FR2866453A1

FR2866453A1 - Physical magnitude e.g. pressure, monitoring system for use in e.g. pharmaceutical industry, has transmitter to transmit information for displaying it in real time and recording it in internal memory of autonomous acquisition power station

Info

Publication number: FR2866453A1
Application number: FR0401464A
Authority: FR
Inventors: Sorin Haias
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2005-08-19
Anticipated expiration: 2024-02-13
Also published as: FR2866453B1

Abstract

The system has an autonomous acquisition power station (2) with internal memories and an internal supply or supply by a cable. The power stations are connected using continuity boxes (3) and special cables (4). A transmitter transmits the information in real time outside a closed space (1) for displaying information in real time and recording the information in the internal memory and on the external software.

Description

La présente invention concerne un système composé des centralesThe present invention relates to a system consisting of central

d'acquisition autonomes étanches, pour le suivi en temps réel des grandeurs physiques dans des espaces clos en présence de la vapeur saturante et sous pression, à haute température, ayant la particularité d'enregistrer les informations dans une mémoire interne et les afficher à l'extérieur de l'espace clos en temps réel, waterproof self-contained acquisition units, for real-time monitoring of physical quantities in confined spaces in the presence of saturated and pressurized steam, at high temperature, having the particularity of recording the information in an internal memory and displaying them at the same time. outside the enclosed space in real time,

par l'intermédiaire d'un logiciel, à l'écran d'un ordinateur ou sur un afficheur digital, la transmission de données se faisant par l'intermédiaire d'un câble adapté ou par radiofréquence. via software, on the screen of a computer or on a digital display, the transmission of data being via a suitable cable or radio frequency.

Le traitement des informations dans des espaces clos en présence de la vapeur saturante se fait traditionnellement par des sondes autonomes sans aucune liaison avec l'extérieur, qui ne sont pas en mesure de transmettre les informations en temps réel à l'utilisateur, puisque les données doivent être lus dans des stations de recharge une fois les sondes autonomes sortis de l'espace clos. Un autre inconvénient pour les sondes autonomes traditionnellement utilisés pour ce type d'opération est le fait d'être alimenté par pile, sans aucune possibilité de sauvegarde de données en cas de pile faible Le système selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet, selon une première caractéristique un système de connexions entre les centrales autonomes avec une sortie externe connectée à un ordinateur pour une lecture en temps réel de données. En même temps ledit système de connections permet d'alimenter les sondes autonomes à partir d'une alimentation externe. La connexion entre les centrales autonomes se fait par l'intermédiaire des câbles de connexion comportant des connecteurs étanches femelle et des boîtiers étanches spécifiques comportant des connecteurs étanches mâle solidaires au boîtier. Le câble reliant la dernière centrale d'acquisition et le convertisseur série va traverser la paroi de l'équipement par l'intermédiaire d'un presse étoupe. The processing of information in confined spaces in the presence of saturating steam is traditionally done by autonomous probes without any connection with the outside, which are not able to transmit the information in real time to the user, since the data must be read at charging stations once the autonomous probes have come out of the confined space. Another disadvantage for autonomous sensors traditionally used for this type of operation is the fact of being powered by battery, without any possibility of data backup in case of low battery The system according to the invention overcomes these disadvantages. It comprises, in fact, according to a first characteristic a system of connections between the autonomous plants with an external output connected to a computer for a real-time reading of data. At the same time, said connection system makes it possible to feed the autonomous probes from an external power supply. The connection between the autonomous power plants is done by means of the connection cables comprising female sealed connectors and specific sealed housings having male sealed connectors integral with the housing. The cable connecting the last acquisition unit and the serial converter will cross the wall of the equipment via a cable gland.

