CA1296199C - Mecanisme indicateur polyvalent pour le controle de temperatures - Google Patents
Mecanisme indicateur polyvalent pour le controle de temperaturesInfo
- Publication number
- CA1296199C CA1296199C CA000498132A CA498132A CA1296199C CA 1296199 C CA1296199 C CA 1296199C CA 000498132 A CA000498132 A CA 000498132A CA 498132 A CA498132 A CA 498132A CA 1296199 C CA1296199 C CA 1296199C
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- temperature
- passage
- chambers
- shape memory
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
: Ce mécanisme indicateur est du type dans lequel le dépassement d'une température déterminée se traduit par une coloration irréversible ou la mise en route ou l'arrêt d'une machine. Selon l'invention, chaque coloration, mise en route, ou arrêt est déclenché à l'aide d'un élément en un alliage à mémoire de forme. La coloration à une température déterminée peut être obtenue par le mélange d'un corps liquide à cette température avec au moins un colorant, le corps et le colorant associés à cette température sont placés chacun dans une chambre distincte du boîtier du dispositif, un obturateur formé dans un alliage à mémoire de forme dont la température de transformation est sensiblement égale à la température déterminée ferme le passage faisant communiquer ces chambres. Application au contrôle de la température de produits pharmaceutiques, médicaux, surgelés, etc...
Description
La présente invention a pour objet un procédé polyvalent pour le controle de températures. Il s'applique à tout objét, tout produit, toute machine, dont la qualité ou la fiabilité
dépendent essentiellement du respect de températures données, S Ce contrôle doit lui-même répondre à des critères de fiabilité et de rentabilité; il doit être effectué en continu pour tout ou partie de la chaîne fabrication-stockage-distri-bution-vente d~un produit, ou encore tout au long du fonction-nement d'une machine.
La présente invention propose une solution originale par sa conception même; c'est un procédé mécanique dont les fonc-tions sont multiples et qui répond au problème suivant : être capable d~enregistrer les variations de températures durant la vie d'un produit ou le fonc-tionnement d'une machine.
Ainsi se ~résentent divers cas de figures, résolus par notre invention, dont nous donnerons tout de suite quelyues exemples :
- le produit est fabriqué (traitë ou prélevé) à une température de fabrication (T~) supérieure à sa tempéra-ture de conservation (l'c), puis utilisé à une température d'u-tili-sation (TU)-Cf. Figure (1)-La figure (1) résume les trois cas alors possibles :
- Soit le produit est conservé à une température (TCl) qui ne doit pas dépasser une tempéra-ture seuil (l'sl) avant d'être utillsé à une tçmpérature d'u-tilisation (TUl) Nous avons la relation :
Tf> Tul~ Tsl~ cl Ce peut être, par exemple, le cas d'un produit issu du sang, le plasma : le plasma est prélevé à + 37C, il doit être conservé à une température inférieure à - 30C puis utilisé à
température ambiante + 20C environ.
- Soit le produit est conservé à une température (TC2), il ne doit alors pas descendre au-dessous d'une température seuil (TS2), avant d'être utilisé à une -température (TU2).
r$J~
Nous avons la relation : -Tf) Tu2~ Tc2~ Ts2 - Soit le produit est conservé à une température (Tc3) qui se situe entre un seuil in~érieur (Ts3) et un seuil su-périeur (Ts4) avant d'être utilisé à une température ~Tu3).
Nous avons la relation-:
Tf~ TU3~ TS4 > TC3> Ts3 Ce peut être, par exemple le cas du sang. Le sang est prélevé à + 37C, il doit être conservé entre + 2C et + 6C
(température de conservation moyenne + 4C) puis utilisé à
température ambiante, environ + 22CC.
_ Autre exemple, le produit est fabriqué (traité ou prélevé) à une température de fabrication (I'f) inférieure à sa tempéra-ture de conservation (Tc), elle-même inférieure à la température d'utilisation (Tu).
Nous retrouvons là les trois possibilités décrites par la figure l,mais avec une inversion quant à la température de fa-brication.
Le traitement de produits surgelés est un exemple type de
dépendent essentiellement du respect de températures données, S Ce contrôle doit lui-même répondre à des critères de fiabilité et de rentabilité; il doit être effectué en continu pour tout ou partie de la chaîne fabrication-stockage-distri-bution-vente d~un produit, ou encore tout au long du fonction-nement d'une machine.
La présente invention propose une solution originale par sa conception même; c'est un procédé mécanique dont les fonc-tions sont multiples et qui répond au problème suivant : être capable d~enregistrer les variations de températures durant la vie d'un produit ou le fonc-tionnement d'une machine.
Ainsi se ~résentent divers cas de figures, résolus par notre invention, dont nous donnerons tout de suite quelyues exemples :
- le produit est fabriqué (traitë ou prélevé) à une température de fabrication (T~) supérieure à sa tempéra-ture de conservation (l'c), puis utilisé à une température d'u-tili-sation (TU)-Cf. Figure (1)-La figure (1) résume les trois cas alors possibles :
- Soit le produit est conservé à une température (TCl) qui ne doit pas dépasser une tempéra-ture seuil (l'sl) avant d'être utillsé à une tçmpérature d'u-tilisation (TUl) Nous avons la relation :
Tf> Tul~ Tsl~ cl Ce peut être, par exemple, le cas d'un produit issu du sang, le plasma : le plasma est prélevé à + 37C, il doit être conservé à une température inférieure à - 30C puis utilisé à
température ambiante + 20C environ.
- Soit le produit est conservé à une température (TC2), il ne doit alors pas descendre au-dessous d'une température seuil (TS2), avant d'être utilisé à une -température (TU2).
r$J~
Nous avons la relation : -Tf) Tu2~ Tc2~ Ts2 - Soit le produit est conservé à une température (Tc3) qui se situe entre un seuil in~érieur (Ts3) et un seuil su-périeur (Ts4) avant d'être utilisé à une température ~Tu3).
Nous avons la relation-:
Tf~ TU3~ TS4 > TC3> Ts3 Ce peut être, par exemple le cas du sang. Le sang est prélevé à + 37C, il doit être conservé entre + 2C et + 6C
(température de conservation moyenne + 4C) puis utilisé à
température ambiante, environ + 22CC.
_ Autre exemple, le produit est fabriqué (traité ou prélevé) à une température de fabrication (I'f) inférieure à sa tempéra-ture de conservation (Tc), elle-même inférieure à la température d'utilisation (Tu).
Nous retrouvons là les trois possibilités décrites par la figure l,mais avec une inversion quant à la température de fa-brication.
Le traitement de produits surgelés est un exemple type de
2~ la relation Tu~ Ts~ Tc~ Tf. Ils doivent en effet être fabri.qués à des températures bass~s de l'ordre de - 35C,puis conservés à
des températures in~érieures à -15C puis remontes en tempéra-ture pour être utilisés.
Nous avons là donné quelques exemples concernant des pro-duits, il va sans d.ire que ces évolutions en température concer-nent également dea machines ou la protection de composants élec-~troniques (ou. autres).
En effet, la présente invention s'applique à des domaines variés tels que :
. La Santé (produits pharmaceutiques, produits sanguins injec-tables, organes destinés aux transplantations). Les produits sanguins injectables deviennent de plus en plus des produits rares et coûteux et il est impossible à l'heure actuelle, de .
contrôler en continu, par un témoin, dans la "chaine du sang", le maintien en température (4C~ 2C, Journal Officiel du `3~
.15 Septembre 1983).
i~ Ainsi la qualité du produit n'est pas assurée par un témoin unique tout au long de la "chaine du sang", celle-ci n'est donc pas complète et-l'on assiste au non-emploi de produits sanguins (et donc à leur destruction). Il en résulte une perte,alors qu'il s'agit d'un produit de plus en plus rare et coûteux.
. L'alimentaire La maintenance a la température adéquate de .. . . . .. .
produits surgelés par exemple ne peut être contrôlée en perma-nence durant toute la "chaîne du froid" ~de la fabrication à
la vente). La qualité des produits en pâtit. De plus, pour les surgelés, les viandes par exemple, un problème se pose à la fabrication: il faut réaliser une surgelation qui suive une vitesse de descente en température adéquate afin que les cel-lules de la viande fraîche ne se dégradent pas. Ainsi, laviande ne sera pas flasque et molle et donc de qualité moindre, lors de la décongélation pour la consommation. Un contrôle con-tinu de la fabrication à la vente permettrait un meilleur ni-veau de qualité, ~ermettrait de garantir la non toxicité du produit.
. Le domaine de l'industrie La robotisation et l'automatisa-, tion vont en augmentant, et en s'étendant à toutes les bran-. ches de l'industrie, un contrôle cont.inu de la qualité des mécanismes devra s'effectuer. Des composants électroniques, par exemple~, ne doivent pas dépasser des seuils de tempéra-ture pour ne pas tomber en panne, un "marqueur" judicieusement placé permettrait de détecter la panne et de.gagner ainsi un temps (et éviter une perte financière) appréciable.
Ces seuls trois exemples d'utilisation de ce mécanisme de contrôle dans des domaines différents-montrent le gain que peut permettre ce mécanisme (coût de la perte des produits sanguins stockés, coût de l'absorption de produits frelàtés, coût des arrêts de mécanismes en panne, etc...). Il s'avère donc intéressant et nécessaire de developper des techniques .9 de contrôles continus simples et souples, pouvant ~'adap-ter à des domaines distincts. Le type de procédé que nous allons décrire peut répondre à ces problèmes et devenir d'une utili-sation coùrante. Il peut êt~re utilisé tout au long de la chaîne fabrication vente, mais aussi à tout moment choisi de cette chaîne (à la fabrication ou pendant le traitement ou pendant le s-tockage ou de la distribution ou à la vente).
Nous allons donc associer à l'objet contrôlé quel qu'il soit un dispositif modulable qui va du plus simple au plus compliqué puisqu'il peut indiquer soit une température (tem-pérature d'utilisation ou de fonctionnement) soit plusieurs températures (température d~utilisation ou de fonctionnement et plusieurs températures seuils).
Ce mécanisme-indicateur-polyvalent est caractérisé par diverses propriétés :
. Il permet la visualisation simple du dépassement de - seuil (s) de température (s);
. Il est irréversible une fois declenché, . Les seuils de températures à détecter peuvent être multiples puisque ce mécanisme remplit une triple fonction :
le contrôle de descente en tempéra-ture, le contrôle de remon-tée en température, le contrôle de la température d'utilisa-- tion;
. La vitesse d'autodéclenchement es-t très rapide;
. Il permet une grande ~récision dans la détection de la température fixée au 1/10 de degré près;
. Il couvre une très large gamme de :températures : de - 70C à plusieurs centaines de degrés;
. Le temps de réponse nécessaire à l'autodéclenchement du mécanisme est modulable, on peut ainsi ménager des temps de retard;
. Ce mécanisme s'auto-déclenche. L'armement du mécanis-me se fait de lui-même, sans aucune intervention ou manipu-lation extérieures;
. .
. Il est, de ce fait, lnviolable. On ne peu~ modifier le marquage opéré par le (s~ dépassement (s) de seuil (s);
. Il est quasiment indestructible du fait de la solidi-té des différents éléments qui le composent. Il peut donc être soit récupéré, soit jeté après utilisation. Il a, de plus, une grande longévité;
. Il est fabriqué indépendamment de sa température d'u--tilisation, meme lorsqu'il s'applique à de très basses tempé--ratures;
. Il s'adapte au produit qu'il va contrôler : les corps servant à visualiser les anomalies en température peuvent être divers et simples. Lorsqu'il s'agira de contrôler des produits san~uins ou alimentaires, ces corps pourront étre simplement de l'eau et des-colorants non toxiques, les matériaux utilisés pour chaque élément étant eux-mêmes non toxiques;
. Enfin, sa taille peut être variée (au plus petit : 20 mm environ).
En ce qui concerne llidée d'un contrôle continu par des témoins (thermomètres, marqueurs...) des dizaines de brevets existent.
Dès 1925, le brevet US 15 35 536, utilise un corps dont la température de fusion est celle, limite, à ne pas dépasser pour le stockage. Ce corps est combiné à un coloran-t, de sorte que si la température de stockage atteint cette température limite, le'corps se liqué~ie et se colore au contact du colo-rant. Cette coloration, qui permet de visualiser la tempéra-ture limite est irréversible, même si, ultérieurement la tem-pérature baisse et que consécutivement le corps se solidifie à nouveau.
A partir de cette idée simple, de nombreux brevets ont été déposés dans le monde, partant toujours du principe de passage d'un corps de l'état solide à l'état liquide dès le dépassement vers le haut de la température criti~ue et en proposant des améliora-tions.
Le brevet français n 1.515.914 en est un exemple type. Il slagit d'un procédé concernant le contrôle de la conservation de produits congelés ou surgelés, procédé qui améliore et complète celui décrit dans un brevet ~rançais antérieur de l'un des demandeurs (N 1.3~1.673 du 7.12.62). La dif~érence est que, si dans le brevet francais antérieur (N
1.391.673), le témoin doit être stocké à basse température pour éviter qu'il se liquéfie par accident, par contre, dans le brevet français (1.515.914), un armement du système est imaginé afin d'éviter le stockage à basse température. L'armement consiste en une capsule mince contenant le liquide, qui est ainsi séparé du colorant à température ambiante. Lors du refroidissement pour atteindre la température basse de stockage, le liquide se solidifie et casse l'ampoule; il est alors en con-tact avec le colorant (ou le papier absorbant si le liquide est déjà colorant), mais il est solide et non poreux, rien ne se passe. En revanche, si la température remonte au-dessus du seuil critique, le solide redevient liquide et la coloration est alors visible.
