FR2761153A1 - Procede et dispositif pour determiner la position d'un niveau de liquide en relation d'un conduit de prelevement - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé pour déterminer la position d'un niveau (21 ) d'un liquide (2) en relation d'un conduit de prélèvement (8) consistant : - pendant une phase d'étalonnage :. à émettre en continu à l'intérieur du conduit de prélèvement, des ondes acoustiques ultrasonores dont la fréquence est supérieure ou égale à 15 KHz, afin de créer un système d'ondes acoustiques stationnaires à l'intérieur du conduit de prélèvement (8) ,. et à faire varier la fréquence des ondes acoustiques, de façon à déterminer une fréquence de fonctionnement pour laquelle l'amplitude du signal présente un minimum situé entre deux maximums,- et lors d'une phase de prélèvement :. à émettre en continu les ondes ultrasonores à la fréquence de fonctionnement. et à analyser les variations de l'amplitude du signal permettant de déterminer la position du niveau du liquide par rapport au conduit de prélèvement.
Description
La présente invention concerne le domaine technique du repérage d'une position d'un liquide par rapport à un conduit de prélèvement.
L'objet de l'invention vise plus précisément, à déterminer un contact entre l'extrémité libre d'un conduit de prélèvement et un liquide et, avantageusement, à contrôler, voire à déterminer, le volume de liquide prélevé et/ou distribué par un tel conduit.
L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des machines ou des dispositifs de prélèvement de liquide, utilisés plus précisément dans le domaine des laboratoires relevant, par exemple, du secteur médical ou agroalimentaire
Dans le domaine d'application préféré ci-dessus, il est connu dans l'état de la technique, des équipements ou des machines conçus pour prélever, à l'aide d'un conduit ou d'une pipette, une quantité donnée d'un liquide pour le placer dans un récipient au sens général, en vue de permettre l'exécution d'opérations de mesure, de contrôle, de mélange, etc. Dans un tel équipement, il apparaît le besoin de pouvoir détecter le niveau de liquide par rapport au conduit de prélèvement, de manière, notamment, à contrôler le déplacement relatif du conduit de prélèvement par rapport au niveau du liquide à prélever. I1 est en général prévu de détecter le contact entre l'extrémité libre du conduit de prélèvement et le niveau de liquide, de manière que cette information puisse être exploitée par le circuit de commande des moyens de déplacement du conduit de prélèvement.
Dans le domaine d'application préféré ci-dessus, il est connu dans l'état de la technique, des équipements ou des machines conçus pour prélever, à l'aide d'un conduit ou d'une pipette, une quantité donnée d'un liquide pour le placer dans un récipient au sens général, en vue de permettre l'exécution d'opérations de mesure, de contrôle, de mélange, etc. Dans un tel équipement, il apparaît le besoin de pouvoir détecter le niveau de liquide par rapport au conduit de prélèvement, de manière, notamment, à contrôler le déplacement relatif du conduit de prélèvement par rapport au niveau du liquide à prélever. I1 est en général prévu de détecter le contact entre l'extrémité libre du conduit de prélèvement et le niveau de liquide, de manière que cette information puisse être exploitée par le circuit de commande des moyens de déplacement du conduit de prélèvement.
I1 est connu, par exemple, par le brevet US-A-5 465 629, un équipement comportant une tête de prélèvement délimitant une enceinte communiquant avec le volume interne d'une pipette de prélèvement amovible montée sur la tête. La pipette et la tête de prélèvement définissent ainsi intérieurement un conduit de prélèvement dans lequel des ondes acoustiques sont émises par l'intermédiaire d'un émetteur. Un récepteur des ondes acoustiques est monté sur la tête de prélèvement, de manière à détecter les ondes acoustiques créées à l'intérieur du conduit de prélèvement. Le récepteur délivre un signal à une unité de traitement conçue pour analyser l'amplitude et/ou la phase du signal reçu, afin de déterminer la position du niveau de liquide par rapport au conduit de prélèvement.
