INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le plateau de circulation 4 comporte en outre des organes de fixation à la paroi verticale de construction. De manière classique, les organes de fixation se présentent sous la forme de deux montants articulés 51 chacun à une extrémité avant sur le plateau de circulation 4 autour d'un axe d'articulation sensiblement parallèle au plateau de circulation 4, entre une position pliée de stockage et une position dépliée d'utilisation sensiblement orthogonale au plateau de circulation 4, au moins un bras pliable 52, reliant le plateau de circulation 4 et le montant articulé 51. Lors de son utilisation, la structure 3 peut s’étendre à plusieurs mètres de hauteur pour former des parois verticales de construction de grande hauteur. Afin d’empêcher la chute d’opérateurs circulant sur le plateau de circulation 4, la structure 3 comporte classiquement au moins un auvent de protection arrière 61 et des garde-corps latéraux 62. Le plateau de circulation 4 comporte en outre une poutre d’appui 70 configurée pour coopérer avec au moins une attache de fixation montée à une paroi verticale de manière à suspendre la structure 3.
Comme illustré à la , le plateau de circulation 4 comporte un châssis central 40C et deux châssis latéraux 40G, 40D (un châssis latéral gauche 40G et un châssis latéral droit 40D) montés coulissants par rapport au châssis central 40C selon le premier axe X. De préférence, les châssis 40C, 40D, 40G sont métalliques.
Le châssis central 40C comporte plusieurs premiers organes de guidage 43, s’étendant selon le premier axe X, et plusieurs traverses horizontales 42, s’étendant selon le deuxième axe Y de manière à former une structure de support pour recevoir un plancher central 41 (voir ). Dans cet exemple, le châssis central 40C comporte deux traverses horizontales 42 ainsi que trois premiers organes de guidage 43 mais il va de soi que leurs nombres pourraient être différents.
Dans cet exemple, les châssis latéraux 40G, 40D sont symétriques. Aussi, par souci de clarté et de concision, seul le châssis latéral droit 40D va être présenté par la suite. Le châssis latéral droit 40D comporte plusieurs deuxièmes organes de guidage 44, s’étendant selon le premier axe X, et une unique traverse horizontale 45, s’étendant selon le deuxième axe Y de manière à former une structure de support pour recevoir un plancher latéral (non représenté). Il va de soi que les nombres de deuxièmes organes de guidage 44 et de traverses horizontales 45 pourraient être différents. Dans cet exemple, la traverse horizontale 45 forme une extrémité du châssis latéral droit 40D.
La représente des courbes d'évolution de l'amplitude maximale B du champ magnétique produit par la sonde 20 du système de mesure de la (courbe B1) et par la sonde 20 du système de mesure de la (courbe B2) en fonction de l'excitation magnétique H.
Dans le mode de réalisation illustré en , lorsque que le diamètre de la tige ferromagnétique 70 est inférieur à 1 mm, le champ magnétique Bz peut localement atteindre la saturation magnétique du matériau composant la tige ferromagnétique 70, typiquement autour de 0.3T.
Dans le mode de réalisation illustré en , le diamètre des spires 52 peut être très petit, typiquement inférieur à 200 μm et la composante Bz du champ magnétique peut atteindre une valeur crête impulsionnelle supérieure à 1 T, directement proportionnelle à l’intensité du courant impulsionnel crête circulant dans les spires 52.
En fonctionnement, l'extrémité 54 de la sonde 20 est placée à l'endroit où se trouve le courant I à mesurer, et est mise en contact physique directe avec le circuit imprimé 3 au niveau de la piste 2. L'axe D de la sonde 20 est agencé de préférence dans une position orthogonale au plan du circuit imprimé 3. Une tolérance de +/-10 degrés pour une mesure à 1 % est néanmoins possible sur l’inclinaison de l'axe D par rapport à la direction perpendiculaire au plan du circuit imprimé 3 dans le mesure où le signal S fourni par le transducteur électroacoustique 60 évolue en cosinus de cet angle.
