FR3005275A1 - Centrifugeuse de laboratoire munie de moyens d'identification d'un accessoire rapporte sur son arbre moteur - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une centrifugeuse de laboratoire comportant un arbre moteur (4) destiné à être entraîné en rotation et à porter un accessoire (5) pour la réception de récipients contenant un échantillon liquide. Cette centrifugeuse 1 comporte des moyens d'identification (10, 11, 12) dudit accessoire (5), constitués : (a) de moyens (11) de mesure de la pression au niveau d'au moins un point (P1, P2) au sein de ladite chambre (9), (b) de moyens (13) pour l'acquisition d'au moins une valeur de pression à une vitesse déterminée de rotation dudit accessoire (5), (c) de moyens (14) pour la détermination d'une signature de pression dudit accessoire (5), tenant compte de ladite ou desdites valeurs de pression acquises, et (d) de moyens (15) pour la comparaison de ladite signature de pression déterminée, par rapport à au moins une signature de pression référence, de sorte à effectuer ladite identification dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4).

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine général des centrifugeuses de laboratoires munies de moyens d'identification d'un accessoire rapporté sur leur arbre moteur.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE De manière classique, une centrifugeuse de laboratoire comporte une chambre de centrifugation contenant un arbre moteur destiné à être entraîné en rotation et à recevoir un accessoire pour la réception de récipients contenant chacun un échantillon liquide à centrifuger. Cette centrifugation permet de séparer des constituants de taille et de masse très variables contenus dans cet échantillon liquide, depuis des molécules jusqu'à des cellules entières. Ainsi, pour un constituant donné, en choisissant correctement la vitesse de rotation, l'accélération obtenue devient prépondérante par rapport à l'agitation moléculaire ce qui entraîne sa sédimentation vers le fond du récipient ou sa remontée en surface. Il existe deux grandes familles d'accessoires pour la réception de récipients contenant les échantillons à centrifuger : - les rotors du type à godets/nacelles mobiles (en anglais « swing out ») sont des accessoires dans lesquels les godets sont destinés à recevoir chacun au moins un récipient et sont montés libres en rotation sur le rotor, et - les rotors du type à angle fixe dans lesquels les récipients sont placés dans des logements creux généralement inclinés entre 15° et 45° par rapport à la verticale. En pratique, il est intéressant de disposer d'une certaine polyvalence quant aux accessoires rapportés dans une centrifugeuse de laboratoire. Pour cela, il est habituel que les accessoires soient solidarisés de manière amovible sur l'arbre moteur de la centrifugeuse, de sorte à permettre leur substitution. De même, pour les rotors à godets/nacelles, il est courant d'adapter les nacelles en fonction du type de récipients à disposition. Ces centrifugeuses sont alors avantageusement équipées de moyens qui permettent l'identification de l'accessoire rapporté sur leur arbre moteur, en particulier dans un objectif de sécurité.

Ces moyens d'identification permettent en effet de déterminer la vitesse de rotation maximale autorisée pour l'accessoire équipant effectivement la centrifugeuse, et ainsi d'éviter que l'opérateur n'attribue une consigne de vitesse qui soit supérieure à cette vitesse maximale autorisée.

Pour un rotor à godets/nacelles, ces moyens d'identification permettent également de détecter, par exemple, - l'absence d'une ou plusieurs nacelles sur le rotor, - un chargement hétérogène, correspondant à un mélange de différents types de nacelles sur le rotor et/ou - le type de nacelle montée sur le rotor.

Certains moyens d'identification actuels s'appuient sur une technologie d'étiquetage, par exemple du type optique (code 2D ou code 3D) ou du type électronique (notamment sous la forme de puces radio-identification ou RFID). Cette technique d'identification n'est pas totalement fiable du fait notamment que les étiquettes utilisées sont susceptibles de se dégrader ou de détacher dans le temps du fait de la force centrifuge, voire d'être déplacées par un opérateur. D'autres technologies d'identification utilisent des éléments détectables du type aimant, qui sont agencés sur les accessoires pour produire un signal qui soit fonction de la séparation angulaire desdits éléments détectables. Mais ces différentes techniques nécessitent d'identifier chacun des éléments constitutifs de l'accessoire, à savoir son rotor et le cas échéant ses nacelles ; et elle impose la présence de moyens de lecture qui peuvent s'avérer relativement complexes et onéreux. OBJET DE L'INVENTION Tenant compte de ce qui précède, le demandeur a développé une centrifugeuse de laboratoire intégrant de nouveaux moyens d'identification de l'accessoire rapporté sur l'arbre moteur. Selon l'invention, l'identification des accessoires s'effectue par une mesure de pression au sein de la chambre de centrifugation, lors de la mise en rotation de l'arbre moteur et de l'accessoire associé.