L'émetteur et le récepteur sont disposés de façon diamétralement opposée par rapport au conduit de prélèvement à l'intérieur duquel s'étend un piston d'aspiration et de distribution du liquide. Le déplacement du piston est commandé par l'intermédiaire d'un circuit de commande permettant de prélever et de distribuer un échantillon de liquide.
Un tel dispositif permet de déceler le contact entre l'extrémité du conduit de prélèvement et la surface du liquide. Toutefois, il doit être considéré que les moyens mis en oeuvre pour déterminer la position du niveau du liquide par rapport au conduit sont relativement complexes et délicats à mettre en oeuvre. Par ailleurs, l'équipement décrit propose également de déterminer le niveau de liquide aspiré à l'intérieur du conduit de prélèvement. Toutefois, il apparaît que le principe même de cet appareil utilise un piston se déplaçant à l'intérieur du conduit de prélèvement.
Une telle technique ne permet pas de garantir la précision des mesures effectuées quant à la position du niveau du liquide, compte tenu du mouvement du piston à l'intérieur même du conduit de mesure.
L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus en proposant un procédé permettant de déterminer de façon relativement simple et précise, la position d'un niveau d'un liquide en relation d'un conduit de prélèvement.
Pour atteindre cet objectif, l'objet de l'invention vise un procédé du type consistant - à émettre à l'aide d'un émetteur, des ondes acoustiques à fréquence donnée afin
de créer un système d'ondes acoustiques stationnaires à l'intérieur du conduit de
prélèvement, - à détecter, par un récepteur d'ondes acoustiques, le système d'ondes acoustiques
stationnaires établi dans le conduit de prélèvement, - et à analyser l'amplitude du signal délivré par le récepteur en vue de déterminer
la position du niveau de liquide par rapport au conduit.
de créer un système d'ondes acoustiques stationnaires à l'intérieur du conduit de
prélèvement, - à détecter, par un récepteur d'ondes acoustiques, le système d'ondes acoustiques
stationnaires établi dans le conduit de prélèvement, - et à analyser l'amplitude du signal délivré par le récepteur en vue de déterminer
la position du niveau de liquide par rapport au conduit.
Selon l'invention, le procédé consiste
- pendant une phase d'étalonnage pour laquelle le niveau du liquide est
situé à distance du conduit
à à émettre, en continu, à l'intérieur du conduit de prélèvement, des
ondes acoustiques ultrasonores dont la fréquence est supérieure ou
égale à 15 KHz,
à à faire varier la fréquence des ondes acoustiques ultrasonores de
façon à déterminer une fréquence de fonctionnement pour laquelle
l'amplitude du signal présente un minimum situé entre deux
maximums,
- et lors d'une phase de prélèvement au cours de laquelle le conduit est
déplacé relativement par rapport au niveau du liquide
à à émettre en continu les ondes ultrasonores à la fréquence de
fonctionnement,
et à analyser les variations de l'amplitude du signal permettant de
déterminer la position du niveau du liquide par rapport au conduit
de prélèvement.
- pendant une phase d'étalonnage pour laquelle le niveau du liquide est
situé à distance du conduit
à à émettre, en continu, à l'intérieur du conduit de prélèvement, des
ondes acoustiques ultrasonores dont la fréquence est supérieure ou
égale à 15 KHz,
à à faire varier la fréquence des ondes acoustiques ultrasonores de
façon à déterminer une fréquence de fonctionnement pour laquelle
l'amplitude du signal présente un minimum situé entre deux
maximums,
- et lors d'une phase de prélèvement au cours de laquelle le conduit est
déplacé relativement par rapport au niveau du liquide
à à émettre en continu les ondes ultrasonores à la fréquence de
fonctionnement,
et à analyser les variations de l'amplitude du signal permettant de
déterminer la position du niveau du liquide par rapport au conduit
de prélèvement.
Un autre objet de l'invention vise à offrir un procédé permettant de contrôler le prélèvement et/ou la distribution d'un échantillon de liquide prélevé.
