FR2580400A1 - DEVICE FOR THE STUDY OF PROPERTIES, ESPECIALLY OF THE ELASTICITY OF A SURFACE, IN PARTICULAR OF THE SKIN - Google Patents
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Abstract
LE DISPOSITIF D COMPREND DES MOYENS PNEUMATIQUES P POUR ALTERER MOMENTANEMENT UNE ZONE A DE LA PEAU 1 ET DES MOYENS D'ESTIMATION E DE L'IMPORTANCE DE L'ALTERATION, CES MOYENS D'ESTIMATION COMPRENANT UN EMETTEUR DE RAYONNEMENT 20 EN DIRECTION DE LA ZONE A ET UN RECEPTEUR 21 PROPRE A RECEVOIR UNE PARTIE DU RAYONNEMENT RENVOYEE PAR LADITE ZONE A. LES MOYENS PNEUMATIQUES P COMPRENNENT UNE BUSE 2 PROPRE A SOUFFLER UN GAZ SUR LA ZONE A DE LA SURFACE CONSIDEREE, TANDIS QUE DES MOYENS DE MAINTIEN M SONT PREVUS POUR SUPPORTER LA BUSE 2 A UNE DISTANCE PREDETERMINEE H DE LA SURFACE.DEVICE D INCLUDES PNEUMATIC MEANS P FOR MOMENTLY ALTERING A ZONE A OF THE SKIN 1 AND MEANS E FOR ESTIMATING THE IMPORTANCE OF THE ALTERATION, THESE MEANS OF ESTIMATION INCLUDING A RADIATION EMITTER 20 TOWARDS THE ZONE A AND A RECEIVER 21 CLEAN TO RECEIVE PART OF THE RADIATION RETURNED BY THE SAID ZONE A. THE PNEUMATIC MEANS P INCLUDE A NOZZLE 2 SUITABLE FOR BLOWING GAS ON ZONE A OF THE SURFACE CONSIDERED, WHILE MAINTAINING MEANS M ARE PROVIDED SUPPORT NOZZLE 2 AT A PREDETERMINED DISTANCE H FROM THE SURFACE.
Description
DISPOSITIF POUR L'ETUDE DE PROPRIETES, NOTAMMENT DEDEVICE FOR THE STUDY OF PROPERTIES, PARTICULARLY
L'ELASTICITE, D'UNE SURFACE, EN PARTICULIER DE LA PEAU. THE ELASTICITY OF A SURFACE, PARTICULARLY OF THE SKIN.
L'invention est relative à un dispositif pour l'étu- The invention relates to a device for studying
de de propriétés, notamment de l'élasticité, d'une surface, en particulier de la peau. L'expression étude des propriétés d'une surface doit être comprise d'une manière large, c'est-à-dire que les propriétés étudiées, notamment lorsqu'il s'agit de propriétés mécaniques telle que l'élasticité, peuvent concerner,en particulier dans le cas de la peau humaine, l'ensemble de la surface, et of properties, in particular of elasticity, of a surface, in particular of the skin. The expression study of the properties of a surface must be understood in a broad manner, that is to say that the properties studied, in particular when it is a question of mechanical properties such as elasticity, may relate to, in particular in the case of human skin, the entire surface, and
de tissus sous-jacents.underlying tissue.
Les dispositifs, visés par l'invention, sont du genre de ceux qui comprennent des moyens pneumatiques pour altérer, notamment pour déformer, momentanément, une zone de la surface dans des conditions déterminées, sans contact matériel autre que du gaz, et des moyens d'estimation de l'importance de l'altération, notamment de la déformation, de ladite zone, ces moyens d'estimation comprenant The devices targeted by the invention are of the type which include pneumatic means for altering, in particular for temporarily deforming an area of the surface under determined conditions, without material contact other than gas, and means for estimation of the extent of the alteration, in particular of the deformation, of said zone, these estimation means comprising
un émetteur de rayonnement en direction de la zone de la sur- a radiation emitter in the direction of the sur-
face étudiée et un récepteur propre à recevoir une partie du rayonnement renvoyée par ladite zone, cette partie renvoyée face studied and a receiver capable of receiving part of the radiation returned by said zone, this part returned
dépendant de l'importance de l'altération. depending on the extent of the alteration.
De tels dispositifs permettent, par exemple, de déterminer l'influence de cosmétiques sur l'élasticité et l'humidité de la peau et de juger ainsi de l'efficacité de ces Such devices allow, for example, to determine the influence of cosmetics on the elasticity and moisture of the skin and thus to judge the effectiveness of these
produits.products.
Un dispositif du genre défini précédemment est dé- A device of the kind defined above is de-
crit dans DE-A-3 304 503. Ce dispositif est relativement encom- Crit in DE-A-3 304 503. This device is relatively compact.
brant et sa mise en oeuvre n'est pas très pratique. Il présente en outre une inertie relativement importante, gênante pour la brant and its implementation is not very practical. It also has a relatively high inertia, which is troublesome for the
rapidité, la sensibilité et la précision des mesures. speed, sensitivity and precision of measurements.