Le système est utilisable par l'utilisateur en plusieurs modes indépendants de fonctionnement: mode enregistrement autonome et lecture en temps réel par interconnexions des centrales entre elles et connexion par câble à un ordinateur mode enregistrement autonome et Iecture en temps réel par interconnexions des centrales entre elles et connexion par radiofréquence à un ordinateur mode enregistrement autonome, sans interconnexions des centrales entre elles et lecture et programmation différée des centrales par connexion à une stat ion de contrôle reliée à un ordinateur Le système se compose de "centrales d'acquisition", d'une "station de contrôle" avec des câbles de connexion qui peuvent être connectés à chaque centrale lors d'une lecture ou programmation par la station de contrôle, des "câbles de connexion" série, des "boîtiers de continuité" sur lesquels sont connectés les câbles de connexion et d'un "convertisseur" de liaison série industrielle vers liaison série informatique dans le cas d'un contrôle directe (lecture ou programmation) par l'ordinateur. Il dispose d'un "émetteur" relié à la dernière centrale du réseau ainsi que d'un "récepteur" connecté à un ordinateur dans le cas des transmissions des informations par radiofréquence. The system is usable by the user in several independent modes of operation: autonomous recording mode and real-time reading by interconnecting the central units with each other and cable connection to a computer autonomous recording mode and real-time playback by interconnecting the power plants together. and radio frequency connection to a computer autonomous recording mode, without interconnections between the central units and reading and deferred programming of the central units by connection to a control station connected to a computer The system consists of "central data acquisition", a "control station" with connection cables that can be connected to each control panel during reading or programming by the control station, "connection cables" series, "continuity boxes" on which are connected the connection cables and an industrial-to-link serial link converter computer series in the case of a direct control (reading or programming) by the computer. It has a "transmitter" connected to the last central network as well as a "receiver" connected to a computer in the case of transmissions of information by radio frequency.

Les centrales d'acquisition ont la particularité d'être complètement étanches et de protéger l'électronique interne contre l'action de la chaleur par un matériau composite, pouvant ainsi être immergés dans un milieu liquide, dans la vapeur saturante ou placés à l'intérieur d'un produit pour suivre l'évolution d'une grandeur physique au coeur du produit Le système est composé d'une ou plusieurs centrales d'acquisition qui peuvent être connectées ensembles par une liaison industrielle ou informatique ( genre RS-485 ou ethernet), le câble de liaison étant adapté à la transmission des données par le standard choisi. La connexion du câble de connexion à une centrale d'acquisition se fait par l'intermédiaire d'un connecteur étanche solidaire au corps de la centrale. Le câble de connexion entre les centrales autonomes d'acquisition est réalisé en un matériau résistant à la chaleur et inclut les conducteurs nécessaires à la communication des données ( une paire torsadée) et aussi les conducteurs nécessaires à l'alimentation des sondes par une source externe. L'intégralité du système se trouvant à l'intérieur de l'équipement de stérilisation ou de fabrication qui utilisent la chaleur ou la vapeur, la communication en temps réel avec l'extérieur se fait par l'intermédiaire des câbles de connexion entre sondes et d'un câble qui va sortir de l'espace clos par l'intermédiaire d'un presse étoupes. La terminaison du câble de communication est reliée à un convertisseur série pour la lecture des données sur l'ordinateur ou à un émetteur qui transmettra les données à un récepteur lié à un ordinateur. Dans certains cas de figure un ou plusieurs émetteurs reliés à une ou plusieurs centrales d'acquisition peuvent être placés à l'intérieur de l'équipement de stérilisation ou fabrication, la transmission de l'information se faisant par radiofréquence vers le récepteur relié à l'ordinateur. The acquisition units have the particular feature of being completely sealed and protecting the internal electronics against the action of heat by a composite material, thus being able to be immersed in a liquid medium, in saturated steam or placed at the inside a product to follow the evolution of a physical quantity at the heart of the product The system is composed of one or more acquisition units that can be connected together by an industrial or computer link (like RS-485 or ethernet ), the connecting cable being adapted to the transmission of data by the chosen standard. The connection of the connection cable to a datalogger is via a sealed connector integral with the body of the central unit. The connection cable between the autonomous acquisition units is made of a heat-resistant material and includes the conductors necessary for the data communication (a twisted pair) and also the conductors necessary for the supply of the probes by an external source. . Since the entire system is inside the sterilization or manufacturing equipment that uses heat or steam, real-time communication with the outside is via the connection cables between probes and a cable that will come out of the enclosed space via a cable gland. The termination of the communication cable is connected to a serial converter for reading data on the computer or to a transmitter which will transmit the data to a receiver linked to a computer. In some cases, one or more transmitters connected to one or more acquisition units may be placed inside the sterilization or manufacturing equipment, the transmission of information being done by radio frequency to the receiver connected to the receiver. 'computer.