Pour atteindre cet objectif, le procédé selon l'invention consiste - à assurer la montée du liquide à l'intérieur du conduit de prélèvement, - et à détecter les sauts de l'amplitude du signal, distants deux à deux d'une mesure
égale à la demi-longueur d'onde du signal ultrasonore, et correspondant chacun au
passage du liquide à des positions ou des graduations déterminées.
égale à la demi-longueur d'onde du signal ultrasonore, et correspondant chacun au
passage du liquide à des positions ou des graduations déterminées.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est un schéma montrant un exemple de réalisation d'un dispositif de détection conforme à l'invention.
Les fig. 2 à 5 sont des courbes explicitant différentes caractéristiques de l'objet de l'invention.
Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 1, le dispositif 1 selon l'invention est destiné à prélever un échantillon d'un liquide 2 au sens général, contenu dans un récipient 3 en vue de le transférer dans un autre récipient non représenté, afin d'assurer diverses opérations, par exemple, de mélange, de traitement ou de dosage. Le dispositif 1 comporte une tête de prélèvement 5 présentant un support 6 pour une pipette ou un embout 7 de préférence à caractère amovible pour être changé après chaque prélèvement. La tête 5 présente un conduit de prélèvement 8 défini par une enceinte interne 9 ménagée dans le support 6 et par le volume interne de l'embout 7 communiquant avec l'enceinte 9. Dans l'exemple illustré, l'enceinte 9 est ménagée à l'intérieur du support 6 entre une face transversale 11 et l'extrémité libre du support sur laquelle est monté l'embout 7, par exemple par simple emmanchement. Dans l'exemple illustré, l'enceinte 9 présente un profil tronconique dont la grande base est constituée par la face transversale 11, tandis que la petite base est prolongée par un canal de section constante jusqu'à la partie terminale du support 6. Dans l'exemple illustré, l'embout 7 présente une partie 71 tubulaire prolongée par un nez de prélèvement tronconique 72 qui est terminé par une extrémité libre ouverte 73. Bien entendu, le conduit de prélèvement 8, qui s'étend entre la face transversale Il et l'extrémité 73 de l'embout, peut présenter une forme différente de celle illustrée sur le dessin.
D'une manière classique, le conduit de prélèvement 8 communique avec un système 13 de prélèvement et de distribution du liquide 2. Tel que cela ressort de la fig. 1, le système 13 communique avec le conduit de prélèvement 8 par l'intermédiaire d'un canal 14 ménagé dans le support en s'ouvrant sur la face transversale 11. Le système de prélèvement et de distribution 13 est constitué, par exemple, par un piston ou par une pompe dont les déplacements sont pilotés par un circuit central de commande 15. D'une manière classique, le circuit central de commande 15 est adapté pour piloter les mouvements de moyens 16 assurant le déplacement de la tête de prélèvement 5 selon un ou plusieurs axes en fonction de la situation du récipient destiné à recevoir l'échantillon de liquide prélevé. Le circuit de commande 15 et les moyens de déplacement 16 ne sont pas décrits plus précisément, car ils ne font pas partie de l'invention et sont connus de l'homme de métier.
Le dispositif 1 comporte un transducteur-émetteur 17 d'ondes acoustiques monté sur le support 6, de manière à diriger les ondes de la face transversale 11 en direction de l'extrémité libre 73 du conduit de prélèvement 8. Par exemple, le transducteur-émetteur 17 est constitué par un élément piézo-électrique. Selon une caractéristique préférée de réalisation, l'émetteur 17 est monté dans le support de manière que son axe se trouve incliné par rapport à l'axe vertical de symétrie 18 du conduit 8, d'un angle compris entre 0 et 900 et, de préférence, de l'ordre de 150.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'émetteur 17 est conçu pour émettre en continu des ondes acoustiques ultrasonores dont la fréquence est supérieure ou égale à 15 KHz et, par exemple, comprise entre 35 et 45 KHz.
