FR2761773A1 - Method for determining mass of object esp. to deduce volume of liquid - Google Patents

Method for determining mass of object esp. to deduce volume of liquid Download PDF

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Abstract

The method for determining the mass of an object (1) includes the fooling stages: - a predetermined gas flow (2) is set up, in a flow direction (3) along a reference direction (4) which includes a vertical component; - a movable container (5), which extends over at least a part of the reference direction, is placed in the gas flow which flows around the objects periphery. The container holds the liquid whose mass is to be determined; - the gas (2) pressure is varied so that the container moves form a rest position to a position in which it is uniquely supported and guided by the gas flow. A parameter is measured, which represents the mass of the container and liquid.

Description

La présente invention concerne de manière générale la détermination de la masse d'un objet. The present invention relates generally to the determination of the mass of an object.

Par "objet", on entend tout produit ou corps, notamment solide et/ou liquide, quel que soit sa forme, son état physique ou sa consistance. Ressortent de la définition précédente, par exemple un liquide et un solide divisé. By "object" is meant any product or body, in particular solid and / or liquid, whatever its shape, its physical state or its consistency. Arises from the previous definition, for example a liquid and a divided solid.

A titre particulier, mais de manière non limitative, la présente invention sera introduite et décrite par référence à un liquide, dont la masse est dépendante du volume, et de laquelle on peut donc déduire ledit volume. Specifically, but not limited to, the present invention will be introduced and described with reference to a liquid, the mass of which is dependent on the volume, and from which said volume can therefore be deduced.

Par "détermination", on entend la détection et/ou quantification de la masse dudit objet, et en particulier pour déduire le volume d'un liquide. By "determination" means the detection and / or quantification of the mass of said object, and in particular to deduce the volume of a liquid.

La présente invention a pour objet un mode de détermination directe de la masse dudit objet, sans contact avec ledit objet, et indépendant des caractéristiques ou autres propriétés dudit objet. The subject of the present invention is a method of direct determination of the mass of said object, without contact with said object, and independent of the characteristics or other properties of said object.

S'agissant d'un liquide, l'invention a plus particulièrement pour objet un mode de détermination de son volume, indépendant en particulier de l'interface (ménisque) du liquide avec l'atmosphère ambiante, et/ou de la hauteur dudit liquide.As regards a liquid, the invention more particularly relates to a method of determining its volume, independent in particular of the interface (meniscus) of the liquid with the ambient atmosphere, and / or of the height of said liquid .

Selon l'invention exprimée en termes de procédé - on établit un flux gazeux ayant un débit prédéterminé,
comprenant un écoulement selon une direction de
référence comportant une composante verticale - on dispose dans l'écoulement un mobile s'étendant au
moins pour partie selon la direction de référence, à la
périphérie duquel l'écoulement se trouve confiné, ledit
mobile supportant, notamment contenant ledit objet ; - en faisant varier la pression du flux gazeux en amont du
mobile, on fait passer ledit mobile d'une position de
repos dans laquelle il est par exemple en appui et au
contact d'une butée, à une position sustentée dans
laquelle il est supporté et guidé uniquement par le flux
gazeux, par exemple sans contact avec cette butée, et on
mesure un paramètre représentatif de la masse de
l'objet, dans unedite position sustentée.According to the invention expressed in terms of process - a gas flow having a predetermined flow rate is established,
comprising a flow in a direction of
reference comprising a vertical component - there is in the flow a mobile extending to the
less partly according to the reference direction, at the
periphery of which the flow is confined, said
mobile supporting, in particular containing said object; - by varying the pressure of the gas flow upstream of the
mobile, we move said mobile from a position of
rest in which it is for example in support and at
contact of a stopper, in a lifted position in
which it is supported and guided only by the flow
gas, for example without contact with this stop, and
measures a parameter representative of the mass of
the object, in a said lifted position.

Le procédé précédemment défini présente de plus l'avantage essentiel d'être indépendant de l'environnement de l'objet, puisque la sustentation permet d'isoler le mobile et l'objet, par rapport à la butée en particulier. The previously defined method also has the essential advantage of being independent of the environment of the object, since the lift makes it possible to isolate the mobile and the object, in relation to the stop in particular.

