partir de la température mesurée (et plus précisément à partir d’un écart en température ΔT) et de la fonction de calibration f prédéterminée.
Le canal 10 est un conduit d’écoulement formé d’une paroi périphérique 11 présentant une face intérieure 12, qui délimite la section de passage du liquide, et une face extérieure 13 opposée. Le canal 10 s’étend longitudinalement entre une première extrémité 10.1 et une deuxième extrémité 10.2, sur une longueur L. La section droite (section transversale) d’écoulement fluidique du canal 10 peut être de forme circulaire (tube) ou ovale, ou de forme polygonale par exemple carrée, octogonale…. Le canal 10 présente de préférence un rapport d’aspect égal à 1, le rapport d’aspect étant défini à partir de deux dimensions intérieures transversales du canal 10 orthogonales entre elles. On définit une dimension intérieure transversale d int du canal 10, appelée diamètre intérieur ou diamètre intérieur équivalent, comme étant le diamètre d’un disque présentant la même surface que la section droite d’écoulement fluidique du canal 10. Le rayon intérieur r int est égal à la moitié du diamètre d int . Dans la suite de la description, à titre d’illustration, le canal 10 est un tube cylindrique de section circulaire.
Le rayon intérieur r int est choisi en fonction de la valeur de la compressibilité k m du liquide de sorte que la condition suivante soit vérifiée : k m ×r int ≤ 12.5×10 -11 mm/Pa. Lorsque cette condition est vérifiée, les inventeurs ont constaté que le liquide en écoulement dans le canal 10 présente un effet thermoélastique qui conduit à une variation de la température T heq du liquide par rapport à la température T eq du liquide au repos. Aussi, lorsque la compressibilité k m du liquide est de l’ordre de 10 -9 à 10 -11 Pa -1 (ici dans le cas d’un liquide), le rayon intérieur r int du canal 10 peut être de l’ordre de quelques microns, voire dizaines ou centaines de microns, voire de l’ordre du millimètre ou de la dizaine de millimètres. Ainsi, dans le cadre d’un écoulement microfluidique ou millifluidique, le diamètre intérieur d int peut être compris entre 1µm et 10mm, voire être compris entre 10µm et 1mm.
Le canal 10 peut s’étendre de manière rectiligne sur toute sa longueur, voire de manière courbe. Il peut également être rectiligne ou courbe dans la zone de mesure thermique. Son diamètre d int peut être constant sur toute sa longueur, ou peut varier. La longueur L peut être inférieure ou égale à 5cm si l’on souhaite limiter ou éviter la présence d’instabilités thermiques suivant l’axe longitudinal du canal 10.
La paroi périphérique 11 du canal 10 peut être réalisée en un matériau transparent au rayonnement lumineux infrarouge, par exemple dans le LWIR ( Long Wavelength Infrared , en anglais), dans le cas où le dispositif de mesure thermique 30 repose sur une mesure par détection infrarouge. En variante, dans le cas où le dispositif de mesure thermique 30 comporte une ou plusieurs thermistances situées au contact de la face extérieure 13 de la paroi périphérique 11, cette dernière est réalisée en un matériau présentant une conductivité thermique suffisante pour que la face extérieure 13 présente une température égale à celle du liquide. Ainsi, le matériau de la paroi périphérique 11 (et donc ses propriétés optique et thermique) dépend du type de dispositif de mesure thermique 30 utilisé, comme décrit en détail plus loin.
Le liquide d’intérêt est un matériau qui peut s’écouler dans le canal. Il peut s’agir, par exemple, d’un liquide visqueux, newtonien ou non, tel que l’eau, du glycérol, d’un alcool, un polymère fondu, les liquides physiologiques ou organiques (sang, lymphe, sérosité…), les solutions colloïdales, entre autres. Il présente une viscosité dynamique μ m , d’une masse volumique ρ m , et d’une compressibilité k m . La compressibilité k m peut être égale à quelques unités ou à quelques centaines de 10 -11 Pa -1 . A titre d’exemple, k m est égal à 3.7×10 -11 Pa -1 pour le mercure, à 45.8×10 -11 Pa -1 pour l’eau, et à 110×10 -11 Pa -1 pour l’éthanol.
