FR2485184A1

FR2485184A1 - Appareil de mesure numerique automatique de la graisse du dos d'animaux

Info

Publication number: FR2485184A1
Application number: FR8112098A
Authority: FR
Inventors: David L Carlson
Original assignee: RENCO CORP
Current assignee: RENCO CORP
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1981-12-24
Also published as: FR2485184B1; EP0054062B1; EP0054062A4; EP0054062A1; WO1982000002A1; US4359056A; DK76982A; CA1168345A; JPS57500900A

Abstract

L'INVENTION VISE UN APPAREIL ET UN PROCEDE POUR MESURER L'EPAISSEUR DE LA GRAISSE DU DOS D'ANIMAUX QUI AJUSTE AUTOMATIQUEMENT SA SENSIBLITE ET INFORME L'UTILISATEUR LORSQU'UNE MESURE CORRECTE EST OBTENUE. L'APPAREIL COMPORTE UN TRANSDUCTEUR 62 QUI, SOUS LA COMMANDE D'UN COMPTEUR DE TEMPS 50, 54, PRODUIT DES IMPULSIONS ULTRASONORES PERIODIQUES ET RECOIT LES ECHOS PRODUITS PAR LES INTERFACES DES COUCHES DE GRAISSE DE L'ANIMAL QUI SONT ENSUITE AMPLIFIES PAR UN AMPLIFICATEUR 64 ET APPLIQUES A UN DETECTEUR A SEUIL 68 PUIS A UN COMPTEUR 74. LE COMPTEUR 74, LORSQU'IL RECOIT DEUX IMPULSIONS CONSECUTIVES, ACTIONNE UN INDICATEUR 76 ET ARRETE LE COMPTEUR DE TEMPS 54 DONT LE COMPTE EST ALORS CONVERTI EN UNE MESURE D'EPAISSEUR. SI LE COMPTEUR NE DETECTE PAS DEUX IMPULSIONS, LE GAIN DE L'AMPLIFICATEUR EST AUGMENTE PAR UN CIRCUIT DE COMMANDE 66 ET LE CYCLE EST REPETE. UN CIRCUIT A RETARD 78 EMPECHE LA DETECTION DU PREMIER ECHO.

Description

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La présente invention se rapporte à un appareil

de mesure à ultrasons et plus particulièrement à un dis-

positif d'essai pour mesurer l'épaisseur de la graisse du

dos d'animaux sur pied.

Dans l'industrie de l'élevage et, d'une manière particulièrement importante, dans le cas de l'élevage de porcins, il est important de déterminer la quantité de

graisse qui existe sur le dos d'un animalo Jusqu'à-pré-

sent, on a obtenu cette mesure en perçant la peau de l'a-

nimal avec uon outil de mesure mécaniqueo Cette -méthode mécanique est indésirable du fait de l'irritation que peut ressentir l'animal et d'une éventulle infection dont il peut souffrir et, dans certains pays, cette méthode est devenue illégales D'une autre manières on peut émettre des ondes ultrasonores dans lanimal et on peut déterminer, en

mesurant les échos réfléchis9 l'épaisseur des diverses cou-

ches de graisse DuL fait que de tels animaux ont diverses

couches de tissus et de graisse, une unique impulsion ultra-

sonore émise dans l'animal produit de multiples échos de retour provenant des interfaces entre de telles couches.-Par conséquent, le problème, non résolu par les dispositifs de la technique antérieure, était de séparer les impulsions et

de produire un signal de sortie affiché sous une forme di-

rectement lisible indiquant immédiatement les données de mesure sans nécessiter une interprétation par l'opérateur0 Les dispositifs- de la technique antérieure ont utilisé des

affichages à oscilloscope pour afficher toutes les impul-

sions réfléchies, laissant l'opérateur résoudre le problème

qui consiste à interpréter, quelles sont celles des impul-

sions qui sont pertinentes et à calculer la mesure d'épais-

seur effectuée par le dispositif.

La présente invention apporte un perfectionnement à la technique antérieure en proposant un système qui est capable de différencier les diverses couches de peau et de gras du dos les unes des autres afin de repérer la couche

appropriée et de convertir cette information en un afficha-

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ge numérique exprimé en unités de longueur que l'opéra-

teur peut comprendre immédiatement sans autre interpré-

tation. En outre, la présente invention prévoit l'emploi

d'un indicateur d'avertissement pour informer l'opéra-

teur que l'appareil a repéré la couche de graisse du dos appropriée de. sorte que l'opérateur sait que les données qui apparaissent sur le dispositif d'affichage sont les

bonnes. Enfin, le système de la présente invention rem-

plit ces tâches sans que l'opérateur ait à effectuer un

étalonnage.

La présente invention a ainsi pour objet un procédé et un appareil pour la mesure aux ultrasons de l'épaisseur de la graisse du dos d'animaux qui utilisent

des moyens pour émettre des impulsions d'énergie ultreso--

nores et pour-recevoir les échos de retour, qui -utilisent une sonde destinée à être placée sur le corps de l'animal qui doit être examiné et des moyens pour détecter la nème impulsion de n impulsions d'écho les plus fortes corresn pondant à une impulsion émise donnée, n étant un nombre prédéterminé qui correspond au nombre de couches de graisse

que porte l'animal à examiner. La présente invention utili-

se également des moyens de mesure et d'affichage fonction-

nant en réponse aux moyens de détection pour mesurer le

- temps de parcours de la nème impulsion d'écho et pour affi-

cher le temps de parcours en unités d'épaisseur à l'intérieur du corps de l'animal de la couche correspondant à la couche

de graisse interne.