Quelles que soient les perturbations, notamment mouvements intervenant à l'extérieur de l'objet, celles-ci sont pratiquement sans influence sur la mesure effectuée. Un tel avantage est important lorsque la détermination intervient par exemple dans un automate d'analyse comportant au moins une étape de détection et/ou quantification d'un volume de liquide dans un contenant, par exemple un tube, une cuvette ou une éprouvette, ledit contenant étant par exemple supporté par un plateau pouvant être mis en mouvement au moment de la mesure.Whatever the disturbances, in particular movements occurring outside the object, these are practically without influence on the measurement carried out. Such an advantage is important when the determination takes place for example in an automatic analysis machine comprising at least one step of detection and / or quantification of a volume of liquid in a container, for example a tube, a cuvette or a test tube, said container being for example supported by a plate which can be set in motion at the time of measurement.

La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexé, dans lequel - la Figure 1 représente de manière schématique un
dispositif de détermination de la masse d'un objet,
consistant en un liquide contenu dans un contenant, et
dont on veut déduire le volume dudit liquide - la Figure 2 représente une variante d'exécution d'un
dispositif de détermination conforme à l'invention.The present invention is now described with reference to the accompanying drawing, in which - Figure 1 schematically shows a
device for determining the mass of an object,
consisting of a liquid contained in a container, and
from which we want to deduce the volume of said liquid - Figure 2 shows an alternative embodiment of a
determination device according to the invention.

Conformément à la Figure 1, le dispositif comprend - un circuit 12 pour établir un flux gazeux 2 - un mobile 5 consistant en un contenant 7 allongé selon
une direction de référence 4, ouvert ou fermé de manière
étanche le cas échéant, qui se comporte de lui-même
comme un organe de guidage 9, comme décrit ci-après ; le
contenant 7 contient un volume de liquide 8, le liquide
étant assimilable à l'objet dont on veut déterminer la
masse ; - une butée périphérique 6 ménageant avec l'organe de
guidage un passage 14 annulaire de fuite pour le flux
gazeux 2 ; - un capteur 16 sans contact du passage du mobile 5, d'une
position de repos (non représentée) dans laquelle il est
en appui et au contact de la butée 6, à une position
sustentée repérée (représentée à la Figure 1), dans
laquelle il est supporté et guidé uniquement par le flux
gazeux 2, sans contact avec la butée périphérique 6; ce
capteur peut être de tout type, optique, électro
optique, électrique, etc..., et le repère de la position
sustentée peut être disposé à tout endroit approprié,
au-dessus de la butée 6 par exemple, mais aussi le long
de l'élément de conduit 13 ; - un moyen de mesure 15 d'un paramètre représentatif de la
masse de l'objet 1, par exemple un moyen de mesure 15 de
la pression du flux gazeux en amont du mobile 5, lorsque
ou au moment où le mobile 5 passe dans la position
sustentée repérée.In accordance with FIG. 1, the device comprises - a circuit 12 for establishing a gas flow 2 - a mobile 5 consisting of a container 7 elongated along
a reference direction 4, open or closed so
waterproof if necessary, which behaves by itself
as a guide member 9, as described below; the
containing 7 contains a volume of liquid 8, the liquid
being comparable to the object whose we want to determine the
mass ; - A peripheral stop 6 sparing with the
guide an annular leakage passage 14 for the flow
gaseous 2; a sensor 16 without contact of the passage of the mobile 5, of a
rest position (not shown) in which it is
in support and in contact with the stop 6, at a position
lift seen (shown in Figure 1), in
which it is supported and guided only by the flow
gas 2, without contact with the peripheral stop 6; this
sensor can be of any type, optical, electro
optical, electrical, etc ..., and the position marker
lift can be placed in any suitable place,
above the stop 6 for example, but also along the
of the conduit element 13; a means 15 for measuring a parameter representative of the
mass of object 1, for example a measuring means 15 of
the pressure of the gas flow upstream of the mobile 5, when
or when the mobile 5 goes into position
sustenance identified.