De nombreux brevets ont é-té déposés au-tour Z5 de ce type d'armement, très peu sont appliqués car ils ne réunissent pas, en fait, toutes les caracté-ristiques suivantes: irréversibilité, sûreté, indestructibilité, inviolabilité et compatibilité
avec le milieu auquel se fait l'application;
caractéristiques indispensables à une manipulation et au fonctionnement d'un procédé de contrôle.
L'objet de la présente invention est de remédier à ces inconvénients.
Le but est atteint en ce que, dans le procédé destine au contrôle de températures déterminées selon l'invention, qui est du type dans lequel le dépassement d'une temperature déterminée B
~ 6 est indiqué par une coloration irreversible. La colora-tion est déclenchée à l'aide d'un élément en un alliage à mémoire de forme.
Ces alliages a mémoire de forme sont des alliages qui 6a ._ ;3 .. .
peuvent subir une dé~ormation de plusieurs pour cent tjusqula 10% dans certains cas) dans une certaine gamme de températu-res et retrouver intégralement leur forme initiale après ré-chauffage. Cet effet est associé à une transformation struc-turale réversible de type martensitique qui se produit entrela température de déformation et la température à laquelle l'échantillon est chauffé.
Les transformations martensitiques mettent en jeu des déformations macroscopiques qui disparaissent lors de la transformation inverse.
On ne peut, comme pour les transformations avec dif-fusion, inhiber les transformations martensitiques par une vitesse de refroidissement (ou de réchauffage) suffisamment importante, celles-ci s'effectuent même lors d'une trempe rapide.
En général, ainsi que le montre la figure 2, cette trans-formation de type martensitique s'effectue à température dé-croissante, elle commence à une température el et devient com--plète à une température ~2.
La transformation inverse commence à une température ~3 (supérieure à la température ~2) et se termine à une tempéra-ture 04 (supérieure à la température ~1) s'il existe un phé-nomène d'hystérésis.
S'il nly a pas d'hystérésis les températures ~1 e-t fl2 sont respectivement égales aux températures ~4et ~3.
En outre, à chaque température comprise entre les tem-pératures limites ~1 et ~2 correspond un certain taux de transformation de type martensitique, indépendant du temps, et par conséquent un certain taux de déformation A % de l'al-liage, la déformation maximale étant bien évidemment obtenueà la température ~2 Dans le cas présent, la coloration sera à une tempéra-ture determinée déclenchée par la déformatlon d'un alliage a mémoire de forme à cette température déterminée.
.. .
Ainsi, il n'est plus nécessaire, bien que cela soi-t tou-jours possible,de prévoir un corps dont la -température de fu-sion soit égale à celle dé-terminée devant être indiquée par le dispositif.
Il existe à ce jour de nombreux matériaux qui présen-tent cet effe-t de mémoire de forme :
( codification internationale) (at : catome pour cent) Ag - 45 at Cd - Cu - 25 at AL
Cu - 15 at Sn - Cu - Zn - Al Ni - 50 at Ti - Fe - 27 à 33 at Ni Co - 19 à 30 at Ni - Au - 46 à 50 at Cd Ti - 45 Ni - 5 Fe - Mn - 5 à 20 at Cu En plus de ces matériaux métalliques, des ceramiques, les hauts polymères (polyéthylène, polybutène 1 isos-tatique) et certains matériaux biologiques tels la kératine, présentent des transformations martensitiques.
Toujours dans le cadre de l'exemple du sang, certains alliages ternaires Cu - Zn - Al présentent, selon leurs pour-centages respectifs, au voisinage de la tempéra-ture ambiante une mémoire de forme réversible quasiment complè-te.
_ Actuellement, plusieur~ sociétés fabriquent des alliages à mémoire de forme, ci-tons pour mémoire :
- RAYCHEM Corpora-tion (California 94025 USA) - DELTA MEMORY METAL COMPANY (Ipsurch Suffolk England) - PROTEUS (marque commerciale de INSTUUTMETALLKONDE, et METALLURGIE HOBOKEN - OVERPELT).
Ainsi, avec un tel mécanisme, deux grands types de forme d'exécution de l'invention sont proposés reposant sur l'exis-tence ou L ~ absence d'hystérésis pour ces matériaux à mémoire de ~orme :
Avantageusement, selon une première forme d'exécution de l'invention, le corps et chaque colorant associés à cette tem-pérature déterminée sont placés chacun dans une chambre dis-tincte ménagée à l'in-térieur du boi-tier, ces chambres communiquant entre elles à l'aide d'au moins un passage. ~n obturateur formé dans un alliage à mémoire de forme dont la température de transformation est sensiblement égale à la tem-pérature déterminée devant être visualisée, ferme le (ou chaque) passage faisant communiquer ces chambres.
Ainsi, lorsque la température déterminée devant être visu-alisée est atteinte, l'alliage à mémoire de forme subit une transformation structurale, de type rnartens:itique, accompagnée d'une dé~ormation et rétablit la communicat:ion entre les cham-bres contenant le corps liquide à cette température et le oules colorants. Le corps, liquide, est donc coloré, ce qui permet de visualiser que la température déterminée a été atteinte.
Dans le cas où une température déterminée devant être in-diquée est supér.ieure à la température de stockage du produi~
selon une forme particulièrement avantageuse de l'invention, le corps associé à cette température déterminée a une température de fusion sensiblement égale à celle déterminée et la transfor-mation de type martensitique de l'alliage à mémoire de forme associé s'effectue avec hystérésis.
Bien entendu, dans le cas où plusieurs tempéra-tures dé-ter-minées doivent être indiquées, un même colorant peut être as-socié à différents corps associés chacun à une tempéra-ture dé-terminée, un obturateur e~ un alliage à mémoire de forme étan-t associé à chaque corps et obturant le passage entre la chambre contenant c.e corps et celle contenant le colorant.
Selon une autre forme de réalisation de la présente in-vention, chaque corps associe à une température déterminée, et liquide à cette température, et chaque colorant associé à ce corps et donc à la température déterminée, est placé dans une -chambre respective distincte ménagée à l'intérieur du boîtier,ces chambres communiquant entre elles à l'aide d'au moins un passage et étant séparées par au moins un dispositif de type piston actionné par au moins un ressort formé en un alliage à
mémoire de forme dont la température de transformation est sensiblement égale à celle déterminée, le dispositif de type piston étant déplacé sous l'efet du ressort entre une position dans laquelle il libère le (ou les) passage (s) entre les cham-bres contenant chaque corps et chaque colorant associés à cette température déterminée, et une position dans laquelle il ferme ce ~ou les) passage (s).
Selon l'alliage à mémoire de forme utilisé, le ressort formé dans cet alliage s'allonge ou se raccourcit lorsque la température de transformation de l'alliage est atteinte.
Avantageusement-, dans le cas où deux ou plusieurs tempé-ratures déterminées sont comprises entre les températures limites de la transformation de type martensitique d'un alliage à mémoire de forme, dont la température de transformation est sensiblement égale à la température déterminée supérieure à indiquer, les dif-férentes déformations de ce ressort aux différentes températures déterminées sont utilisées pour déclencher chaque coloration cor-respondant à chaque température déterminée.
Avantageusement, une capsule fragile contenant un colorant est placée à l'intérieur de la chambre contenant le corps asso-cié à une température déterminée, cette capsule étant apte àêtre brisée par le dis~ositif de type pis-ton lorsque la tempéra-ture determinée est atteinte.
- Avantageusement, dans le cas où une température de seuil déterminée est supérieure à la température de stockage du pro-duit, et est atteinte ~ar celui-ci lors du simple passage de la température de fabrication à la température de stockage, un en-semble dont la forme a été judicieusement choisie permet de réa-liser l'auto-armement du dispositif indicateur lorsque cette tem-pérature de seuil déterminée est atteinte, lors du passage de la température de fabrication à la température de stockage. Ces moyens d'auto-armement évitent le déclenchement de la coloration lors du passage de la température de fabrication à celle de stockage, mais permettent le déclenchement de cette coloration lorsque, ul-térieurement, cette température de seuil est atteinte à partir de la température de stockage.
Avantageusement, ain de réaliser l'auto-axmement du dispositif indicateur a une température déterminée, des moyens d'obturation aptes à e-tre neutralisés obturent le passage entre les chambres contenant le corps et le (ou les) colo-rant(s) associés à cette température déterminée; des moyens à piston, associés à un ressort en un alliage de forme dont la température de transformation est sensiblemen-t egale à celle déterminée étant:
- aptes à neutraliser ces moyens d'obturation lorsque le température atteint la température determinee;
- à obturer ce passage entre les chambres lorsque la temperature devient inférieure à celle determinee.
- et à le liberer lorsque la temperature devient supérieure à celle déterminée.
Les moyens d'obturation peuvent etre formés par exemple par un bouchon éjectable ou par un film perforable.
Bien entendu, ces diférentes formes de réalisation du dispositif indicateur peuvent etre combinées entre elles de multiples façons, a~in d'obtenir des disposi-tifs indicateurs aptes à
indiquer diférentes températures determinées.
Dans un sens large, la présente invention concerne un dispositif indicateur destiné au controle de températures déterminées comprenant un boîtier au moins partiellement transparent constituant deux chambres contiguës, un passage étant prévu entre les deux chambres, ces chambres étant généralement fermees et ne communi-quant entre elles qu'a l'aide du passage;
,~ 11 ~r un moyen obtura-teur comportant un corps d'ob-turateur pouvant se déplacer dans le passage selon une direction prédéterminée en-tre une position de bloquage du passage et une position de débloquage du passage, et un élément métallique à mémoire de forme placé dans le boîtier mais a l'extérieur de la chambre, lequel élément est -tendu entre le boitier et le corps d'obturateur et change de longueur selon la direction prédéterminee lorsqu'il se refroidit à une temperature de transition predeterminee pour retenir le corps d'obturateur en position de bloquage lorsque l'element se trouve au-dessus de la temperature predéterminée, et déplace le corps d'obturateur en direction de débloquage lorsque l'élement est sous la temperature de transition;
un corps liquide placé dans une des chambres fermées et renfermé dans cette derniere lorsque l'élement a memoire de forme est sous la temperature de transition;
un moyen prevu dans l'autre chambre pouvant effectuer la coloration du liquide lorsque ce dernier n'est pas congelé mals mou lorsqu'il est congele, de façon a ce que le liquide ne sera colore que lorsque l'élément se refroidira sous la température de transition.
De toute façon, la présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques seront mises en évidence a l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé
représentant a titre d'exemples non limitati~s plusieurs formes d'exécution de ce dispositif indicateur:
- Figure 1 est un diagramme indiquant les diverses possibilités de variations de températures d'un produit ou d'un mécanisme a différentes etapes de sa vie;
~ lla ~, .
- Figure 2 es-t le cycle d'hystérésis de la transformation martensitique d'un alliage a mémoire de forme:
- Figure 3 est une vue similaire a figure 1 dans le cas ou le produit est une poche de sang;
llb - Figures 4 à 10 sont des vues en coupe longi~udinale de différents dispositifs indicateurs permettant la détec-tion de deux températures seuils, le dispositif des figures 7 à 10 étant représenté dans ces fiyures respectivement aux températures de 37C, 4C, 2C et 6C.
- Figures 11 et 12 sont des vues en coupe longitudinale de différents dispositifs indicateurs permettant la détection de trois températures.
- - Figure 13 est une vue similaire à figure 1 dans le cas de produits surgelés ou congelés.
- Figures 14 à 17 sont des vues en coupe longitudinale d'un dispositif indicateur pour produits surgelés respective-ment aux températures de 20C, - 35C, - 35C à - 18C et - 15C, - Figure 18 est un diagramme mettant en évidence les dif-férences entre la vitesse de congélation d'un bloc réfrigérant et celle souhaitée pour un produit, - Figure 19 est un diagramme montrant le pilotage de la vitesse de congélation d'un produit à l'aide d'alliage à mé-moire de forme.
Exemple 1 :
Dispositif permettant ~a détection de deux températures seuils (figures 3 à 10):
Le dispositif indicateur de -températures selcn l'inven-tion va être décrit ci-après en application à un exemple bien particulier~qui est celui de la fabrication, de la conversa-tion et de l'utilisation des poches de sang destinées aux trans-fusions sanguines. En effet, la conservation de sang pose des problèmes intéressants compte tenu notammen-t de la précision (4C~ 2C) avec laquelle la température de conservation doit être maintenue.
La figure 3 iIlustre par un diagramme les différentes températures atteintes par les poches de sang à différents stades de leur fabrication et utilisation c'es-t-à-dire les variations de température (I') de ce produit en fonc-tion du temps (t).
Le sang est prélevé à une -température de 37C ~To), il est conditionné dans des poches puis sa températures est abaissée jusqu'à 4C qui constitue sa température de stockage (Tl). Ce sang est stocké pendant un certain temps, au cours duquel sa température ne doit pas monter au-dessus de 6C
(T2) ou descendre au-dessous-de 2C (T3). Enfin, il doit être porté à une température d'au-moins 20DC (T41 avant d'être uti-lisé.
La figure 4 montre une première forme de réalisation du dispositif indicateur selon l'invention, appliqué au contrôle de la température pour la conservation du sang.
Le sang devant être maintenu entre 2C et 6C pour con-server toutes ses qualités, le dispositif indicateur doit pou-voir indiquer si ces températures ont été dépassées,tout enpouvant être associé aux poches de sang dès leur fabrication.