Chaque centrale autonome dispose d'une ou plusieurs sondes de mesure des grandeurs physiques tel que la température, humidité, pression, pression différentielle. Les capteurs peuvent être rigides ou flexibles. La connexions des capteurs flexibles au boîtier de la centrale autonome se fait par l'intermédiaire des connecteurs étanches femelle qui vient s'emboîter dans des connecteurs étanches mâles, solidaires au corps de la centrale. Les capteurs flexibles sont interchangeables entre eux. Les centrales d'acquisition sont composées d'une partie électronique de traitement des données par microprocesseur et d'une ou plusieurs mémoires interne pour l'enregistrement des données, l'ensemble étant alimenté à partir de l'alimentation fournie par une source d'alimentation externe par l'intermédiaire du câble de connexion entre centrales et ayant en secours une pile ou accumulateur interne qui prendrait le relais en cas de coupure de l'alimentation. Each autonomous plant has one or more sensors for measuring physical quantities such as temperature, humidity, pressure, differential pressure. The sensors can be rigid or flexible. The flexible sensors are connected to the housing of the autonomous power plant via the sealed female connectors, which are fitted into male sealed connectors that are integral with the body of the central unit. The flexible sensors are interchangeable with each other. The data acquisition units consist of an electronic part of microprocessor data processing and one or more internal memories for the recording of the data, the assembly being fed from the power supply supplied by a source of data. external power supply via the connection cable between the central units and having in hand an internal battery or accumulator which would take over in case of power failure.

Les centrales d'acquisition autonomes peuvent être utilisés pour l'acquisition de données sans être reliés par l'intermédiaire d'un câble après avoir été préalablement programmées avec le logiciel par intermédiaire de la station de contrôle. Dans ce cas la centrale d'acquisition sera alimentée à l'aide de la pile ou l'accumulateur intégré, les données enregistrées dans la mémoire interne et les données seront récupérées à la fin de l'acquisition, par connexion à la station de contrôle. Les connecteurs utilisés normalement pour les connexions en réseau seront couverts par des bouchons étanches dans ce cas de figure. Standalone data loggers can be used for data acquisition without being connected via a cable after having been previously programmed with the software via the control station. In this case the datalogger will be powered using the built-in battery or accumulator, the data stored in the internal memory and the data will be recovered at the end of the acquisition, by connection to the control station . The connectors normally used for network connections will be covered by waterproof plugs in this case.

Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente en coupe la centrale d'acquisition La figure 2 représente la station de contrôle et la connexion des centrales à la station La figure 3 représente le système dans un équipement de stérilisation clos, en présence de la vapeur saturante et de la pression, dans le mode de lecture et programmation directe, en temps réel à l'ordinateur. The accompanying drawings illustrate the invention: FIG. 1 represents in section the data acquisition unit FIG. 2 represents the control station and the connection of the power stations to the station FIG. 3 represents the system in a closed sterilization equipment, in the presence saturation steam and pressure, in the direct reading and programming mode, in real time to the computer.

La figure 4 représente le système dans un équipement de stérilisation clos, en présence de la vapeur saturante et de la pression, dans le mode de lecture et programmation par l'intermédiaire de la radiofréquence. Figure 4 shows the system in a closed sterilization equipment, in the presence of saturating steam and pressure, in the reading and programming mode via radio frequency.

La figure 5 représente un boîtier de continuité. Figure 5 shows a continuity case.

La figure 6 représente le câble de liaison entre les centrales autonomes et le dispositif de 10 transmission. Figure 6 shows the connecting cable between the autonomous plants and the transmission device.

En référence à ces dessins, le système comporte une ou plusieurs centrales d'acquisition autonomes (fig.1), chaque centrale (10) étant équipée d'un ou plusieurs connecteurs étanches femelle (1), un support isolant (2), une carte électronique équipée d'un microprocesseur et une ou plusieurs mémoires (4), d'un support pile ou accumulateur (5) et d'une pile ou accumulateur (6) , tout étant enfermé dans un boîtier en acier inoxydable ou matériau composite résistant à la chaleur. Le boîtier est composé des deux parties (8) et (9), la fermeture du boîtier se faisant en vissant la partie inférieure (9) sur la partie supérieure (8), l'étanchéité entre les deux parties étant assurée par le joint (7). With reference to these drawings, the system comprises one or more autonomous acquisition units (FIG. 1), each central unit (10) being equipped with one or more female sealed connectors (1), an insulating support (2), a electronic card equipped with a microprocessor and one or more memories (4), a battery or accumulator holder (5) and a battery or accumulator (6), all being enclosed in a stainless steel case or resistant composite material in the heat. The housing is composed of the two parts (8) and (9), the closure of the housing being done by screwing the lower part (9) on the upper part (8), the seal between the two parts being provided by the seal ( 7).