Selon un aspect de la présente invention, la sen-

sibilité de l'appareil est continuellement accrue à chaque impulsion successive émise (par un accroissement de la puissance émise ou par un accroissement de la sensibilité du récepteur) jusqu'à ce que la première couche de graisse soit détectée. Lorsque la couche de graisse voulue est

détectée, l'épaisseur est mesurée et indiquée.

D'autres caractéristiques de l'invention apparai-

tront à la lecture de la description qui va suivre et à

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l'examen des dessins annexés-dans lesquels la figure I est une vue enperspective qui

montre l'appareil de-la présente invention dans une si-

tuation d'essai typique sur un animal; la figure 2 est une vue en coupe d'une partie

du dos de l'animal avec la sonde en place.

la figure 3 es un schéma du système de la pré-

-sente invention; la figure 4 est un graphique qui montre une réponse typique représentant les impulsions réfléchies *captées par le transducteur; - la figure 5 est un diagramme à -courbes multiples illustrant le fonctionnement électrique du système de la présente invention; la figure 6 est un schéma-bloc similaire à celui de la figure 3 qui représente un autre mode de réalisation de l'invention.,

On se référera maintenant de manière plus détail-

lée aux dessins dans 'les diverses figures desquels on a

utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes élé-

ments. L'appareil de l'invention, désigné par la référence générale 10 sur 'la figure 1, comporte un dispositif 12

tenu à la main, une sonde 14 à ultrasons et un cAble, fle-

xible 16 s'éteneant entre eux. Sur la figure 1, on a re-

présenté l'appareil de la présente invention dans une si-

tuation d'utilisation typique dans laquelle la-sonde est placée sur un porc 18 par un opérateur 20.- Le dispositif 12 comporte un dispositifd'affichage numérique 22 qui, dans le mode de réalisation préféré, affiche l'information

désirée en millimètres.- Le dispositif 10 comporte égale--

ment un voyant lumineux' 24 qui, lorsqu'il est allumé-, in-

dique le fonctionnement correct de l'appareil de la pré-

sente invention,- comme on l'expliquera en plus -de détails ci-après.

35.On sait que les impulsions ultrasonores, lors-

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qu'elles sont émises dans le corps d'un animal, produisent des échos ou impulsions de retour du fait de la réflexion

aux interfaces des diverses couches de tissus de l'animal.

En utilisant ce principe, l'appareil de la présente in-

vention sélectionne automatiquement les impulsions de re- tour voulues et convertit cette information en une mesure

de distance exprimée sous une forme directement lisible.

Pour comprendre le fonctionnement du système

de l'invention, on se référera à la figure 2, qui repré-

sente une vue en coupe typique de la structure biologi-

que d'un porc. La sonde à ultrasons 14 est représentée

appliquée fermement contre la -peau extérieure 26 de l'a-

nimal. Immédiatement au-dessous de la peau se trouve une première interface 28 entre la première couche de graisse 30 du dos et la peau 26. Sous la première couche de graisse du dos se trouve une seconde interface 32 qui délimite le début de la seconde couche 34 de graisse du dos. Une troisième interface 36 existe, en général, entre la couche 34 et le muscle 38 de l'échine. Enfin, il existe une quatrième interface 40 à l'emplacement o le muscle de l'échine se termine. Bien que les distances varient d'une manière importante, la couche 30 peut avoir en moyenne 10 mm d'épaisseur, la couche 34 peut avoir en moyenne 20 mm d'épaisseur et le muscle d'échine 38 peut avoir une section transversale de 120 mm. Naturellement, ces dimensions varient considérablement d'un animal à un autre. Certaines espèces de porc peuvent avoir plus de 2 couches de graisse et, par conséquent, dans ce cas, il y aura une interface supplémentaire. On peut modifier le système de l'invention pour effectuer les mesures de

la graisse du dos sur ces espèces, comme expliqué ci-a-

près.

La figure 3 représente sous forme d'un schéma-

bloc le fonctionnement du système de l'invention. Une horloge 50 engendre un train d'impulsions 52 qui sont transmises à un compteur 54 à deux décades. Le compteur 54 a été représenté comme un compteur à deux décades

étant donné qu'il n'est utilisé que deux éléments d'af-

fichage; cependant, dans le mode de réalisation pré-

féré, on utilise un compteur à quatre décades (qui comp-

te jusqu'à 10.000) afin de faire émettre moins fréquemment des impulsions par la sonde 14 de manière à réduire ainsi la consommation d'énergie du dispositif. Le mode de fonctionnement de l'invention reste, cependant, pour l'essentiel, inchangée La fréquence d'oscillation de l'horloge 50 est choisie de telle sorte que le signal de sortie du compteur, représenté ici comme appliqué à des

