EP2627977A1 - Dispositif de mesure des vibrations générées sur un matériau - Google Patents

Dispositif de mesure des vibrations générées sur un matériau

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EP2627977A1
EP2627977A1 EP11776571.9A EP11776571A EP2627977A1 EP 2627977 A1 EP2627977 A1 EP 2627977A1 EP 11776571 A EP11776571 A EP 11776571A EP 2627977 A1 EP2627977 A1 EP 2627977A1
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measuring
vibrations
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friction
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Marc Pericoi
Gaetan Boyer
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PERITESCO
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PERITESCO
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    • A61B5/442—Evaluating skin mechanical properties, e.g. elasticity, hardness, texture, wrinkle assessment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/12—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of longitudinal or not specified vibrations

Definitions

  • Fig. 1 is a schematic perspective view of a device according to the invention.
  • the first part 1 is the measurement part, which will be composed of a resonator 2 and a sensor 3.
  • a cable 4 connects the sensor 4 to a not shown data acquisition system. Data transmission can also be achieved using wireless technology.

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract

Dispositif (D) de mesure des vibrations générées sur un matériau comprenant au moins deux modules distincts, un premier module comprenant un capteur équipé d'une membrane tendue sur une partie rigide, et un second module comprenant un dispositif de sollicitation apte à générer des vibrations par frottement au sein du matériau.