L'invention a pour but, surtout, de rendre les dis- The invention aims, above all, to make the dis-
positifs du genre défini précédemment tels qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et notamment tels que leur encombrement soit réduit et que leur positive of the kind defined above such that they meet better than hitherto the various requirements of the practice and in particular such that their bulk is reduced and that their
mise en oeuvre soit plus simple et plus rapide. Il est souhai- implementation is simpler and faster. It is desired
table, en outre, que leur inertie soit également réduite et que la rapidité, ainsi que la précision, des mesures soient améliorées. Selon l'invention, un dispositif pour l'étude de table, moreover, that their inertia is also reduced and that the speed, as well as the precision, of the measurements are improved. According to the invention, a device for studying
propriétés, notamment de l'élasticité, d'une surface, en par- properties, including elasticity, of a surface, in part
ticulier de la peau, du genre défini précédemment est caracté- risé par le fait que les moyens pneumatiques pour altérer la surface comprennent une buse, ou analogue, propre à souffler un gaz sur la zone de la surface considérée et que des moyens de maintien sont prévus pour supporter la buse à une distance particular of the skin, of the kind defined above, is characterized by the fact that the pneumatic means for altering the surface comprise a nozzle, or the like, capable of blowing a gas over the area of the surface in question and that holding means are designed to support the nozzle at a distance
prédéterminée de la surface.predetermined area.
Généralement, l'altération de la surface consiste en une déformation de cette surface et la pression du jet de gaz à l'orifice de sortie de la buse est de l'ordre de 0,1 à 1,0 bar. Le gaz sous pression peut être simplement Generally, the alteration of the surface consists of a deformation of this surface and the pressure of the gas jet at the outlet orifice of the nozzle is of the order of 0.1 to 1.0 bar. The pressurized gas can be simply
constitué par de l'air comprimé.consisting of compressed air.
De préférence, la buse est disposée de manière à souffler le gaz suivant une direction sensiblement orthogonale Preferably, the nozzle is arranged so as to blow the gas in a substantially orthogonal direction
à la zone étudiée de la surface.to the studied area of the surface.
Généralement, la buse comprend un corps dont l'axe est sensiblement orthogonal à ladite zone étudiée de la surface, l'orifice de sortie de la buse ayant son centre situé sur cet axe. Le corps de la buse peut être équipé, du côté de la sortie du gaz, de moyens d'appui réglables contre la surface Generally, the nozzle comprises a body whose axis is substantially orthogonal to said studied area of the surface, the outlet orifice of the nozzle having its center located on this axis. The nozzle body can be fitted, on the side of the gas outlet, with adjustable support means against the surface
à étudier, de telle sorte que la distance de l'orifice de sor- to study, so that the distance from the exit orifice
tie de la buse à ladite surface puisse être réglée à volonté. tie the nozzle to said surface can be adjusted at will.
L'orifice de la buse peut avoir un diamètre allant de lmm à 5 mm, et égal de préférence à 4 mm. Cet orifice est situé à une distance de l'ordre de 2 mm de la surface, lorsque celle-ci n'est pas déformée, c'est-à-dire lorsque le The nozzle orifice can have a diameter ranging from 1 mm to 5 mm, and preferably equal to 4 mm. This orifice is located at a distance of the order of 2 mm from the surface, when the latter is not deformed, that is to say when the
gaz n'est pas soufflé.gas is not blown.
Avantageusement, les moyens d'estimation de l'im- Advantageously, the means of estimating the im-
portance de l'altération comprennent, d'une manière connue en elle-même, un émetteur de rayonnement lumineux et un récepteur de la partie du rayonnement lumineux renvoyée par la zone étudiée, ce récepteur étant propre à transformer en une grandeur bearing of the alteration comprise, in a manner known in itself, a light radiation emitter and a receiver of the part of the light radiation returned by the area studied, this receiver being suitable for transforming into a quantity
électrique la quantité de lumière reçue. Ces moyens d'estima- electric the amount of light received. These means of estimation
tion forment donc un capteur opto-électronique notamment du type de celui décrit et revendiqué dans FR-A-2 465 213, au tion therefore form an opto-electronic sensor, in particular of the type described and claimed in FR-A-2 465 213, at
nom de la société demanderesse.name of the applicant company.
Les moyens d'estimation, de l'importance de l'al- The means of estimation, the importance of the al-
tération ---------------- comprennent avantageusement une par- teration ---------------- advantageously include a part-
tie disposée à l'intérieur de la buse de sorte que le rayonne- tie arranged inside the nozzle so that the ray-
ment incident, et le rayonnement renvoyé par la surface, soient incident, and the radiation reflected from the surface, be
confondus avec, ou voisins de l'axe du jet soufflé par la buse. confused with, or near the axis of the jet blown by the nozzle.
Lorsque les moyens d'estimation utilisent un rayon- When the estimation means use a radius-
nement lumineux, on prévoit, de préférence, des fibres optiques disposées coaxialement à la buse d'injection, à l'intérieur de cette dernière, et s'arrêtant à une certaine distance de l'ouverture par laquelle le gaz est soufflé. La distance entre l'extrémité des fibres optiques et l'ouverture de la buse peut être de l'ordre de 3 mm à 30 mm. Une partie de ces fibres optiques est utilisée pour la lumière incidente, tandis que l'autre partie In addition, there are preferably optical fibers arranged coaxially with the injection nozzle, inside the latter, and stopping at a certain distance from the opening through which the gas is blown. The distance between the end of the optical fibers and the opening of the nozzle can be of the order of 3 mm to 30 mm. Part of these optical fibers is used for incident light, while the other part
est utilisée pour recueillir la lumière renvoyée. is used to collect the returned light.