éléments d'affichage 56, est affiché directement en mil-

limètres. Chaque impulsion appliquée au compteur 54

fait avancer le compteur d'une unités Lorsque la capa-

cité du compteur est dépassée (c'est-à-dire au compte de ) un signal est produit sur une lignle de sortie 58 et

est appliqué à un générateur d'impulsions 60 Ce généra-

teur applique une impulsion en courant continu à uan trans-

ducteur d'ultrasons 62 qui est contenu dans la sonde 14o

Lorsqu'une impulsion d'émission est transmise par l'in-

termédiaire du transducteur 62, la connexion d'entrée de l'amplificateur 64 est temporairement interrompue (par des moyens non représentés sur le schéma-bloc) pour emplî

cher une surcharge de l'amplificateur. Lorsque les im-

pulsions de retour ou échos sont reçus par le transducteur 62, ils sont alors amplifiés par l'amplificateur 64. La

sensibilité ou gain de l'amplificateur 64 est commandé.

par un circuit de commande de sensibilité 66 qui produit

un signal de commande croissant pas à pas qui peut accroî-

tre le facteur de gain de l'amplificateur 64 par paliers.

La forme d'onde 65 représentée au-dessus du circuit de commande 66 représente un signal de sortie en escalier caractéristique d'un tel circuit de commande- On peut utiliser un registre à décalage pour engendrer cette forme d'onde. Le circuit de commande de sensibilité 66 est actionné pour produire le pas suivant chaque fois qu'une impulsion de sortie apparait sur le conducteur

de sortie 58 du compteur 54. La connexion entre le cir-

cuit de commande 66 et l'amplificateur 64 a été représentée

par un conducteur 67.

La-sortie de l'amplificateur 64 est connectée à un détecteur de seuil 68 qui remplit deux fonctions. La première fonction consiste à convertir les impulsions de

retour qui apparaissent à son entrée sous forme d'impul-

sions de polarité alternative, telles que celles désignées

par la référence 70, en impulsions de même polarité pro-

duites à sa sortie, telles que celles désignées par la

référence 72. Le second rôle du détecteur 68 est de ser-

vir de filtre pour empêcher ou supprimer le passage des

impulsions qui ne dépassent pas un niveau minimal prédé-

terminé. Le signal de sortie du détecteur 68 est ensuite

appliqué à un compteur binaire 74 qui compte les impul-

sions consécutives0 Lorsque deux impulsions consécutives

ont été comptées, le compteur applique un signal de sor-

tie à un indicateur lumineux 76. On doit noter que lPin-

dicateur 76 pourrait être un indicateur sonore ou autre

moyen approprié pour avertir l'utilisateur, Lorsque 11in-

dicateur 76 est allumé, l'utilisateur est informé que l'api

pareil a reçu deux impulsions qui ont traversé le détec-

teur de seuil 68. Comme on l'expliquera ci-après, lors-

que l'indicateur 76 est allumé, l'utilisateur est informé que l'appareil indique sur les éléments d'affichage la mesure en millimètres de la distance entre la sonde 14 et la troisième interface 36. Bien qu'on les ait représentés sous forme de rectangles séparés, l'amplificateur 64, le

détecteur 68 et le compteur 74 peuvent 8tre également con-

sidérés comme constituant un unique circuit détecteur d'impulsions. Pour comprendre le reste du schéma de la figure 3,

il y a lieu de se référer à la figure suivante. La fi-

gure 4 est un graphique qui représente des formes d'onde d'impulsions de retour caractéristiques qui sont détectées

par la sonde 14 après émission d'une impulsion ultra-

sonore dans un animal. Au temps to, une impulsion est émise. Un court instant après, au'temps tl, le premier

écho 113 réfléchi par la peau extérieure 26 est reçu.

Un instant après, au temps t2, par exemple, une seconde

impulsion de retour est reçue formée par ondes réflé-

chies à l'interface 32. Au temps t3, une impulsion 116 réfléchie par l'interface 36 est reçue. Au temps t4, une

impulsion 118 est reçue de l'interface 40. Pour déter-

miner l'épaisseur de graisse du dos de l'animal, il faut

déterminer l'intervalle de temps entre tO et t3.

Etant donné que-les tissus ne sont pas absolument homogènes,,les échos réfléchis ne sont pas renvoyés aussi purs et nets que l'impulsion émise. L'écho réfléchi par la première interface pose un problème particulier du fait qu'il est très puissant et que l'homogénéité de l'interface renvoie des échos secondaires (désignés par la référence ) qui suivent l'écho principal '122e Les échos 110 peuvent eux-mêmes avoir une amplitude suffisante.-pour être

comptés par erreur comme étant des réflexions des inter-

faces suivantes. Il est nécessaire, par conséquent, de faire en sorte que l'amplificateur 64 ignore totalement les échos 110 et 112. Pour obtenir ce résultat, on utilise un circuit à retard fixe 78 pour remettre le circuit de

commande de sensibilité 66 à une sensibilité minimale pen-

dant une période de temps prédéterminée, ce qui a alors pour effet d'abaisser le gain de l'amplificateur 64. Le gain étant abaissé, les échos 110 et 112 ne traversent pas

le détecteur 68 et, ainsi., le compteur 74 ignore ces im-

pulsions. Lorsqu'un signal apparaît sur le conducteur de sortie 58 du compteur 54, le générateur d'impulsions 60

produit une impulsion et le dispositif à retard 78 est dé-

clenché. Pendant la période de temps prédéterminé, le dispositif à retard 78 maintient le circuit de commande de sensibilité 66-à une sensibilité minimale. A la fin de la période de temps, le circuit de commande desensibilité

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- 8

66 retourne au niveau antérieurement établi. Si lon -

utilise un retard d'approximativement 3 à-5 microsecondes l'écho reçu de la première interface est utilement ignoré

par le compteur 74.