L'émission en continu d'ondes acoustiques ultrasonores à l'intérieur du conduit de prélèvement 8, conduit à l'établissement d'un système d'ondes acoustiques stationnaires formé de noeuds et de ventres de vibrations. Il est à noter que la distance entre deux noeuds de vibrations est égale à une demi-longueur d'onde du signal ultrasonore émis.
Conformément à l'invention, le dispositif 1 comporte un transducteurrécepteur 21 des ondes acoustiques ultrasonores, constitué par exemple par l'intermédiaire d'un élément piézo-électrique. Le récepteur 21 est adapté pour détecter le système d'ondes stationnaires ultrasonores établi à l'intérieur du conduit de prélèvement 8. Le récepteur 21 est monté dans le support 6 en étant placé, de préférence, de façon symétrique par rapport à l'axe vertical de symétrie 18 du conduit. Le récepteur 21 est donc monté de manière que son axe se trouve incliné d'un angle compris entre 0 et 900 et, de préférence, de l'ordre de 150.
Le récepteur 21 et l'émetteur 17 sont reliés à une unité de contrôle et de traitement 22 permettant de piloter l'émetteur 17 et de traiter le signal délivré par le récepteur 21. A cet effet, l'unité 22 est architecturée autour d'un microprocesseur permettant d'assurer les différentes fonctions de l'unité de contrôle et de traitement 22. Conformément à l'invention, l'unité 22 comporte des moyens adaptés pour mettre en oeuvre un procédé conforme à l'invention adapté pour déterminer la position du niveau 21 du liquide en relation du conduit de prélèvement 8.
Dans une première variante de réalisation, le procédé selon l'invention vise à détecter la mise en contact du liquide 2 avec l'extrémité 73 du conduit de prélèvement 8. Conformément à l'invention, le procédé comporte une phase d'étalonnage réalisée après le montage d'un embout 7 sur le support 6. De préférence, la phase d'étalonnage est effectuée pour chaque embout 7 monté sur le support, de manière à garantir une bonne précision pour la mesure réalisée. La phase d'étalonnage est effectuée alors que le niveau 21 du liquide est situé à distance de l'extrémité 73 du conduit de prélèvement 8. Pendant cette phase d'étalonnage, l'unité 22 pilote l'émetteur 17 de manière à faire varier la fréquence F des ondes acoustiques ultrasonores émises, de façon à trouver une fréquence de fonctionnement f1. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 2, il est recherché la fréquence de fonctionnement fl pour laquelle l'amplitude A du signal S délivré par le récepteur 21 présente une valeur minimum a comprise entre deux valeurs maximum b et c. Il apparaît ainsi, entre les extremums b et c de valeur maximale, un extremum de valeur minimale a correspondant à la fréquence recherchée fl. Il doit être considéré que le minimum a de l'amplitude A du signal, pour la fréquence f1, correspond à la mise en coïncidence d'un noeud du régime d'ondes stationnaires avec l'extrémité 73 de l'embout.
Lorsque la phase d'étalonnage est terminée, il peut être procédé à une phase de prélèvement du liquide au cours de laquelle le conduit 8 est rapproché relativement par rapport au niveau 21 du liquide. Dans l'exemple illustré, la tête de prélèvement 5 est déplacée en direction du liquide 2 par l'intermédiaire des moyens de déplacement 16. Lors de cette phase de prélèvement, l'émetteur 17 est piloté pour émettre en continu les ondes ultrasonores à la fréquence de fonctionnement 1. Les variations de l'amplitude A du signal S délivré par le récepteur 21 sont analysées de manière à déterminer la position du niveau du liquide par rapport à l'extrémité 73 du conduit de prélèvement 8. Lorsque le niveau 21 du liquide 2 entre en contact avec l'extrémité libre 73 du conduit de prélèvement 8, ce dernier se trouve ainsi obturé, conduisant à une modification du système d'ondes stationnaires établi à l'intérieur du conduit 8. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 3, l'amplitude A du signal à la fréquence fl présente, lors du positionnement du niveau du liquide à l'extrémité 73 du conduit de prélèvement, une valeur a1 supérieure à la valeur a, correspondant à une variation ou à un saut d'amplitude S0. L'unité 22 permet ainsi de détecter la mise en contact du liquide avec l'extrémité 73 du conduit 8. L'unité 22 peut comporter des moyens de signalisation de la détection du niveau de liquide en contact avec l'extrémité du conduit 8. L'information délivrée par de tels moyens de signalisation peut être fournie au circuit de commande 15 permettant de l'assister dans son action de commande des moyens de déplacement 16, en vue d'assurer le prélèvement d'un échantillon de liquide.