D'une manière connue en elle-même, la lumière ren- In a manner known in itself, light
voyée peut être recueillie par une fibre optique cylindrique disposée suivant l'axe du jet, tandis que la lumière incidente provient d'une fibre optique à section annulaire entourant la the light can be collected by a cylindrical optical fiber arranged along the axis of the jet, while the incident light comes from an optical fiber with an annular section surrounding the
fibre précédente.previous fiber.
La buse peut être alimentée en gaz à partir d'une bouteille de gaz sous pression, munie d'un détendeur, reliée à la buse par une canalisation d'alimentation équipée d'une électrovanne. La canalisation d'alimentation de la buse est en outre équipée, avantageusement, d'un capteur de pression disposé The nozzle can be supplied with gas from a pressurized gas cylinder, fitted with a regulator, connected to the nozzle by a supply pipe equipped with a solenoid valve. The nozzle supply line is also advantageously equipped with a pressure sensor arranged
en aval de l'électrovanne.downstream of the solenoid valve.
Les moyens d'estimation comprennent, de préférence, The means of estimation preferably include
un oscilloscope à mémoire numérique et un enregistreur. a digital memory oscilloscope and a recorder.
Un volume relativement grand, notamment de l'ordre de 20 cm3, est formé par la canalisation entre le détendeur et l'électrovanne pour servir de réserve de gaz lors d'une mesure à A relatively large volume, in particular of the order of 20 cm 3, is formed by the pipe between the regulator and the solenoid valve to serve as a gas reserve during a measurement at
pression variable.variable pressure.
2580400.2580400.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un mode de réalisation particulier décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1, de ces dessins, est une vue schématique The invention consists, apart from the arrangements set out above, of a certain number of other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with a particular embodiment described with reference to the attached drawings, but which is in no way limiting. Figure 1 of these drawings is a schematic view
de l'ensemble d'une installation comprenant un dispositif con- of an entire installation comprising a device
forme à l'invention.form to the invention.
La figure 2 est une vue, à plus grande échelle, en Figure 2 is a view, on a larger scale, in
coupe longitudinale, du dispositif.longitudinal section of the device.
La figure 3 est un diagramme représentant les varia- Figure 3 is a diagram showing the variations
tions d'une grandeur en relation avec l'élasticité de la sur- tions of a quantity in relation to the elasticity of the sur-
face, en fonction du temps, lorsque du gaz est soufflé par la buse. La figure 4 est un diagramme, semblable à celui de la figure 3, mais correspondant à une coupure du gaz sous face, as a function of time, when gas is blown through the nozzle. Figure 4 is a diagram, similar to that of Figure 3, but corresponding to a gas cut under
pression soufflé par la buse.pressure blown by the nozzle.
La figure 5 est un diagramme illustrant une variation de la pression, portée en ordonnée, du gaz soufflé par la FIG. 5 is a diagram illustrating a variation of the pressure, plotted on the ordinate, of the gas blown by the
buse, en fonction du temps.nozzle, as a function of time.
La figure 6 est un diagramme, semblable à celui de la figure 3, illustrant les variations de la grandeur, portée en FIG. 6 is a diagram, similar to that of FIG. 3, illustrating the variations of the quantity, given in
ordonnée, dépendant de l'élasticité de la surface, en fonc- ordered, depending on the elasticity of the surface, depending on
tion du temps, lorsqu'un signal de pression correspondant à tion of time, when a pressure signal corresponding to
celui de la figure 5 est appliqué à la buse. that of Figure 5 is applied to the nozzle.
La figure 7, enfin, est un diagramme représentant les variations de la susdite grandeur, dépendant de l'élasticité Figure 7, finally, is a diagram representing the variations of the above magnitude, depending on the elasticity
de la surface, en fonction de la pression du gaz soufflé, por- of the surface, depending on the pressure of the blown gas,
tée en abscisse.x-axis.
En se reportant aux dessins, notamment aux figures 1 et 2, on peut voir un dispositif D pour l'étude de propriétés d'une surface; dans l'exemple envisagé, le dispositif D est plus particulièrement destiné à l'étude de l'élasticité de la peau humaine, en particulier pour l'étude de l'efficacité de Referring to the drawings, in particular to Figures 1 and 2, one can see a device D for studying the properties of a surface; in the example envisaged, the device D is more particularly intended for the study of the elasticity of human skin, in particular for the study of the effectiveness of
produits cosmétiques.cosmetic products.