De l'entrée vers la sortie du circuit gazeux 12, ce dernier comprend - une pompe volumétrique 10 entrainée par un moteur
électrique 11 ; - un volume tampon 19, servant d'amortisseur du flux
gazeux 2 ; - un régulateur de pression 20 ; - un orifice calibré 21 ; - un élément de conduit 13 orienté selon la direction de
référence 4, verticale; c'est dans cet élément de
conduit qu'est disposé librement le mobile 5, selon
cette même direction de référence.From the inlet to the outlet of the gas circuit 12, the latter comprises - a positive displacement pump 10 driven by a motor
electric 11; - a buffer volume 19, serving as a flow damper
gaseous 2; - a pressure regulator 20; - a calibrated orifice 21; a duct element 13 oriented in the direction of
reference 4, vertical; it is in this element of
duct that freely moves the mobile 5, according to
this same reference direction.

Le contenant 7 formant mobile 5 a une section décroissante du haut vers le bas. Il comporte également un rebord supérieur, venant en appui contre la butée 6, dans la position de repos.  The container 7 forming a mobile 5 has a decreasing section from top to bottom. It also has an upper edge, bearing against the stop 6, in the rest position.

Grâce au dispositif précédemment décrit, on peut déterminer la masse de l'objet, en l'occurrence de liquide 8, selon le mode opératoire suivant - on établit et on contrôle le flux gazeux 2, ayant un
débit prédéterminé et sensiblement constant grâce & la
pompe 10; ce flux comprend un écoulement 3 dans
l'élément de conduit 13, selon la direction de
référence 4 verticale ; - on dispose dans cet écoulement le mobile 5, qui comme
décrit précédemment s'étend selon la direction de
référence 4, moyennant quoi ledit écoulement 3 se trouve
confiné à la périphérie du mobile 5, ou contenant 7, et
s'évacue par le passage interstitiel 14 entre la butée 6
et le mobile 5; comme indiqué précédemment, c'est ce
mobile 5 qui supporte ou contient l'objet dont on
détermine la masse - en faisant varier la pression du flux gazeux 2 en amont
du mobile 5, on fait passer le mobile de sa position de
repos dans laquelle il est au contact de la butée
périphérique 6, à une position sustentée dans laquelle
il est supporté et guidé uniquement par le flux gazeux
3, sans contact avec la butée 6 en particulier; cette
position de sustentation est détectée par le capteur 16;
dans cette position, on mesure le paramètre
représentatif de la masse à déterminer, en l'occurrence
la pression du flux gazeux en amont du mobile 5, par le
capteur de pression 15.Thanks to the previously described device, the mass of the object, in this case liquid 8, can be determined according to the following operating mode - the gas flow 2 is established and controlled, having a
predetermined and substantially constant flow thanks to the
pump 10; this flow includes a flow 3 in
the conduit element 13, in the direction of
reference 4 vertical; - there is in this flow the mobile 5, which as
described above extends in the direction of
reference 4, whereby said flow 3 is located
confined to the periphery of the mobile 5, or containing 7, and
is evacuated through the interstitial passage 14 between the stop 6
and mobile 5; as previously stated, this is what
mobile 5 which supports or contains the object whose
determines the mass - by varying the pressure of the gas flow 2 upstream
mobile 5, the mobile is moved from its position
rest in which it is in contact with the stop
peripheral 6, in a lifted position in which
it is supported and guided only by the gas flow
3, without contact with the stop 6 in particular; this
lift position is detected by the sensor 16;
in this position, we measure the parameter
representative of the mass to be determined, in this case
the pressure of the gas flow upstream of the mobile 5, by the
pressure sensor 15.

Selon une variante préférée, sans modifier le reste du dispositif précédemment décrit, le paramètre mesuré par le capteur 15 est un paramètre électrique déterminant la puissance de sortie du moteur électrique 11, par exemple sa tension d'alimentation. According to a preferred variant, without modifying the rest of the device described above, the parameter measured by the sensor 15 is an electrical parameter determining the output power of the electric motor 11, for example its supply voltage.

Selon cette variante préférée, la sensibilité obtenue pour déduire un volume est par exemple de l'ordre de 4mV/ l. According to this preferred variant, the sensitivity obtained for deducing a volume is for example of the order of 4mV / l.