Le dispositif de commande et d'acquisition 30 fait circuler un courant dans le fil conducteur 50, ce qui entraîne la génération du champ magnétique dans la piste 2 au niveau de l'extrémité 54 de la sonde 20. Lorsque l'extrémité 54 est mise en contact direct avec le circuit imprimé 3, que ce soit un contact direct avec la piste conductrice 2 ou à travers d'un vernis isolant de protection de la piste conductrice 2, les lignes de champ qui sortent de l'extrémité 54 plongent la piste 2, dans laquelle circule le courant I, dans le champ Bz.
Il en résulte une force de Lorentz orientée dans le plan du circuit imprimé 3, dite Transverse Horizontale (TH), perpendiculairement au plan formé par la direction de la composante Bz et la direction du courant I. L'amplitude F de la force de Lorentz est définie par la relation suivante : [Math 1] où V est la vitesse des électrons dans la piste conductrice 2.
Pour détecter un courant électrique I continu, il faut que le champ magnétique soit impulsionnel, pour que la force de Lorentz soit impulsionnelle. L’échantillonnage du courant I à mesurer est ainsi obtenu par application d’un champ magnétique transitoire.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande et d'acquisition 30 est configuré pour fournir une impulsion de courant dans le fil conducteur 50 pendant une durée d'échantillonnage Δt. Ceci entraîne la formation du champ magnétique impulsionnel dans la piste 2 au niveau de l'extrémité 54 de la sonde 20 ayant une composante Bz selon l'axe D.
Cette force de Lorentz existe durant la durée Δt de l’impulsion de courant dans les spires 52. La force de Lorentz engendre une onde ultrasonore également de type Transverse Horizontale (TH) dans le circuit imprimé 3. L'onde ultrasonore se couple à l'extrémité 54 qui est en contact mécanique direct avec le circuit imprimé 3. L'onde ultrasonore remonte le support 53 des spires 52 sous la forme d’une onde de flexion, est transmise au guide fuselé 40, et se propage dans le guide fuselé 40, également sous la forme d’une onde de flexion, jusqu’au transducteur acoustique 60. L’amplitude de l'onde de flexion ultrasonore est notamment proportionnelle à la composante B z du champ magnétique généré dans la piste conductrice 2, à l'intensité du courant I circulant dans la piste 2, et à la durée Δt de l'échantillonnage. L’onde de flexion est polarisée dans le sens du produit vectoriel ^ perpendiculairement au plan de la défini par l’axe D et la tangente à la piste 2. En raison de sa forme générale effilée avec un faible angle au sommet, le guide fuselé 40 favorise la propagation d'un mode acoustique de flexion engendré à l’extrémité 54 de la sonde 20 jusqu'à la base 41.
La transmission de la force de Lorentz sous forme de contrainte imposée à l’extrémité 54 de la sonde 20 correspond à une transmission d’un milieu à plus forte impédance mécanique de rayonnement vers un milieu à plus faible impédance mécanique de rayonnement. L’extrémité 54 de la sonde 20 est donc bloquée lorsqu’elle est au contact du circuit imprimé 3 et est soumise à l’impédance de rayonnement dominante de la surface en contact, en l’occurrence celle du circuit imprimé 3, même si l’impédance transversale intrinsèque (produit de la masse volumique du matériau par la vitesse des ondes transversales dans le matériau) du matériau composant principalement le circuit imprimé 3 est inférieure à celle du support 53. En effet, l’impédance de rayonnement est l’impédance intrinsèque pondérée par le volume de matière contenu dans une demi-longueur d’onde. Cette pondération est très avantageuse pour le circuit imprimé 3 en contact avec la sonde 20, très entourée de matière dans son voisinage proche (inférieur à la demi-longueur d’onde), tandis qu’elle est faible, pour l’extrémité 54 de la sonde 20 très peu entourée de matière.
Dans le mode de réalisation illustré en , la longueur de pénétration de la tige ferromagnétique 70 dans le guide fuselé 40 est réduite de façon que le couplage acoustique entre la tige ferromagnétique 70 et le guide fuselé 40 se produise sur une longueur inférieure à la demi-longueur d’onde de l’onde de flexion se propageant dans le guide fuselé 40.