La figure 2 est représentative du système dans le mode enregistrement autonome, sans interconnexions des centrales d'acquisition (3) entre elles et lecture et programmation différée des centrales d'acquisition (3) par connexion par câbles (2) à une station de contrôle (1). La station de contrôle (1) dispose d'un nombre de 20 ou plus de connecteurs mâles (6) de connexion dans lesquels se connectent les câbles (2). La programmation et la lecture se fait à l'aide d'un logiciel installé dans l'ordinateur (5) lié à la station de contrôle (1) par le câble (4). FIG. 2 is representative of the system in the autonomous recording mode, without interconnections of the dataloggers (3) with each other and reading and delayed programming of the dataloggers (3) by cable connection (2) to a control station (1). The control station (1) has a number of 20 or more male connectors (6) for connection in which the cables (2) connect. The programming and reading is done by means of software installed in the computer (5) linked to the control station (1) by the cable (4).

La figure 3 est représentative du système dans le mode enregistrement autonome et lecture en temps réel par interconnexions des centrales d'acquisition (2) entre elles et connexion par câble à un ordinateur (9). Les centrales d'acquisition (2) sont interconnectées entre elles à l'aide des câbles spéciaux (4) et boîtiers de continuité (3). L'ensemble des centrales d'acquisition (2), des boîtiers de continuité et des câbles de liaison (4) se trouvent à l'intérieur d'un espace clos (1). La transmission des données se fait par un câble (7) qui traverse la paroi de l'espace clos par intermédiaire d'un presse étoupes spécifique (5) et est relié à un convertisseur (6) série industrielle vers série informatique. Le même câble (7) comporte une deuxième sortie vers une alimentation (10) utilisée pour alimenter le réseau des centrales d'acquisition. Le contrôle (programmation, lecture) de ce réseau des centrales d'acquisition est effectué à l'aide d'un logiciel spécifique installé sur un ordinateur (9) par l'intermédiaire des câbles de liaison (8), (7) et (4). FIG. 3 is representative of the system in the autonomous recording mode and real-time reading by interconnections of the central data acquisition units (2) with each other and cable connection to a computer (9). The acquisition units (2) are interconnected by means of the special cables (4) and continuity boxes (3). All the acquisition units (2), continuity boxes and connecting cables (4) are inside an enclosed space (1). The transmission of data is via a cable (7) which passes through the wall of the enclosed space via a specific gland (5) and is connected to a converter (6) industrial series to computer series. The same cable (7) has a second output to a power supply (10) used to power the network of acquisition units. The control (programming, reading) of this network of dataloggers is carried out using specific software installed on a computer (9) via the connecting cables (8), (7) and ( 4).

La figure 4 est représentative du système dans le mode enregistrement autonome et lecture en temps réel par interconnexions des centrales d'acquisition (2) entre elles et connexion par radiofréquence à un ordinateur (9). Les centrales d'acquisition (2) sont interconnectées entre elles à l'aide des câbles spéciaux (4) et boîtiers de continuité (3) . L'ensemble des centrales d'acquisition (2), des boîtiers de continuité et des câbles de liaison (4) se trouvent à l'intérieur d'un espace clos (1). La transmission des données se fait par un câble (7) qui traverse la paroi de l'espace clos par intermédiaire d'un presse étoupes spécifique (5) et est relié à un émetteur (6). Le même câble (7) comporte une deuxième sortie vers une alimentation (10) utilisée pour alimenter le réseau des centrales d'acquisition. L'information est transmise par radiofréquence au récepteur (11) qui est relié à un ordinateur (9) par le câble (8). L'émetteur (6) et le récepteur (11) utilisés sont des équipements standard, ayant un agrément d'utilisation délivré par le fabricant respectif. Le contrôle (programmation, lecture) de ce réseau des centrales d'acquisition est effectué à l'aide d'un logiciel spécifique installé sur un ordinateur (9) La figure 5 est représentative d'un boîtier de continuité (2) disposant de plusieurs connecteurs étanches (1) La figure 6 est représentative d'un câble de liaison spécial pour interconnexions entre centrales d'acquisition (4) et boîtiers de continuité (5), disposant de connecteurs étanches aux deux extrémités (1) et (3). FIG. 4 is representative of the system in the autonomous recording mode and real-time reading by interconnections of the acquisition units (2) with each other and radio frequency connection to a computer (9). The acquisition units (2) are interconnected by means of the special cables (4) and continuity boxes (3). All the acquisition units (2), continuity boxes and connecting cables (4) are inside an enclosed space (1). Data transmission is via a cable (7) which passes through the wall of the enclosed space via a specific gland (5) and is connected to a transmitter (6). The same cable (7) has a second output to a power supply (10) used to power the network of acquisition units. The information is radiofrequency transmitted to the receiver (11) which is connected to a computer (9) by the cable (8). The transmitter (6) and receiver (11) used are standard equipment, having an approval for use issued by the respective manufacturer. The control (programming, reading) of this network of dataloggers is carried out using specific software installed on a computer (9). FIG. 5 is representative of a continuity box (2) having several sealed connectors (1) Figure 6 is representative of a special connecting cable for interconnections between acquisition units (4) and continuity boxes (5), having sealed connectors at both ends (1) and (3).

