INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En et 22, est représentée une installation de désagrégation de blocs compacts de matières végétales et de distribution de matières végétales décompactées comportant une unité 2 de transfert et de distribution selon l’invention et une source 1 de matières végétales selon une première forme de réalisation, prévue pour l’alimentation de l’unité 2 de transfert et de distribution.
Cette source 1 est formée d’au moins un poste de désagrégation de blocs compacts de matière végétale, tels balles de paille ou autres matières. Ce poste de désagrégation est apte à agir par arasement ou grattage du bloc de matière végétale qu'il reçoit afin d'en détacher, par déstructuration progressive, des brins ou des fragments et ce en quantité régulée et à délivrer, ces brins ou fragments de matière végétale à l'unité 2, par une zone 10 de délivrance dont il est doté.
Le poste de désagrégation comprend un châssis 1a quadrangulaire monté sur piétement et supportant une enceinte 11, ainsi qu’un moyen de grattage 12 évoluant sur une sole de glissement 110a, horizontale formant, en combinaison avec ledit moyen de grattage 12, le fond de l’enceinte 11. L’enceinte 11 est prévue pour recevoir un bloc compact de matière végétale à déstructurer par grattage, ce dit bloc étant destiné à reposer sur la sole 110a et sur le moyen de grattage 12 pour être soumis à l'action de déstructuration et d'arasement de ce dernier. Le piètement est formé par des montants verticaux 114 installés aux quatre angles du châssis 1a. Le poste de désagrégation pourra reposer directement sur le sol par l'entremise de semelles d'appui ou de roues fixées en extrémité inférieure des montants verticaux 114. Le châssis 1a est formé par assemblage de deux longerons parallèles à deux traverses d’extrémité. Ce châssis reçoit en fixation la sole de glissement 110a, cette dernière étant fixée au longerons et traverses du châssis.
Plus particulièrement, l’invention concerne, selon un premier de ses aspects, l’utilisation, à titre d’électrode de référence dans une cellule d’un système de stockage électrochimique, d’une électrode à base d’un ou plusieurs matériaux organiques électro-actifs de type P, dont la réaction rédox associée présente un potentiel électrochimique constant ; le ou lesdits matériaux organiques de type P étant présents sous une forme partiellement oxydée chargée positivement, avec une compensation de charge par au moins un anion.
Une électrode de référence telle que définie ci-dessus, à base du ou desdits matériaux organiques de type P à l’état partiellement oxydé, chargé positivement, avec insertions d’anions, est désignée plus simplement dans la suite du texte sous l’appellation « électrode de référence selon l’invention ».
Les matériaux de type P considérés selon l’invention peuvent être plus particulièrement choisis parmi : des composés, en particulier des molécules, oligomères ou polymères, porteurs de fonctions rédox choisies parmi : - des radicaux stables O • , N • ou NO • , en particulier des fonctions nitroxyde (NO • ) ou phénoxy (PhO • ) ; tels que par exemple des polymères porteurs de groupements latéraux de structure 2,2,6,6-tétraméthylpipéridinyl-N-oxy (TEMPO) ; - des fonctions éther (-O-) ou thioéther (-S-) conjuguées ; tels que le thianthrène, la phénothiazine, et leurs dérivés de type oligomères ou polymères ; les polymères conducteurs π-conjugués de type polythiophène (PT), par exemple le poly(3,4-éthylènedioxythiophène) ; - des fonctions amines conjuguées, notamment des groupes amines aromatiques ou de type hétéroaryle, tels que la dianiline, la triphénylamine, la polyaniline ou le polypyrrole, des molécules de type viologène ou carbazole, les polyviologènes et polycarbazoles ; et d’autres polymères conducteurs π-conjugués, tels que les polyacétylènes.