Selon une autre variante de l'invention, on prédétermine la pression du flux gazeux 2 en amont du mobile 5, et le paramètre mesuré est la valeur du déplacement du mobile 5 dans la position sustentée, évaluée par un capteur opto-électronique par exemple CCD. According to another variant of the invention, the pressure of the gas flow 2 upstream from the mobile 5 is predetermined, and the measured parameter is the value of the displacement of the mobile 5 in the lifted position, evaluated by an opto-electronic sensor, for example CCD .

Conformément à la variante d'exécution de l'invention, représentée à la Figure 2, le mobile 5 comprend un support 9, constitué par une partie ou tige 17 formant organe de guidage, et disposée selon la direction de référence 4, et un plateau 18, extérieur à la butée 6, disposée perpendiculairement à la direction 4. Le contenant 7 est disposé sur le support 9, et plus précisément sur le plateau 18. Comme précédemment, le contenant 7 contient un liquide dont on veut déterminer le volume, et assimilable à l'objet dont on détermine la masse.  According to the alternative embodiment of the invention, shown in Figure 2, the mobile 5 comprises a support 9, consisting of a part or rod 17 forming a guide member, and arranged in the reference direction 4, and a plate 18, outside the stop 6, arranged perpendicular to the direction 4. The container 7 is placed on the support 9, and more precisely on the plate 18. As before, the container 7 contains a liquid whose volume is to be determined, and comparable to the object whose mass is determined.

Claims (12)