Comme indiqué précédemment, le liquide d’intérêt de compressibilité k m et le canal 10 de rayon intérieur r int sont choisis de sorte que la condition suivante soit vérifiée : k m ×r int ≤ 12.5×10 -11 mm/Pa. Lorsque cette condition est vérifiée, le liquide en écoulement dans le canal 10 présente un effet thermoélastique homogène qui conduit à une variation de la température T heq du liquide par rapport à la température T eq du liquide au repos.
Le système de mesure 1 comporte un dispositif de mise en écoulement 20, également appelé actionneur d’écoulement, adapté à assurer un écoulement du liquide d’intérêt dans le canal 10 à un débit D prédéfini qui peut être constant ou non. L’écoulement peut ainsi être continu suivant une direction ou dépendant du temps et peut présenter un débit qui peut varier ou rester constant.
L’actionneur d’écoulement 20 comporte ainsi au moins une pompe 21 (c’est-à-dire un dispositif adapté à mettre le liquide en mouvement par refoulement ou aspiration), au moins un réservoir 22 du liquide d’intérêt, et des conduits de raccordement 23 qui assure le raccord fluidique du canal 10 à la pompe 21 et au réservoir 22. La ou les pompes 21 sont raccordées directement aux conduits 23, et ne sont pas situées dans le canal 10 de manière à éviter de perturber l’écoulement du liquide dans le canal 10 et ainsi à éviter de dégrader la qualité de la mesure de la température du liquide.
Dans cet exemple, le système de mesure 1 comporte une seule pompe 21, disposée entre le réservoir 22 et la première extrémité 10.1 du canal 10. Il peut s’agir d’une micropompe, telle qu’une micropompe péristaltique, ou de tout dispositif équivalent (pousse-seringue par exemple). La pompe 21 est adaptée à assurer l’écoulement du liquide dans le canal 10 à un débit D prédéfini, qui peut être constant ou non.
Un débitmètre 24 est de préférence raccordé au canal 10, et est ici situé entre la pompe 21 et la première extrémité 10.1 du canal 10. A partir de la valeur mesurée par le débitmètre 24, on peut en déduire la valeur du débit D du liquide dans le canal 10. De préférence, la pompe 21 est configurée pour que le débit du liquide dans le canal 10 soit inférieur ou égal à une valeur maximale D m prédéfinie si l’on souhaite éviter la présence d’instabilités thermiques suivant l’axe longitudinal du canal 10. Le débit maximal D m dépend notamment de la nature du liquide, et est de 416mm 3 /s environ dans le cas de l’eau, et de 2.5mm 3 /s pour un alcool.
Le réservoir 22 du liquide est raccordé ici aux deux extrémités du canal 10. Le liquide y présente une pression prédéfinie, qui peut être ici la pression atmosphérique P atm . Cette pression correspond également à la pression de référence P eq du liquide lorsqu’il est au repos dans le canal 10.
Les conduits de raccord 23 assurent donc le raccordement fluidique entre le réservoir 22, la pompe 21 et le canal 10. Ils présentent un diamètre intérieur qui peut être supérieur au diamètre d int du canal 10, par exemple d’un rapport 2, 5, 10 voire davantage .
// traitement cas particulier de la contre-proposition (obtenu si 1 phase est connectée sur une autre phase)
if ((V[i]=V[j]) or (V[i]=V[k])) // if ((V[i]=V[j]+/-Y) or (V[i]=V[k]+/-Y))
if (sum(abnormal[])=2)
// cas par défaut : perte du neutre uniquement (et manifestement déséquilibre faible des charges avales)
// NeutralConnectStatus = DISCONNECTED
// cas par défaut (alternatif) : pas encore assez signifiant pour déclarer une perte de neutre, on le considère encore comme potentiellement présent
PhaseConnectStatus[] = [CONNECTED;CONNECTED;CONNECTED]
// contre-proposition : perte d'une phase uniquement (ramenée entre les 2 autres phases et le neutre)
for i = 1 to 3
Selon le mode de réalisation du procédé représenté à la , le flux contenant les dits sous-produits lourds provenant d'atelier de production d'acide acrylique (LAA) et de l’eau sont introduits ensemble ou séparément en mode continu dans le réacteur R1. Le flux LAA est riche en composés lourds dérivés d'addition de Michael générés lors des étapes de synthèse et de purification de l’acide acrylique, et contient également d'autres composés lourds accumulés lors des procédés de synthèse et purification, en particulier des inhibiteurs de polymérisation.
