FR3143759A1 - Système de détection de casse d’un substrat dans une enceinte - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système de détection de la casse (4) d’un substrat comprenant un module d’acquisition (40), ledit module d’acquisition (40) comprend au moins un capteur (42) apte à être en contact avec un substrat et un contrôleur (44) pour récupérer les signaux dudit capteur et les transformer et une unité de calcul (UC) apte à recevoir les signaux du module d’acquisition (40) et à déterminer une casse d’un substrat, ledit système étant alimenté électriquement par une unité d’alimentation, caractérisé en ce que ledit capteur est un capteur piézoélectrique. FIG 5
Description
L’invention concerne un système permettant de mesurer la casse d’un substrat.
La production d’un vitrage feuilletée consiste en l’assemblage de deux feuilles de verre avec un film intercalaire en polymère comme un PVB. La solidarisation du vitrage se fait par un passage dans un four autoclave pour subir une étape dans laquelle le vitrage est soumis à des contraintes de températures et de pression. Cette étape dans le four autoclave permet la polymérisation du polymère et donc la solidarisation des feuilles de verre.
Un inconvénient de cette étape est que le four autoclave est, par définition, une enceinte dans laquelle il n’est pas possible de voir ce qu’il s’y passe. Or, les risques de casses sont réels. Aujourd’hui les casses dans l’autoclave sont constatées uniquement visuellement à la sortie de cette étape du procédé. Il est pourtant important de connaitre à quel moment dans le cycle les casses sont les plus probables et leur position sur le chevalet. Cette information spatio-temporelle couplée avec des mesures de distribution de température dans l’autoclave devrait permettre de mieux comprendre l’origine des casses et de les minimiser.
Il existe donc un besoin pour un appareil ou système permettant la détection de casse dans une telle enceinte de four autoclave.
La présente invention a pour but de fournir un système de détection de casse dans une enceinte soumise à des contraintes de pressions et de températures.
A ce titre, l’invention concerne un système de détection de la casse d’un substrat comprenant un module d’acquisition, ledit module d’acquisition comprend au moins un capteur (apte à être en contact avec un substrat et un contrôleur pour récupérer les signaux dudit capteur et les transformer et une unité de calcul apte à recevoir les signaux du module d’acquisition et à déterminer une casse d’un substrat, ledit système étant alimenté électriquement par une unité d’alimentation, caractérisé en ce que ledit capteur est un capteur piézoélectrique.
Selon un exemple, le module d’acquisition comprend une unité de conversion pour convertir le signal entrant venant du capteur en une donnée représentative et une unité mémoire.
Selon un exemple, l’unité de conversion comprend un étage d’amplification différentielle, un filtre passe bas et un convertisseur analogique–numérique.
Selon un exemple, le module d’acquisition comprend en outre une unité mémoire.
L’invention concerne en outre une enceinte dans laquelle des substrats sont soumis à des contrainte de température et de pression, ladite enceinte comprenant au moins un chevalet supporte les substrats, dans laquelle ledit chevalet comprend au moins un système de détection selon l’invention.
Selon un exemple, ledit au moins capteur et le module d’acquisition sont agencés dans l’enceinte, l’unité de calcul étant en dehors de l’enceinte.
Selon un exemple, le module d’acquisition et l’unité de calcul ont la même alimentation électrique.
Selon un exemple, le module d’acquisition et l’unité de calcul ont une alimentation électrique séparée.
Selon un exemple, le module d’acquisition et l’unité de calcul sont connectés par un fil.
Selon un exemple, le module d’acquisition et l’unité de calcul sont connectés par une liaison sans fil.
Selon un exemple, le module d’acquisition et l’unité de calcul comprennent chacun un bloc communication.
D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la représente une vue d’une enceinte;
- la représente une vue en coupe d’un substrat ;
- les et 4 représentent un schéma du module d’acquisition selon l’invention;
- la représente une vue d’une enceinte selon l’invention ;
L’invention représenté sur la décrit une enceinte 1 dans laquelle des contraintes de pression et de température sont appliquées. Cette enceinte est apte à accueillir au moins un substrat 2 tel qu’un vitrage. Ce vitrage peut être une feuille de verre seule ou comprendre au moins deux feuilles de verre 20 et un film intercalaire 21 agencé entre ces deux feuilles comme visible à la .
Ce au moins un vitrage est placé dans l’enceinte via un support 3 comme un chevalet ou tout autre support possible.
L’enceinte 1 est muni d’un système de détection de la casse 4 d’un substrat. Ce système de détection de la casse 4 comprend une module d’acquisition 40. Un tel module d’acquisition 40, visible à la , est utilisé afin de récupérer des données et de les stockées provisoirement dans une unité mémoire 46 dudit module d’acquisition. Ce module d’acquisition comprend alors au moins un capteur 42 connecté à un contrôleur 44.
Ces données du module d’acquisition 40 sont destinées à être envoyées vers une unité de calcul UC située en dehors de l’enceinte comme visible à la . Cette unité de calcul est utilisée pour récupérer ces données et les traiter.
Astucieusement selon l’invention, le capteur du système de détection utilise la technologie piézoélectrique. En effet, lorsque le verre est soumis à des contraintes, variations de température et/ou de pression, l’énergie emmagasinée est brutalement libérée. Une partie de l’énergie ainsi libérée est réémise sous forme d’onde élastique, qui se propage dans le verre. Les bruits sonores ou ultrasonores générés peuvent être détectés à l’aide d’éléments piézoélectriques. Ces éléments vont convertir l’onde mécanique en un signal électrique exploitable.
Dans un mode de réalisation, le capteur piézoélectrique se présente sous la forme d’une pastille qui se colle sur la surface du vitrage. Dans ce mode de réalisation, le module d’acquisition 40 comprend une unité de conversion 48 pour convertir le signal entrant venant du capteur en une donnée représentative stockée dans l’unité mémoire. Cette unité de conversion 48 peut être intégrée au contrôleur 44.