REVENDICATION8 CLAIM8 masse dudit objet, dans unedite position sustentée. mass of said object, in said lifted position. gazeux, et on mesure un paramètre, représentatif de la gaseous, and we measure a parameter, representative of the laquelle il est supporté et guidé uniquement par le flux which it is supported and guided only by the flow position de repos, à une position sustentée dans rest position, in a lifted position in amont du mobile (5), on fait passer ledit mobile d'une upstream of the mobile (5), said mobile is passed through a trouve confiné, ledit mobile supportant ledit objet ; - en faisant varier la pression du flux gazeux (2) en finds itself confined, said mobile supporting said object; - by varying the pressure of the gas flow (2) by référence, à la périphérie duquel ledit écoulement se reference, at the periphery of which said flow is s'étendant au moins pour partie selon la direction de extending at least in part according to the direction of verticale - on dispose dans ledit écoulement un mobile (5) vertical - a mobile (5) is arranged in said flow direction de référence (4) comprenant une composante reference direction (4) including a component prédéterminé, comprenant un écoulement (3) selon une predetermined, comprising a flow (3) according to a 1/ Procédé de détermination de la masse d'un objet (1) caractérisé en ce que - on établit un flux gazeux (2) ayant un débit 1 / Method for determining the mass of an object (1) characterized in that - a gas flow (2) having a flow rate is established 2/ Procédé selon la revendication 1, mis en oeuvre pour déduire le volume (8) d'un liquide, caractérisé en ce que le mobile (5) est un contenant (7), et l'objet (1) est le liquide dont le volume (8) est à déterminer, contenu dans ledit contenant. 2 / A method according to claim 1, implemented to deduce the volume (8) of a liquid, characterized in that the mobile (5) is a container (7), and the object (1) is the liquid of which the volume (8) is to be determined, contained in said container. 3/ Procédé selon la revendication 1, mis en oeuvre pour déduire le volume (8) d'un liquide, caractérisé en ce que le mobile (5) comprend un support (9) s'étendant au moins pour partie selon la direction de référence (4), un contenant (7) disposé sur le support, et l'objet est le liquide dont le volume (8) est à déterminer, contenu dans ledit contenant. 3 / A method according to claim 1, implemented to deduce the volume (8) of a liquid, characterized in that the mobile (5) comprises a support (9) extending at least partly in the reference direction (4), a container (7) disposed on the support, and the object is the liquid whose volume (8) is to be determined, contained in said container. 4/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre mesuré est la pression du flux gazeux (2) en amont du mobile (5).  4 / A method according to claim 1, characterized in that the measured parameter is the pressure of the gas flow (2) upstream of the mobile (5). 5/ Procédé selon la revendication 1, selon lequel le flux gazeux (2) est établi par une pompe (10), notamment volumétrique, entrainée par un moteur électrique (11), caractérisé en ce que le paramètre mesuré est un paramètre électrique déterminant la puissance de sortie dudit moteur électrique, par exemple la tension d'alimentation, dudit moteur. 5 / A method according to claim 1, according to which the gas flow (2) is established by a pump (10), in particular volumetric, driven by an electric motor (11), characterized in that the measured parameter is an electrical parameter determining the output power of said electric motor, for example the supply voltage, of said motor. 6/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prédétermine la pression du flux gazeux (2) en amont du mobile (5) et le paramètre mesuré est la valeur du déplacement du mobile dans la position sustentée. 6 / A method according to claim 1, characterized in that the pressure of the gas flow (2) upstream of the mobile (5) is predetermined and the measured parameter is the value of the displacement of the mobile in the lifted position. 7/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détecte le passage du mobile de sa position de repos, à une position sustentée repérée. 7 / A method according to claim 1, characterized in that it detects the passage of the mobile from its rest position, to a lifted position identified. 8/ Dispositif de détermination de la masse d'un objet (1), caractérisé en ce qu'il comprend - un circuit (12) pour établir un flux gazeux (2), 8 / Device for determining the mass of an object (1), characterized in that it comprises - a circuit (12) for establishing a gas flow (2), comprenant une pompe, notamment volumétrique, et un comprising a pump, in particular a volumetric pump, and a élément de conduit (13) selon une direction de référence conduit element (13) in a reference direction (4) comprenant une composante verticale - un mobile (5) comprenant un organe de guidage (9) (4) comprising a vertical component - a mobile (5) comprising a guide member (9) allongé, disposé librement selon la direction de elongated, freely arranged in the direction of référence dans ledit élément de conduit, ledit mobile reference in said conduit element, said mobile supportant ledit objet (1) - une butée périphérique (6) ménageant avec ledit organe supporting said object (1) - a peripheral stop (6) forming with said member de guidage au moins un passage de fuite (14) pour le guiding at least one leakage passage (14) for the flux gazeux (2) ; - un moyen de contrôle du flux gazeux, permettant de faire gas flow (2); - a means of controlling the gas flow, making it possible to passer ledit mobile d'une position de repos à une move said mobile from a rest position to a position sustentée dans laquelle il est supporté et supported position in which it is supported and guidé uniquement par le flux gazeux (2) - un moyen de mesure (15) d'un paramètre, représentatif de guided only by the gas flow (2) - a means of measurement (15) of a parameter, representative of la masse dudit objet (1), dans unedite position the mass of said object (1), in a said position sustentée dudit objet. lift of said object. 9/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (16) sans contact du passage du mobile de sa position de repos, à une position sustentée repérée. 9 / Device according to claim 1, characterized in that it comprises a sensor (16) without contact of the passage of the mobile from its rest position, to a lifted position identified. 10/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur électrique (11) entrainant la pompe (10), et le moyen de mesure (15) permet la mesure d'un paramètre électrique déterminant la puissance de sortie dudit moteur. 10 / Device according to claim 1, characterized in that it comprises an electric motor (11) driving the pump (10), and the measurement means (15) allows the measurement of an electrical parameter determining the output power of said engine. 11/ Dispositif selon la revendication 1, mis en oeuvre pour déduire le volume (8) d'un liquide, caractérisé en ce que le mobile (5) est un contenant (7) allongé selon la direction de référence (4), dans les positions de repos et sustentée, et l'objet (1) est le liquide dont le volume (8) est à déterminer, contenu dans ledit contenant. 11 / Device according to claim 1, used to deduce the volume (8) of a liquid, characterized in that the mobile (5) is a container (7) elongated in the reference direction (4), in the rest and lift positions, and the object (1) is the liquid whose volume (8) is to be determined, contained in said container. 12/ Dispositif selon la revendication 1, mis en oeuvre pour déduire le volume (8) d'un liquide, caractérisé en ce que le mobile (5) comprend un support (9) comportant une partie (17) formant organe de guidage, et un contenant (7) disposé sur un support, et l'objet (1) est le liquide dont le volume (8) est & déterminer, contenu dans ledit contenant.  12 / Device according to claim 1, used to deduce the volume (8) of a liquid, characterized in that the mobile (5) comprises a support (9) comprising a part (17) forming a guide member, and a container (7) disposed on a support, and the object (1) is the liquid whose volume (8) is & to be determined, contained in said container.
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