De même que l'écho 112, les autres échos 114, 116

et 118 sont également suivis de multiples échos secon-

daires de moindre amplitude semblables aux échos 110. Si le gain de l'amplificateur 64 était réglé à un trop haut

niveau, les échos secondaires pourraient être interpré-

tés par le compteur 74 comme des échos provenant des

interfaces suivantes. Par conséquent, il est nécessaire-

de maintenir la sensibilité de l'amplificateur 64 à une valeur minimale telle, qu'il soit suffisamment sensible pour lire la forte pointe mais ne le soit pas assez pour compter les échos secondaires comme des échos de retour supplémentaires. Pour obtenir ce résultat, le circuit

de commande de sensibilité 66 est réalisé de façon à ac-

croître pas à pas le niveau de sensibilité ou facteur de gain de l'amplificateur. Initialement, le circuit de commande 66 est réglé à son plus bas niveau. Cependant,

chaque fois qu'un signal apparaît à la sortie 58, le cir-

cuit de commande 66 est amené à passer à un niveau de sen-

sibilité ou niveau de gain immédiatement supérieur. Ain-

si,' chaque fois que le générateur d'impulsions 60 émet une Impulsion, le gain de l'amplificateur 64 est accru d'un incrément par le circuit de commande66. Si le compteur 74 n'a pas atteint un compte de "2" avant le dépassement de

la capacité du compteur 54 (un compte de 100 dans un comp-

teur à deux décades ou un compte de 10-.000 dans un compteur à quatre décades), les compteurs sont remis à zéro et le circuit de commande de sensibilité 66 est augmenté d'un pas et le générateur d'impulsions 60 est à nouveau actionné. A un certain stade, l'amplificateur a un gain suffisant pour produire un signal d'une grandeur suffisante pour franchir

le détecteur de seuil 68 et être compté par le compteur 74 -

Lorsque le compteur 74 atteint un-compte de 2, il produit sur sa borne 80 un signal de sortie qui remet le circuit de commande 66 à son niveau de sensibilité minimal. -Le

signal de la sortie 80 est également appliqué à la com-

mande de verrouillage du compteur 54, ce qui a pour effet de bloquer le compte du compteur 549 et de orovoquer l'af-

fichage de ses données par le dispositif d'affichage numé-

rique 56t Ainsi, lorsque deux impulsions sont reçues, le signal de la sortie 80 provoque l'allumage d'un voyant indicateur 76 et le dispositif d'affichage 56 indique en

même temps la distance en millimètres de la troisième in-

terface 36.

- Suivant une variante, il-1 est possible, au lieu dVu-

tiliser la configuration de circuit du mode de réalisation préféré, de faire commander par le circuit de commande de sensibilité 66 le niveau de seuil du détecteur,68 et non le gain de l'amplificateur 64. Le résultat au niveau du

compteur'74 sera le même. Il est également possible d'u-

tiliser le circuit de commande de sensibilité 66 pour régler

la puissance des impulsions de sortie émises par le géné-

rateur 600 Dans ce cas également, le résultat au niveau du compteur 74 sera le même par rapport à la commande de la sensibilité.o La figure. 5 explique le fonctionnement de l'appareil de la présente invention en montrait les impulsions qui, au cours d'une certaine période de temps, peuvent être mesurées à certains points du circuit. Sur la ligne A on a représenté

les impulsions émises pas le générateur d'impulsions 60.

Uzs impulsions 82 de polaritée unique sont produites pério-

diquement en fonction du signal émis par le compteur 54 sur sa sortie 58 Sur la ligne B on a représenté l'accroissemenat pro= gressif du signal du circuit de comimande de sensibilité 66

et, de ce fait, du facteur de gain de l'amplificateur 64.

Sur cette ligne B, on a representé la courbe du si-

gnal de sortie du circuit de commande de sensibilitée 66, en

tension relative par rapport au temps. Après chaque im-

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pulsion 82 du générateur d'impulsions, il y a une pé-

riode 84 pendant laquelle le circuit de commande de sen-

sibilité 66 est mis à son niveau prédéterminé minimal par

suite de l'action du circuit à retard 78. Après écoule-

ment de cette période de temps, la sensibilité est- accrue. Au cours de la première période, la sensibilité est accrue au premier palier et au cours des périodes successives, la tension de sortie du circuit de commande de bsensbilité est

accrue pas à pas. En ce qui concerne la ligne C sur la-

quelle on a représenté la tension relative à la sortie du détecteur à seuil 68 par rapport au temps, on peut voir qu'au cours de la première période, aucun écho ou impulsion de retour n'a unle grandeur suffisante pour franchir le niveau prédéterminé du détecteur de seuil 68. Ce n'est qu'après accroissement du signal du circuit de commande de sensibilité 66 que 1l'un des échos a une amplitude sut

fisante pour traverser le détecteur de seuil. Une impul-

sion 86 apparaît à un certain moment au cours de la pé-

riode 2, indiquant un écho sur l'interface 32. Au cours de

la période 3, des impulsions 88 et 90 parviennent à fran-

chir le détecteur de seuil 68 du fait que le signal du circuit de commande de sensibilité a été augmenté d'lun pas supplementaire. Une fois que l'impulsion 90 a été reçue

par le compteur 74, le voyant 76 s'allume, comme repré-

senté par le rectangle double 92 tracé après l'impulsion 90.