L'indicateur (2) se présente essentiellement sous la forme d'un boîtier (3-) transparent en totalité ou en partie et pouvant être par exemple en polystyrène ou en un autre ma-tériau synthétique. Ce boîtier (3) délimite intérieurementtrois chambre (9,5,6) contenant respectivement un premier corps dont le point de fusion est à 6C, un colorant et un second corps liquide à 2C, ce corps pouvan-t être de l'eau.
Les chambres (4) et (5) communiquent à l'aide d'un passaye (7), les chambres (5) et (6) communiquent à l'aide d'un pas-sage (8).
Ces passages (7) et (8) sont fermés respectivement par un bouchon (9) en un premier alliage à mémoire de forme dont le point de transformation est sensiblement à 6C et par un bouchon (10) en un second alliage à mémoire dont le point de -transformation est à 2C.
Lorsque le sang est prélevé, il se trouve à une tempé-rature de 37DC, l'indicateur (2) est ~ixé sur la poche de sang, par exemple par agraffage de façon à ne pas pouvoir être remplacé ultérieurement ~ar un autre indicateur. La poche de sang, une fois remplie, est portée à sa tempéraiure de con-servation soit 4C. Lors du passage de 37C à 4C, la tempé-rature seuil de 6C est atte.inte. A cette température, le pre-mier alliage formant le bouchon (9) subit un rétreint du faitde sa transformation,et libère donc le passa~e (7) entre les chambres (4) et (5). Cependant, à cette même température de 6C, le premier corps qui peut être du benzène, du tétradé-cane...etc,.se solidifie et n'étant pas poreux, n'est pas co-loré par le colorant de la chambre (5).
Par contre, si par la suite, au cours du stockage, latempérature du sang dépasse 6C, le premier corps contenu dans la chambre (4) redevient liquide et.se colore au contact du colorant de la chambre~(5), le bouchon ~9) étant encore ré-tréci, du fait de l'hystérésis accompagnant la transformationdu premier alliage à mémoire de forme. Le dépassement de la température peut donc être détecté visuellement par la colora-tion du premier corps. De même si, au cours du stockage, la température descend au-dessous de 2C, le second alliage de forme se transforme à son tour avec rétreint et libère le passage ~8) entre les chambres (5) et (6). Le second corps contenu dans la chambre (6) se colore donc au contact du colo-rant et de même que précédemment, le dépassement de la tempé-rature seuil est indiqué par la coloration du second corps.
Il est à noter qu.e lorsque le seuil de 6C est atteint par passage de la température ambiante à celle de stockage, un certain décalage doit être introduit afin d'éviter que le bouchon (9) ne se rétrécisse avant que le corps de la chambre (4) ne soit totalement solidifié. Ce decalage peut être obtenu notamment en retardant le rétrécissement du bouchon (9) soit par un isolement thermique formé par exemple par une plus grande épaisseur de matière autour de ce bouchon, soit en pre-nant un alliage à mémoire de forme dont la température de trans-formation soit légèrement inférieure à 6C, afin que le .
,. ~ ", ~$~ ~
rétrécissement commence plus tard.
Bien entendu, le colorant utilisé doit être compatible avec chacun des corps utilisés, ce colorant peut etre ormé
par un colorant alimentaire, un indicateur acide-base...etc.
Il pourrait être également formé par des billes de couleur aptes à se mélanger aux corps liquides, ou par tOIIt autre dispositif similaire et apte à indiquer une coloration.
Cet indicateur de température réagit très rapidement lorsqu'une température seuil est dépassée, du fai~ que la transformation martensitique est très rapide. Cependant, une augmentation du temps de réponse de cet indicateur, selon les conditions fixées par les utilisateurs, peut être obtenue très simplement et facilement en faisant varier par exemple l'épaisseur du boîtier en polystyrène (3).
- 15 Bien entendu, les bouchons (9,10) peuvent avoir une forme quelconque, ils peuvent notamment avoir la forme de lames s'étendant sur toute une section transversale du bo1-tier entre les chambres respectivement (4 et 5) et (5 et 6).
Les figures 5 et 6 illustrent une autre forme de réali-sation de cet indicateur de températures.
De même que précédemmënt, l'indicateur (12) de la fi-gure 5 comprend un boitier (13). Ce boîtier (13) délimite à
l'aide d'un piston (17) essentiellement trois chambres (14, 15,16). Ces chambres (14,15,1G) contiennent de même que dans l'exemple précédent, rrespectivement un premier corps dont le point de ~usion est à 6C, un colorant et un second corps liquide à 2C, ce corps pouvant être de l'eau. En outre, une capsule fragile (18) contenant un colorant, identique à celui de la chambre (15) ou différent est logée à l'intérieur de la chambre (16).
Le piston (17) occupe toute la section transversale du boîtier (13). Il est actionné par un ressort tl9) en un alliage à mémoire de forme dont le point de début de transformation str~lcturale 91 est à 6C et dont le point d'achèvement de cette transformation ~2 est inférieur à 2C, cet-te trans~or-mation s~effectuant avec hystéresis e-t le ressort (19) dimi-nuant de longueur au cours de celle-ci.
Lorsque le ressort ! 1.9 ) diminue de longueur, le piston (17) accompagne son mouvemen-t. Ce piston (17) est conformé de telle facon qu'au début de son mouvement, à 6C, il libère le passage entre les chambres (14) et (15) et clu'à la fin de son mouvement à 2C, il comprime la capsule fragile (18) et la case de facon à mettre en contact le colorant contenu dans celle-ci avec le second corps contenu dans la chambre (16).
Lorsque le sang est prélevé à 37C, la longueur du res-sort (l9) est telle que le piston (1~) isole les chambres (15) et (14), et n'exerce aucun effort de comprelssion sur la capsu-le fragile (18).
lS Lorsque le seuil de 6C est atteint lors du passage de la température de "fabrication" (37C) à celle de stockage (4C), le ressort (19) commence à se raccourcir, et le piston ~17) commence à libérer le passage entre les charnbres (14) e-t (15); cependant le premier corps contenu dans la chambre (14) étant devenu solide, aucune coloration de celui-ci n'est ob-servée. ' Si en cours de stockage, la tempéra-ture dépasse 6C', le premier corps devient liquide : le passage entre les chambres (14) et (15) étant libre, une coloration est observée.
De même si la tempéra-ture descend au--dessous de 2C, le piston (17) comprime la capsule (18) et la casse, puisque le ressort (19) continue à se raccourcir (~2 ~2C) e-t le second corps contenu dans la chambre ~16) est coloré.
De même que précédemment, cet alliage à mémoire de forme doit aussi présenter une transformation avec hystérésis, afin d'obtenir une coloration pour 6C. Un alliage de type 69,9%
Cu 26,1 Zn et 4% Al conviendrait.
La figure 6 montre un indicateur de températures (22) utilisant de même que celui de la figure 5, un seul élément en alliage à mémoire de forme, dont la transormation s'ef-fectue avec hystérésis et ayant sensiblemen-t la meme structure que cet indicateur (12),c'est-à-dire comprenan-t trois chambres (24,25,26) contenant respectivement un premier corps dont le point de fusion est à 6C, un colorant et un second corps li-quide à 2C, un colorant étant également contenu dans une cap-sule fragile ~28) logée dans la chambre (26).
Cependant dans cet indicateur (22), le ressort (29) es-t en un alliage dont la transformation de type martensitique s'effectue avec allongement, toujours à partir de 6C, de sor-te que l'élément agissant sur la capsule (28) et servant à sé-parer les chambres (24 et 25) n'a plus la forme d'un piston, mais d'un levier (27) monté pivotant autour d'un axe (30).
Cet indicateur de températures (22) fonctionne de même fa~con que l'indicateur précédent : lorsque la température re-monte au-dessus de 6C, le ressort (29) reste allongé du ~ait de l'hystérésis : le corps (24) fond et le colorant (25) peut alors se mélanger avec lui; lorsque la température descen~ au-dessous de 2C, l'allongement du ressort (29) est tel que la pression exercée par le levier .(27) sur la capsule (28) provo-que la rupture de celle-ci e-t donc la coloration du second . . .
corps contenu dans la chambre (26).
De même que pour le premier dispositif indicateur (2), le temps de réponse de ces dispositifs indicateurs(12,22) ~eut être modifié en faisant varier par exemple l'épaisseur du boîtier en polystyrène ou autre matière synthétique, ou par l'adjonction d'un matériau isolant.
Dans ces deux dernières formes de réalisation, l'emploi de ressorts en alliage à mémoire de forme permet d'exercer un effort de compression important sur la capsule fragile, de sorte que ces capsules peuvent être choisies suffisamment résistantes pour eliminer tout risque de rupture de celles-ci lors de leur transport ou manipulation.
Maintenant, nous allons décrire avec les figures (7 à 10) un mécanisme diférent :
_ _ Le mécanisme ne repose plus du tout sur l'existence d'un corps dont la température de fusion correspond à la tempéra-ture seuil de 6C, ni sur l'utilisation d'une capsule fragile.
S Cependant, il exige un matériau à mémoire ne présentant pas d'hystérésis, ou du moins dont l'hystérésis doit être compen-sée comme nous le verrons plus loin.
Ce dispositif indicateur (32) comprend un boîtier (33) en polystyrène ou autre matériau synthetique, au moins par-tiellement transparent. De meme que pour les indicateurs (2)(12 et 22), le boîtier ~33) délimite trois chambres (34,35,36).
Les chambres (34) et (36) contiennent un corps liquide respectivement aux tem~ératures de 6C,2C, et qui peut être formé par de l'eau, la chambre (35) con-tient un colorant. Des passages (39,40) sont ménagés respectivement entre les cham-bres (34,35) et (35,36j. Un piston (37) actionné par un res-sort (38) et ayant sensiblement la forme d'un T, es-t ap-te à
se déplacer dans la chambre (35) et à obturer ou libérer, se-lon son déplacement les passages (39,40). Des ren~orcements (33a) du boîtier (33) au niveau de chaque passage (39,40) forment un guidage pour le piston (37) au cours de ses dépla-cements. Un bouchon (41) ou un film transparent pouvant être perforé obture le passage (39). Le ressort (38) est en un alliage à mémoire de forme dont la -transforma-tion de t~pe martensitique commence à 6C et s'achève après 2~C (02\~2~C).
Cette transformation s'e~'fectuant sans hystérésis e-t avec ré-treint, de -telles propriétés sont obtenues avec certains allia-~
ges ternaiEes de cuivre, ~inc et aluminium.
A 37C, ainsi que le montre la figure 7, le piston (37) obture le passage (40) entre les chambres (36) et (35). Le passage (39) entre les chambres (34) et (35) étant obturé uni-quement par un bouchon ou film perEorable (41), et le ressort (38) est à l'état de repos.
Lorsque le dispositif indica-teur (32) est amené à la température de stockage (4C) ~Cf. figure 8), le ressort (38 commence à se raccourcir à 6C, le piston (37) qui est lié à
ce ressort est entraîné par celui-ci vers la droite dans la figure, il éjecte le bouchon (41) (ou perfore le film selon le cas) et atteint une position intermédiaire à 4C, dans laquelle il obture à la fois le passage (39) et le passage (40) et empêche toute communication entre les chambres (34) et (35) et (35) et (36), et donc toute coloration. Des rampes (33b) peuvent être prévues au niveau du passage (39) pour fa-ciliter l'éjection du bouchon (41).
Lorsque la température descend au-dessous de 2C (Cf.
figure 9), le ressort ~38) dont la transformation martensiti-que n'est pas achevée à cette température, raccourcit encore et entraine le piston (37) tout à fait vers la droite dans une position dans laquelle il libère le passage (40), tout en con-tinuant à obturer le passage (41). On obtient donc une colora-tion dans la chambre (36) indiquant que la température de 2C
a été atteinte.
Si au contraire la ternpérature monte au-dessus de 6C
(Cf.figure 10) à partir de la température de stockage, le res-sort (38) subit la transformation inverse, avec allongement, ~e piston (37) est alors déplacé sur la gauche dans la figure 10 de façon à reprendre la posi-tion initiale qu'il occupait à
37~C (par e~ernple) et à ob-turer le passage (40) et a libérer le passage (39). Comme celui-ci n'es-t plus obturé par le bou-chon (41), le passage entre les chambres (35) e-t (34) est li-bre et on obtient une coloration dans la chambre (34) indi-quant que la température de 6C a été atteinte. Ceci est pos-sible parce que le ressort ne présente pas de phénomène d'hys-térésis.
Le bouchon amovible (41) est prévu pour boucher le pas-sage (39) et empêcher toute coloration lors du passa~e du seuil de 6C lorsque la température du produit est abaissée ,"
à sa valeur de stockage.
~ien en-tendu, l'alliage à mémoire de forme pourxait également être choisi de façon que sa transformation s'effec-tue avec allongement et non pas rétreint.
Exemple 2 :
Dispositif permettant la détection de plusieurs tempéra-tures : 2 températures seuils plus une température d'utilisa-tion.
La figure 11 montre un dispositif indicateur~(42) du même type que le dispositif indicateur (32) destiné à indiquer trois températures au lieu de deux. Ce dispositif indicateur (42) peut être toujours utilisé pour contrôler les températu-res atteintes par une poche de sang et pour indiquer notamment la température de 22C à laquelle doit être portée une poche de sang, qui vient d~être stockée avant d'être utilisée.
Ce dispositif a sensiblement la même forme que le dis-positif précédent (32). De même que celui-ci, il montre un boîtier ~43), trois chambres (44,45,46). Les chambres (44,46) contiennent de l'eau, la chambre (45) un colorant. Les pas sages (49,50) entre ces chambres (44,45,46) peuvent être ob-turés respectivement par un piston (47) et/ou par un bouchon (51) ou film transparent pouvant ê-tre neutralisé. Le piston (47) est actionné par un ressort (4~) en un alliage à mé-moire de forme dont la température de début de transorma-tion est 2ZC, ce-tte transformation s'effectuant sans hysté-résis et avec rétreint, et la fin de cette transformation étant obtenue pour une température inférieure à 2C. De même que pour le dispositif précédentfdes guidages ~43a) sont pré--vus pour le piston (47) lors de ses déplacements, ainsi que des rampes (43b) poux l'éjection du bouchon (51~.