L’extrémité 42 du guide fuselé 40 à la jonction avec la tige ferromagnétique 70 définit une lèvre circulaire très fine d’impédance de rayonnement inférieure ou égale à celle de la tige ferromagnétique 70 qui y est insérée. La force de Lorentz s’exerce sur une surface quasi ponctuelle et il n’y a aucune résonance acoustique d’extrémité qui pourrait venir gêner la forme d’onde, exceptée une résonance de flexion de la tige ferromagnétique 70 sur sa hauteur. Pour réduire ce risque, la hauteur de la partie de la tige ferromagnétique 70 qui n'est pas insérée dans le guide fuselé 40, c’est-à-dire la hauteur du support 53 des spires 52 de la tige ferromagnétique 70 est réduite de façon à être inférieure à une demi-longueur d’onde de l’onde de flexion qui s’y propage à la fréquence centrale de sensibilité maximale du transducteur acoustique 60.
En l’absence de résonance mécanique de l’extrémité 54 de la sonde 20, le profil de l’onde ultrasonore engendrée par la force de Lorentz est alors imposé par la bande passante du guide fuselé 40 et du transducteur électroacoustique 60. Par ailleurs, le diamètre de base 41 du guide fuselé 40 doit rester petit et comparable à la longueur d’onde pour garder une bande passante élevée. L'impédance intrinsèque du matériau constituant le guide fuselé 40 est égale au produit de la vitesse fondamentale d’une onde transversale dans le matériau par la densité du matériau. On définit l'impédance mécanique de rayonnement de l'extrémité 54 du guide fuselé 40 comme le produit de la vitesse de phase d'une onde acoustique à l’endroit du couplage par la densité du matériau constituant le guide fuselé 40. L'impédance mécanique de rayonnement est particulièrement faible, typiquement 3 à 4 fois plus faible que l’impédance intrinsèque du matériau. Cette caractéristique est avantageusement adaptée à un transfert efficace de la force de Lorentz apparaissant dans la tige 70 rigidement couplée au guide fuselé 40. L'onde acoustique atteint le transducteur électroacoustique 60 qui la convertit en un signal électrique S, par exemple une tension. Le dispositif de commande et d'acquisition 30 est configuré pour mesurer le signal électrique S fourni par le transducteur électroacoustique 60 et en déduire l'intensité I du courant circulant dans la piste 2 et le sens de circulation du courant I dans la piste 2.
La sonde 20 peut fonctionner dans deux modes de fonctionnement, un mode de fonctionnement dit passif et un mode de fonctionnement dit actif. Le mode de fonctionnement passif permet d’observer de façon asynchrone les courants de commutation circulant dans la piste conductrice 2 sur laquelle est posée la sonde 20. Dans cette configuration, la sensibilité de la sonde 20 n’est pas maitrisée car le spectre d’excitation mécanique de la force de Lorentz dépend entièrement de la bande spectrale du courant circulant dans la piste conductrice 2. Néanmoins cette approche est intéressante pour l’observation, c’est-à-dire l’identification de signaux de courant dans une bande de fréquence assez large pouvant atteindre 80 % de la fréquence de résonance centrale du transducteur électroacoustique 60. Le mode de fonctionnement passif est bien adapté pour l’observation de commutation de courants dans une bande spectrale allant de 100 kHz à 2 MHz. Il n’y a pas de sensibilité au courant continu car une force de Lorentz continue ne se propage pas dans le guide conique et ni le transducteur piézoélectrique ni l’électronique d’amplification n’ont de sensibilité à une contrainte statique en comparaison de son pic de sensibilité à sa fréquence centrale de résonance que l’on peut choisir dans une bande qui va typiquement de 100 kHz à 5 MHz.
Le mode de fonctionnement actif exploite l’impulsion de courant circulant dans les spires, pour créer un champ magnétique Bz impulsionnel crête maitrisé, plus intense et échantillonner avec une plus grande sensibilité un courant circulant dans la piste conductrice 2 située sous la sonde 20 à un instant prédéterminé synchrone avec un signal de synchronisation décrit plus en détail par la suite. Dans ce cas, la tige ferromagnétique 70 peut fonctionner en mode saturé. L’impulsion de courant dans les spires 52 a alors de préférence une durée inférieure ou égale à la demi-période de la fréquence centrale de résonance du transducteur électroacoustique 60. En présence d’un courant continu ou alternatif de fréquence inférieure à la moitié de la fréquence centrale du transducteur électroacoustique 60, on parvient à produire une force de Lorentz impulsionnelle calibrée dont l’amplitude est proportionnelle à l’amplitude crête du courant circulant dans la piste conductrice 2. La bande passante d’une sonde 20 étalonnée va donc du continu jusqu’à la moitié de la fréquence centrale du transducteur électroacoustique 60, soit typiquement de 0 Hz à 2 MHz.