On rappelle que l'élasticité des tissus diminue avec It is recalled that the elasticity of the tissues decreases with
l'âge et est en outre soumise à l'influence de divers paramè- age and is further subject to the influence of various parameters
tres tels que l'état de santé ou de fatigue du sujet. Les produits cosmétiques ont pour but, notamment, d'augmenter l'élasticité very such as the subject's state of health or fatigue. Cosmetic products aim, in particular, to increase elasticity
et la teneur en humidité de la peau. Pour apprécier l'effica- and the moisture content of the skin. To assess the effectiveness
cité de tels produits cosmétiques, il est donc souhaitable de pouvoir mesurer l'élasticité in vivo de la peau, avant et cited such cosmetic products, it is therefore desirable to be able to measure the in vivo elasticity of the skin, before and
après l'application des produits cosmétiques. after applying cosmetic products.
Le dispositif D comprend des moyens pneumatiques P pour altérer momentanément une zone A (figure 2) de la peau 1 The device D comprises pneumatic means P for temporarily altering an area A (FIG. 2) of the skin 1
dans des conditions déterminées. Dans l'exemple considéré, re- under specified conditions. In the example considered, re-
latif à l'étude de l'élasticité de la peau, l'altération de la latif to the study of the elasticity of the skin, the alteration of the
zone A consiste en une déformation de cette zone, comme repré- zone A consists of a deformation of this zone, as shown
senté schématiquement sur la figure 2. shown schematically in Figure 2.
La dispositif D comprend, en outre, des moyens d'es- The device D further comprises means for testing
timation E qui comportent un émetteur de rayonnement S en direction de la zone A et un récepteur R propre à recevoir une partie du rayonnement renvoyée par la zone A, cette partie timation E which include a radiation emitter S towards zone A and a receiver R suitable for receiving part of the radiation returned by zone A, this part
renvoyée dépendant de l'importance de la déformation. returned depending on the size of the deformation.
Les moyens pneumatiques P comprennent une buse 2, ou The pneumatic means P comprise a nozzle 2, or
analogue, propre à souffler un gaz, généralement de l'air com- similar, suitable for blowing a gas, usually air
primé, sur la zone A. Des moyens de maintien M sont prévus award-winning, in zone A. Holding means M are provided
pour supporter la buse 2 à une distance h (figure 2) prédéter- to support nozzle 2 at a distance h (figure 2) predeter-
minée de la surface 3 non déformée. undermined from undistorted surface 3.
La buse 2 est avantageusement disposée de manière à The nozzle 2 is advantageously arranged so as to
souffler le gaz suivant une direction,représentée par une flè- blow the gas in a direction, represented by an arrow
che F sur les figures 1 et 2, sensiblement orthogonale à la zone étudiée A de la surface. Cette buse 2 peut comprendre un corps 4 notamment cylindrique, de révolution, dont la partie che F in Figures 1 and 2, substantially orthogonal to the studied area A of the surface. This nozzle 2 may include a body 4, in particular cylindrical, of revolution, the part of which
d'extrémité 5, tournée vers la peau 1, a une forme tronconi- end 5, facing the skin 1, has a frustoconical shape
que allant en se rétrécissant et se terminant par l'orifice de that narrowing and ending in the opening of
sortie 6 de la buse. Cet orifice 6 peut avoir un diamètre al- nozzle outlet 6. This orifice 6 may have a diameter al-
lant de 1 mm à 5 mm, ce diamètre étant égal de préférence à lant from 1 mm to 5 mm, this diameter preferably being equal to
4 mm ou environ 4 mm. La distance h évoquée précédemment, cor- 4 mm or about 4 mm. The distance h mentioned above, cor-
respond à la distance de l'orifice 6 à la surface 3. Cette dis- corresponds to the distance from orifice 6 to surface 3. This dis-
tance h est avantageusement de l'ordre de 2 mm.Le corps 4, du côté éloigné de son orifice de sortie 6, est fermée par un tance h is advantageously of the order of 2 mm. The body 4, on the side remote from its outlet orifice 6, is closed by a
fond transversal 7; une tubulure 8 d'arrivée de l'air compri- transverse bottom 7; a compressed air inlet pipe 8
mé débouche dans la paroi latérale de la buse 2, au voisinage mé opens into the side wall of nozzle 2, in the vicinity
du fond 7.from the bottom 7.