On doit également noter qu'en même temps que le voyant 76 est allumé, le compteur 54 est verrouillé. Le circuit de commande de sensibilité 66 et le compteur 54 sont remis à

leur état initial au début de la période 4, lorsque le comp-

teur 54 produit ln signal sur sa sortie 58 On a représenté sur la ligne D de la figure 5, la tension relatiye par rapport aLu temps du signal émis à la sortie 80 du compteur 74. Une impulsion apparaît vers la fin de la période 3 indiquant que deux impulsions ont été comptées. L'utilisateur peut obtenir un affichage exact

de la mesure sans avoir à étalonner le dispositif.

-- Pn peut mettre en oeuvre l'invention au moyen d'un appareil tel- que décrit ou à l'aide d'un procédé

appliqué de la manière décrite ici.

On a représenté sur la figure 6 un perfectionne-

ment apporté au mode de réalisation préféré représenté sur la figure 3. La plupart des éléments de la figure 6 sont identiques à ceux de la figure 3 et ils ont, de ce fait, été désignés par les mêmes références. Les

circuits des figures 3 et 6 fonctionnent de la même ma-

nière sauf en ce qui concerne l'augmentation par pa-

liers du signal du circuit de commande de sensibilité 66.

Grâce à l'emploi de la porte ET 100 supplémentaire dont

les signaux d'entrée sont respectivement le signal de--

la sortie "1" 102 du compteur binaire 74 et le signal de

la sortie 58 du compteur à deux décades 549 la sensibili-

té ou gain de l'amplificateur 64 est limitée au gain né-

cessaire pour permettre au détecteur à seuil 68 de détec-

ter l'écho ultrasonore réfléchi par la première interface 32 des couches dé graisse, telle que représentée sur la figure 2. On peut expliquer l'avantage que présente une limitation du gain ou sensibilité de l'amplificateur

effectuée de cette manière en se référant à la figure 2.

- La figuré 2 représente la sonde 14 fermement ap-

pliquée sur la peau extérieure 26 de l'animal 1$ perpen-

diculairement aux interfaces 32 et 36. Lorsque-la sonde

est appliquée dé cette manière, les réflexions ultraso-

nores provenant de ces interfaces sont renvoyées directe-

ment vers la sonde avec un écart angulaire faible ou nul

par rapport aux axes orthogonaux à ces interfaces. Lors-

que la sonde 14 est appliquée de cette manière, la sensi-

bilité ou gain de l'amplificateur 64 utilisé dans le mode

de réalisation de la figure 3 s'accroit par paliers jus-

qu'à ce que l'écho ultrasonore émis par l'interface 36

soit détecté, de.sorte qu'on obtient ainsi une mesure cor-

recte de l'épaisseur de la graisse du dos déel'animal. Si on prend des précautions -raisonnables lorsqu'on place-la

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sonde 14 sur la peau extérieure 26 de l'animal, on obtient-

facilement des mesures exactes. Cependant, dans le cas o la sonde 14 est placée de telle sorte que les échos

ultrasonores provenant des interfaces 32 et 36 sont écar-

tés des axes orthogonaux à leurs plans, il est possible

d'obtenir des mesures erronées de l'épaisseur de la grais-

se du dos si l'on utilise le mode de réalisation repré-

senté sur la figure 3. De telles mesures erronées sont attribuables aux interfaces aléatoires qui se forment à l'intérieur des tissus de l'animal. Lorsque la sonde 14 n'est pas positionnée correctement, il est possible que les échos ultrasonores provenant de l'interface 36 soient réfléchis à un emplacement de la peau 26 de l'animal qui

est suffisamment écarté horizontalement de la sonde 14-

pour qu'une amplification excessive par l'amplificateur 64 soit nécessaire pour détecter l'écho déplacé. Du fait de

la non-homogénéité des tissus, une détection d'échos para-

sites, pris par erreur pour l'interface 36, est possible.