Le mélange (1) contenant les composés lourds d’acide acrylique et l’eau est chauffé à la température requise pour réaliser l’hydrolyse des dérivés d'addition de Michael en composés plus légers. Le flux (2) sortant de l’hydrolyseur R1 est alors introduit en continu dans un deuxième réacteur R2 où il est chauffé à la température requise pour réaliser le craquage des dérivés d'addition de Michael en composés plus légers qui sont extraits sous forme d'un mélange gazeux (3) en tête de réacteur.
Ce flux de vapeur riche en acide acrylique et contenant quelques composés lourds dont des inhibiteurs en concentration faible, est avantageusement recyclé dans le procédé de production de l’acide acrylique, soit directement sous forme vapeur, ou après condensation totale dans un échangeur E1 flux (4).
Le flux de résidu récupéré en fond de réacteur (5) est refroidi, puis éliminé sous forme d'un liquide de viscosité modérée, de façon à pouvoir être transporté sans difficulté par pompe, par exemple jusqu'à un stockage ou une unité d'incinération.
Exemple 1: Hydrolyse et craquage en continu (selon l’invention)
Le montage est constitué d'un réacteur piston de volume total de 16,3 cm 3 , placé dans un bain d’huile chauffé à 150°C. L’hydrolyse se fait sous pression sous 0,4 MPa, pendant un temps de séjour d’une heure. Le flux hydrolysé est introduit en continu dans un réacteur en verre de volume total de 500 cm 3 , chauffé par recirculation d'huile à travers sa double paroi, équipé d'une sortie latérale pour la sortie du résidu, assurant un volume utile de liquide constant contenu dans le réacteur de 156,6 cm 3 .
Durée de l’essai : 55h
Hydrolyse : T= 150°C, temps de séjour : 1h, P = 0,4 MPa, ratio eau/lourds AA = 0,5
Craquage : T= 173°C, pression atmosphérique, temps de séjour : 10h, Ratio eau/lourds AA = 0,5
- TRU= 68,95%
- Taux de craquage global = 94,85%
- Viscosité 0,785 Pa.s.
Le terme « hydrolyseur » fait référence à un réacteur dans lequel peut se réaliser la réaction d’hydrolyse du mélange d’eau et de lourds AA. Ce réacteur peut être chauffé et tenir une pression. Celui-ci peut être un réacteur de type conventionnel agité, un réacteur piston avec ou sans pré-mélangeur interne ou dans un échangeur de chaleur.
L’invention repose sur un procédé de craquage thermique, couplé à une opération d’hydrolyse réalisée au préalable sur les sous-produits lourds issus d'une unité de production d'AA.
L’hydrolyse en mode continu est effectuée sous une pression allant de 0,1 à 2 MPa.
A noter que le capteur de pression atmosphérique 5 et/ou la sonde de température atmosphérique 6 peuvent être disposés à tout endroit sur le véhicule routier, voire sur le réservoir 2, en association avec le capteur de pression 3.
Le dispositif de contrôle 1 de volume comprend également une unité de contrôle et d’enregistrement des données 7. L’unité 7 permet de stocker l’ensemble des données collectées sous forme numérique, par exemple dans une mémoire de carte électronique. L’unité 7 comporte ainsi des moyens d’enregistrement des données 8, plus particulièrement des moyens d’enregistrement des données de pression P n 8a, des moyens d’enregistrement des données de pression atmosphérique P atm 8b et des moyens d’enregistrement des données de température atmosphérique T atm 8c. En effet, les données de pression obtenues par le capteur de pression 3, celles obtenues par le capteur de pression atmosphérique 5 et les données de température de la sonde de température atmosphérique 6 sont collectées sur une unité de contrôle et d’enregistrement des données 7.
A noter que le capteur de pression atmosphérique 5 et/ou la sonde de température atmosphérique 6 peuvent également équiper l’unité de contrôle et d’enregistrement des données 7.