Deux chambres supplémentaires (52,53) sont également prévues entre les chambres (45) et (44), une de ces chambres (52) pouvant être confondue avec la cham~re (45). Ces cham-"-bres (52,53) contiennent chacune un colorant ou un liquide ,. ~ , "
ayant une couleur primaire, par exemple respectivement rouge, jaune~
Ce dispositif (42) fonctionne de la même façon que le dispositi~ précédent. Lors du passage de la température de fabrication à celle de stockage, le ressort (4~) commence à
se rétracter dès que la température de 22C est atteinte, et le piston (47) se déplace vers la droite. Lc~rsque la tempéra-ture de 2C est atteinte, le piston libère :I.e passage entre les chambres (46~ et (45) et une coloration est obtenue dans la chambre (46). Si la température remonte, le ressort s'al-longe et le pi.ston (47) se déplace sur la gauche, lorsqu'elle atteint 6C. La chambre (53) est en communication avec la chambre (44) et une coloration jaune est obtenue. Si la tem-pérature atteint 22C, le piston (47) libère en outre le pas-sage entre les chambres (52) et (44) et une colora~ion orangeest obtenue dans la chambre (44), ce-tte coloration indiquant que les températures de 6C et de 22C ont été atteintes.
Ce dispositif peut bien évidemment être adapté à toutes sortes de températures, cependant si l'écart entre deux tem-pératures seuils à indiquer est trop important et dépasse en-viron 30 degrés, il n'est plus possible d'indiquer ces deux températures à l'aide d'un seul ressort en un alliage à mé--moire de forme. Il est alors possible d'associer deux ressorts à mémoire de forme, dont les transformations de type martensi-tique s'efféctuent dans des zones des températures complémen-taires.
Les deux ressorts se raccourciront et s'allongeront à
tour de rôle et interviendront pour déterminer des températu-res différentes.
En combinant ainsi plusieurs ressorts des gammes de tem-pérature de l'ordre de cent degrés Celsius (voi.r plusieurs centaines de degrés) peuvent être contrôlées avec un même dis-positif indicateur avec indication si on le désire de tempé-ratures intermédiaires, ce qui est particulièrement avantageux.
La figure 12 montre un dispositif indicateur (60) sen-siblement identique au dispositif indica-teur (42) dans lequel les mêmes éléments sont d'ailleurs indiqués par des références identiques.
Dans ce dispositif (60), les chambres (52) et (53) com-muniquent non plus avec la même chambre (44) mais avec deux chambres distinctes, respectivement (5~) et ~55). De ce fait, elles sont légèrement décalées dans l'espace et pourvues cha-cune d'un obturateur respectivement (56,57) pouvant être éjec-té par un piston (58). Le piston (58~ a ainsi une forme légè-rement différente et a sensiblement la forme d'un E apte à
boucher par chacune de ses branches supérieures les passages entre les chambres (5~,55 et 52,53).
. . Les températures de 6C et 22C sont alors indiquées par des colorations différentes ou égales dans les chambres res-pectivement (55,54).
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux seules formes d~exécution décrites ci-dessus à titre d'exem-ples non ~imitatifs.
Les divers modes de réalisation présentés ici peuvent être combinés entre eux d'un~e multitude de fa~ons afin d'ob-tenir l'indicateur désiré dans une gamme de températures données.
Dans certains cas d'application (comme pour le sang),il est nécessa~ire d'employer des ressorts à alliage a mémoire de forme qui ne présentent pas de phénomène d'hystérésis.
Si dans la gamme de températures à détecter, il n'existe pas d'alliage à mémoire de forme sans hystérésis, il faut coupler un alliage à mémoire de forme comportant une hystéré-sis avec un ressort conventionnel. Le ressort conventionnelpermet de modifier le comportement de l'alliage à mémoire de forme et d'annuler sous contrainte l'hystérésis.
De même les chambres contenant de l'eau ou un autre corps et du colorant peuvent être inversées, ou bie.n certai-: 22 " ~ ~ , ~6~ ~
nes chambres peuvent atre laissées vides; la coloration peutêtre également indiquée à l'aide de billes, de poudres colo-rées passant d'une chambre à une autre ou de colorants en pou-dre se diluant avec les liquides contenus dans d'autres cham-bres sans que l'on sorte pour autant du cadre de la presenteinvention.
Exemple 3 :
Dispositif permettant la détection de plusieurs tempéra-tures : la température de fabrication plus une ou plusieurs températures seuils plus~une tempéra-ture d'utilisation :
Cette appl;ication slétend au domaine de l'alimentaire, par exemple au contrôle des produits congelés et surgelés.
~ En ce qul concerne les produits surgelés, le problème est double puisqu~il concerne la fabrication et la conserva-tion.
La figure 13 illus-tre par un diagramme les différentes températures T, atteintes par les produits surgelés à diffé-rents stades (t) de leur fabrication et de leur utilisation:
A partir de la température de fabrication (Tf) (en géné-ral il s'agit de la température ambiante), le produit es-t con-ditionné par une descente en température (Tc) au-dessous de la température de congélétion (Tl) de -.35C. Après congélation, .le produit est conservé à une température de stockage (Ts) et ne doit pas dëpasser la température limite (T2) de -15C.
Pour etre u-tilisé, il est remonté à une température d'u-tilisation supérieure à 0C (Tu).
Les figures 14 à 17 montrent un dispositif indicateur (62) de même type que le dispositif indicateur (42), permet-tant d'indiquer quatre températures différentes; à savoir une température de congélation, et trois températures seuils par exemple : - 15C, -10C et -5C.
Ce dispositif indicateur (62) a sensiblement la même structure que le dispositif indicateur (42) et ses éléments identiques à celui de ce dispositif (42) sont indiqués par les mêmes ré~érences. I1 comporte en outre une cham~re supplémen-taire (64) contenant un colorant ayant une couleur primaire dif~érente de celle des chambres (52) et (53) et pouvan~ par exemple être du bleu.
Le ressort (68) utilisé dans ce dispositif (62) est en un alliage à mémoire de forme, présentant une h~stérésis d'une quinzaine de degrés.
Ce dispositif (62) fonctionne de la meme facon que le dispositi:E (42). A la température ambiante ~figure 14), les communications entre les différentes chambres (44,45,46,52,53,64 sont fermées à l'aide de piston (47) et du bouchon (51).
Lorsque le produit à surgeler atteint sa température de congélation (-35C), le bouchon (51) est éjecté par le piston (47) qui s'est déplacé sur la droite.
Une coloration est obtenue dans la chambre (46) et indi-que que la température de - 35C a été atteinte.(Cf.figure 15).
Au cours du stockage, qui s'effectue entre - 35C et - 18C, le ressort (68) en alliage à mémoire de forme ne bouge pratiquement pas du fait de l'hystétésis et le piston (47) ob-ture toujours le passage entre les chambres (52,53,64) et la chambre (44). Il ~e se produit donc aucune nouvelle coloration (Cf. figure l6).
Lorsque la température remonte à - 15C, le ressort (68) se rallonge et libère le passage entre la chambre (64) et la chambre (44,) et une coloration, bleue en l'occurence, est ob-tenue dans la chambre ~44) (Cf. figure.17).
De même lorsque les seuils de - 10C et - 5C sollt at-teints, les chambres (53,52) sont successivement mises en con-munication avec la chambre (44) du fait du déplacement du pis-ton (47) et des colorations successivement vertes (bleu - jaune) et marron (vert - rouge) sont obtenues dans la chambre (44).
Bien entendu, plusieurs cases de colorants supplémentai-res peuvent être prévues pour indiquer le passage dlautres seuils de température.
., ~ . "
Les liquides utilisés devant rester liquides a de très basses températures (jusqu'à - 35C), ils seront ormés par des mélanges alcoolisés dont les poin-ts de solidification sont très bas.
Remarque :
Ce mécanisme convient pour repérer également la tempéra-ture d'utilisation si celle-ci n'est pas distante de plus d'une trentaine de degrés Ceisius de la température de conservation.
Dans le cas contraire, il sera nécessaire d'associer deux (ou plus) ressorts à~mémoire comme nous I'avons envisagé précédem~
~ ment (à propos de l'exemple 2J.
;~ Exemple 4 :
- Dispositif permettant, à partir de la détection de plu-- sieurs témpératures sèuils, les déclenchements successifs d~une I5 machine.
Si l~on garde l'exemple d'application à la surgélation, -notre dispositif peut concerner les blocs réfrigérants eux-mêmes et permettre de piloter la descente en température lors de la surgélation (Cf. figure 18).
~- 20 En effet, la surgélation doit s'effectuer à une certaine vitesse optimale (Vl).~Si la vitesse est trop rapide ou au contraire trop lente, lës alimen-ts peuvent subir certaines dé-tériorations qualitatives (perte de saveur, aspect et/ou ~onsis-tance de l'aliment modifiés voire préjudiciables, qualité nu-tritive amoindrie, etc...). Donc, une fois la vitesse de sur-gélation optimale (Vl) fixée, il aut pouvoir y adapter la vitesse de fonctionnement (V2~ des blocs réfrigérants, notre dispositif peut remplir cette fonction :
Dans la boîte de commande de ces blocs ré~rigérants, nous plaçons le mécani9me de base de notre invention : l'ensemble composé d~un ou pl~usieurs ressorts à mémoire de forme associés chacun à un pousso~ir en pol;ymère. Les déclencheurs en alliage à mémoire de forme se trouvent donc dans la boîte de commande (Cf. figure 19) : ~
; . - ~ , -:
~z~
Ces déclencheurs sont prévus de façon à stopper le fonc-tionnement du ~loc réfrigérant pendant un certain temps à
certaines températures (Tl,T2,T3,T4,T5,T6 etc...).
Ainsi la courbe des vitesses (V3) est décrite par une série de descentes rap.ides, interrompues par l'action des alliages à mémoire de forme préréglés aux seuils choisis (Tl,T2,T3,T4,T5,T6 etc...), et peut pratiquement se superpo-ser à la courbe de vitesse (Vl) souhaitée.
...
.
, . ...
des températures in~érieures à -15C puis remontes en tempéra-ture pour être utilisés.
Nous avons là donné quelques exemples concernant des pro-duits, il va sans d.ire que ces évolutions en température concer-nent également dea machines ou la protection de composants élec-~troniques (ou. autres).
En effet, la présente invention s'applique à des domaines variés tels que :
. La Santé (produits pharmaceutiques, produits sanguins injec-tables, organes destinés aux transplantations). Les produits sanguins injectables deviennent de plus en plus des produits rares et coûteux et il est impossible à l'heure actuelle, de .
contrôler en continu, par un témoin, dans la "chaine du sang", le maintien en température (4C~ 2C, Journal Officiel du `3~
.15 Septembre 1983).
i~ Ainsi la qualité du produit n'est pas assurée par un témoin unique tout au long de la "chaine du sang", celle-ci n'est donc pas complète et-l'on assiste au non-emploi de produits sanguins (et donc à leur destruction). Il en résulte une perte,alors qu'il s'agit d'un produit de plus en plus rare et coûteux.
. L'alimentaire La maintenance a la température adéquate de .. . . . .. .
produits surgelés par exemple ne peut être contrôlée en perma-nence durant toute la "chaîne du froid" ~de la fabrication à
la vente). La qualité des produits en pâtit. De plus, pour les surgelés, les viandes par exemple, un problème se pose à la fabrication: il faut réaliser une surgelation qui suive une vitesse de descente en température adéquate afin que les cel-lules de la viande fraîche ne se dégradent pas. Ainsi, laviande ne sera pas flasque et molle et donc de qualité moindre, lors de la décongélation pour la consommation. Un contrôle con-tinu de la fabrication à la vente permettrait un meilleur ni-veau de qualité, ~ermettrait de garantir la non toxicité du produit.
. Le domaine de l'industrie La robotisation et l'automatisa-, tion vont en augmentant, et en s'étendant à toutes les bran-. ches de l'industrie, un contrôle cont.inu de la qualité des mécanismes devra s'effectuer. Des composants électroniques, par exemple~, ne doivent pas dépasser des seuils de tempéra-ture pour ne pas tomber en panne, un "marqueur" judicieusement placé permettrait de détecter la panne et de.gagner ainsi un temps (et éviter une perte financière) appréciable.
Ces seuls trois exemples d'utilisation de ce mécanisme de contrôle dans des domaines différents-montrent le gain que peut permettre ce mécanisme (coût de la perte des produits sanguins stockés, coût de l'absorption de produits frelàtés, coût des arrêts de mécanismes en panne, etc...). Il s'avère donc intéressant et nécessaire de developper des techniques .9 de contrôles continus simples et souples, pouvant ~'adap-ter à des domaines distincts. Le type de procédé que nous allons décrire peut répondre à ces problèmes et devenir d'une utili-sation coùrante. Il peut êt~re utilisé tout au long de la chaîne fabrication vente, mais aussi à tout moment choisi de cette chaîne (à la fabrication ou pendant le traitement ou pendant le s-tockage ou de la distribution ou à la vente).
Nous allons donc associer à l'objet contrôlé quel qu'il soit un dispositif modulable qui va du plus simple au plus compliqué puisqu'il peut indiquer soit une température (tem-pérature d'utilisation ou de fonctionnement) soit plusieurs températures (température d~utilisation ou de fonctionnement et plusieurs températures seuils).