* La raison pour laquelle ces interfaces parasites sont dé-

tectés par erreur comme étant l'interface 36 dans le mode de réalisation de la figure 3 est que la sensibilité ou gain de l'amplificateur 64 s'accroît par paliers jusqu'à ce que le second écho soit détecté par le détecteur à seuil 68. Le problème d'une sensibilité ou gain excessif par l'amplificateur 64 lorsque la sonde 14 est positionnée

de manière incorrecte est supprimé dans le mode de réa-

lisation de la figure 6 du fait de la limitation de la: sensibilité ou gain au-niveau nécessaire pour détecter la première interface 32. Du fait de la courte distance qui existe entre la peau 26 de l'animal et la première interface 32, le positionnement de la sonde 14 par rapport à l'axe

orthogonal à l'interface 32 est moins critique que le po-

sitionnement de la sonde 14 par rapport à l'axe orthogonal à l'interface 36. Compte-tenu du fait que l'amplitude de l'écho réfléchi par l'interface 36 et celle de l'écho réfléchi par l'interface 32 sont approximativement égales,

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il est possible de fixer ou limiter le gain ou sensibilité

de l'amplificateur 64 à l'amplitude de l'écho de l'inter-

face 32. Ainsi, lorsque l'écho de l'interface 32 est

détecté, la détection de l'interface 36 devient une fonc-

tion du positionnement de la sonde 14 et non plus de la

sensibilité de l'amplificateur. Du fait que la sensibili-

té de l'amplificateur est ainsi limitée, une détection

erronée d'interfaces parasites, prises pour l'interfa-

ce 36, devient impossible et ceci réduit au minimum le degré de précautions nécessaire pour le positionnement de la sonde 14 sur la peau 26 de l'animal. Lorsqu'on

utilise l'appareil de mesure de la graisse du dos d'ani-

maux, tel que représenté sur la figure 6, on peut obtenir une mesure exacte simplement en plaçant la sonde 14 contre la peau 26 de l'animal et en ajustant sa position jusqu'à

ce qu'on obtienne une mesure.

Sur la figure 6 à laquelle on se référera, on peut voir que l'addition de la porte ET 100 et de ses connexions correspondantes au mode de réalisation de la figure 3, sert à limiter la sensibilité ou gain de l'amplificateur 64 au

niveau nécessaire pour détecter la première interface 32.

Comme représenté le signal de la sortie "1"t 102 du comp-

teur binaire 74.est inversé et appliqué à une première en-

trée de la porte ET 100 de façon à empêcher I'acroissement par paliers du signal du circuit de commande de sensibilité 66 par le signal de la sortie 58 du compteur à décades 54 après la détection de l'interface 32. On doit noter que la porte ET 100 est réalisée de telle sorte que son retard propre empoche l'accroissement d'uh palier du signal du circuit de commande de sensibilité 66 pendant le cycle de

remise à zéro du compteur binaire 74.

Comme précédemment décrit en se référant au mode de réalisation de la figure 3, le compteur binaire 74 est

remis à zéro chaque fois que le compteur à décades 54 a-

chève son cycle avant qu'un signal soit produit à la sor-

tie 80 du compteur binaire 74, c'est-à-dire avant la dé-

tection de la seconde interface 36. Le fonctionnement du circuit de détection représenté sur la figure 6 peut être plus complètement expliqué en se référant à la figure 5.

Comme précédemment expliqué-, la figure 5 représente un mode de fonctionnement possible du mode de réalisation de la figure 3. Dans ce mode de fonctionnement, la tension

de commande de sensibilité, représentée par la forme d'on-

de de la ligne B, est augmentée par paliers jusqu'à ce.qu' au cours de la période de temps 3, les premier et second échos, qui proviennent respectivement de l'interface 32 et de l'interface 36, soient détectés par le détecteur de seuil 68, au cours du même cycle. On peut voir également qu'au cours de la période de temps 2, la première interface 32 est détectée et que la seconde interface 36 ne l'est pas, résultat qui a- de fortes chances d'être obtenu si la position de la sonde 1'4 sur la peau 26 de l'animal n'est pas convenable. On doit comprendre, cependant, que si la sonde 14 avait été-correctement positionnée pendant la

période de temps 2, la seconde interface 36 aurait pu éga-

lement être détectée. Comme le montre la forme d'onde de la ligne B qui représente la tension de sortie du circuit - de commande 66, le mode de réalisation représenté sur la

figure 3 produit une augmentation d'un palier de la ten-

sion de sortie du circuit de commande de sensibilité pen-

dant le cycle de fonctionnement suivant, è'est-à-dire pen-

dant la période'de temps 3. Par-contraste, le mode de réa-

lisation de la figure 6 empêche cette augmentation de sorte que le niveau de la tension de commande de sensibilité reste le même pendant la période de temps 3 que pendant la période dé temps 2. Comme précédemment noté, la détection de l'interface 36, telle qu'indiquée par l'impulsion 90 pendant la période de temps 3 devient alors une fonction du positionnement de la sonde 14. Dans cette configuration,

le circuit représenté sur la figure 6 continue de fonc-

tionner cycliquement avec la sensibilité ou gain de l'am-

plificateur 64 calé sur la première couche de graisse pen-

dant que l'opérateur change la position de la sonde 16-

jusqu'à ce que la seconde couche soit détectée et, à ce moment-, le voyant 76 informe l'opérateur qu'une mesure valide est affichée sur le dispositif 56 d'affichage en sortie. On constate ainsi que le mode de réalisation de la

figure 6 élimine efficacement le risque de mesures erro-

nées de la graisse du dos résultant d'un mauvais position-

nement de la sonde et diminue, de ce fait, lthabileté né-

cessaire pour faire fonctionner l'appareil de mesure de

la graisse du dos.