Les moyens d'appui M peuvent être constitués par un manchon 9 entourant l'extrémité de la buse voisine de l'orifice de sortie 6. Ce manchon 9 peut être monté coulissant sur le corps 4 de la buse 2 avec un serrage suffisant pour permettre le maintien des deux pièces dans une position relative que l'on a choisie et réglée. Selon une variante, le manchon 9 pourrait être vissé sur le corps 4, le réglage de la position axiale du manchon 9 par rapport au corps 4 s'effectuant par The support means M can be constituted by a sleeve 9 surrounding the end of the nozzle adjacent to the outlet orifice 6. This sleeve 9 can be slidably mounted on the body 4 of the nozzle 2 with sufficient tightening to allow maintaining the two parts in a relative position that has been chosen and adjusted. According to a variant, the sleeve 9 could be screwed onto the body 4, the adjustment of the axial position of the sleeve 9 relative to the body 4 being effected by
un mouvement de rotation. Le manchon 9, à son extrémité tour- a rotational movement. The sleeve 9, at its end turns-
née vers la peau 1, comporte une embase élargie tronconique destinée à prendre appui sur la peau 1. Des ouvertures born towards the skin 1, has an enlarged frustoconical base intended to bear on the skin 1. Openings
(non représentées) sont ------ prévues dans la paroi du man- (not shown) are ------ provided in the wall of the man-
chon 9, au niveau de l'embase 10, pour permettre à l'air com- chon 9, at the base 10, to allow the air to
primé soufflé par la buse 6 de s'échapper du volume intérieur du manchon 9, après avoir heurté la zone A. Une bouteille 11 (figure 1) d'air comprimé sert à award-winning blown by the nozzle 6 to escape from the interior volume of the sleeve 9, after having struck the zone A. A bottle 11 (FIG. 1) of compressed air serves to
l'alimentation de la buse 2. Un dispositif détendeur 12 régla- the supply of the nozzle 2. A regulator device 12 adjustable
ble est prévu sur cette bouteille 11 pour permettre de régler ble is provided on this bottle 11 to allow adjustment
une pression de gaz constante, à l'aide d'un manomètre de pre- constant gas pressure, using a pre-
cision. La pression préréglée, pour les conditions de travail, cision. Preset pressure, for working conditions,
est de préférence inférieure à 1 bar(pression relative). is preferably less than 1 bar (relative pressure).
Le détendeur 12 est relié par un tube 13 à une élec- The regulator 12 is connected by a tube 13 to an electric
trovanne 14 permettant d'ouvrir ou de fermer le passage pour l'air comprimé, en réponse à un signal électrique fourni par un circuit de commande électronique 15. Ce circuit de commande peut servir à la fois au déclenchement automatique et au solenoid valve 14 making it possible to open or close the passage for compressed air, in response to an electrical signal supplied by an electronic control circuit 15. This control circuit can be used both for automatic triggering and for
déclenchement manuel de l'électrovanne 14; le circuit 15 en- manual activation of the solenoid valve 14; circuit 15 in-
voie, en même temps, un signal de synchronisation à un oscil- channel, at the same time, a synchronization signal to an oscil-
loscope 16 à mémoire numérique.loscope 16 with digital memory.
L'électrovanne 14 est reliée, par un tube 17, à un capteur de pression 18, classique, permettant de contrôler la pression au moment de l'application du gaz sur la zone A. Ce The solenoid valve 14 is connected, by a tube 17, to a conventional pressure sensor 18, making it possible to control the pressure when the gas is applied to the zone A. This
capteur de pression 18 est propre à fournir un signal électri- pressure sensor 18 is capable of supplying an electrical signal
que analogique, en particulier linéairement proportionnel than analog, especially linearly proportional
à la pression. Le capteur 18 est relié à l'oscilloscope 16 au- with pressure. The sensor 18 is connected to the oscilloscope 16 au-
quel il transmet le signal de pression, ce qui permet ainsi de contrôler le signal d'excitation en fonction du temps (AP = f (A t)). La sortie du capteur 18 est reliée par un conduit 19 which it transmits the pressure signal, which thus makes it possible to control the excitation signal as a function of time (AP = f (A t)). The output of the sensor 18 is connected by a conduit 19
à la tubulure 8 de la buse 2.to the nozzle 8 of the nozzle 2.
Les moyens E d'estimation de l'importance de la défor- The means E of estimating the importance of the deformation
mation comprennent un émetteur 20 de rayonnement lumineux no- mation include an emitter 20 of light radiation no-
tamment de lumière visible, et un récepteur 21 de la partie du rayonnement lumineux renvoyée par la zone étudiée A. Ce as much visible light, and a receiver 21 of the part of the light radiation returned by the studied area A. This
récepteur 21 est propre à transformer en une grandeur électri- receiver 21 is suitable for transforming into an electrical quantity
que la quantité de lumière reçue; cette grandeur électrique est transmise par une liaison 22 à l'oscilloscope 16. Les that the amount of light received; this electrical quantity is transmitted by a link 22 to the oscilloscope 16. The
moyens d'estimation E sont avantageusement formés par un cap- estimation means E are advantageously formed by a cap-
teur opto-électronique du genre de celui décrit dans opto-electronic sensor of the kind described in
FR-A-2 465 213. Ces moyens d'estimation E. travaillent par exem- FR-A-2 465 213. These estimation methods E. work for example-
Dle avec une lumière non modulée.Dle with unmodulated light.
Les moyens d'estimation E comprennent une partie 23 The estimation means E comprise a part 23
disposée à l'intérieur de la buse 2 de sorte que le rayonne- arranged inside the nozzle 2 so that the ray-
ment incident schématiquement représenté par des flèches 24 sur la figure 2 soit confondu ou voisin de l'axe du jet soufflé par la buse 2. La partie du rayonnement renvoyée par la surface A vers le récepteur 21 est schématiquement représentée par une flèche 25 sur la figure 2, également voisine de l'axe du incident incident schematically represented by arrows 24 in FIG. 2 either coincident with or close to the axis of the jet blown by the nozzle 2. The part of the radiation returned by surface A to the receiver 21 is schematically represented by an arrow 25 on the Figure 2, also close to the axis of the
jet soufflé.jet blown.