D'une manière avantageuse, il peut être prévu d'analyser l'amplitude A du signal fourni par le récepteur 21, en vue de détecter la présence ou non de l'embout amovible 7. En effet, tel que cela ressort des fig. 2 et 4, en l'absence de l'embout 7, l'amplitude A du signal délivré par le récepteur 21 à une fréquence f2 présente une valeur d qui est inférieure à la valeur dl de l'amplitude du signal émis en présence de l'embout 7. Ainsi, pendant la phase d'étalonnage, il peut être envisagé, en la présence théorique de l'embout 7, d'assurer l'émission d'ondes ultrasonores à la fréquence f2 et de comparer la valeur dl de l'amplitude trouvée, à une valeur d préalablement enregistrée et déterminée lors de l'émission des ondes à la fréquence f2, à l'intérieur du conduit 8 dépourvu de l'embout 7.
Dans une seconde variante de réalisation, le procédé selon l'invention permet aussi de contrôler le prélèvement et/ou la distribution de l'échantillon de liquide. Lors de la phase de prélèvement, le circuit de commande 15 pilote les moyens de déplacement 16 et le système d'aspiration 13, en vue d'assurer la montée du liquide 2 à l'intérieur du conduit 8. Il doit être considéré que la surface 21 du liquide se déplace perpendiculairement au régime d'ondes stationnaires ultrasonores établi à l'intérieur du conduit 8. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 5, le procédé selon l'invention consiste à analyser, au cours du temps t, les variations de l'amplitude A du signal S délivré par le récepteur 21. Le procédé vise ainsi à détecter les sauts ou les pics Si de l'amplitude A dépassant un seuil ou une valeur de tension déterminée ou significative. Autrement dit, le procédé consiste à détecter les minimum S1, S2, S3, ..., Si successifs de l'amplitude du signal délivré par le récepteur 21, apparaissant au cours de la montée du liquide à l'intérieur du conduit 8. Il doit être considéré que les minimums Si de l'amplitude du signal correspondent chacun au passage du niveau du liquide sur un ventre du système d'ondes acoustiques stationnaires. La distance séparant deux pics consécutifs est égale à la demi-longueur d'onde A du signal ultrasonore émis.
L'analyse des variations de l'amplitude A du signal délivré par le récepteur 21 permet ainsi de déterminer la position du niveau du liquide par rapport au conduit 8, à partir de son extrémité 73 et tout le long de son axe vertical 18. Tel que cela ressort de la fig. 5, il peut ainsi être associé pour chaque saut ou pic d'amplitude Si, une graduation acoustique correspondante gi du conduit, (avec i variant de 0 à n n étant le nombre maximum de sauts détectés). Le premier saut d'amplitude Sg décrit à la fig. 3, correspond à la graduation go repérant l'extrémité 73 du conduit. Deux graduations consécutives go, g1, g2, ..., gi sont séparées d'une demi-longueur d'onde A. Le procédé général d'analyse des variations de l'amplitude du signal délivré par le récepteur 21, permet de contrôler la qualité du prélèvement et/ou de la distribution du liquide effectué par le conduit 8. Une telle méthode ou principe de contrôle peut être mis en oeuvre de différentes manières en fonction de la nature du contrôle souhaité.