L’unité de contrôle et d’enregistrement des données 7 comporte également des moyens de détection d’arrêt en déplacement du véhicule 9. Les moyens de détection d’arrêt en déplacement du véhicule 9 ont pour but de rendre actif le dispositif de contrôle 1 en enclenchant les étapes au moins a) à h) du procédé selon l’invention. L’unité de contrôle et d’enregistrement des données 7 est configurée pour mettre en œuvre la mesure de la pression par le capteur de pression 3 lorsque le véhicule est à l’arrêt. Dès que le véhicule est mobile, le capteur de pression 3 est désactivé, dès que le véhicule est à l’arrêt, le capteur de pression 3 est actif. Il est donc possible de détecter tout variation de pression et/ou de volume du carburant contenu dans le réservoir 2 intervenant lorsque le véhicule est à l’arrêt.
L’unité de contrôle et d’enregistrement des données 7 comporte de plus des moyens de détection d’arrêt de fonctionnement du moteur thermique du véhicule 10. En effet, le véhicule peut être arrêté mais il peut être nécessaire que le moteur thermique soit toujours en fonctionnement. Les moyens de détection d’arrêt de fonctionnement du moteur thermique 10 permettent de déterminer une valeur seuil de variation de pression P s ; P s1 et donc une valeur seuil de variation de volume V s ; V s1 en fonction de l’arrêt ou du fonctionnement du moteur thermique.
L’unité de contrôle et d’enregistrement des données 7 comporte également des moyens d’information 11. Ces moyens d’information 11 sont reliés à au moins un dispositif d’information et/ou d’alarme 12. Le ou les dispositifs d’information et/ou d’alarme 12 peuvent être composés par des moyens internes et/ou externes. Les moyens internes et/ou externes peuvent être visuels tels qu’une lampe, une led, un gyrophare, et/ou sonores tels qu’un émetteur sonore, une sirène d’alarme, un bip sonore, ces exemples étant non limitatifs. Le dispositif d’information et/ou d’alarme 12 permet d’informer instantanément l’utilisateur d’un soutirage ou d’une fuite de carburant lorsque le véhicule est à l’arrêt. L’utilisateur pourra ainsi être alerté s’il se trouve à l’intérieur ou à l’extérieur du véhicule. De plus, le ou les dispositifs d’informations et/ou d’alarme 12 peuvent comprendre des moyens de transmission 14 adaptés à un centre de contrôle externe 15 au véhicule. Le ou les dispositifs d’informations et/ou d’alarme 12 peuvent de préférence être connectés à des moyens de transmission 14 adaptés à un centre de contrôle externe 15 au véhicule.
L’ensemble des données de l’unité de contrôle et d’enregistrement des données 7 est préférentiellement transmise à une unité de traitement des données 16, et est transmise par tout moyen de transmission adapté tel que, à titre d’exemples, wifi, internet, clé usb, can bus, bluetooth.
L’unité de contrôle et d’enregistrement des données 7 comprend également des moyens d’interconnexion 17 au véhicule routier. Ces moyens d’interconnexion 17 ou moyens de raccordement permettent l’échange bilatéral des données du véhicule et des données stockées sur l’unité de contrôle et d’enregistrement des données 7. Il est ainsi possible de relier les données stockées aux données générales ou de fonctionnement du véhicule tel qu’un chronotachygraphe.
Le dispositif de contrôle 1 de volume contenu dans le réservoir 2 permet la mise en œuvre d’un procédé de contrôle de volume et de détection de soutirage de carburant contenu dans le réservoir 2 d’un véhicule routier. Le procédé de contrôle permet de calculer la variation de pression et/ ou la variation de volume de carburant dans le réservoir. En effet, à un temps donné t n , le capteur de pression 3 permet de mesurer la pression P n . En réalisant des mesures à des temps donnés, il est ainsi possible de déterminer une variation de pression Pv et une variation de volume V v de carburant dans le réservoir 2.
A ce titre, le procédé comporte une étape a) de détection de l’arrêt en déplacement du véhicule. En effet, l’objectif du procédé de l’invention est de détecter un soutirage de carburant contenu dans le réservoir en dehors de la consommation usuelle liée à l’usage du véhicule en déplacement.