Cette partie 23 comprend des fibres optiques 26, 27 disposées coaxialement à la buse d'injection 2, et s'arrêtant à une certaine distance j (figure 2) de l'ouverture 6. -Cette distance peut être de l'ordre de 3 mmin de telle sorte que la This part 23 comprises optical fibers 26, 27 arranged coaxially with the injection nozzle 2, and stopping at a certain distance j (FIG. 2) from the opening 6. -This distance can be of the order of 3 mmin so that the
distance 1 des extrémités (situées dans un même plan transver- distance 1 from the ends (located in the same transverse plane
sal) des fibres 26 et 27, à la surface 3, non déformée, soit sal) of fibers 26 and 27, at the surface 3, not deformed, or
sensiblement égale à 5 mm.substantially equal to 5 mm.
La fibre 26 (ou le faisceau de fibres) conduit la lumière incidente, à partir de l'émetteur 20 avec lequel elle se trouve en liaison optique; cette fibre 26 a une section transversale annulaire. et est coaxiale à la buse 2. La fibre 27 conduit, vers le récepteur 21, une partie de la lumière renvoyée par la zone A; la fibre optique 27 (ou le faisceau de fibres) a une section cylindrique coaxiale à la buse 2, et est entourée par la fibre à section annulaire 26. L'extrémité de la fibre 27 éloignée de l'orifice 6, est en liaison optique avec le récepteur 21. L'ensemble des fibres optiques 26, 27 The fiber 26 (or the fiber bundle) conducts the incident light, from the emitter 20 with which it is in optical connection; this fiber 26 has an annular cross section. and is coaxial with the nozzle 2. The fiber 27 conducts, towards the receiver 21, part of the light returned by the zone A; the optical fiber 27 (or the fiber bundle) has a cylindrical section coaxial with the nozzle 2, and is surrounded by the annular section fiber 26. The end of the fiber 27 remote from the orifice 6, is in optical connection with the receiver 21. All of the optical fibers 26, 27
traverse le fond 7 de la buse 2, des moyens d'étanchéité pou- crosses the bottom 7 of the nozzle 2, sealing means for
vant être prévus au niveau de cette traversée. before being planned at this crossing.
L'oscilloscope 16 est relié à un enregistreur 28. The oscilloscope 16 is connected to a recorder 28.
Les dimensions du dispositif d'application de la The dimensions of the application device
pression du gaz sur la peauAl sont faibles; le diamètre et la lon- gas pressure on the skin are low; the diameter and the length
gueur du coprs 4 peuvent être réduits, notamment du fait que les fibres optiques 26 et 27 ont des dimensions réduites et copeur 4 may be reduced, in particular because the optical fibers 26 and 27 have reduced dimensions and
ne constituent pas un obstacle pour le passage de l'air com- do not constitute an obstacle for the passage of air
primé. Le courant de gaz comprimé peut ainsi être appliqué d'une manière précise sur un endroit choisi de la peau 1. Les premium. The stream of compressed gas can thus be applied in a precise manner to a selected location on the skin 1. The
conditions d'application du jet de gaz sur la peau sont généra- conditions for applying the gas jet to the skin are generally
lement déterminées de telle sorte que l'on obtienne un jet ayant une pression, à l'orifice 6, de l'ordre de 0,1 à 1,0 bar, de manière à exercer ainsi une déformation de la surface de la peau 1 dont le diamètre G (figure 2) peut varier de 0,5 à cm, et la profondeur u (figure 2) de déformation peut varier de 0,5 mm à 2 mm selon l'endroit et la;propriété de la peau Lely determined so that a jet is obtained having a pressure, at the orifice 6, of the order of 0.1 to 1.0 bar, so as to thus exert a deformation of the surface of the skin 1 whose diameter G (figure 2) can vary from 0.5 to cm, and the depth u (figure 2) of deformation can vary from 0.5 mm to 2 mm depending on the location and the property of the skin
choisie, ou de l'individu. Il est à noter que le diamètre in- chosen, or the individual. It should be noted that the diameter in-
térieur du manchon 9 peut être de l'ordre de 5 cm. the inside of the sleeve 9 can be of the order of 5 cm.
Le volume V1 du tube 13, compris entre le détendeur 12 et l'électrovanne 14, est choisi suffisamment grand de manière à constituer un réservoir; ce volume V1 peut être de l'ordre de 20 ml. Le volume du tube 17 est égal à V2, tandis que le volume du tube 19 est égal à V3. Le montage est réalisé de manière que ce volume V3 The volume V1 of the tube 13, comprised between the regulator 12 and the solenoid valve 14, is chosen large enough so as to constitute a reservoir; this volume V1 can be of the order of 20 ml. The volume of the tube 17 is equal to V2, while the volume of the tube 19 is equal to V3. The assembly is carried out so that this volume V3
du tube t9 soit aussi petit que possible, tandis que le volume V1 est beau- of the tube t9 is as small as possible, while the volume V1 is much
coup plus grand que la somme V2 + V3. stroke greater than the sum V2 + V3.