Selon un mode de réalisation, l'intensité de l'impulsion de courant dans le fil conducteur 50 est de préférence aussi élevée que possible, en pratique entre 1 A et 100 A crête, de préférence environ entre 30 A et 50 A crête. Selon un mode de réalisation, la durée Δt de l'impulsion de courant dans le fil conducteur 50 est aussi courte que possible, par exemple entre 1 ns et 5000 ns, de préférence environ 100 ns. Dans le cas où le courant électrique à mesurer correspond à une impulsion de courant, la durée Δt est inférieure à la durée de l’impulsion de courant électrique à mesurer. Dans le cas où le courant électrique à mesurer correspond à un courant électrique sinusoïdal, la durée Δt est inférieure à au moins deux fois la période du courant électrique sinusoïdal à mesurer. De façon générale, dans le cas où le courant électrique à mesurer varie dans le temps, la durée Δt est inférieure à au moins deux fois la période correspondant à la fréquence de variation maximale du courant électrique à mesurer.
Le catalyseur G obtenu après calcination contient 0,30% poids en élément platine, 0,29% poids en élément étain, 1,2% poids en élément chlore et 1,3% poids en élément potassium par rapport au poids total du catalyseur, soit une densité surfacique de 1,05 atomes K/nm².
Exemple 8 : Procédé de déshydrogénation du propane à l’aide des catalyseurs A à G
10 cm 3 de catalyseur sont introduits dans un réacteur pourvu d’une coquille chauffante électrique. Les flux de gaz sont envoyés en courant descendant (« downflow » selon la terminologie anglo-saxonne), c’est-à-dire du haut vers le bas par rapport au lit catalytique.
Le débit de propane est à son tour réglé à 28 L/h soit une LHSV de 10,8 h -1 . Le réglage de ce débit correspond au temps initial de la réaction. L’effluent gazeux est analysé par chromatographie gazeuse en calculant les proportions volumiques et massiques de chaque composé. Les produits majoritaires formés participants au calcul de la sélectivité sont le méthane, l’éthane, l’éthylène, le propylène et le benzène.
Dans le tableau 1 ci-dessous sont rapportées les activités après 1 heure et 9 heures de « Time On Stream », le pourcentage de perte d’activité entre 1 heure et 9 heures de TOS et les sélectivités maximales obtenues en propylène et en benzène.
Catalyseur S BET (m²/g) Teneur K (% poids) Densité surfacique K (atomes K/nm²) Activité à 1 heure de TOS gC3/gPt/h Activité à 9 heures de TOS gC3/gPt/h % perte d’activité Sélectivité Propylène %pds Sélectivité Benzène %pds A (comparatif) 190 0,18 0,14 920 650 29,3 91,2 0,7 B (comparatif) 190 3,10 2,51 250 240 4,0 86,4 0,0 C (comparatif) 80 0,27 0,52 660 510 22,7 92,8 0,6 D (comparatif) 80 1,00 1,93 320 305 4,7 88,5 0,0 E (conforme) 190 0,70 0,57 900 780 13,3 96,0 0,4 F (conforme) 190 0,95 0,77 900 780 13,3 96,5 0,3 G (conforme) 190 1,30 1,05 850 750 11,7 96,7 0,2
Les performances du catalyseur A non conforme comportant une teneur en potassium inférieur à 0,40% poids et une densité surfacique de potassium inférieure à 0,5 atomes K/nm² montrent clairement un déficit de sélectivité propylène et une valeur élevée de sélectivité benzène comparativement aux catalyseurs selon l’invention. La désactivation de ce catalyseur est de plus accrue par rapport aux catalyseurs selon l’invention.