Bien que les modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus aient été représentés sous forme de

blocs fonctionnels séparés, les spécialistes de la tech-

nique comprendront aisément que les diverses fonctions peuvent être combinées ou effectuées numériquement par

exemple par un microprocesseur-

De nombreux avantages et caractéristiques de

l'invention ont été décrits dans la description-qui précè-

de ainsi que des détails de la structure et du fonction-

nement du système de l'invention dont les caractéristi-

ques nouvelles sont énoncées dans les revendications anne-

xées. Cette description n'a cependant été donné qu'à ti-

tre d'illustration et on peut apporter des changements aux détails, en particulier, en ce qui concerne la forme,

les dimensions èt l'agencement des éléments, sans s'é-

carter des principes de l'invention et en restant dans le

cadre de la signification générale la plus large des ter-

mes dans lesquels les revendications annexées sont rédi-

gées.

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Claims

REVENDICATIONS

1) Appareil de mesure à ultrasons pour mesurer l'é-

paisseur de-la graisse du dos d'animaux, caractérisé en ce qu'il comporte: a) des moyens transducteurs (62) pour émettre des impulsions d'énergie ultrasonores et pour recevoir les impulsions d'écho en retour, ces moyens comprenant une

sonde (14) conçue pour être placée sur le corps d'un ani-

mal à examiner; b) des moyens amplificateurs (64) connectés aux moyens transducteurs pour amplifier les impulsions d'écho reçues par le transducteur; c) des moyens (74) de comptage d'échos connectés aux moyens amplificateurs et fonctionnant de manière à compter les impulsions d'écho amplifiées dont l'amplitude est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée; d) des moyens (66) fonctionnant en réponse-à un

compte inférieur à 1 impulsion des moyens de comptage d'é- -

chos pour accroître continuellement la sensibilité dudit

appareil de mesure à ultrasons lors de chacune des impul-

sions émises successives jusqu'à ce que l'écho correspon-

dant à la première couche de graisse soit détecté; e) des moyens de mesure et d'affichage (50, 54, 56) pour mesurer le temps de parcours des impulsions dans

le corps de l'animal et fonctionnant en réponse au compta-

ge du nombre prédéterminé dtimpulsions d'écho par les mo-

yens de comptage d'échos pour mesurer le temps de parcours

de l'impulsion d'écho correspondant audit nombre prédéter-

miné et pour afficher le temps de parcours mesuré en uni- -

tés de profondeur dans le corps de l'animal correspondant

audit écho.

2). Appareil de mesure à ultrasons selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que lesdits moyens sensibles à un compte inférieur' à I impulsion comprennent des moyeis (66) pour accroître le gain des moyens amplificateurs -(64)

248.5184

à chaque impulsion émise successive.

3) Appareil de mesure à ultrasons selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que les moyens sensibles à un compte inférieur à 1 impulsion comprennent des moyens pour accroître l'amplitude de chaque impulsion d'énergie ul-

trasonore émise successive.

4) Appareil de mesure à ultrasons selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que les moyens sensible à un compte inférieur à 1 impulsion comprennent des moyens pour

abaisser la valeur de seuil prédéterminée0 -

) Appareil de mesure à ultrasons pour mesurer l'é- paisseur de la graisse du dos d'animaux, caractérisé en ce qu'il comprend: a) des moyens transducteurs (62) pour émettre des impulsions d'énergie ultrasonore et pour recevoir des impulsions de retour, ces moyens comprenant une sonde (14) conçue pour être positionnée sur le corps d'un animal qui

doit être examiné; -

b) des moyens (64) amplificateurs de signal couplés

aux moyens transducteurs pour amplifier les impulsions re-

çues desdits moyens transducteurs;

d) des moyens de filtrage (68) connectés à la sor-

tie des moyens amplificateurs pour éliminer les signaux dont l'amplitude est inférieure à un niveau prédéterminé, ces moyens de filtrage produisant en sortie les 'signaux qui ont une amplitude supérieure à ce niveau minimal; e) des premiers moyens de comptage (74) pour compter

des impulsions de sortie consécutives des moyens de filtra-

ge; f) des moyens de signalisation pour produire un signal lorsqu'un compte prédéterminé est atteint par les premiers moyens de comptage;

g) des seconds moyens de comptage (54) pour mesu-

rer le temps qui s'écoule entre le moment o une impul-

sion est émise par les moyens transducteurs et le moment o une impulsion est reçue à la sortie des moyens de filtrage; h) des moyens de commande (66) connectés aux moyens amplificateurs pour accroître le gain des moyens amplificateurs d'une grandeur prédéterminée lorsque les impulsions sont émises jusqu'à ce que la première couche de graisse soit détectée; i) des moyens de remise à l'état initial pour

remettre le gain à un niveau minimal prédéterminé lors-

que les moyens de signalisation sont actionnés; j) des moyens de masquage (78) connectés aux

moyrens de commande pour empêcher que les premier et se-

cond moyens de comptage soient rendus actifs par des im-

pulsions reçues par-les moyens transducteurs jusqu'à ce qu'une période de temps prédéterminée se soit écoulée de sorte que les réflexions de la peau (26) de l'animal sônt ignorées; et - k) des moyens de conversion et d'affichage (56)

pour convertir la mesure de temps en une mesure de dis-

tance et pour afficher cette mesure de distance sous une

forme lisible par l'homme.