Dans cette situation, l’unité de traitement 7 de l’ancre A évalue, en utilisant des premiers signaux UWB, une position P MA du smartphone 2 dans le repère RA (qui est à nouveau un repère polaire ayant pour pôle l’ancre A). La position P MA est donc une position polaire.
Le smartphone 2 peut mesurer la distance Dist MA et l’angle Angle AM . Il est possible de convertir ces positions dans le repère RM en positions dans le repère RA, et donc d'étendre le repère de A à la zone de couverture du smartphone 2.
Le procédé consiste alors à faire évaluer, par l’équipement 3A intégrant l’ancre A et/ou par l’équipement 3B intégrant l’ancre B et/ou par le smartphone 2, une position P B de l’ancre B, en utilisant des deuxièmes signaux UWB si le smartphone 2 est situé à portée UWB de l’ancre B, ou bien en utilisant des signaux Wi-Fi sinon.
Ici, le procédé consiste donc à faire évaluer une position P B de l’ancre B en utilisant des signaux Wi-Fi. L’unité de traitement 7 de l’ancre A mesure ainsi, en utilisant des premiers signaux Wi-Fi, la distance dist AB entre l’ancre A et l’ancre B. Alternativement, l’ancre A pourrait piloter l’ancre B pour que celle-ci réalise cette mesure.
L’unité de traitement 7 de l’ancre A pilote alors le smartphone 2 pour que celui-ci mesure, en utilisant des deuxièmes signaux Wi-Fi, une distance dist MB entre le smartphone 2 et l’ancre B. Alternativement, cette mesure pourrait être effectuée par l’ancre B.
L’unité de traitement 7 évalue alors la position P B à partir de la distance dist AB et de la distance dist MB .
La distance dist AB permet en effet de dessiner un premier cercle imaginaire CA autour de l’ancre A, représentant toutes les positions possibles pour l’ancre B selon cette mesure. De même, la distance dist MB permet de dessiner un deuxième cercle imaginaire CM autour de M, représentant toutes les positions possibles pour l’ancre B selon cette mesure.
Les intersections de ces cercles imaginaires correspondent aux seules positions possibles pour l’ancre B, qui sont les positions B1 et B2.
On explique tout d’abord comment ces positions peuvent être déterminées.
En référence à la figure 5, on nomme le cercle de centre et de rayon , et le cercle de centre et de rayon .
On place par exemple le point à l'origine du repère utilisé.
L’ancre A calcule des coordonnées cartésiennes du smartphone 2 dans un repère cartésien ayant pour origine l’ancre A (par exemple à partir des coordonnées polaires, comme cela est expliqué plus haut).
L'équation du cercle est :
Par définition, ici car est l'origine du repère A.
sont les coordonnées cartésiennes du point dans le repère cartésien ayant pour origine l’ancre A.
Par ailleurs, le procédé peut également comporter les étapes k) à n) suivantes. L’étape k) comprend la mesure de la vitesse de variation de la pression v P et/ou du volume v v en fonction du temps t n+1 - t n . Puis l’étape l) permet de déterminer si la vitesse de variation de la pression v P et/ou du volume v v est supérieure ou inférieure à une valeur seuil selon le cas v PS ou v VS . En effet, après la détection de l’arrêt en déplacement du véhicule, on enregistre une vitesse seuil de consommation et plus précisément une vitesse seuil de variation de pression v PS et/ de volume v VS . On va ensuite mesurer la pression, et calculer le volume à intervalle de temps t i , et en déduire la vitesse de variation de pression v P et/ou de volume v v .
Si v P PS et/ou si v v VS , on reprend à l’étape k), considérant la vitesse de variation de pression et/ou de volume négligeable.
Si v P > v PS et/ou si v v > v VS , un dispositif d’information et/ou d’alarme 12 est activé, car la vitesse de variation de pression et/ou de volume est significative et représentative d’un soutirage ou d’une fuite. On reprend ensuite le procédé à l’étape k).
Dans le cas des mesures de variation de pression et/ou de volume, et/ou dans le cas, des mesures de vitesse de variation de pression et/ de volume, suivies respectivement de la comparaison aux valeurs seuils et de l’activation ou non du dispositif d’information ou d’alarme, le procédé comporte une étape d’enregistrement des données et une étape de transmission des données d’enregistrement.