Ce mécanisme-indicateur-polyvalent est caractérisé par diverses propriétés :
. Il permet la visualisation simple du dépassement de - seuil (s) de température (s);
. Il est irréversible une fois declenché, . Les seuils de températures à détecter peuvent être multiples puisque ce mécanisme remplit une triple fonction :
le contrôle de descente en tempéra-ture, le contrôle de remon-tée en température, le contrôle de la température d'utilisa-- tion;
. La vitesse d'autodéclenchement es-t très rapide;
. Il permet une grande ~récision dans la détection de la température fixée au 1/10 de degré près;
. Il couvre une très large gamme de :températures : de - 70C à plusieurs centaines de degrés;
. Le temps de réponse nécessaire à l'autodéclenchement du mécanisme est modulable, on peut ainsi ménager des temps de retard;
. Ce mécanisme s'auto-déclenche. L'armement du mécanis-me se fait de lui-même, sans aucune intervention ou manipu-lation extérieures;
. .
. Il est, de ce fait, lnviolable. On ne peu~ modifier le marquage opéré par le (s~ dépassement (s) de seuil (s);
. Il est quasiment indestructible du fait de la solidi-té des différents éléments qui le composent. Il peut donc être soit récupéré, soit jeté après utilisation. Il a, de plus, une grande longévité;
. Il est fabriqué indépendamment de sa température d'u--tilisation, meme lorsqu'il s'applique à de très basses tempé--ratures;
. Il s'adapte au produit qu'il va contrôler : les corps servant à visualiser les anomalies en température peuvent être divers et simples. Lorsqu'il s'agira de contrôler des produits san~uins ou alimentaires, ces corps pourront étre simplement de l'eau et des-colorants non toxiques, les matériaux utilisés pour chaque élément étant eux-mêmes non toxiques;
. Enfin, sa taille peut être variée (au plus petit : 20 mm environ).
En ce qui concerne llidée d'un contrôle continu par des témoins (thermomètres, marqueurs...) des dizaines de brevets existent.
Dès 1925, le brevet US 15 35 536, utilise un corps dont la température de fusion est celle, limite, à ne pas dépasser pour le stockage. Ce corps est combiné à un coloran-t, de sorte que si la température de stockage atteint cette température limite, le'corps se liqué~ie et se colore au contact du colo-rant. Cette coloration, qui permet de visualiser la tempéra-ture limite est irréversible, même si, ultérieurement la tem-pérature baisse et que consécutivement le corps se solidifie à nouveau.
A partir de cette idée simple, de nombreux brevets ont été déposés dans le monde, partant toujours du principe de passage d'un corps de l'état solide à l'état liquide dès le dépassement vers le haut de la température criti~ue et en proposant des améliora-tions.
Le brevet français n 1.515.914 en est un exemple type. Il slagit d'un procédé concernant le contrôle de la conservation de produits congelés ou surgelés, procédé qui améliore et complète celui décrit dans un brevet ~rançais antérieur de l'un des demandeurs (N 1.3~1.673 du 7.12.62). La dif~érence est que, si dans le brevet francais antérieur (N
1.391.673), le témoin doit être stocké à basse température pour éviter qu'il se liquéfie par accident, par contre, dans le brevet français (1.515.914), un armement du système est imaginé afin d'éviter le stockage à basse température. L'armement consiste en une capsule mince contenant le liquide, qui est ainsi séparé du colorant à température ambiante. Lors du refroidissement pour atteindre la température basse de stockage, le liquide se solidifie et casse l'ampoule; il est alors en con-tact avec le colorant (ou le papier absorbant si le liquide est déjà colorant), mais il est solide et non poreux, rien ne se passe. En revanche, si la température remonte au-dessus du seuil critique, le solide redevient liquide et la coloration est alors visible.
De nombreux brevets ont é-té déposés au-tour Z5 de ce type d'armement, très peu sont appliqués car ils ne réunissent pas, en fait, toutes les caracté-ristiques suivantes: irréversibilité, sûreté, indestructibilité, inviolabilité et compatibilité
avec le milieu auquel se fait l'application;
caractéristiques indispensables à une manipulation et au fonctionnement d'un procédé de contrôle.
L'objet de la présente invention est de remédier à ces inconvénients.
Le but est atteint en ce que, dans le procédé destine au contrôle de températures déterminées selon l'invention, qui est du type dans lequel le dépassement d'une temperature déterminée B
~ 6 est indiqué par une coloration irreversible. La colora-tion est déclenchée à l'aide d'un élément en un alliage à mémoire de forme.
Ces alliages a mémoire de forme sont des alliages qui 6a ._ ;3 .. .
peuvent subir une dé~ormation de plusieurs pour cent tjusqula 10% dans certains cas) dans une certaine gamme de températu-res et retrouver intégralement leur forme initiale après ré-chauffage. Cet effet est associé à une transformation struc-turale réversible de type martensitique qui se produit entrela température de déformation et la température à laquelle l'échantillon est chauffé.
Les transformations martensitiques mettent en jeu des déformations macroscopiques qui disparaissent lors de la transformation inverse.
On ne peut, comme pour les transformations avec dif-fusion, inhiber les transformations martensitiques par une vitesse de refroidissement (ou de réchauffage) suffisamment importante, celles-ci s'effectuent même lors d'une trempe rapide.
En général, ainsi que le montre la figure 2, cette trans-formation de type martensitique s'effectue à température dé-croissante, elle commence à une température el et devient com--plète à une température ~2.
La transformation inverse commence à une température ~3 (supérieure à la température ~2) et se termine à une tempéra-ture 04 (supérieure à la température ~1) s'il existe un phé-nomène d'hystérésis.
S'il nly a pas d'hystérésis les températures ~1 e-t fl2 sont respectivement égales aux températures ~4et ~3.
En outre, à chaque température comprise entre les tem-pératures limites ~1 et ~2 correspond un certain taux de transformation de type martensitique, indépendant du temps, et par conséquent un certain taux de déformation A % de l'al-liage, la déformation maximale étant bien évidemment obtenueà la température ~2 Dans le cas présent, la coloration sera à une tempéra-ture determinée déclenchée par la déformatlon d'un alliage a mémoire de forme à cette température déterminée.
.. .
Ainsi, il n'est plus nécessaire, bien que cela soi-t tou-jours possible,de prévoir un corps dont la -température de fu-sion soit égale à celle dé-terminée devant être indiquée par le dispositif.
Il existe à ce jour de nombreux matériaux qui présen-tent cet effe-t de mémoire de forme :
( codification internationale) (at : catome pour cent) Ag - 45 at Cd - Cu - 25 at AL
Cu - 15 at Sn - Cu - Zn - Al Ni - 50 at Ti - Fe - 27 à 33 at Ni Co - 19 à 30 at Ni - Au - 46 à 50 at Cd Ti - 45 Ni - 5 Fe - Mn - 5 à 20 at Cu En plus de ces matériaux métalliques, des ceramiques, les hauts polymères (polyéthylène, polybutène 1 isos-tatique) et certains matériaux biologiques tels la kératine, présentent des transformations martensitiques.
Toujours dans le cadre de l'exemple du sang, certains alliages ternaires Cu - Zn - Al présentent, selon leurs pour-centages respectifs, au voisinage de la tempéra-ture ambiante une mémoire de forme réversible quasiment complè-te.
_ Actuellement, plusieur~ sociétés fabriquent des alliages à mémoire de forme, ci-tons pour mémoire :
- RAYCHEM Corpora-tion (California 94025 USA) - DELTA MEMORY METAL COMPANY (Ipsurch Suffolk England) - PROTEUS (marque commerciale de INSTUUTMETALLKONDE, et METALLURGIE HOBOKEN - OVERPELT).
Ainsi, avec un tel mécanisme, deux grands types de forme d'exécution de l'invention sont proposés reposant sur l'exis-tence ou L ~ absence d'hystérésis pour ces matériaux à mémoire de ~orme :
Avantageusement, selon une première forme d'exécution de l'invention, le corps et chaque colorant associés à cette tem-pérature déterminée sont placés chacun dans une chambre dis-tincte ménagée à l'in-térieur du boi-tier, ces chambres communiquant entre elles à l'aide d'au moins un passage. ~n obturateur formé dans un alliage à mémoire de forme dont la température de transformation est sensiblement égale à la tem-pérature déterminée devant être visualisée, ferme le (ou chaque) passage faisant communiquer ces chambres.
Ainsi, lorsque la température déterminée devant être visu-alisée est atteinte, l'alliage à mémoire de forme subit une transformation structurale, de type rnartens:itique, accompagnée d'une dé~ormation et rétablit la communicat:ion entre les cham-bres contenant le corps liquide à cette température et le oules colorants. Le corps, liquide, est donc coloré, ce qui permet de visualiser que la température déterminée a été atteinte.
Dans le cas où une température déterminée devant être in-diquée est supér.ieure à la température de stockage du produi~
selon une forme particulièrement avantageuse de l'invention, le corps associé à cette température déterminée a une température de fusion sensiblement égale à celle déterminée et la transfor-mation de type martensitique de l'alliage à mémoire de forme associé s'effectue avec hystérésis.
Bien entendu, dans le cas où plusieurs tempéra-tures dé-ter-minées doivent être indiquées, un même colorant peut être as-socié à différents corps associés chacun à une tempéra-ture dé-terminée, un obturateur e~ un alliage à mémoire de forme étan-t associé à chaque corps et obturant le passage entre la chambre contenant c.e corps et celle contenant le colorant.
Selon une autre forme de réalisation de la présente in-vention, chaque corps associe à une température déterminée, et liquide à cette température, et chaque colorant associé à ce corps et donc à la température déterminée, est placé dans une -chambre respective distincte ménagée à l'intérieur du boîtier,ces chambres communiquant entre elles à l'aide d'au moins un passage et étant séparées par au moins un dispositif de type piston actionné par au moins un ressort formé en un alliage à
mémoire de forme dont la température de transformation est sensiblement égale à celle déterminée, le dispositif de type piston étant déplacé sous l'efet du ressort entre une position dans laquelle il libère le (ou les) passage (s) entre les cham-bres contenant chaque corps et chaque colorant associés à cette température déterminée, et une position dans laquelle il ferme ce ~ou les) passage (s).
Selon l'alliage à mémoire de forme utilisé, le ressort formé dans cet alliage s'allonge ou se raccourcit lorsque la température de transformation de l'alliage est atteinte.
Avantageusement-, dans le cas où deux ou plusieurs tempé-ratures déterminées sont comprises entre les températures limites de la transformation de type martensitique d'un alliage à mémoire de forme, dont la température de transformation est sensiblement égale à la température déterminée supérieure à indiquer, les dif-férentes déformations de ce ressort aux différentes températures déterminées sont utilisées pour déclencher chaque coloration cor-respondant à chaque température déterminée.
Avantageusement, une capsule fragile contenant un colorant est placée à l'intérieur de la chambre contenant le corps asso-cié à une température déterminée, cette capsule étant apte àêtre brisée par le dis~ositif de type pis-ton lorsque la tempéra-ture determinée est atteinte.
- Avantageusement, dans le cas où une température de seuil déterminée est supérieure à la température de stockage du pro-duit, et est atteinte ~ar celui-ci lors du simple passage de la température de fabrication à la température de stockage, un en-semble dont la forme a été judicieusement choisie permet de réa-liser l'auto-armement du dispositif indicateur lorsque cette tem-pérature de seuil déterminée est atteinte, lors du passage de la température de fabrication à la température de stockage. Ces moyens d'auto-armement évitent le déclenchement de la coloration lors du passage de la température de fabrication à celle de stockage, mais permettent le déclenchement de cette coloration lorsque, ul-térieurement, cette température de seuil est atteinte à partir de la température de stockage.
Avantageusement, ain de réaliser l'auto-axmement du dispositif indicateur a une température déterminée, des moyens d'obturation aptes à e-tre neutralisés obturent le passage entre les chambres contenant le corps et le (ou les) colo-rant(s) associés à cette température déterminée; des moyens à piston, associés à un ressort en un alliage de forme dont la température de transformation est sensiblemen-t egale à celle déterminée étant:
- aptes à neutraliser ces moyens d'obturation lorsque le température atteint la température determinee;
- à obturer ce passage entre les chambres lorsque la temperature devient inférieure à celle determinee.
- et à le liberer lorsque la temperature devient supérieure à celle déterminée.
Les moyens d'obturation peuvent etre formés par exemple par un bouchon éjectable ou par un film perforable.
Bien entendu, ces diférentes formes de réalisation du dispositif indicateur peuvent etre combinées entre elles de multiples façons, a~in d'obtenir des disposi-tifs indicateurs aptes à
indiquer diférentes températures determinées.
Dans un sens large, la présente invention concerne un dispositif indicateur destiné au controle de températures déterminées comprenant un boîtier au moins partiellement transparent constituant deux chambres contiguës, un passage étant prévu entre les deux chambres, ces chambres étant généralement fermees et ne communi-quant entre elles qu'a l'aide du passage;
,~ 11 ~r un moyen obtura-teur comportant un corps d'ob-turateur pouvant se déplacer dans le passage selon une direction prédéterminée en-tre une position de bloquage du passage et une position de débloquage du passage, et un élément métallique à mémoire de forme placé dans le boîtier mais a l'extérieur de la chambre, lequel élément est -tendu entre le boitier et le corps d'obturateur et change de longueur selon la direction prédéterminee lorsqu'il se refroidit à une temperature de transition predeterminee pour retenir le corps d'obturateur en position de bloquage lorsque l'element se trouve au-dessus de la temperature predéterminée, et déplace le corps d'obturateur en direction de débloquage lorsque l'élement est sous la temperature de transition;
un corps liquide placé dans une des chambres fermées et renfermé dans cette derniere lorsque l'élement a memoire de forme est sous la temperature de transition;
un moyen prevu dans l'autre chambre pouvant effectuer la coloration du liquide lorsque ce dernier n'est pas congelé mals mou lorsqu'il est congele, de façon a ce que le liquide ne sera colore que lorsque l'élément se refroidira sous la température de transition.