Dans un mode de réalisation particulier, le ou lesdits matériaux organiques de type P sont choisis parmi des polymères, de préférence réticulés, porteurs de groupements latéraux possédant une ou plusieurs fonctions nitroxyde, par exemple porteurs de groupements latéraux de structure 2,2,6,6-tétraméthylpipéridinyl-N-oxy (TEMPO).
Comme décrit dans la suite du texte, l’électrode de référence mise en œuvre selon l’invention peut être par exemple à base de poly(2,2,6,6-tétraméthylpipéridinyloxy-4-yl méthacrylate), dit PTMA.
Des matériaux électroactifs organiques de type P ont déjà été proposés pour leur mise en œuvre comme matériaux actifs d’électrodes organiques dans des systèmes de stockage électrochimique, par exemple pour des batteries rechargeables. Par exemple, depuis sa découverte à l’université de Waseda en 2002 [2], plusieurs méthodes de préparation d’une électrode à base de PTMA et sa mise en œuvre comme électrode positive au sein de batteries au lithium, ont été documentées, par exemple dans les publications [3] à [7]. On peut citer également les documents CN101130583 et FR3107614 qui présentent des méthodes pour la préparation d’une électrode de PTMA.
Comme détaillé dans la suite du texte, une électrode de référence selon l’invention peut être obtenue, préalablement à son utilisation dans ladite cellule du système de stockage électrochimique ou générateur électrochimique, à partir d’une électrode à base du ou desdits matériaux organiques de type P, par oxydation partielle du ou desdits matériaux organiques de type P avec une compensation des charges positives crées lors de l’oxydation par insertion d’anions, pour atteindre le potentiel électrochimique constant (autrement dit, le plateau de potentiel).
L’électrode de référence peut être mise en œuvre pour divers systèmes de stockage électrochimique ou générateurs électrochimiques, et notamment pour des batteries métal-ion, notamment des batteries sodium-ion, lithium-ion, potassium-ion, magnésium-ion ; des batteries lithium-soufre ou lithium-air ; et supercondensateurs, par exemple les supercondensateurs hybrides au potassium.
Ainsi, l’invention met en œuvre un système à trois électrodes, les électrodes positive et négative de la cellule du système de stockage électrochimique et, en outre, une électrode de référence selon l’invention à base de matériau(x) organique(s) de type P.
A titre d’exemple, comme illustré dans les exemples qui suivent, l’électrode de référence peut être mise en œuvre dans une cellule d’un supercondensateur, en particulier d’un supercondensateur hybride au potassium.
L’invention concerne encore un système de stockage électrochimique ou générateur électrochimique, par exemple de type batterie métal-ion, batterie lithium-soufre ou lithium-air, ou supercondensateur, comprenant au moins une cellule telle que définie précédemment, intégrant une électrode de référence à base de matériau(x) organique(s) de type P.
L’intégration d’une électrode de référence selon l’invention au sein d’au moins l’une des cellules d’un système de stockage électrochimique ou générateur électrochimique, permet avantageusement d’accéder aux potentiels de chacune des électrodes positive et négative. La connaissance et le suivi des potentiels des électrodes positive et négative permet de pouvoir détecter le cas échéant des défauts potentiels à leur fonctionnement.
(1) 408 g de Ni(OH) 2 , 184 g de Cu(OH) 2 , 100 g de glucose et 20 g de polyvinylpyrrolidone ont été ajoutés à 10 L d’eau désionisée, entièrement agités, broyés au sable à une vitesse de rotation de 1500 tr/min pendant 40 min pour obtenir une suspension mixte.
(2) La suspension mixte a été soumise à un séchage par pulvérisation, avec un débit d’alimentation régulé à 120 mL/min, la température d’entrée régulée à 200°C et la température de sortie régulée à 105°C, pour obtenir un mélange de précurseur après séchage de la suspension.
(3) Le mélange de précurseur a été chauffé à 400°C pendant 8 h sous atmosphère d’azote pour un traitement thermique, puis refroidi pour obtenir un précurseur composite de matériau carboné, de NiO et de CuO.