Le système est utilisé dans les industries pharmaceutiques, agroalimentaire, biotechnologies, automobile, aviation ou toute autre industrie qui utilise le traitement par la chaleur ou qui utilise des équipements pour la stérilisation, pasteurisation ou transformation d'un produit par la vapeur ou la vapeur saturante, par la chaleur sèche, par les radiations ou par tout autre moyen. Le système peut être utilisé aussi pour des validation de processus thermique des équipements tel que autoclaves, étuves, lyophilisateurs, incubateurs, cuves, fours, salles blanches et pour les équipements de fabrication, stérilisation ou de traitement ou le suivi de produits pharmaceutiques, hospitaliers, biotechnologies ou tout autre produit qui nécessite le traitement par la température, pression et/ou humidité. The system is used in the pharmaceutical, agri-food, biotechnology, automotive, aviation or other industries that use heat treatment or that uses equipment for sterilization, pasteurization or product transformation by steam or saturated steam. , by dry heat, by radiation or by any other means. The system can also be used for thermal process validation of equipment such as autoclaves, drying ovens, freeze dryers, incubators, tanks, ovens, clean rooms and for manufacturing equipment, sterilization or treatment or monitoring of pharmaceutical products, hospital, biotechnologies or any other product that requires treatment with temperature, pressure and / or moisture.

Claims

1) System for monitoring physical quantities in a confined space characterized in that it is composed of sealed autonomous "acquisition units" (fig1- ref.10), with internal memories and with an internal power supply or by the cable, connected together by "continuity boxes" using "connection cables" and a "transmitter" that will transmit information in real time outside the enclosed space (fig3 - ref 1) for the display of this information in real time and the recording of information in the internal memory and in the external software which allows the visualization of the data.

2) A system consisting of sealed autonomous data acquisition units (fig3 ref.2) for monitoring the physical quantities in a confined space according to the preceding claim characterized in that the transmission of information in real time is carried out using a special cable or radio frequency (fig3 - ref.3).

3) A system consisting of sealed autonomous acquisition units (fig3 ref.2) for monitoring the physical quantities in a confined space according to the preceding claim characterized in that the power of the power plants is made from an external source by via the same cable used for the transmission of information (fig3 - ref.

4) A system composed of waterproof autonomous acquisition units (fig3 ref.2) for monitoring the physical quantities in a confined space according to the preceding claim characterized in that it has three independent modes of operation: - autonomous recording mode and real-time interconnection of power plants between each other and cable connection to a computer - standalone recording mode and real-time interconnection of power plants to each other and radio frequency connection to a standalone recording mode computer without interconnections between the power plants and each other reading and delayed programming of the control panels by connection to a control station connected to a computer. 5) System composed of sealed autonomous data acquisition units (fig. 3 - ref.

2) for monitoring the physical quantities in a confined space according to the preceding claim characterized in that the acquisition units have sealed connectors (figl - ref.1), integral with the body of the central unit for the connection of communication cables (fig 6) or measurement transmitter cables (fig 6).

6) A system composed of sealed autonomous acquisition units (fig3 ref.2) for monitoring the physical quantities in a confined space according to the preceding claim, characterized in that the acquisition units have internal protections made of special composite materials (fig. - ref.2), for protection against high temperatures.

7) A system consisting of sealed autonomous acquisition units (fig 3 ref 2) for monitoring the physical quantities in a confined space according to the preceding claim characterized in that the acquisition units are connected together and at the same time to a computer (fig3 - ref.9), using a special cable for reading information in real time (fig3 - ref.7) or by radio frequency.

8) A system consisting of sealed autonomous acquisition units (fig3 ref.2) for monitoring the physical quantities in a confined space according to the preceding claim, characterized in that the acquisition units (fig2 - ref.3) are connected to each other. to a control station (fig2 - ref.1), for programming and reading data