De toute façon, la présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques seront mises en évidence a l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé
représentant a titre d'exemples non limitati~s plusieurs formes d'exécution de ce dispositif indicateur:
- Figure 1 est un diagramme indiquant les diverses possibilités de variations de températures d'un produit ou d'un mécanisme a différentes etapes de sa vie;
~ lla ~, .
- Figure 2 es-t le cycle d'hystérésis de la transformation martensitique d'un alliage a mémoire de forme:
- Figure 3 est une vue similaire a figure 1 dans le cas ou le produit est une poche de sang;
llb - Figures 4 à 10 sont des vues en coupe longi~udinale de différents dispositifs indicateurs permettant la détec-tion de deux températures seuils, le dispositif des figures 7 à 10 étant représenté dans ces fiyures respectivement aux températures de 37C, 4C, 2C et 6C.
- Figures 11 et 12 sont des vues en coupe longitudinale de différents dispositifs indicateurs permettant la détection de trois températures.
- - Figure 13 est une vue similaire à figure 1 dans le cas de produits surgelés ou congelés.
- Figures 14 à 17 sont des vues en coupe longitudinale d'un dispositif indicateur pour produits surgelés respective-ment aux températures de 20C, - 35C, - 35C à - 18C et - 15C, - Figure 18 est un diagramme mettant en évidence les dif-férences entre la vitesse de congélation d'un bloc réfrigérant et celle souhaitée pour un produit, - Figure 19 est un diagramme montrant le pilotage de la vitesse de congélation d'un produit à l'aide d'alliage à mé-moire de forme.
Exemple 1 :
Dispositif permettant ~a détection de deux températures seuils (figures 3 à 10):
Le dispositif indicateur de -températures selcn l'inven-tion va être décrit ci-après en application à un exemple bien particulier~qui est celui de la fabrication, de la conversa-tion et de l'utilisation des poches de sang destinées aux trans-fusions sanguines. En effet, la conservation de sang pose des problèmes intéressants compte tenu notammen-t de la précision (4C~ 2C) avec laquelle la température de conservation doit être maintenue.
La figure 3 iIlustre par un diagramme les différentes températures atteintes par les poches de sang à différents stades de leur fabrication et utilisation c'es-t-à-dire les variations de température (I') de ce produit en fonc-tion du temps (t).
Le sang est prélevé à une -température de 37C ~To), il est conditionné dans des poches puis sa températures est abaissée jusqu'à 4C qui constitue sa température de stockage (Tl). Ce sang est stocké pendant un certain temps, au cours duquel sa température ne doit pas monter au-dessus de 6C
(T2) ou descendre au-dessous-de 2C (T3). Enfin, il doit être porté à une température d'au-moins 20DC (T41 avant d'être uti-lisé.
La figure 4 montre une première forme de réalisation du dispositif indicateur selon l'invention, appliqué au contrôle de la température pour la conservation du sang.
Le sang devant être maintenu entre 2C et 6C pour con-server toutes ses qualités, le dispositif indicateur doit pou-voir indiquer si ces températures ont été dépassées,tout enpouvant être associé aux poches de sang dès leur fabrication.
L'indicateur (2) se présente essentiellement sous la forme d'un boîtier (3-) transparent en totalité ou en partie et pouvant être par exemple en polystyrène ou en un autre ma-tériau synthétique. Ce boîtier (3) délimite intérieurementtrois chambre (9,5,6) contenant respectivement un premier corps dont le point de fusion est à 6C, un colorant et un second corps liquide à 2C, ce corps pouvan-t être de l'eau.
Les chambres (4) et (5) communiquent à l'aide d'un passaye (7), les chambres (5) et (6) communiquent à l'aide d'un pas-sage (8).
Ces passages (7) et (8) sont fermés respectivement par un bouchon (9) en un premier alliage à mémoire de forme dont le point de transformation est sensiblement à 6C et par un bouchon (10) en un second alliage à mémoire dont le point de -transformation est à 2C.
Lorsque le sang est prélevé, il se trouve à une tempé-rature de 37DC, l'indicateur (2) est ~ixé sur la poche de sang, par exemple par agraffage de façon à ne pas pouvoir être remplacé ultérieurement ~ar un autre indicateur. La poche de sang, une fois remplie, est portée à sa tempéraiure de con-servation soit 4C. Lors du passage de 37C à 4C, la tempé-rature seuil de 6C est atte.inte. A cette température, le pre-mier alliage formant le bouchon (9) subit un rétreint du faitde sa transformation,et libère donc le passa~e (7) entre les chambres (4) et (5). Cependant, à cette même température de 6C, le premier corps qui peut être du benzène, du tétradé-cane...etc,.se solidifie et n'étant pas poreux, n'est pas co-loré par le colorant de la chambre (5).
Par contre, si par la suite, au cours du stockage, latempérature du sang dépasse 6C, le premier corps contenu dans la chambre (4) redevient liquide et.se colore au contact du colorant de la chambre~(5), le bouchon ~9) étant encore ré-tréci, du fait de l'hystérésis accompagnant la transformationdu premier alliage à mémoire de forme. Le dépassement de la température peut donc être détecté visuellement par la colora-tion du premier corps. De même si, au cours du stockage, la température descend au-dessous de 2C, le second alliage de forme se transforme à son tour avec rétreint et libère le passage ~8) entre les chambres (5) et (6). Le second corps contenu dans la chambre (6) se colore donc au contact du colo-rant et de même que précédemment, le dépassement de la tempé-rature seuil est indiqué par la coloration du second corps.
Il est à noter qu.e lorsque le seuil de 6C est atteint par passage de la température ambiante à celle de stockage, un certain décalage doit être introduit afin d'éviter que le bouchon (9) ne se rétrécisse avant que le corps de la chambre (4) ne soit totalement solidifié. Ce decalage peut être obtenu notamment en retardant le rétrécissement du bouchon (9) soit par un isolement thermique formé par exemple par une plus grande épaisseur de matière autour de ce bouchon, soit en pre-nant un alliage à mémoire de forme dont la température de trans-formation soit légèrement inférieure à 6C, afin que le .
,. ~ ", ~$~ ~
rétrécissement commence plus tard.
Bien entendu, le colorant utilisé doit être compatible avec chacun des corps utilisés, ce colorant peut etre ormé
par un colorant alimentaire, un indicateur acide-base...etc.
Il pourrait être également formé par des billes de couleur aptes à se mélanger aux corps liquides, ou par tOIIt autre dispositif similaire et apte à indiquer une coloration.
Cet indicateur de température réagit très rapidement lorsqu'une température seuil est dépassée, du fai~ que la transformation martensitique est très rapide. Cependant, une augmentation du temps de réponse de cet indicateur, selon les conditions fixées par les utilisateurs, peut être obtenue très simplement et facilement en faisant varier par exemple l'épaisseur du boîtier en polystyrène (3).
- 15 Bien entendu, les bouchons (9,10) peuvent avoir une forme quelconque, ils peuvent notamment avoir la forme de lames s'étendant sur toute une section transversale du bo1-tier entre les chambres respectivement (4 et 5) et (5 et 6).
Les figures 5 et 6 illustrent une autre forme de réali-sation de cet indicateur de températures.
De même que précédemmënt, l'indicateur (12) de la fi-gure 5 comprend un boitier (13). Ce boîtier (13) délimite à
l'aide d'un piston (17) essentiellement trois chambres (14, 15,16). Ces chambres (14,15,1G) contiennent de même que dans l'exemple précédent, rrespectivement un premier corps dont le point de ~usion est à 6C, un colorant et un second corps liquide à 2C, ce corps pouvant être de l'eau. En outre, une capsule fragile (18) contenant un colorant, identique à celui de la chambre (15) ou différent est logée à l'intérieur de la chambre (16).
Le piston (17) occupe toute la section transversale du boîtier (13). Il est actionné par un ressort tl9) en un alliage à mémoire de forme dont le point de début de transformation str~lcturale 91 est à 6C et dont le point d'achèvement de cette transformation ~2 est inférieur à 2C, cet-te trans~or-mation s~effectuant avec hystéresis e-t le ressort (19) dimi-nuant de longueur au cours de celle-ci.
Lorsque le ressort ! 1.9 ) diminue de longueur, le piston (17) accompagne son mouvemen-t. Ce piston (17) est conformé de telle facon qu'au début de son mouvement, à 6C, il libère le passage entre les chambres (14) et (15) et clu'à la fin de son mouvement à 2C, il comprime la capsule fragile (18) et la case de facon à mettre en contact le colorant contenu dans celle-ci avec le second corps contenu dans la chambre (16).
Lorsque le sang est prélevé à 37C, la longueur du res-sort (l9) est telle que le piston (1~) isole les chambres (15) et (14), et n'exerce aucun effort de comprelssion sur la capsu-le fragile (18).
lS Lorsque le seuil de 6C est atteint lors du passage de la température de "fabrication" (37C) à celle de stockage (4C), le ressort (19) commence à se raccourcir, et le piston ~17) commence à libérer le passage entre les charnbres (14) e-t (15); cependant le premier corps contenu dans la chambre (14) étant devenu solide, aucune coloration de celui-ci n'est ob-servée. ' Si en cours de stockage, la tempéra-ture dépasse 6C', le premier corps devient liquide : le passage entre les chambres (14) et (15) étant libre, une coloration est observée.
De même si la tempéra-ture descend au--dessous de 2C, le piston (17) comprime la capsule (18) et la casse, puisque le ressort (19) continue à se raccourcir (~2 ~2C) e-t le second corps contenu dans la chambre ~16) est coloré.
De même que précédemment, cet alliage à mémoire de forme doit aussi présenter une transformation avec hystérésis, afin d'obtenir une coloration pour 6C. Un alliage de type 69,9%
Cu 26,1 Zn et 4% Al conviendrait.
La figure 6 montre un indicateur de températures (22) utilisant de même que celui de la figure 5, un seul élément en alliage à mémoire de forme, dont la transormation s'ef-fectue avec hystérésis et ayant sensiblemen-t la meme structure que cet indicateur (12),c'est-à-dire comprenan-t trois chambres (24,25,26) contenant respectivement un premier corps dont le point de fusion est à 6C, un colorant et un second corps li-quide à 2C, un colorant étant également contenu dans une cap-sule fragile ~28) logée dans la chambre (26).
Cependant dans cet indicateur (22), le ressort (29) es-t en un alliage dont la transformation de type martensitique s'effectue avec allongement, toujours à partir de 6C, de sor-te que l'élément agissant sur la capsule (28) et servant à sé-parer les chambres (24 et 25) n'a plus la forme d'un piston, mais d'un levier (27) monté pivotant autour d'un axe (30).
Cet indicateur de températures (22) fonctionne de même fa~con que l'indicateur précédent : lorsque la température re-monte au-dessus de 6C, le ressort (29) reste allongé du ~ait de l'hystérésis : le corps (24) fond et le colorant (25) peut alors se mélanger avec lui; lorsque la température descen~ au-dessous de 2C, l'allongement du ressort (29) est tel que la pression exercée par le levier .(27) sur la capsule (28) provo-que la rupture de celle-ci e-t donc la coloration du second . . .
corps contenu dans la chambre (26).
De même que pour le premier dispositif indicateur (2), le temps de réponse de ces dispositifs indicateurs(12,22) ~eut être modifié en faisant varier par exemple l'épaisseur du boîtier en polystyrène ou autre matière synthétique, ou par l'adjonction d'un matériau isolant.
Dans ces deux dernières formes de réalisation, l'emploi de ressorts en alliage à mémoire de forme permet d'exercer un effort de compression important sur la capsule fragile, de sorte que ces capsules peuvent être choisies suffisamment résistantes pour eliminer tout risque de rupture de celles-ci lors de leur transport ou manipulation.
Maintenant, nous allons décrire avec les figures (7 à 10) un mécanisme diférent :
_ _ Le mécanisme ne repose plus du tout sur l'existence d'un corps dont la température de fusion correspond à la tempéra-ture seuil de 6C, ni sur l'utilisation d'une capsule fragile.
S Cependant, il exige un matériau à mémoire ne présentant pas d'hystérésis, ou du moins dont l'hystérésis doit être compen-sée comme nous le verrons plus loin.
Ce dispositif indicateur (32) comprend un boîtier (33) en polystyrène ou autre matériau synthetique, au moins par-tiellement transparent. De meme que pour les indicateurs (2)(12 et 22), le boîtier ~33) délimite trois chambres (34,35,36).
Les chambres (34) et (36) contiennent un corps liquide respectivement aux tem~ératures de 6C,2C, et qui peut être formé par de l'eau, la chambre (35) con-tient un colorant. Des passages (39,40) sont ménagés respectivement entre les cham-bres (34,35) et (35,36j. Un piston (37) actionné par un res-sort (38) et ayant sensiblement la forme d'un T, es-t ap-te à
se déplacer dans la chambre (35) et à obturer ou libérer, se-lon son déplacement les passages (39,40). Des ren~orcements (33a) du boîtier (33) au niveau de chaque passage (39,40) forment un guidage pour le piston (37) au cours de ses dépla-cements. Un bouchon (41) ou un film transparent pouvant être perforé obture le passage (39). Le ressort (38) est en un alliage à mémoire de forme dont la -transforma-tion de t~pe martensitique commence à 6C et s'achève après 2~C (02\~2~C).