(4) Le précurseur composite et le carbonate de lithium ont été mélangés à un rapport molaire de Li/(Ni+Cu) = 2,5, et chauffés à 550°C pendant 8 h sous atmosphère d’azote à une pureté de 99,9%, refroidis, concassés et tamisés. On obtient alors un oxyde Li 2 Ni 0,7 Cu 0,3 O 2 riche en lithium à structure noyau-enveloppe.
Selon le procédé de préparation ci-dessus, un oxyde riche en lithium à structure noyau-enveloppe a été préparé. Dans l’oxyde riche en lithium à structure noyau-enveloppe, le matériau carboné d’enveloppe est présent à raison de 2% en masse de Li 2 Ni 0 , 7 Cu 0 , 3 O 2 . Le précurseur était un composite de matériau carboné, de CuO et de NiO, qui est préparé par le broyage au sable en phase liquide du composé métallique et de la source de carbone, le séchage par pulvérisation et la carbonisation à haute température, et le matériau carboné qu’il contient est uniformément appliqué en revêtement sur la surface de CuO et NiO.
Exemple Comparatif 1 Par rapport à l’Exemple 1, aucune source de carbone n’a été ajoutée dans l’exemple comparatif 1 pour le revêtement de carbone.
Un procédé de préparation d’un oxyde riche en lithium comprend les étapes suivantes.
(1) 1 kg de Fe 3 O 4 et 50 g de polyéthylène glycol ont été ajoutés à 25 L d’eau désionisée, entièrement agités, broyés au sable à une vitesse de rotation de 1500 tr/min pendant 30 min pour obtenir une suspension mixte.
(2) La suspension mixte a été soumise à un séchage par pulvérisation, avec un débit d’alimentation régulé à 100 mL/min, la température d’entrée régulée à 220°C et la température de sortie régulée à 110°C, pour obtenir un mélange de précurseur après séchage de la suspension.
(3) Le mélange de précurseur a été chauffé à 600°C pendant 4 h sous atmosphère d’azote pour un traitement thermique, puis refroidi pour obtenir un précurseur de Fe 3 O 4 .
(4) Le précurseur de Fe 3 O 4 et l’hydroxyde de lithium ont été mélangés à un rapport molaire de Li/Fe = 6,0, et chauffés à 650°C pendant 12 h sous atmosphère d’azote avec une pureté de 99,99%, refroidis, concassés et tamisés. On obtient alors un oxyde Li 5 FeO 4 riche en lithium.
Selon le procédé de préparation décrit ci-dessus, un oxyde riche en lithium a été préparé. L’oxyde riche en lithium n’est pas revêtu de carbone. Le précurseur de l’oxyde riche en lithium est le nano-Fe 3 O 4 , qui est préparé par le broyage au sable en phase liquide du composé métallique, le séchage par pulvérisation et le traitement à haute température.
Exemple Comparatif 2 Le moment d’ajout de la source de carbone dans l’Exemple Comparatif 2 a été différent de celui de l’Exemple 1. Dans l’Exemple Comparatif 2, la source de carbone a été ajoutée lors du traitement thermique sous atmosphère inerte.
Aussi, cette mise en correspondance MC peut être réalisée soit de régions candidates à régions candidates, soit de régions candidates à régions correspondantes déterminées lors de la mise en correspondance ou soit de pixel à pixel comme dans l’exemple de réalisation illustré.
Selon les exemples de réalisation illustrés aux figures 6 et 9, il est réalisé une image fusionnée IF avec mise en correspondance d’une image ou portion d’image d’analyse selon la première modalité et une image ou portion d’image d’analyse selon la deuxième modalité et/ou une image ou portion d’image d’analyse selon la troisième modalité. Le procédé assure ainsi, en tant que mise en correspondance, une fusion des images d’analyse selon la première modalité et selon la deuxième modalité et/ou la troisième modalité pour obtenir l’image fusionnée IF. Le procédé assure ensuite une segmentation des images fusionnées pour détecter des régions candidates fusionnées.
