FR2512955A1

FR2512955A1 - Systeme videographique pour analyser la configuration d'interfaces

Info

Publication number: FR2512955A1
Application number: FR8117450A
Authority: FR
Inventors: Joerdis Tietje
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-16
Filing date: 1981-09-16
Publication date: 1983-03-18

Abstract

DISPOSITIF POUR DETERMINER AVEC PRECISION, RAPIDITE ET DE MANIERE REPRODUCTIBLE, LES PROPRIETES PHYSIQUES DE L'INTERFACE ENTRE DEUX FLUIDES, OU ENTRE UN FLUIDE ET UN SOLIDE, PAR L'ANALYSE VIDEOGRAPHIQUE DE SES FORMES. CE DISPOSITIF, OBJET DE L'INVENTION, EST COMPOSE D'UNE CHAMBRE THERMOSTATIQUE CONTENANT UNE CELLULE PORTE-EPROUVETTE, D'UNE SOURCE LUMINEUSE MONOCHROMATIQUE PARALLELE, D'UNE CAMERA DE TELEVISION, ET D'UN CONNECTEUR RELAIS RELIE A UN MONITEUR D'IMAGE, A UN MAGNETOSCOPE OU A UN ENSEMBLE DE CIRCUITS ELECTRONIQUES INTEGRES PERMETTANT L'ANALYSE DIGITALE DE L'IMAGE DE L'OBJET EXAMINE. L'INVENTION PEUT AVOIR SON APPLICATION DANS LES LABORATOIRES DE PHYSIQUE ET DE CHIMIE APPLIQUEE A L'ETUDE DES PROPRIETES DES FLUIDES ET DES SOLIDES.

Description

I'examen des caractéristiques ph=;sicochimigues de l'interface entre deux fluides non miscibles ou entre un fluide et un solide est pratique courante dans l'industrie. Fn effet un changement des formes de cet interface est souvent le r6- sultat d'une modification de l'environnement dans lequel se trouve l'interface et peut indiquer une déterioration de la qualité du produit examiné. Par exemple, l'interface entre deux fluides non miscibles en équilibre est influencé par la différence de densité de ces deux fluides.L'interface entre un métal et un liquide ou un gaz peut également être modifié par la réactivité chimique des corps en présence, Les conditions de préparation ou de fabrication d'un objet solide peuvent aussi affecter les propriétés physicochimiques de sa surface, ce qui rend souvent nécessaire un contrôle de la qualité apparente de cette surface.

lorsqu'ils sont convenablement illuminés, deux corps non miscitles entre eux ont généraiement des indices de réfraction suffisamment différents pour qu'on puisse déterminer la configuration de leur interface par photographie. Cette méthode est utilisée pour détecter à intervalles réguliers les changements, parfois subtils, de l'interface examiné.

Cependant, lorsque cet examen photographique, lui même long et coûteux, doit être suivi d'une mesure précise de l'image, la méthode perd de son intérêt par sa lenteur ainsi que par son manque de souplesse et de reproductibilit & En effet, la photographie ne permet que très difficilement l'analyse de la forme d'une bulle d'air dans l'eau, surtout lorsqu'elle est en mouvement.

Far contre, les techniques modernes de l'image vidéo et du micro-ordinateur permettent un traitement digital rapide des images et rendent possible une analyse précise et reproductible de la configuration interfaciale.

J'ai constaté que la prise de vue de deux corps non miscibles dont au moins un est transparent ou translucide, au moyen d'une caméra de télévision, permet d'obtenir une image nette et contrastée de l'interface entre les deux corps.

Four ce faire î il est nécessaire d'éclairer le ou les objets examinés - que je nommerai ci-après "éprouvette't par une source de lumi-ère monochromatique parallèle placée e derrière l'éprouvette et dans l'axe de prise de vue. La lu mière diffractée par l'interface étant ainsi réduite au minimum, la caméra peut transmettre å un moniteur vidéo ou à un magnétoscope une image contrastée et précise des formes de l'éprouvette. Dans le cas oû l'éprouvette est constituée de deux fluides non miscibles transparents, une différence d'indice de réfraction même très faible entre les deux fluides suffit à révéler la configuration de l'interface par une image contrastée.

Après leur transmission au moniteur vidéo ou au magnétoscope, les images ainsi obtenues peuvent être analysées digitalement par micro-ordinateur. Ceci permet de détecter rapidement et de manière répetitive tout changement dans les caractéristiques de l'interface de l'Eprouvette. Le degré due précision atteint par cette nouvelle méthode est inaccessible aux techniques photographiques usuelles.

l'appareil permettant d'effectuer les prises de vue selon la technique décrite ci-dessus et faisant l'objet de la présente invention comprend: un coffret métallique (i) étanche à la lumière ambiante et dont la tempêrature intérieure est maintenue constante par une résistance électrique (2), un ventilateur (3) et un thermostat (4); un porte éprouvette (5) pouvant accomoder soit un corps solide et un fluide, soit deux fluides non miscibles, et formée d'une cellule ayant deux fenêtres parallèles en verre optique transparent disposées perpendiculairement à l'axe de prise de vue; une burette (6) pouvant tre insérée dans la cellule porte éprouvette; une lampe (7), un filtre (8) et un redresseur dioptrique (9) constituant ensemble une source lumineuse monochromatique parallèle placée derrière ltéprouvette de telle manière que le flux lumineux traverse la cellule dans toute sa longueur, d'une fenêtre à l'autre; une caméra de télévision a haute définition d'image (10); un connecteur relais (11) permettant l'accouplement de la caméra à un moniteur d'image (12), à un magnétoscope (13) et à un micro-ordinateur (14).

Ia disposition des divers elémentsdu dispositif illustré dans la fig. 1 ne doit pas être considéree comme limitative.

Toute combiriaison des éléments décrits ci-dessus, disposés de telle manière qu'elle permette d'obtenir une image télévisée d'un interface, doit être considérée comme part intE- crawle de l'invention.

Claims

Fevendications:

1. Dispositif permettant de déterminer avec précision, rapidité et de manière reproductible, la configuration de l'interface entre deux fluides ou entre un fluide et un solide, comportant: une chambre thermostatique contenant une cellule porte éprouvette, une source lumineuse monochromatique parallèle, une caméra de télévision et un connecteur relais pour branchement à un moniteur d'image, un magnétoscope et un micro-ordinateur.

2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la cellule porte éprouvette est équipée d'une burette automatique susceptible de former à intervalles réguliers une non velle configuration interfaciale analysable.

3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la caméra est équipée d'un objectif microscopique permettant l'étude des propriétés physicochimiques des microgouttes constituant une émulsion.

4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'un générateur électrique placé autour de la cellule porteéprouvette et perpendiculairement à l'axe de prise de vue peut met de déterminer les caractéristiques de la configuration d'interfaces chargés et en mouvement.

5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il est accouplé à un système de circuits électroniques intégrés permettant un traitement digital de l'image.

6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la température de l'enceinte thermostatique est maintenue constante à l'aide d'un conditionneur à réfrigérant permettant l'étude de la configuration des interfaces à des températures inférieures à 200C.