L’unité de conversion 48, visible à la , comprend alors un étage d’amplification différentielle 481 pour rejeter le signal commun de ses entrées pour amplifier uniquement la composante différentielle, un filtre 482 passe bas avec une fréquence de coupure à 12Khz et un convertisseur analogique–numérique 483.
Dans ce mode de réalisation, le module d’acquisition 40 est apte à récupérer les données d’une pluralité de capteur. Pour cela, une première solution consiste à avoir une unité de conversion par capteur. Ainsi, le contrôleur 44 présente autant d’entrée pour les capteurs que le nombre de capteur. Un contrôleur 10 voies permettra de connecter 10 capteur et un contrôleur 16 voies permettra de connecter 16 capteurs. Cette possibilité permet la surveillance d’une pluralité de vitrages.
Dans une seconde solution, le module d’acquisition ne comprend qu’une seule unité de conversion, un multiplexeur étant agencé entre les capteurs et le contrôleur, ledit contrôleur étant alors doté d’un démultiplexeur. Le multiplexeur et le démultiplexeur sont ainsi conçus pour fonctionner à une fréquence permettant de récolter les données nécessaires.
Ainsi, lors d’une casse, le son produit est capté par le capteur piézoélectrique. Ce dernier retranscrit ce son en une tension qui est ensuite converti en une valeur puis stockée.
Les données stockées dans l’unité mémoire sont aptes à être utilisées par une unité de calcul. Pour cela, le module d’acquisition 40 est sorti de l’enceinte pour être connectée à une unité de calcul. Cette unité de calcul est alors agencée pour récupérer ces données et les traiter c’est-à-dire les compiler et les afficher.
Alternativement, cette surveillance des vitrages peut être en temps réel. Pour cela, le module d’acquisition est connecté à l’unité de calcul UC en permanence. Cette connexion peut être filaire ou sans fil. Dans ce dernier cas, le module d’acquisition comprend un bloc de communication sans fil. De préférence, ce bloc de communication est situé au niveau de l’enceinte et est connectée par un fil au module d’acquisition. En effet, les conditions de pression et de température du four sont des contraintes de sorte que le four fait un peu office de cage blindée. Pour transmettre des données par voie radio, le bloc de communication est placé sur le four mais hors de l’enceinte mise sous pression et température. Ainsi, le module d’acquisition peut transmettre les données à l’unité de calcul en direct. Ladite unité de calcul comprend aussi un bloc de communication.
Pour l’alimentation électrique, le système de détection est alimenté par une unité d’alimentation. Deux options sont possibles. La première option est applicable, notamment dans le cas où le module d’acquisition est connecté à l’unité de calcul après sortie des vitrages du four. Dans ce cas-là, le module d’acquisition est alimenté par une batterie. Cette batterie est dimensionnée pour permettre au module d’acquisition de fonctionner un temps défini. Ce temps est défini comme au moins égale au temps de présence des vitrages dans le four. Dans ce cas, l’unité de calcul est alimentée par un autre moyen comme une batterie ou par le secteur.
La seconde option consiste à avoir une alimentation sur secteur. Cette alimentation sur secteur nécessite de faire passer un câble dans l’enceinte pour amener le courant.
Si cette seconde option est avantageuse car elle permet d’avoir une alimentation illimitée, elle peut nécessiter une modification dudit four pour faire passer le ou les câbles d’alimentation dans l’enceinte du four.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art.
Claims (11)
- . Système de détection de la casse (4) d’un substrat comprenant un module d’acquisition (40), ledit module d’acquisition (40) comprend au moins un capteur (42) apte à être en contact avec un substrat et un contrôleur (44) pour récupérer les signaux dudit capteur et les transformer et une unité de calcul (UC) apte à recevoir les signaux du module d’acquisition (40) et à déterminer une casse d’un substrat, ledit système étant alimenté électriquement par une unité d’alimentation, caractérisé en ce que ledit capteur est un capteur piézoélectrique.
- Système de détection d’une casse selon la revendication précédente, dans lequel le module d’acquisition (40) comprend une unité de conversion (48) pour convertir le signal entrant venant du capteur en une donnée représentative et une unité mémoire.
- Système de détection de casse selon la revendication précédente, dans lequel l’unité de conversion comprend un étage d’amplification différentielle (481), un filtre passe bas (482) et un convertisseur analogique–numérique (483).
- Système de détection de casse selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel le module d’acquisition comprend en outre une unité mémoire.
- Enceinte dans laquelle des substrats sont soumis à des contrainte de température et de pression, ladite enceinte comprenant au moins un chevalet supporte les substrats, dans laquelle ledit chevalet comprend au moins un système de détection selon l’une des revendications précédentes.
- Enceinte selon la revendication précédente, dans laquelle ledit au moins capteur et le module d’acquisition sont agencés dans l’enceinte, l’unité de calcul étant en dehors de l’enceinte.
- Enceinte selon la revendication précédente dans laquelle le module d’acquisition et l’unité de calcul ont la même alimentation électrique.
- Enceinte selon l’une des revendications 5 ou 6 dans laquelle le module d’acquisition et l’unité de calcul ont une alimentation électrique séparée.
- Enceinte selon l’une des revendications 5 à 8, dans laquelle le module d’acquisition et l’unité de calcul sont connectés par un fil.
- Enceinte selon l’une des revendications 5 à 8, dans laquelle le module d’acquisition et l’unité de calcul sont connectés par une liaison sans fil.
- Enceinte selon la revendication précédente dans laquelle le module d’acquisition et l’unité de calcul comprennent chacun un bloc communication.
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