L’opération de mise en correspondance MC peut concerner la totalité des images d’analyse ou seulement des parties de ces images d’analyse. Cette mise en correspondance MC se fait pixel à pixel comme expliqué précédemment. A chaque pixel pc(x,y) de coordonnées x, y de l’image composite est attribué une valeur qui dépend des modalités. Cette valeur est par exemple soit un scalaire pc(x,y) de 16 bits avec 8 bits d’absorption et 8 bits de réfraction ou de biréfringence ou soit un vecteur vc(x,y) dont les composantes { vt(x,y), vr(x,y)} sont chacune un scalaire en absorption et un scalaire de réfraction ou de biréfringence. Le plus simple consiste à relever directement la valeur d’un pixel de l’image d’analyse en absorption et d’un pixel de l’image en réfraction ou de biréfringence, mis en correspondance avec le pixel de l’image d’analyse en absorption. Toutefois il est possible de construire chaque pixel fusionné à partir de combinaison de plusieurs pixels voisins dans les images, ou de valeurs interpolées.
Il est à noter que dans les exemples décrits, une image fusionnée IF correspond à une fusion, avec mise en correspondance, des images d’analyse selon la première modalité et selon la deuxième modalité et/ou la troisième modalité. Selon une variante de réalisation non illustrée par les dessins, l’image fusionnée IF peut être identique directement à une image composite délivrée par un capteur d’images composites polarimétriques monochromes, un capteur d’images composites polarimétriques couleurs ou un capteur d’images composites couleurs. Autrement dit, il est possible d’analyser directement comme image fusionnée IF, une image composite polarimétrique monochrome, une image composite polarimétrique couleur ou une image composite couleur.
Selon les exemples de réalisation illustrés aux figures 5, 7 et 8, la mise en correspondance est réalisée de régions candidates à régions candidates. Il est possible d’effectuer un recalage d’une image sur l’autre afin de faire coïncider les régions candidates sur les deux images de modalité différentes. Il est aussi possible de chercher directement les régions candidates localisées dans une même zone du récipient.
Le procédé selon l’invention vise également à choisir des caractéristiques de classification selon la première modalité et des caractéristiques de classification selon la deuxième modalité et/ou des caractéristiques de classification selon la troisième modalité, et/ou des caractéristiques fusionnés qui prennent en compte des caractéristiques combinant de manière logique ou mathématique des images d’analyse selon la première modalité et des images d’analyse selon la deuxième modalité et/ou des images d’analyse selon la troisième modalité. Ces caractéristiques de classification selon la première, la deuxième et la troisième modalité sont des caractéristiques de position, de taille, de forme (concavité, périmètre, surface…) ou de valeurs exprimant l’absorption et/ou la réfraction et/ou la biréfringence (valeurs de photométrie tels que niveau moyen, contraste, variance, textures…).
Selon les exemples de réalisation illustrés aux figures 5 et 6, le procédé selon l’invention met en œuvre une opération EC1, EC2, EC d’extraction des caractéristiques de classification. Selon l’exemple de réalisation illustré à la , le procédé met en œuvre une opération EC1 d’extraction des caractéristiques de classification pour la région candidate RC1, RE1, RL1 des images d’analyse selon la première modalité permettant de définir un vecteur Ct de dimension n représentant n caractéristiques m1i obtenues de l’image d’analyse selon la première modalité pour chaque région candidate. De même, le procédé selon l’invention met en œuvre une opération EC2 d’extraction des critères de classification pour la région candidate RC2, RE2, RL2 des images d’analyse selon la deuxième modalité permettant de définir un vecteur Cr de dimension m représentant m caractéristiques m2i obtenues de l’image d’analyse selon la deuxième modalité pour chaque région candidate.