Un premier exemple d'application du principe selon l'invention vise à contrôler de manière simple, la qualité de prélèvement d'un volume déterminé de liquide. Selon cette application, il est prévu de compter le nombre des sauts d'amplitude du signal et de les comparer à un nombre de référence préalablement enregistré qui doit être atteint pour un prélèvement d'un volume souhaité de liquide.
De la même manière, pendant une phase de distribution consécutive à une phase de prélèvement, le nombre des sauts Si de l'amplitude du signal sont comptés pour ensuite être comparés à un nombre de référence en vue de contrôler la qualité de la distribution effectuée.
Il est à noter qu'un tel procédé présente un avantage particulièrement intéressant lorsque le volume prélevé est égal à un volume correspondant exactement à une ou plusieurs graduations acoustiques. Ainsi, de façon supplémentaire aux opérations définies ci-dessus, le procédé consiste, au terme de la phase de prélèvement et/ou de distribution, à vérifier que l'amplitude A du signal correspond à un saut Si, afin de vérifier que le volume de liquide prélevé et/ou distribué correspond bien au volume souhaité multiple d'un nombre entier de graduation.
Ainsi, si l'amplitude A du signal ne correspond pas à une valeur minimum Si, tandis que le nombre de sauts d'amplitude correspond au nombre de référence, il peut être déduit que le volume prélevé ou distribué ne correspond pas au volume souhaité.
Il est à noter que le procédé selon l'invention permet également, de manière avantageuse, de contrôler le volume à prélever et à distribuer, ne correspondant pas à un nombre entier de graduation. Dans cette application, le procédé consiste, pour les phases de prélèvement et de distribution, à enregistrer, pour chaque saut Si d'amplitude, la position de l'organe moteur 13 qui assure le prélèvement et la distribution du liquide. Ensuite, les positions de l'organe moteur 13 relevées lors de la phase de prélèvement sont comparées respectivement aux positions de l'organe moteur détectées lors de la phase de distribution, de façon à déterminer si le volume de liquide prélevé correspond ou non au volume distribué. En effet, si au terme du prélèvement, une fuite ou une perte de liquide intervient pendant le transfert de l'échantillon, il apparaît des différences entre les positions prises par l'organe moteur lors de la phase de prélèvement et la phase de distribution.
Selon une application particulièrement avantageuse de l'invention, il peut être prévu de déterminer la hauteur ou le volume de liquide prélevé et/ou distribué.
En effet, comme expliqué ci-dessus, la détection des sauts d'amplitude Si permet de graduer acoustiquement le conduit 8 ou de le découper, à partir de l'extrémité 73, en volumes élémentaires. Bien entendu, chaque volume élémentaire entre deux graduations dépend des dimensions correspondantes du conduit 8. Toutefois, à partir des dimensions du conduit 8, il est possible de déterminer par calcul, la relation donnant le volume du conduit 8 en fonction de sa hauteur prise selon l'axe vertical 18. A partir de cette relation et de la longueur d'onde À du signal émis, il peut être calculé le volume correspondant à chacune des graduation g;.
Ainsi, par le comptage des sauts d'amplitude Si, il est possible de déterminer le volume de liquide prélevé et/ou distribué.