Cette transformation s'e~'fectuant sans hystérésis e-t avec ré-treint, de -telles propriétés sont obtenues avec certains allia-~
ges ternaiEes de cuivre, ~inc et aluminium.
A 37C, ainsi que le montre la figure 7, le piston (37) obture le passage (40) entre les chambres (36) et (35). Le passage (39) entre les chambres (34) et (35) étant obturé uni-quement par un bouchon ou film perEorable (41), et le ressort (38) est à l'état de repos.
Lorsque le dispositif indica-teur (32) est amené à la température de stockage (4C) ~Cf. figure 8), le ressort (38 commence à se raccourcir à 6C, le piston (37) qui est lié à
ce ressort est entraîné par celui-ci vers la droite dans la figure, il éjecte le bouchon (41) (ou perfore le film selon le cas) et atteint une position intermédiaire à 4C, dans laquelle il obture à la fois le passage (39) et le passage (40) et empêche toute communication entre les chambres (34) et (35) et (35) et (36), et donc toute coloration. Des rampes (33b) peuvent être prévues au niveau du passage (39) pour fa-ciliter l'éjection du bouchon (41).
Lorsque la température descend au-dessous de 2C (Cf.
figure 9), le ressort ~38) dont la transformation martensiti-que n'est pas achevée à cette température, raccourcit encore et entraine le piston (37) tout à fait vers la droite dans une position dans laquelle il libère le passage (40), tout en con-tinuant à obturer le passage (41). On obtient donc une colora-tion dans la chambre (36) indiquant que la température de 2C
a été atteinte.
Si au contraire la ternpérature monte au-dessus de 6C
(Cf.figure 10) à partir de la température de stockage, le res-sort (38) subit la transformation inverse, avec allongement, ~e piston (37) est alors déplacé sur la gauche dans la figure 10 de façon à reprendre la posi-tion initiale qu'il occupait à
37~C (par e~ernple) et à ob-turer le passage (40) et a libérer le passage (39). Comme celui-ci n'es-t plus obturé par le bou-chon (41), le passage entre les chambres (35) e-t (34) est li-bre et on obtient une coloration dans la chambre (34) indi-quant que la température de 6C a été atteinte. Ceci est pos-sible parce que le ressort ne présente pas de phénomène d'hys-térésis.
Le bouchon amovible (41) est prévu pour boucher le pas-sage (39) et empêcher toute coloration lors du passa~e du seuil de 6C lorsque la température du produit est abaissée ,"
à sa valeur de stockage.
~ien en-tendu, l'alliage à mémoire de forme pourxait également être choisi de façon que sa transformation s'effec-tue avec allongement et non pas rétreint.
Exemple 2 :
Dispositif permettant la détection de plusieurs tempéra-tures : 2 températures seuils plus une température d'utilisa-tion.
La figure 11 montre un dispositif indicateur~(42) du même type que le dispositif indicateur (32) destiné à indiquer trois températures au lieu de deux. Ce dispositif indicateur (42) peut être toujours utilisé pour contrôler les températu-res atteintes par une poche de sang et pour indiquer notamment la température de 22C à laquelle doit être portée une poche de sang, qui vient d~être stockée avant d'être utilisée.
Ce dispositif a sensiblement la même forme que le dis-positif précédent (32). De même que celui-ci, il montre un boîtier ~43), trois chambres (44,45,46). Les chambres (44,46) contiennent de l'eau, la chambre (45) un colorant. Les pas sages (49,50) entre ces chambres (44,45,46) peuvent être ob-turés respectivement par un piston (47) et/ou par un bouchon (51) ou film transparent pouvant ê-tre neutralisé. Le piston (47) est actionné par un ressort (4~) en un alliage à mé-moire de forme dont la température de début de transorma-tion est 2ZC, ce-tte transformation s'effectuant sans hysté-résis et avec rétreint, et la fin de cette transformation étant obtenue pour une température inférieure à 2C. De même que pour le dispositif précédentfdes guidages ~43a) sont pré--vus pour le piston (47) lors de ses déplacements, ainsi que des rampes (43b) poux l'éjection du bouchon (51~.
Deux chambres supplémentaires (52,53) sont également prévues entre les chambres (45) et (44), une de ces chambres (52) pouvant être confondue avec la cham~re (45). Ces cham-"-bres (52,53) contiennent chacune un colorant ou un liquide ,. ~ , "
ayant une couleur primaire, par exemple respectivement rouge, jaune~
Ce dispositif (42) fonctionne de la même façon que le dispositi~ précédent. Lors du passage de la température de fabrication à celle de stockage, le ressort (4~) commence à
se rétracter dès que la température de 22C est atteinte, et le piston (47) se déplace vers la droite. Lc~rsque la tempéra-ture de 2C est atteinte, le piston libère :I.e passage entre les chambres (46~ et (45) et une coloration est obtenue dans la chambre (46). Si la température remonte, le ressort s'al-longe et le pi.ston (47) se déplace sur la gauche, lorsqu'elle atteint 6C. La chambre (53) est en communication avec la chambre (44) et une coloration jaune est obtenue. Si la tem-pérature atteint 22C, le piston (47) libère en outre le pas-sage entre les chambres (52) et (44) et une colora~ion orangeest obtenue dans la chambre (44), ce-tte coloration indiquant que les températures de 6C et de 22C ont été atteintes.
Ce dispositif peut bien évidemment être adapté à toutes sortes de températures, cependant si l'écart entre deux tem-pératures seuils à indiquer est trop important et dépasse en-viron 30 degrés, il n'est plus possible d'indiquer ces deux températures à l'aide d'un seul ressort en un alliage à mé--moire de forme. Il est alors possible d'associer deux ressorts à mémoire de forme, dont les transformations de type martensi-tique s'efféctuent dans des zones des températures complémen-taires.
Les deux ressorts se raccourciront et s'allongeront à
tour de rôle et interviendront pour déterminer des températu-res différentes.
En combinant ainsi plusieurs ressorts des gammes de tem-pérature de l'ordre de cent degrés Celsius (voi.r plusieurs centaines de degrés) peuvent être contrôlées avec un même dis-positif indicateur avec indication si on le désire de tempé-ratures intermédiaires, ce qui est particulièrement avantageux.
La figure 12 montre un dispositif indicateur (60) sen-siblement identique au dispositif indica-teur (42) dans lequel les mêmes éléments sont d'ailleurs indiqués par des références identiques.
Dans ce dispositif (60), les chambres (52) et (53) com-muniquent non plus avec la même chambre (44) mais avec deux chambres distinctes, respectivement (5~) et ~55). De ce fait, elles sont légèrement décalées dans l'espace et pourvues cha-cune d'un obturateur respectivement (56,57) pouvant être éjec-té par un piston (58). Le piston (58~ a ainsi une forme légè-rement différente et a sensiblement la forme d'un E apte à
boucher par chacune de ses branches supérieures les passages entre les chambres (5~,55 et 52,53).
. . Les températures de 6C et 22C sont alors indiquées par des colorations différentes ou égales dans les chambres res-pectivement (55,54).
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux seules formes d~exécution décrites ci-dessus à titre d'exem-ples non ~imitatifs.
Les divers modes de réalisation présentés ici peuvent être combinés entre eux d'un~e multitude de fa~ons afin d'ob-tenir l'indicateur désiré dans une gamme de températures données.
Dans certains cas d'application (comme pour le sang),il est nécessa~ire d'employer des ressorts à alliage a mémoire de forme qui ne présentent pas de phénomène d'hystérésis.
Si dans la gamme de températures à détecter, il n'existe pas d'alliage à mémoire de forme sans hystérésis, il faut coupler un alliage à mémoire de forme comportant une hystéré-sis avec un ressort conventionnel. Le ressort conventionnelpermet de modifier le comportement de l'alliage à mémoire de forme et d'annuler sous contrainte l'hystérésis.
De même les chambres contenant de l'eau ou un autre corps et du colorant peuvent être inversées, ou bie.n certai-: 22 " ~ ~ , ~6~ ~
nes chambres peuvent atre laissées vides; la coloration peutêtre également indiquée à l'aide de billes, de poudres colo-rées passant d'une chambre à une autre ou de colorants en pou-dre se diluant avec les liquides contenus dans d'autres cham-bres sans que l'on sorte pour autant du cadre de la presenteinvention.
Exemple 3 :
Dispositif permettant la détection de plusieurs tempéra-tures : la température de fabrication plus une ou plusieurs températures seuils plus~une tempéra-ture d'utilisation :
Cette appl;ication slétend au domaine de l'alimentaire, par exemple au contrôle des produits congelés et surgelés.
~ En ce qul concerne les produits surgelés, le problème est double puisqu~il concerne la fabrication et la conserva-tion.
La figure 13 illus-tre par un diagramme les différentes températures T, atteintes par les produits surgelés à diffé-rents stades (t) de leur fabrication et de leur utilisation:
A partir de la température de fabrication (Tf) (en géné-ral il s'agit de la température ambiante), le produit es-t con-ditionné par une descente en température (Tc) au-dessous de la température de congélétion (Tl) de -.35C. Après congélation, .le produit est conservé à une température de stockage (Ts) et ne doit pas dëpasser la température limite (T2) de -15C.
Pour etre u-tilisé, il est remonté à une température d'u-tilisation supérieure à 0C (Tu).
Les figures 14 à 17 montrent un dispositif indicateur (62) de même type que le dispositif indicateur (42), permet-tant d'indiquer quatre températures différentes; à savoir une température de congélation, et trois températures seuils par exemple : - 15C, -10C et -5C.
Ce dispositif indicateur (62) a sensiblement la même structure que le dispositif indicateur (42) et ses éléments identiques à celui de ce dispositif (42) sont indiqués par les mêmes ré~érences. I1 comporte en outre une cham~re supplémen-taire (64) contenant un colorant ayant une couleur primaire dif~érente de celle des chambres (52) et (53) et pouvan~ par exemple être du bleu.
Le ressort (68) utilisé dans ce dispositif (62) est en un alliage à mémoire de forme, présentant une h~stérésis d'une quinzaine de degrés.
Ce dispositif (62) fonctionne de la meme facon que le dispositi:E (42). A la température ambiante ~figure 14), les communications entre les différentes chambres (44,45,46,52,53,64 sont fermées à l'aide de piston (47) et du bouchon (51).
Lorsque le produit à surgeler atteint sa température de congélation (-35C), le bouchon (51) est éjecté par le piston (47) qui s'est déplacé sur la droite.
Une coloration est obtenue dans la chambre (46) et indi-que que la température de - 35C a été atteinte.(Cf.figure 15).
Au cours du stockage, qui s'effectue entre - 35C et - 18C, le ressort (68) en alliage à mémoire de forme ne bouge pratiquement pas du fait de l'hystétésis et le piston (47) ob-ture toujours le passage entre les chambres (52,53,64) et la chambre (44). Il ~e se produit donc aucune nouvelle coloration (Cf. figure l6).
Lorsque la température remonte à - 15C, le ressort (68) se rallonge et libère le passage entre la chambre (64) et la chambre (44,) et une coloration, bleue en l'occurence, est ob-tenue dans la chambre ~44) (Cf. figure.17).
De même lorsque les seuils de - 10C et - 5C sollt at-teints, les chambres (53,52) sont successivement mises en con-munication avec la chambre (44) du fait du déplacement du pis-ton (47) et des colorations successivement vertes (bleu - jaune) et marron (vert - rouge) sont obtenues dans la chambre (44).
Bien entendu, plusieurs cases de colorants supplémentai-res peuvent être prévues pour indiquer le passage dlautres seuils de température.
., ~ . "
Les liquides utilisés devant rester liquides a de très basses températures (jusqu'à - 35C), ils seront ormés par des mélanges alcoolisés dont les poin-ts de solidification sont très bas.
Remarque :
Ce mécanisme convient pour repérer également la tempéra-ture d'utilisation si celle-ci n'est pas distante de plus d'une trentaine de degrés Ceisius de la température de conservation.
Dans le cas contraire, il sera nécessaire d'associer deux (ou plus) ressorts à~mémoire comme nous I'avons envisagé précédem~
~ ment (à propos de l'exemple 2J.
;~ Exemple 4 :
- Dispositif permettant, à partir de la détection de plu-- sieurs témpératures sèuils, les déclenchements successifs d~une I5 machine.
Si l~on garde l'exemple d'application à la surgélation, -notre dispositif peut concerner les blocs réfrigérants eux-mêmes et permettre de piloter la descente en température lors de la surgélation (Cf. figure 18).
~- 20 En effet, la surgélation doit s'effectuer à une certaine vitesse optimale (Vl).~Si la vitesse est trop rapide ou au contraire trop lente, lës alimen-ts peuvent subir certaines dé-tériorations qualitatives (perte de saveur, aspect et/ou ~onsis-tance de l'aliment modifiés voire préjudiciables, qualité nu-tritive amoindrie, etc...). Donc, une fois la vitesse de sur-gélation optimale (Vl) fixée, il aut pouvoir y adapter la vitesse de fonctionnement (V2~ des blocs réfrigérants, notre dispositif peut remplir cette fonction :
Dans la boîte de commande de ces blocs ré~rigérants, nous plaçons le mécani9me de base de notre invention : l'ensemble composé d~un ou pl~usieurs ressorts à mémoire de forme associés chacun à un pousso~ir en pol;ymère. Les déclencheurs en alliage à mémoire de forme se trouvent donc dans la boîte de commande (Cf. figure 19) : ~
; . - ~ , -:
~z~
Ces déclencheurs sont prévus de façon à stopper le fonc-tionnement du ~loc réfrigérant pendant un certain temps à
certaines températures (Tl,T2,T3,T4,T5,T6 etc...).