6) Appareil selon la revendication 5, caractérisé en

ce que les moyens de commande (66) produisent un accrois-

sement du gain par paliers de sorte que le gain s'accroît

d'une grandeur prédéterminée lorsqu'une impulsion est émi-

se. 7) Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que, les premiers moyens de comptage (74) comptent deux

impulsions après lesquelles ils émettent un signal de sor-

tie et en ce que le signal de- sortie actionne les moyens de signalisation -8) Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'affichage comprennent des moyens (56) pour afficher les mesures de distance effectuées lorsque

le signal des moyens de signalisation est reçu.

*-: -. -.- 2485184

9) Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la période de temps prédéterminée des moyens de masquage (78) est suffisamment longue pour empêcher une première impulsion reçue par les moyens transducteurs (62) de rendre actifs les premiers et seconds moyens de

comptage (74, 54).

) Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la période de temps prédéterminée est d'environ 3 à microsecondes. - 11i Appareil selon la revendication 5,caractérisé en

ce que les moyens de filtrage comprennent des moyens dé-

tecteurs (68) pour convertir des impulsions de polarité alternative en impulsions de polarité uniqueo

12) Appareil de mesure à ultrasons pour mesurer l'é-

paisseur de la graisse du dos d'animaux, caractérisé-en ce qu'il comporte a) un générateur d'impulsions (60); b) un transducteur d'ultrasons (62) connecté au

générateur d'impulsions pour émettre et recevoir des im-

pulsions d'énergie et comportant une sonde (14) conçue pour être placée sur le corps de l'animal à examiner;

c) un amplificateur de signal (64) couplé au trans-

ducteur;

d) un détecteur de seuil (68) couplé à l'amplifica-

teur pour convertir les impulsions de l'amplificateur en impulsions de polarité unique et pour éliminer par filtrage les impulsions dont l'amplitude est inférieure à un niveau prédéterminé; e) un compteur binaire (74) couplé au détecteur de

seuil pour compter les impulsions-consécutives qui traver-

- sent le détecteur et pour produire un signal de sortie

lorsqu'un compte de deux est atteint;.

f) un indicateur (76) couplé au compteur binaire de telle sorte que ledit indicateur-est actionné lorsque

ledit signal de sortie est produit, de sorte que l'utili-

* -:9 . -2485184

. t 20: ---

sateur est informé du fonctionnement correct de l'appareil; g) un circuit de commande de gain à accroissement pas à pas (66) pour accroître le gain de l'amplificateur par paliers, le signal de commande de gain étant augmenté d'un pas à-chaque impulsion du générateur d'impulsions

jusqu'à ce que la première couche de graisse soit détec-

tée, ce signal de commande étant remis à une valeur mini-

male prédéterminée lorsque le compteur binaire produit un signal de sortie;

h) des moyens de blocage (78) couplés au compteur.

binaire pour empêcher le compteur de compter jusqu'à ce qu'une période de temps prédéterminée se soit écoulée à partir du moment o une impulsion est engendrée par le générateur d'impulsions de sorte que les impulsions de retour reçues par le transducteur avant que cette période de temps se soit écoulée sont ignorées; i) un second compteur (54) rendu actif-par une impulsion transmise par-le générateur d'impulsions pour

mesurer le temps qui s'écoule entre le moment o une im-

pulsion est engendrée par le générateur d'impulsions et le moment-o le compteur binaire produit un signal de sortie; et - j) un dispositif convertisseur et-d'affichage (56) couplé au second compteur pour convertir la mesure de temps en une mesure de distance et pour afficher cette dernière mesure. 13) Un procédé pour indiquer l'épaisseur de la graisse du dos d'un animal, caractérisé en ce qu'il consiste

a) à émettre périodiquement des impulsions d'éner-

gie ultrasonore dans le corps de l'animal; b) à recevoir les impulsions de retour résultantes; c) à supprimer les impulsions qui sont reçues au

cours d'une période de temps prédéterminée suivant l'é-

mission de l'impulsion;

d) à amplifier d'un facteur de gain minimal prédé-

21 -

déterminé les impulsions filtrées résultantes;

e) à éliminer par filtrage les impulsions ampli-

fiées qui n'ont pas une amplitude minimale prédéterminée; f) à compter les impulsions dont l'amplitude est supérieure au niveau minimal prédéterminé;

g) à accroître pas à pas le gain de l'amplifica-

teur d'un facteur de gain prédéterminé si la première-im-

pulsion n'a pas été comptée;

h) à répéter l'étape (a) jusqu'à ce que deux im-

pulsions consécutives soient comptées et à actionner un

indicateur lorsque deux impulsions consécutives sont comp-

tées pour indiquer qu'une seconde couche de graisse du dos a été'mesurée; i) à mesurer la période de temps qui s'écoule entre

le moment o une impulsion a été émise et le moment o l'in-

dicateur a été actionné et à convertir cette mesure de temps en une mesure de distance que l'on affiche alors sous forme lisible; j) à remettre le compteur de l'étape (f) à zéro; et k) à remettre le facteur de gain de l'amplificateur

au niveau de l'étape (f).