Sur la figure 1, on a représenté le dispositif D en cours d'ap- In Figure 1, there is shown the device D during app-
plication (le manchon 9 n'étant pas encore arrivé en appui contre la peau 1) plication (the sleeve 9 has not yet come into contact with the skin 1)
sur le bras B d'un individu, ce bras reposant sur une gouttiè- on the arm B of an individual, this arm resting on a gutter
re 29 supportée par un chevalet 30. re 29 supported by an easel 30.
Ceci étant, on va décrire maintenant le fonctionnement That said, we will now describe the operation
et la mise en oeuvre du dispositif conforme à l'invention. and the implementation of the device according to the invention.
Trois types de mesures sont possibles à savoir: - des mesures à pression constante stabilisée du gaz; - des mesures à pression variable du gaz (régime impulsionnel); - des mesures pour le tracé de la caractéristique pression/ déformation. On va examiner successivement ces différents types Three types of measurement are possible, namely: - measurements at constant stabilized gas pressure; - measurements at variable gas pressure (pulse regime); - measurements for the plotting of the pressure / deformation characteristic. We will successively examine these different types
de mesures.of measures.
On considère, tout d'abord, les mesures effectuées We first consider the measurements
sous une pression constante stabilisée PO de l'air comprimé. under a stabilized constant pressure PO of compressed air.
La pression choisie PO est pré-sélectionnée a l'aide The selected pressure PO is pre-selected using
du détendeur 12, PO étant inférieure à 1 bar. regulator 12, PO being less than 1 bar.
L'ouverture de l'électrovanne 14 est commandée au temps t0 (voir figure 3) . La quantité de lumière recueillie par le récepteur 21 et transformée en une tension électrique q0,avant déformation, est supérieure à celle recueillie après déformation de la zone A. La tension électrique minimale qm obtenue sur le récepteur 21, se produit à l'instant t0 At (At =10 ms environ). La variation de la tension électrique q The opening of the solenoid valve 14 is controlled at time t0 (see FIG. 3). The quantity of light collected by the receiver 21 and transformed into an electric voltage q0, before deformation, is greater than that collected after deformation of the zone A. The minimum electric voltage qm obtained on the receiver 21, occurs at time t0 At (At = approximately 10 ms). The variation of the electric voltage q
en fonction du temps t est représentée par la courbe 31. as a function of time t is represented by curve 31.
La déformation u varie donc en sens inverse de la The deformation u therefore varies in the opposite direction to the
tension électrique q; c'est la raison pour laquelle les va- electric voltage q; this is the reason why the
leurs de u ont été portées sur un axe orienté en sens inverse their of u were carried on an axis oriented in opposite direction
sur la figure 3.in figure 3.
La déformation de la peau tu = um - u0 correspond, sur la figure 3, à la baisse de tension électrique The deformation of the skin tu = um - u0 corresponds, in FIG. 3, to the drop in electrical voltage
q = q0 - qm, fournie par le capteur opto-électronique. q = q0 - qm, supplied by the opto-electronic sensor.
Le paramètre d'amplitude q0 - qm représente ainsi la compressi- The amplitude parameter q0 - qm thus represents the compression
bilité de la peau sous la contrainte P0. bility of the skin under the P0 constraint.
L'intervalle de temps t (égal à 10 ms dans le cas The time interval t (equal to 10 ms in the case
de la figure 3) entre le moment tO0 d'ouverture de l'électro- in Figure 3) between the time t00 of opening the electro-
vanne 14 et le moment tO0 + A t o se produit le minimum qm, constitue une évaluation de la propriété visco-élastique de valve 14 and the moment tO0 + A t occurs the minimum qm, constitutes an evaluation of the viscoelastic property of
la peau et du temps d'établissement de la variation de pres- the skin and the establishment time of the pressure variation
sion p. Lorsque l'on ferme l'électrovanne 14, ce qui revient à couper le courant de gaz soufflé sur la zone A, on obtient une courbe 32, représentée sur la figure 4, inverse de celle sion p. When the solenoid valve 14 is closed, which amounts to cutting off the current of blown gas in zone A, a curve 32, shown in FIG. 4, is obtained, opposite to that
de la figure 3. Cette courbe 32 correspond à la courbe de ré- of FIG. 3. This curve 32 corresponds to the curve of re-
tablissement de la surface de la peau. establishment of the skin surface.
On va considérer, maintenant, des mesures effectuées sous une pression variable, correspondant en quelque sorte à We will now consider measurements made under variable pressure, corresponding in a way to
une impulsion.a pulse.
Un volume V1 de gaz sous pression (de l'air comprimé dans l'exemple envisagé) est enfermé dans le tube 13 sous une pression donnée P0 entre le détendeur 12 et l'électrovanne 14, en amont du capteur de pression 18. La bouteille 11 est isolée du tube 13, par exemple par fermeture du détendeur 12 lorsque A volume V1 of gas under pressure (compressed air in the example envisaged) is enclosed in the tube 13 under a given pressure P0 between the regulator 12 and the solenoid valve 14, upstream of the pressure sensor 18. The bottle 11 is isolated from the tube 13, for example by closing the pressure reducer 12 when
la pression P0 règne dans le tube 13 et donc dans le volume V1. the pressure P0 prevails in the tube 13 and therefore in the volume V1.