Ainsi la courbe des vitesses (V3) est décrite par une série de descentes rap.ides, interrompues par l'action des alliages à mémoire de forme préréglés aux seuils choisis (Tl,T2,T3,T4,T5,T6 etc...), et peut pratiquement se superpo-ser à la courbe de vitesse (Vl) souhaitée.
...
.
, . ...
Claims (9)
1. Dispositif indicateur destiné au contrôle de températures déterminées comprenant:
un boîtier au moins partiellement transparent constituant deux chambres contiguës, un passage étant prévu entre les deux chambres, ces chambres étant généralement fermées et ne communiquant entre elles qu'à l'aide du passage;
un moyen obturateurn comportant un bouchon métallique à mémoire de forme placé entièrement à
l'intérieur du passage se déformant pour passer d'une forme à une autre lorsqu'il se refroidit à une température de transition prédéterminée, de façon à
ce qu'il remplisse complètement et bloque le passage lorsque le bouchon prend la première forme et se rétrécisse pour perdre contact au moins en partie avec le passage et débloquer ce dernier lorsque le bouchon prend la seconde forme; un corps liquide placé dans une des chambres fermées et renfermé dans cette dernière lorsque le bouchon a mémoire de forme prend la première forme, le corps liquide possédant un point de congélation au-dessus de la température de transition; et un moyen prévu dans l'autre chambre pouvant effectuer la coloration du liquide lorsque ce dernier n'est pas congelé mais mou lorsqu'il est congelé, de façon à ce que le liquide ne soit coloré
que lorsque le bouchon se sera déformé sous l'autre forme et que le dispositif est à une température inférieure à la température de transition.
un boîtier au moins partiellement transparent constituant deux chambres contiguës, un passage étant prévu entre les deux chambres, ces chambres étant généralement fermées et ne communiquant entre elles qu'à l'aide du passage;
un moyen obturateurn comportant un bouchon métallique à mémoire de forme placé entièrement à
l'intérieur du passage se déformant pour passer d'une forme à une autre lorsqu'il se refroidit à une température de transition prédéterminée, de façon à
ce qu'il remplisse complètement et bloque le passage lorsque le bouchon prend la première forme et se rétrécisse pour perdre contact au moins en partie avec le passage et débloquer ce dernier lorsque le bouchon prend la seconde forme; un corps liquide placé dans une des chambres fermées et renfermé dans cette dernière lorsque le bouchon a mémoire de forme prend la première forme, le corps liquide possédant un point de congélation au-dessus de la température de transition; et un moyen prévu dans l'autre chambre pouvant effectuer la coloration du liquide lorsque ce dernier n'est pas congelé mais mou lorsqu'il est congelé, de façon à ce que le liquide ne soit coloré
que lorsque le bouchon se sera déformé sous l'autre forme et que le dispositif est à une température inférieure à la température de transition.
2. Dispositif indicateur destiné au contrôle de températures déterminées selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier constitue deux telles chambres généralement fermées renfermant leur propre corps liquide, le dispositif comportant deux tels bouchons entre les chambres remplies de liquide et ladite autre chambre, les bouchons ayant des températures de transition qui diffèrent.
3. Dispositif indicateur destiné au contrôle de températures déterminées selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier constitue plusieurs chambres de coloration ouvertes sur le passage et le corps de l'obturateur peut se déplacer entre des positions où il bloque les chambres de coloration, l'élément à mémoire de forme s'appuyant contre le corps de l'obturateur faisant passer ce dernier par lesdites positions et faisant successivement communiquer les chambre de coloration avec le passage.
4. Dispositif indicateur destiné au contrôle de températures prédéterminées selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pour effectuer la coloration est une teinture.
5. Dispositif indicateur destiné au contrôle de températures déterminées comprenant un boîtier au moins partiellement transparent constituant deux chambres contiguës, un passage étant prévu entre les deux chambres, ces chambres étant généralement fermées et ne communi-quant entre elles qu'à l'aide du passage;
un moyen obturateur comportant un corps d'obturateur pouvant se déplacer dans le passage selon une direction prédéterminée entre une position de bloquage du passage et une position de débloquage du passage, et un élément métallique à mémoire de forme placé dans le boîtier mais à l'extérieur de la chambre, lequel élément est tendu entre le boîtier et le corps d'obturateur et change de longueur selon la direction prédéterminée lorsqu'il se refroidit à une température de transition prédéterminée pour retenir le corps d'obturateur en position de bloquage lorsque l'élément se trouve au-dessus de la température prédéterminée, et déplace le corps d'obturateur en direction de débloquage lorsque l'élément est sous la température de transition;
un corps liquide placé dans une des chambres fermés et renfermé dans cette dernière lorsque l'élément à mémoire de forme est sous la température de transition;
un moyen prévu dans l'autre chambre pouvant effectuer la coloration du liquide lorsque ce dernier n'est pas congelé mais mou lorsqu'il est congelé, de façon à ce que le liquide ne sera coloré
que lorsque l'élément se refroidira sous la température de transition.
un moyen obturateur comportant un corps d'obturateur pouvant se déplacer dans le passage selon une direction prédéterminée entre une position de bloquage du passage et une position de débloquage du passage, et un élément métallique à mémoire de forme placé dans le boîtier mais à l'extérieur de la chambre, lequel élément est tendu entre le boîtier et le corps d'obturateur et change de longueur selon la direction prédéterminée lorsqu'il se refroidit à une température de transition prédéterminée pour retenir le corps d'obturateur en position de bloquage lorsque l'élément se trouve au-dessus de la température prédéterminée, et déplace le corps d'obturateur en direction de débloquage lorsque l'élément est sous la température de transition;
un corps liquide placé dans une des chambres fermés et renfermé dans cette dernière lorsque l'élément à mémoire de forme est sous la température de transition;
un moyen prévu dans l'autre chambre pouvant effectuer la coloration du liquide lorsque ce dernier n'est pas congelé mais mou lorsqu'il est congelé, de façon à ce que le liquide ne sera coloré
que lorsque l'élément se refroidira sous la température de transition.
6. Dispositif indicateur destiné au contrôle de températures déterminées selon la revendication 5 caractérisé en ce que le boîtier constitue une seconde telle chambre généralement fermée distincte de la chambre fermée mentionnée en premier lieu, ledit dispositif comportant en outre:
un second corps liquide de même nature placé dans la seconde chambre et distinct du corps liquide mentionné en premier lieu; et une capsule frangible remplie d'un second dit moyen de coloration et logée à l'intérieur de la seconde chambre, le corps d'obturateur comprime et casse la capsule lorsque l'élément à mémoire de forme est à une température qui se situe sous la tempéra-ture de transition, de façon à ce que le second moyen de coloration colore le second corps liquide.
un second corps liquide de même nature placé dans la seconde chambre et distinct du corps liquide mentionné en premier lieu; et une capsule frangible remplie d'un second dit moyen de coloration et logée à l'intérieur de la seconde chambre, le corps d'obturateur comprime et casse la capsule lorsque l'élément à mémoire de forme est à une température qui se situe sous la tempéra-ture de transition, de façon à ce que le second moyen de coloration colore le second corps liquide.
7. Dispositif indicateur destiné au contrôle de température déterminées selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément à mémoire de forme est du type à ressort à boudin.
8. Dispositif indicateur destiné au contrôle de températures déterminées selon la revendication 7, caractérisé en ce que le ressort est constitué de deux différents métaux à mémoire de forme dont les écarts de température sont contigus.
9. Dispositif indicateur destiné au contrôle de températures déterminées comprenant:
un boîtier au moins partiellement transparent constituant plusieurs chambres contiguës de coloration dont au moins l'une est fermée et comporte un passage en communication avec les chambres;
un moyen obturateur comportant un corps d'obturateur pouvant se déplacer entre des positions respectives de bloquage des chambres de coloration, un élément métallique à mémoire de forme se déformant d'une forme à une autre lorsqu'il se refroidit à une température prédéterminée de transistion, l'élément à
mémoire de forme étant tendu contre le corps d'obturateur pour faire déplacer ce dernier entre lesdites positions et faire successivement communi-quer les chambres de coloration avec le passage pour bloquer tout écoulement entre le passage et les chambres lorsque l'élément prend la première des formes et permettre l'écoulement entre les chambres respectives et le passage lorsque l'élément prend l'autre forme; et un bouchon qui peut se déplacer vers la chambre fermée lorsque l'élément à mémoire de forme prend l'autre forme;
un corps liquide logé dans une des chambres et renfermée dans cette dernière lorsque l'élément à mémoire de forme prend la première forme, et un moyen prévu dans au moins l'une des autres chambres pouvant effectuer la coloration du liquide, de sorte que le liquide ne sera coloré que lorsque l'élément se déformera pour prendre l'autre forme et que le dispositif est sous la température de transition.
un boîtier au moins partiellement transparent constituant plusieurs chambres contiguës de coloration dont au moins l'une est fermée et comporte un passage en communication avec les chambres;
un moyen obturateur comportant un corps d'obturateur pouvant se déplacer entre des positions respectives de bloquage des chambres de coloration, un élément métallique à mémoire de forme se déformant d'une forme à une autre lorsqu'il se refroidit à une température prédéterminée de transistion, l'élément à
mémoire de forme étant tendu contre le corps d'obturateur pour faire déplacer ce dernier entre lesdites positions et faire successivement communi-quer les chambres de coloration avec le passage pour bloquer tout écoulement entre le passage et les chambres lorsque l'élément prend la première des formes et permettre l'écoulement entre les chambres respectives et le passage lorsque l'élément prend l'autre forme; et un bouchon qui peut se déplacer vers la chambre fermée lorsque l'élément à mémoire de forme prend l'autre forme;
un corps liquide logé dans une des chambres et renfermée dans cette dernière lorsque l'élément à mémoire de forme prend la première forme, et un moyen prévu dans au moins l'une des autres chambres pouvant effectuer la coloration du liquide, de sorte que le liquide ne sera coloré que lorsque l'élément se déformera pour prendre l'autre forme et que le dispositif est sous la température de transition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000498132A CA1296199C (fr) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | Mecanisme indicateur polyvalent pour le controle de temperatures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000498132A CA1296199C (fr) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | Mecanisme indicateur polyvalent pour le controle de temperatures |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1296199C true CA1296199C (fr) | 1992-02-25 |
Family
ID=4132128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000498132A Expired - Fee Related CA1296199C (fr) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | Mecanisme indicateur polyvalent pour le controle de temperatures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1296199C (fr) |
-
1985
- 1985-12-19 CA CA000498132A patent/CA1296199C/fr not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0153259B1 (fr) | Mécanisme indicateur polyvalent pour le contrôle de températures | |
| EP0363289B1 (fr) | Dispositif pour le contrôle de températures contenant au moins un élément en alliage à mémoire de forme | |
| FR2702046A1 (fr) | Indicateur thermosensible. | |
| FR2556406A1 (fr) | Procede pour actionner un outil dans un puits a une profondeur determinee et outil permettant la mise en oeuvre du procede | |
| US7415939B2 (en) | Temperature sensitive indicator | |
| US4051804A (en) | Thaw-indicator device | |
| CA1296199C (fr) | Mecanisme indicateur polyvalent pour le controle de temperatures | |
| CA2124008A1 (fr) | Controleur de temperature pour produits refrigeres, utilisant la solidification et la fusion de corps liquides a temperature ambiante | |
| CH620768A5 (en) | Device capable of permanently detecting a temporary reheating of a frozen product | |
| CA3065200A1 (fr) | Etiquettes indicatrices presentant une transition de couleur | |
| WO2006128899A1 (fr) | Procede et dispositif de detection d'une hausse de temperature dans une enceinte froide | |
| EP0267251B1 (fr) | Procede et dispositif de detection de la temperature a laquelle un solide, un liquide ou un gaz est susceptible d'avoir ete soumis | |
| FR2700002A1 (fr) | Procédé de détection et témoin de rupture de chaîne du froid. | |
| EP0323315B1 (fr) | Conditionnement, tel que bouteille, bocal ou autre récipient similaire, joint d'étanchéité pour le dit conditionnement et procédé de fabrication du dit joint d'étanchéité | |
| EP0545276B1 (fr) | Indicateur d'état de conservation pour produits congelés ou refrigerés de type industriel, médical ou alimentaire | |
| FR2665957A1 (fr) | Controleur de temperature. | |
| WO1999063313A1 (fr) | Indicateur de controle de la temperature de conservation de produits refrigeres | |
| JP2006508647A (ja) | 解凍され、再冷凍された製品を識別するための方法 | |
| EP0501880A1 (fr) | Indicateur d'état de conservation pour produits réfrigérés ou congelés | |
| EP0497638B1 (fr) | Dispositif d'indication visuelle irréversible du premier dépassement d'une température de consigne, pour produits de conservation délicate | |
| FR2619211A1 (fr) | Procede de controle de maintien de la congelation d'un produit congele et temoin de controle mettant en oeuvre ce procede. | |
| EP0740136A1 (fr) | Dispositif contrÔleur de froid du type réversible destiné aux appareils électroménagers et état de marche | |
| FR2640750A1 (fr) | Procede et dispositif pour detecter la rupture d'une chaine de froid pour la conservation de produits divers | |
| FR2862754A1 (fr) | Dispositif indicateur de la pression interne d'un contenant hermetiquement ferme, totalement ou partiellement transparent, notamment une bouteille | |
| FR2673286A1 (fr) | Indicateur d'etat de conservation pour produits refrigeres ou congeles. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKLA | Lapsed |