Il est à noter que le procédé selon l'invention permet de déterminer le volume de liquide prélevé et/ou distribué, même s'il ne correspond pas à un nombre entier de graduation. Dans cette application, le procédé consiste, au terme de la phase de prélèvement et/ou de distribution, à faire varier la fréquence d'émission du signal ultrasonore, de façon à obtenir un saut d'amplitude du signal S. A partir de cette nouvelle fréquence, de la fréquence de fonctionnement f1, et du nombre de sauts Si détecté, il peut être déduit la hauteur de liquide ou le volume de liquide à l'aide de la relation donnant le volume du conduit en fonction de sa hauteur.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
Claims (15)
1 - Procédé pour déterminer la position d'un niveau (21) d'un liquide (2) en relation d'un conduit de prélèvement (8), du type consistant - à émettre à l'aide d'un émetteur (17), des ondes acoustiques à une fréquence
donnée afin de créer un système d'ondes acoustiques stationnaires à l'intérieur du
conduit de prélèvement (8), - à détecter, par un récepteur d'ondes acoustiques (21), le système d'ondes
acoustiques stationnaires établi dans le conduit de prélèvement (8), - et à analyser l'amplitude du signal (S) délivré par le récepteur en vue de
déterminer la position du niveau de liquide par rapport au conduit,
caractérisé en ce qu'il consiste
- pendant une phase d'étalonnage pour laquelle le niveau (21) du liquide
est situé à distance du conduit (8):
à à émettre en continu à l'intérieur du conduit de prélèvement, des
ondes acoustiques ultrasonores dont la fréquence est supérieure ou
égale à 15 KHz,
à à faire varier la fréquence des ondes acoustiques ultrasonores de
façon à déterminer une fréquence de fonctionnement (fl) pour
laquelle l'amplitude (A) du signal présente un minimum situé entre
deux maximums,
- et lors d'une phase de prélèvement au cours de laquelle le conduit (8)
est déplacé relativement par rapport au niveau (21) du liquide
à à émettre en continu les ondes ultrasonores à la fréquence de
fonctionnement (f1),
et à analyser les variations (Sg, S1, S2, ..., Si) de l'amplitude (A)
du signal permettant de déterminer la position du niveau du liquide
par rapport au conduit de prélèvement.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à analyser les variations de l'amplitude (A) du signal (S) , afin de détecter le premier saut d'amplitude (Sg) correspondant au positionnement du niveau du liquide à l'extrémité (73) du conduit de prélèvement.
3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste - à assurer la montée du liquide (2) à l'intérieur du conduit de prélèvement (8), - et à détecter les sauts (Sg, S2, ..., Si) de l'amplitude(A) du signal, distants
deux à deux d'une mesure égale à la demi-longueur d'onde du signal ultrasonore,
et correspondant chacun au passage du liquide à des positions ou des graduations déterminées (gos g1, g2, ..., gi)
4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste, pendant une phase de prélèvement d'un volume déterminé de liquide
- à compter le nombre des sauts (S1, S2, ..., Si) d'amplitude du signal,
- et à le comparer à un nombre de référence permettant de contrôler la
qualité du prélèvement.
5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste, pendant une phase de distribution consécutive à la phase de prélèvement
- à compter le nombre des sauts (S1, S2, ..., Si) d'amplitude du signal,
- et à le comparer à un nombre de référence permettant de contrôler la
qualité de la distribution.
6 - Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il consiste, au terme de la phase de prélèvement et/ou de distribution, à vérifier que l'amplitude (A) du signal (S) correspond à un saut, afin de déterminer si le volume de liquide prélevé et/ou distribué correspond au volume souhaité multiple d'un nombre entier de graduation.
7 - Procédé selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il consiste - pour les phases de prélèvement et de distribution, à enregistrer, pour chaque saut
d'amplitude (S1, S2 > ..., Si), la position de l'organe moteur (13) assurant le
prélèvement et la distribution du liquide, - et à comparer les positions respectives de l'organe moteur pour les phases de
prélèvement et de distribution, de façon à déterminer si le volume de liquide
distribué correspond au volume prélevé.
8 - Procédé selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste - à définir la relation donnant le volume du conduit (8) en fonction de sa hauteur, - et à calculer le volume du liquide à l'intérieur du conduit (8) à partir des sauts
(Sg, S1, S2, ..., Si) d'amplitude détectés.
9 - Procédé selon les revendications 4 ou 5 et 8, caractérisé en ce qu'il consiste, au terme de la phase de prélèvement et/ou de distribution: - à faire varier la fréquence d'émission de l'émetteur, de façon à obtenir un saut
d'amplitude du signal, - et à déterminer à partir de la fréquence correspondante et de la fréquence de
fonctionnement, la hauteur et/ou le volume de liquide dans le conduit (8).