Les performances du catalyseur B non conforme comportant une densité surfacique de potassium supérieure à 1,5 atomes K/nm² montrent clairement un déficit d’activité du catalyseur et une sélectivité en propylène plus faible comparativement aux catalyseurs selon l’invention.
Les performances du catalyseur C non conforme comportant une surface spécifique inférieure à 170 m²/g et une teneur en potassium inférieure à 0,40% poids montrent clairement un déficit d’activité et de sélectivité propylène comparativement aux catalyseurs selon l’invention. La désactivation de ce catalyseur est de plus accrue par rapport aux catalyseurs selon l’invention.
Les performances du catalyseur D non conforme comportant une surface spécifique inférieure à 170 m²/g et une densité surfacique en potassium supérieure à 1,5 atomes K/nm² montrent clairement un déficit d’activité et de sélectivité propylène comparativement aux catalyseurs selon l’invention.
La est une vue en coupe, partielle et schématique, d'un autre mode de réalisation de la sonde 20 du système de mesure 10.
La sonde 20 représentée en comprend l'ensemble des éléments de la sonde 20 représentée en à la différence que l'ouverture 44, la tige ferromagnétique 70, et l'aimant permanent 75 ne sont pas présents et que le guide fuselé 40 a la forme représentée en avec le support 53 des spires 52 correspondant alors à une tige cylindrique.
Les sondes 20 selon les modes de réalisation illustrés sur les figures 2 et 6 sont, de façon avantageuse, plus particulièrement adaptées à la détection par échantillonnage synchrone très localisé et quantifié d'un courant électrique continu ou transitoire de faible à forte valeur allant du milliampère à plusieurs ampères.
La est une vue en coupe, partielle et schématique, d'un autre mode de réalisation de la sonde 20 du système de mesure 10 et la est une vue de dessous de la sonde 20 de la . Dans ce mode de réalisation, le guide d'ondes 40 comprend une portion biconcave 45, par exemple biconique, à symétrie de révolution d'axe D dont l'épaisseur se réduit de la périphérie vers l'axe D. L'épaisseur maximale de la portion biconcave 45 est faible devant le diamètre de la portion biconcave 45. Selon un mode de réalisation, la portion biconcave 45 comprend une face supérieure 46 et une face inférieure 47 chacune de forme générale tronconique d'axe D et pointant l'une vers l'autre. La face supérieure 46 et la face inférieure 47 sont reliées à la périphérie de la portion biconcave 45 par un chant 48. La portion biconcave 45 du guide d’onde 40 est adaptée à résonner en épaisseur avec une polarisation perpendiculaire au chant 48.
Le guide d'ondes 40 comprend en outre une portion tubulaire 49 d'axe D se projetant depuis la face inférieure 47 de la portion biconcave 45. L'ouverture 44 s'étend dans la portion tubulaire 49 et dans la portion biconcave 45. La tige 70 est logée en partie dans l'ouverture 44 et se projette en dehors de l'ouverture 44 selon l'axe D du côté de la face inférieure 47. Comme pour les modes de réalisation représentés sur les figures 1 et 4, l’enroulement des spires 52 du fil conducteur 50 est effectué autour de la partie de la tige ferromagnétique 70 située en dehors de l'ouverture 44.
La portion biconcave 45 est inscrite dans un cylindre à base circulaire d'axe D dont le rapport entre la hauteur et le diamètre est inférieur à 5 et préférentiellement 10. A titre d'exemple, le diamètre de la portion biconcave 45 peut être compris entre 10 mm et 50 mm, par exemple égal à 20 mm de diamètre. L’épaisseur de la portion biconcave 45 au niveau du chant 48 peut être comprise entre 1 mm et 5 mm, par exemple égale à 2,7 mm. L'épaisseur de la portion biconcave 45 à l'endroit le plus mince au niveau de la liaison vers la portion tubulaire 49 peut être comprise entre 0,3 mm et 1 mm, par exemple égale à 0,4 mm. Le diamètre de l'ouverture 44, et donc le diamètre de la tige ferromagnétique 70, peut être compris entre 0,5 mm et 5 mm, par exemple égal à 0,75 mm. Le diamètre externe de la portion tubulaire 49 peut être compris entre 1 mm et 6 mm, par exemple égal à 1,2 mm. La hauteur de la tige ferromagnétique 70 est de l'ordre de 1 mm. L'extrémité 54 de la tige ferromagnétique 70 peut être taillée en pointe.