Au temps t - O, l'ouverture de l'électrovanne 14 test commandée, le volume Vi d'air comprimé se détend et passe par At time t - 0, the opening of the controlled test solenoid valve 14, the volume Vi of compressed air expands and passes through
le tube 17 et le conduit 19 pour être soufflé à travers l'ori- the tube 17 and the conduit 19 to be blown through the ori-
fice 6. La pression d'air, mesurée par le capteur 18, au cours de cette "impulsion" varie, en fonction du temps, selon la courbe 33 représentée sur la figure 5. Sur cette figure, le fice 6. The air pressure, measured by the sensor 18, during this "pulse" varies, as a function of time, according to the curve 33 represented in FIG. 5. In this figure, the
temps est porté en abscisse tandis que la pression, mesurée - time is plotted on the abscissa while the pressure, measured -
par le capteur 18, est portée en ordonnée. La pression passe par une valeur maximale P max au bout d'un temps t1, notamment d'environ 10 ms. Au bout d'un temps t2, de l'ordre de quatre fois t1 (soit sensiblement 40 ms dans l'exemple considéré) la by the sensor 18, is plotted on the ordinate. The pressure passes through a maximum value P max after a time t1, in particular around 10 ms. At the end of a time t2, of the order of four times t1 (i.e. substantially 40 ms in the example considered) the
pression (relative) est faible, et continue à diminuer. (relative) pressure is low, and continues to decrease.
La déformation de la zone A de la peau 1, en réponse Deformation of zone A of skin 1, in response
à l'impulsion de gaz sous pression de la figure 5, est repré- to the pressure of gas under pressure of FIG. 5, is represented
sentée par la courbe 34 de la figure 6. Le temps est toujours porté en abscisse tandis qu'en ordonnée on a porté, comme dans le cas de la figure 3, la tension électrique à recueillie la sortie du récepteur 21; sur un autre axe orienté en sens felt by the curve 34 of FIG. 6. The time is always plotted on the abscissa while on the ordinate we plotted, as in the case of FIG. 3, the electric voltage at the output of the receiver 21; on another axis oriented in direction
inverse, on a reporté la déformation proprement dite correspon- inverse, the deformation proper was reported
dant au paramètre u.in the u parameter.
Au temps 0, la déformation est nulle et la tension électrique qO est maximale. Au temps t1, correspondant à At time 0, the deformation is zero and the electrical voltage qO is maximum. At time t1, corresponding to
P max (M1 étant sensiblement égal à 10 ms dans l'exemple envi- P max (M1 being substantially equal to 10 ms in the example approx.
sagé) la déformation est maximale et est égale à _m. sage) the deformation is maximum and is equal to _m.
La pression du gaz soufflé diminue ensuite de telle sorte que la déformation diminue également. A l'instant t2 The pressure of the blown gas then decreases so that the deformation also decreases. At time t2
la déformation qui subsiste est faible. La courbe 34 à l'allu- the remaining deformation is small. The curve 34 at the allu-
re d'un V dissymétrique, dont la pointe est arrondie. re of an asymmetrical V, the point of which is rounded.
La figure 7 correspond au tracé de la caractéristique 35 de la déformation u portée en ordonnée en fonction de la pression P du gaz soufflé, portée en abscisse. Jusqu'à une FIG. 7 corresponds to the plot of the characteristic 35 of the deformation u plotted on the ordinate as a function of the pressure P of the blown gas, plotted on the abscissa. Up to one
pressionP1, de l'ordre de 0,3 bar dans l'exemple de réalisa- pressure P1, of the order of 0.3 bar in the example of realization
tion et dans l'application envisagés, la variation de la dé- tion and in the application envisaged, the variation of the de-
formation en fonction de la pression est sensiblement linéaire. pressure-dependent training is substantially linear.
La courbe 35 est établie à l'aide d'une succession Curve 35 is established using a succession
d'expérimentations appliquant des pressions de valeurs diffé- of experiments applying pressures of different values
rentes. Le dispositif de l'invention, de faibles dimensions, peut s'appliquer sur n'importe quelle partie de la peau, et permet d'effectuer rapidement et avec précision des mesures, notamment pour la détermination de la compressibilité, de l'humidité, de la viscosité et de l'élasticité de la peau, ce annuities. The device of the invention, of small dimensions, can be applied to any part of the skin, and enables measurements to be carried out quickly and precisely, in particular for determining the compressibility, the humidity, viscosity and elasticity of the skin,
qui permet de déterminer les effets de préparations cosméti- which makes it possible to determine the effects of cosmetic preparations
ques. L'emplacement'de la zone A étudiée est déterminé par le ques. The location of the area A studied is determined by the
positionnement du manchon 9 ou anneau de garde. positioning of sleeve 9 or guard ring.
Il est à noter que le dispositif de l'invention per- It should be noted that the device of the invention allows
met d'étudier une altération de la peau autre qu'une déforma- puts to study an alteration of the skin other than a deformation
tion. Par exemple, on pourrait étudier le changement de cou- tion. For example, we could study the change in
leur au contact d'un gaz déterminé soufflé par la buse 2. L'al- their in contact with a specific gas blown through nozzle 2. The
tération consisterait alors en ce changement de couleur. teration would then consist of this color change.
Claims (16)
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