Description

DISPOSITIF DE MESURE DES VIBRATIONS GÉNÉRÉES SUR UN MATÉRIAU
La présente invention est relative à un dispositif de mesure des vibrations générées sur un matériau. Elle concerne le domaine des dispositifs de mesure d'état de surface.
La présente invention est plus particulièrement adaptée à une utilisation sur des matériaux inertes mous, des tissus biologiques et en particulier la peau ou les cheveux,
De nombreux traitements sont développés pour améliorer les caractéristiques de la peau. L'âge et certaines pathologies affectent également ces propriétés. Ces deux points créent une demande pour des dispositifs capables de mesurer les caractéristiques de la peau avant et après traitement, ou pendant le suivi de pathologies ou pour évaluer les effets de l'âge.
L'invention a pour but de mesurer les vibrations ou le bruit générés lors d'un frottement du doigt ou d'un objet sur la peau ou les cheveux ou plus généralement sur un matériau.
Selon l'invention un dispositif de mesure des vibrations générées sur un matériau est caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux modules distincts, un premier module comprenant un capteur posé sur la surface, et un second module comprenant un dispositif de sollicitation apte à générer des vibrations au sein du matériau, qui effectue un frottement sur le matériau.
Avantageusement le premier module comprend un résonateur isolé de l'environnement extérieur et équipé d'une membrane tendue sur une partie rigide appliquée sur le matériau.
Le dispositif peut comprendre des moyens de guidage du mouvement de l'objet qui va effectuer un frottement sur la surface à étudier.
Le mouvement de l'objet peut être guidé par un chariot coulissant sur des rails.
Les moyens de guidage du mouvement de l'objet peuvent présenter une forme légèrement circulaire.
La vitesse du geste peut être matérialisée par des indicateurs lumineux.
Un matériau permettant de standardiser la surface lors du frottement peut être fixé sur le module.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré avec référence aux dessins annexés mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ces dessins :
Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif selon l'invention.
Fig. 2 est une vue similaire à Fig. 1 , illustrant la position du doigt de sollicitation.
Fig. 3 est une vue en coupe du dispositif de Fig. 1 et 2.
Fig. 4 est une vue similaire à Fig. 3, illustrant un mode de réalisation alternatif, et
Fig. 5 est une vue similaire à Fig. 2, illustrant le mode de réalisation de FIG. 4.
Dans toute la description qui suit d'un mode de réalisation d'un dispositif de mesure des vibrations générées sur un matériau selon l'invention, les termes relatifs tels que « supérieur », « inférieur », « avant », « arrière », « horizontal » et « vertical » sont à interpréter lorsque le dispositif de mesure des propriétés de la peau est installé au dessus d'un matériau à tester.
Comme on peut le voir sur Fig. 1 , Fig. 2 et Fig. 3, le dispositif D selon l'invention comprend deux modules ou parties distinctes.
La première partie 1 est la partie mesure, qui va être composée d'un résonateur 2 et d'un capteur 3. Un câble 4 relie le capteur 4 à un système d'acquisition de données non représenté. La transmission de données peut être également réalisée à l'aide d'une technologie sans fil.
La première partie 1 est fixée sur la deuxième partie 8 par l'intermédiaire de patins 6 et de bras de liaison 7. Le résonateur 2 est posé sur la surface à étudier 5, par exemple la peau, et comprend une membrane 2a, posée sur la peau, tendue sur une partie rigide 2b. Dans une réalisation particulière 2b a sensiblement une forme de cône, néanmoins tout type de forme est envisageable. La membrane 2a peut être constituée d'un matériau souple aussi bien qu'un matériau rigide. A l'intérieur de cette partie rigide 2b se trouve le capteur 4 mesurant les vibrations transmises par la peau à la membrane 2a et/ou le son émis par la membrane 2a dans l'air. Le capteur 4 peut être situé dans le résonateur 2, directement sur la membrane 2a ou bien fixé à la membrane 2a par l'intermédiaire d'une pièce.
La deuxième partie 8 est la partie guidage du mouvement du doigt T ou de l'objet qui va effectuer un frottement sur la surface à étudier 5, par exemple la peau, pour générer des vibrations. La deuxième partie 8 est située autour de la première partie 1 et est fixée soit de manière rigide soit à l'aide de pièces élastiques 7 à la partie rigide du résonateur 2. L'avantage d'une fixation élastique est d'isoler d'un point de vue mécanique la première partie 1 de la seconde partie 8 afin d'éviter la mesure des vibrations provenant du chariot par exemple. On peut prévoir de ne pas fixer le dispositif de guidage sur le matériau à tester, ceci dans la même optique.
La première fonction de la deuxième partie 8 est de délimiter la zone dans laquelle se fait le toucher c'est-à-dire la sollicitation de la surface à étudier 5. Le mouvement peut être soit libre à l'intérieur de cette zone, soit guidé par un chariot 9 coulissant des rails 10 fixés sur la deuxième partie 8.
La deuxième fonction de la partie 8 est de pouvoir fixer sur sa partie inférieure un matériau de référence 12 qui est situé entre la partie effectuant le geste de toucher, c'est-à-dire le doigt, et le matériau à caractériser. Ce matériau peut être un tissu ou tout autre type de matériau. La fixation d'un tel matériau permet de standardiser les caractéristiques de surface lors du geste de toucher et de ne mesurer que la réponse de la structure du matériau caractérisé, permettant ainsi de voir des modifications sur cette structure après application de produits.
Un capteur d'effort non représenté est fixé sur le chariot 9.
La vitesse du geste est matérialisée par des indicateurs lumineux 1 1 fixés sur la deuxième partie 8 et qui vont s'allumer l'un à la suite de l'autre à la vitesse souhaitée.
Cette vitesse peut être également mesurée par d'autres moyens tels qu'un capteur de déplacement du chariot.
De nombreuses variantes du dispositif D selon l'invention sont possibles. En particulier, en ce qui concerne la position du guidage du mouvement du doigt de sollicitation, la deuxième partie guidant le mouvement peut aussi bien avoir une forme linéaire que légèrement circulaire. Cette partie peut être facilement interchangeable.
Le doigt T peut être fixé sur le chariot 9 ou directement guidé sur les rails 10. Il est également possible de ne pas utiliser de dispositif de guidage. Dans ce cas un opérateur exerce directement la sollicitation sur le matériau à tester. Afin de permettre une reproductibilité des mesures, un entraînement est nécessaire. L'épaisseur du cadre et du chariot est assez faible pour guider le doigt tout en permettant à la pulpe de celui-ci de toucher le matériau à caractériser. Le guidage du chariot est ici schématisé par 2 liaisons pivots.
Les dimensions du dispositif sont assez faibles pour que la méthode soit appliquée sur des zones légèrement courbes, comme la joue.
Les paramètres évalués par ce dispositif sont le niveau moyen de vibrations généré lors du toucher, la répartition spectrale de ces vibrations dans le domaine fréquentiel ou la répartition temps fréquence.
Ces paramètres peuvent correspondre à l'ensemble surface / structure du matériau caractérisé ou bien structure seule dans le cas de l'utilisation d'un matériau 12 entre la partie effectuant le toucher et le matériau à caractériser (Fig. 4 et 5).
Le dispositif selon l'invention est posé directement sur la surface à étudier. Dans certain cas particuliers, l'utilisation d'un gel de couplage est pertinente.
Le dispositif selon l'invention a pour avantage principal de permettre de découpler la partie mesure de la partie sollicitation. On peut ainsi réaliser des frottements avec le doigt sur le matériau ou avec des moyens mécanisés sans avoir de vibrations parasites sur la partie mesure.
Un autre avantage que permet le dispositif selon l'invention est de mesurer les vibrations sur le matériau lui-même, en standardisant l'état de surface, ce qui apporte plus d'informations sur sa structure. Par ailleurs la pression exercée par le capteur ne varie pas, seule la pression de la sollicitation peut éventuellement changer.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (D) de mesure des vibrations générées sur un matériau (5) caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux modules distincts, un premier module (1 ) comprenant un capteur équipé d'une membrane tendue sur une partie rigide, et un second module (8) comprenant un dispositif de sollicitation, apte à générer des vibrations au sein du matériau (5), qui effectue un frottement sur le matériau (5).
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier module (1 ) comprend un résonateur.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage du mouvement de l'objet (T) qui va effectuer un frottement sur la surface à étudier (5).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mouvement de l'objet (T) est guidé par un chariot (9) coulissant sur des rails (10).
5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de guidage du mouvement de l'objet (T) présentent une forme légèrement circulaire.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse du geste est matérialisée par des indicateurs lumineux (1 1 ).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un matériau (12) permettant de standardiser la surface lors du frottement est fixé sur le module (8).
EP11776571.9A 2010-10-14 2011-10-13 Dispositif de mesure des vibrations générées sur un matériau Withdrawn EP2627977A1 (fr)

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