10 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à procéder à la phase d'étalonnage pour chaque conduit de prélèvement.
11 - Procédé selon la revendication 1 ou 10, caractérisé en ce qu'il consiste, lors de la phase d'étalonnage, à assurer l'émission d'ondes ultrasonores à la fréquence (f2) et à comparer l'amplitude trouvée (d1), à une valeur (d) d'amplitude préalablement déterminée lors de l'émission des ondes à la fréquence (f2) à l'intérieur du conduit (8) dépourvu de l'embout (7), afin de déterminer la présence ou non de l'embout amovible (7) sur la tête de prélèvement (5).
12 - Dispositif pour déterminer la position d'un niveau (21) d'un liquide en relation d'un conduit de prélèvement (8), du type comprenant - une tête de prélèvement (5) destinée à être déplacée relativement à un niveau (21)
d'un liquide (2), la tête (5) définissant avec un embout amovible de prélèvement
(7) monté sur la tête, un conduit de prélèvement (8), - un émetteur d'ondes acoustiques (17) créant un système d'ondes acoustiques
stationnaires à l'intérieur du conduit de prélèvement (8), - un récepteur d'ondes acoustiques (21) détectant le système d'ondes stationnaires
établi à l'intérieur du conduit de prélèvement (8), - et une unité de contrôle et de traitement (22) du signal (S) délivré par le récepteur
(21), adaptée pour analyser l'amplitude (A) du signal (S) en vue de déterminer la
position du niveau (21) du liquide par rapport au conduit (8), caractérisé en ce
que:
l'émetteur (17) émet des ondes acoustiques ultrasonores dont la fréquence
est supérieure ou égale à 15 KHz,
l'émetteur (17) et le récepteur (21) sont montés sur la tête de prélèvement
(5) à l'opposé de l'extrémité libre (73) du conduit de prélèvement,
et en ce que l'unité de contrôle et de traitement (22) comporte
.. des moyens pour faire varier la fréquence des ondes acoustiques
de façon à déterminer une fréquence de fonctionnement (f1) pour
laquelle l'amplitude du signal présente un minimum situé entre
deux maximums,
.. des moyens pour commander l'émetteur (17) à la fréquence de
fonctionnement (f1) sélectionnée, et et des moyens d'analyse des variations de l'amplitude (A) du
signal permettant de déterminer la position du niveau du liquide
par rapport au conduit de prélèvement.
13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de signalisation de la détection du niveau du liquide à l'extrémité du conduit, ces moyens de signalisation étant pilotés par les moyens d'analyse lorsqu'ils détectent le premier saut d'amplitude.
14 - Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comporte un système (13) de prélèvement et de distribution du liquide.
15 - Dispositif selon les revendications 12 et 14, caractérisé en ce que l'unité de contrôle et de traitement (22) comporte
- des moyens d'analyse assurant la détection des sauts (Sg, Slt
Si) de l'amplitude (A) du signal,
- des moyens de comptage du nombre des sauts d'amplitude,
- et des moyens de comparaison du nombre de sauts détectés par rapport
à un nombre de référence.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9703723A FR2761153B1 (fr) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | Procede et dispositif pour determiner la position d'un niveau de liquide en relation d'un conduit de prelevement |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9703723A FR2761153B1 (fr) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | Procede et dispositif pour determiner la position d'un niveau de liquide en relation d'un conduit de prelevement |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=9505210
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP3994470A4 (fr) * | 2019-07-02 | 2023-07-19 | Meso Scale Technologies, LLC | Dispositif et procédé de détermination de contact de liquide et de volume de liquide dans un distributeur de liquide basés sur le son |
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1997
- 1997-03-21 FR FR9703723A patent/FR2761153B1/fr not_active Expired - Fee Related
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1998
- 1998-03-23 WO PCT/FR1998/000581 patent/WO1998043053A1/fr active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2761153B1 (fr) | 1999-06-25 |
| WO1998043053A1 (fr) | 1998-10-01 |
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