Il est à noter que selon l’exemple de réalisation illustré à la , l’opération de mise en correspondance MC des régions candidates RC1, RE1, RL1 des images d’analyse selon la première modalité avec des régions candidates RC2, RE2, RL2 des images d’analyse avec la deuxième modalité permet d’obtenir un vecteur Cc de dimension n+m représentant n+m caractéristiques m1i, m2i obtenues pour chaque région candidate mise en correspondance entre les images d’analyse selon la première et la deuxième modalité.
Dans l’exemple de réalisation illustré à la , le procédé selon l’invention met en œuvre une opération EC d’extraction des caractéristiques de classification pour la région candidate fusionnée selon la première modalité et selon la deuxième modalité RCC, REC ou RLC, obtenue après l’opération de segmentation SR. Cette opération d’extraction permet d’obtenir un vecteur Cc de dimension n+m représentant n+m caractéristiques m1i, m2i obtenues pour chaque région candidate mise en correspondance entre les images d’analyse selon la première modalité et les images d’analyse selon la deuxième modalité ou pour les régions candidates fusionnées ou les régions candidates composites issues d’un capteur polarimétrique monochrome, d’un capteur couleur ou d’un capteur polarimétrique couleur.
Dans les exemples de réalisation des figures 5 et 6, les caractéristiques de classification sont déterminées par une analyse préliminaire à savoir des connaissances métiers ou des études statistiques. Des algorithmes d’analyses d’images déterminent les caractéristiques sélectionnées m1i, m2i de position, taille, forme et photométrie. Dans les exemples de réalisation illustrés aux figures 7 à 10, les caractéristiques de classification sont déterminées par apprentissage supervisé en étant enfouis dans des réseaux de neurones entrainés CNN, CNN1, CNN2, comme cela décrit dans la suite de la description. En effet, le rôle des couches dites de convolution des réseaux de neurones convolutifs sont aptes à déterminer par apprentissage, des paramètres leur permettant l’extraction de caractéristiques d’images significatives pour le classement, puis à extraire les dites caractéristiques automatiquement lors du classement par le réseau de neurones entraîné. Par exemple, le réseau de neurone employé peut être selon un modèle de type connu sous l’acronyme RESNET ou VGG ou tout autre réseau connu, ces réseaux étant souvent disponibles en open source.
A l’aide de critères de classification préalablement déterminés appliqués aux caractéristiques de classification, le procédé classe les défauts et par suite, les récipients porteurs de ces défauts. L’opération de classement permet de décider de la classe d’objet Dk de la région candidate ou du récipient parmi la liste des p classes possibles D1, D2, …Dp. Si une région candidate est trouvée dans une seule des deux images selon une première modalité, on vient effectuer une analyse du défaut selon les caractéristiques associées au type d’image exploité mais également l’on prend en compte des caractéristiques associées à l’autre modalité : on effectue une analyse basée sur la fusion des caractéristiques associés aux deux types d’images. Le principe de l’invention repose sur la prise en compte des au moins deux modalités d’inspection pour apporter une information supplémentaire et fiabilisée pour opérer la décision de classement des objets ou des récipients, et donc l’identification des défauts. On rappelle que selon les méthodes de l’art antérieur, lorsque l’information dans une première modalité permet de détecter une région candidate mais que l’information dans une région correspondante d’une image selon une deuxième modalité est très faible, alors l’information dans l’image selon la deuxième modalité est ignorée et ne contribue ainsi pas au classement.
Conformément à l’invention, l’opération de classement est réalisée par un classifieur d’images ayant été entraîné par apprentissage supervisé. Dans les exemples de réalisation illustrés aux figures 5 et 6, le classifieur d’images Cl peut être par exemple, une machine à support de vecteurs (SVM), un classifieur bayésien ou un réseau de neurones NN (Neural Network). Dans les exemples de réalisation illustrés aux figures 7 et 10, sont mis en œuvre en tant que classifieurs d’images Cl, des réseaux de neurones convolutifs CNN (Convolutional Neural Network).