Dans le présent mode de réalisation, l'aimant permanent 75 est situé sur la face supérieure 46 de la portion biconcave 45. De façon avantageuse, les dimensions de l'aimant permanent 75 du présent mode de réalisation peuvent être supérieures aux dimensions de l'aimant permanent 75 du mode de réalisation de la sonde 20 illustré en . L'aimant permanent 75 est en contact physique direct avec la tige ferromagnétique 70. A titre d'exemple, l'aimant permanent 75 correspond à un cylindre dont le diamètre est dans la plage de 1 mm à 10 mm, de préférence de 2 mm à 3 mm, ce qui permet de disposer d’un champ magnétique statique de valeur typique 0,5 T au niveau de la face Nord ou Sud de l’aimant permanent 75 et une décroissance limitée du champ transmis à l’extrémité 54 de la tige ferromagnétique 70 de façon à ce que l’amplitude du champ magnétique produit localement au niveau de la piste 2 atteigne ou dépasse 100 mT à 300 mT.
La flexion de l’extrémité 54 de la sonde 20, sous l’effet de la force de Lorentz, se transmet sous la forme d’un basculement de l’axe de la portion tubulaire 49. Ceci engendre une onde circulaire antisymétrique par rapport au plan médian de la portion biconcave 45 du guide 40 et de type dipolaire qui se propage jusqu’au chant 48 du guide 40.
Dans le présent mode de réalisation, le transducteur acoustique 60 est situé au niveau du chant 48 de la portion biconcave 45. Le transducteur acoustique 60 comprend un demi-anneau supérieur 65A en PZT et un demi-anneau inférieur 65B en PZT disposés en vis à vis. Chaque demi-anneau 65A, 65B couvre au plus une moitié de l’épaisseur du chant 48. Chaque demi-anneau 65A, 65B a un moment dipolaire électrique polarisé en inverse par rapport à l’autre. Le positionnement des demi-anneaux 65A, 65B sur une partie du chant 48 peut être facilité par une collerette 66 de séparation du chant 48 en une portion supérieure et une portion inférieure. Les demi-anneaux 65A, 65B peuvent être fixés au guide 40 par collage. Le transducteur acoustique 60 résonne en épaisseur avec une polarisation perpendiculaire au chant 48 de la portion biconcave 45. Les demi-anneaux 65A, 65B sont connectés électriquement en parallèle et le plan de délimitation des demi-anneaux 65A, 65B passant par le centre des anneaux doit être orienté perpendiculairement à la direction de circulation du courant à mesurer. Il en résulte que le transducteur électroacoustique 60 est configuré pour détecter une onde antisymétrique de plaque, tel le mode de Lamb antisymétrique A0 qui serait principalement engendré dans un guide d’épaisseur constante. Néanmoins ici, la portion biconcave 45 du guide 40 est amincie, ce qui réduit son impédance de rayonnement au centre de la portion biconcave 45 au niveau du contact de l’extrémité 54 avec la piste 2 à sonder, de sorte que la charge mécanique de la piste 2 par l’extrémité 54 de la sonde 20 est très largement imposée par l’impédance mécanique du circuit imprimé 3. Le guide d’onde 40 constitue la masse électrique s’il est en matériau conducteur électriquement. Pour une épaisseur de 1 mm, la résonance des demi-anneaux 65A, 65B se situe autour de 1,2 MHz et le temps de transit des ondes ultrasonores entre la portion tubulaire 49 et les demi-anneaux 65A, 65B est voisin de 3,5 μs.
A titre de variante, les demi-anneaux supérieur et inférieur 65A, 65B peuvent être étendus à des anneaux complets sous réserve d’inverser la polarisation des demi-anneaux situés dans un même plan, chacun étant responsable de la détection d’une moitié de l’onde dipolaire circulaire antisymétrique qui se propage dans le guide 40. A ce moment-là, les quatre demi-anneaux peuvent être connectés en parallèle, les quatre signaux de réception étant tous en phase.