Il doit être compris que le procédé selon l’invention vise à mettre en œuvre une étape d’apprentissage du classifieur d’images utilisé pour le classement des images d’analyse. Cette étape d’apprentissage est bien entendu réalisée préalablement à l’étape de mise en œuvre du classifieur d’images pour le classement des récipients. Ce classifieur d’images est entraîné par apprentissage supervisé, c’est-à-dire par des opérations lui imposant le classement à réaliser.
Le classifieur d’images Cl est entrainé par des méthodes d’apprentissage supervisé consistant à déterminer des paramètres du classifieur d’images à partir d’un ensemble d’objets ou d’images dont la classe est connue, dit ensemble d’apprentissage. Selon cette méthode d’apprentissage supervisé, on fournit au système des données triées, étiquetées, réparties selon un nombre de classes préalablement défini. Chaque donnée est associée, via le tri et l’étiquetage, à une desdites classes, ce qui va permettre à l’algorithme de calculer un modèle plus général permettant par la suite d’associer n’importe quelle donnée non connue, non étiquetée, à une des classes préalablement définies. Cette méthode d’apprentissage supervisé se distingue de la méthode d’apprentissage non supervisé (étant sans a priori sur les classes). Selon cette méthode, on fournit des données en vrac au système, sans aucune forme de tri ou d’étiquetage. Le système se charge lui-même de définir le nombre de classes qui lui semble le plus pertinent et associe à chaque donnée une desdites classes (exemple : algorithme de clustering X-Means). La méthode d’apprentissage supervisé se distingue également de l’apprentissage non supervisé (avec un a priori sur le nombre de classes) : on fournit des données en vrac au système, sans aucune forme de tri ou d’étiquetage. En revanche, on indique au système le nombre N de classes attendues. Le système associe ensuite automatiquement chaque donnée à une des N classes attendues (exemple : algorithme de clustering K-Means).
Le classifieur d’images mis en œuvre dans le cadre de l’invention pour l’inspection de récipients a été entrainé sur un ensemble d’apprentissage comportant des enregistrements composés chacun des images ou régions d’images d’un même récipient selon chaque modalité associées à une classe de la liste des classes, pour que le classifieur d’images entraîné classe les récipients selon des caractéristiques de classification selon les au moins deux modalités. Bien entendu, comme expliqué ci-dessus, la liste des classes pris en compte comporte des représentations d’au moins des défauts verriers.
Chaque enregistrement de cet ensemble d’apprentissage comporte pour un récipient exemple ou de référence: - au moins une image d’analyse selon la première modalité et au moins une image d’analyse selon la deuxième modalité et/ou une image d’analyse selon la troisième modalité mises en correspondance et au moins une étiquette attribuant au récipient exemple, au moins une classe d’objets parmi la liste de classes possibles ou, - au moins une région d’image d’analyse selon la première modalité du récipient exemple, au moins une région d’analyse d’image de la deuxième modalité et/ou de la troisième modalité du récipient exemple mises en correspondance et au moins une étiquette attribuant à la région correspondante du récipient exemple au moins la classe d’objets parmi une liste de classes possibles.
Le mécanisme redox associé à une fonction nitroxyde peut être schématisé comme suit :
D’une manière générale, la réaction redox, associée au passage de la fonction nitroxyde NO • , à sa forme oxydée chargée positivement (ion oxoammonium) avec compensation de charge anionique, présente un potentiel constant de l’ordre de 3-4 V vs Li + /Li.
Le matériau organique de type P peut être plus particulièrement choisi parmi les oligomères ou polymères, de préférence réticulés, porteurs de groupements latéraux possédant au moins un radical stable de type O • , N • ou NO • , en particulier possédant au moins une fonction nitroxyde et/ou phénoxy et plus particulièrement une ou plusieurs fonctions nitroxyde.