En effet, le demandeur a constaté que chaque accessoire génère un flux d'air qui lui est propre au sein de la chambre de centrifugation, produisant ainsi une signature de pression qui lui est également spécifique. Une telle mesure d'une valeur de pression au sein de la chambre de centrifugation s'avère ainsi particulièrement efficace pour identifier l'accessoire entraîné en rotation au sein de cette chambre. Dans ce cadre, la centrifugeuse de laboratoire selon l'invention est du type comportant, d'une part, une chambre contenant un arbre moteur destiné à être entraîné en rotation et à porter un accessoire pour la réception de récipients contenant un échantillon liquide et, d'autre part, des moyens d'identification dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur. Et conformément à la présente invention, ces moyens d'identification de l'accessoire comportent : (a) des moyens de mesure de la pression au niveau d'au moins un point au sein de ladite chambre, (b) des moyens pour l'acquisition d'au moins une valeur de pression à une vitesse déterminée de rotation dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur, ladite valeur de pression acquise étant issue desdits moyens de mesure de pression, (c) des moyens pour la détermination d'une signature de pression dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur, tenant compte de ladite ou desdites valeurs de pression acquises, et (d) des moyens pour la comparaison de ladite signature de pression déterminée, par rapport à au moins une signature de pression référence, de sorte à effectuer ladite identification dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur. Selon une première forme de réalisation, les moyens d'acquisition sont configurés pour l'acquisition d'au moins une valeur de pression, à une vitesse déterminée constante ; et les moyens de détermination de la signature de pression sont configurés pour déterminer ladite signature de pression tenant compte de ladite ou desdites valeurs de pression acquises. Selon une seconde forme de réalisation, les moyens d'acquisition sont configurés pour l'acquisition, en phase d'accélération de la rotation de l'arbre moteur, d'au moins deux valeurs de pression successives, chacune à une vitesse déterminée ; et les moyens de détermination de la signature de pression sont configurés pour déterminer ladite signature de pression tenant compte desdites valeurs de pression acquises. Selon un mode de réalisation particulier de cette seconde forme de réalisation, les moyens de détermination peuvent comprendre des moyens d'interpolation des couples de valeurs pression/vitesse acquis pour l'estimation de l'équation d'une courbe pression/vitesse acquise. Les moyens de comparaison comportent des signatures pression/vitesse préétablies qui se présentent chacune sous la forme de l'équation d'une courbe pression/vitesse préétablie spécifique d'un accessoire ; et les moyens de comparaison sont configurés pour comparer ladite courbe pression/vitesse acquise par rapport aux courbes pression/vitesse préétablies. De préférence, les moyens d'acquisition sont configurés pour l'acquisition d'au moins une valeur de pression soit ponctuelle, soit continue sur au moins un tour de rotation de l'arbre moteur ; Selon une caractéristique particulière, les moyens de mesure de pression sont agencés pour mesurer la pression au niveau de deux points distants de la chambre ; la valeur de pression issue desdits moyens de mesure de pression consiste alors en un différentiel de pression entre les deux points distants de ladite chambre.

Dans ce cas, les moyens de mesure de pression sont agencés pour mesurer un différentiel de pression entre : - un premier point de la chambre où la pression est minimale lors de la mise en rotation de l'accessoire dans ladite chambre, et - un second point de la chambre où la pression est maximale lors de la mise en rotation de l'accessoire dans ladite chambre. De préférence, le premier point se situe sur l'axe de rotation ou au moins approximativement sur l'axe de rotation de l'arbre moteur, et le second point se situe sur la périphérie radiale de la chambre. D'autres caractéristiques avantageuses sont listées ci-dessous : - la centrifugeuse comporte encore des moyens pour réguler la vitesse de rotation de l'arbre moteur, adaptés à attribuer une limite de vitesse maximale de rotation dudit arbre moteur qui est fonction de la vitesse maximale autorisée pour ledit accessoire identifié ; - la centrifugeuse comporte encore des moyens pour réguler la vitesse de rotation de l'arbre moteur, adaptés à provoquer l'arrêt de la rotation de l'arbre moteur dans le cas d'un défaut d'identification, par les moyens de comparaison, de l'accessoire rapporté sur ledit arbre moteur. La présente invention concerne également le dispositif de commande pour une centrifugeuse de laboratoire, comprenant des moyens pour l'identification d'un accessoire pour la réception de récipients contenant un échantillon liquide, ledit accessoire étant rapporté sur son arbre moteur, lequel accessoire comprend : - des moyens pour l'acquisition d'au moins une valeur de pression à une vitesse déterminée de rotation dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur, ladite valeur de pression acquise étant issue desdits moyens de mesure de pression, - des moyens pour la détermination d'une signature de pression dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur, tenant compte de ladite ou desdites valeurs de pression acquises, et - des moyens pour la comparaison de ladite signature de pression déterminée, par rapport à au moins une signature de pression référence, de sorte à effectuer ladite identification dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur. La présente invention concerne encore le procédé pour l'identification d'un accessoire pour la réception de récipients contenant un échantillon liquide, ledit accessoire étant rapporté sur l'arbre moteur s'étendant dans la chambre de centrifugation d'une centrifugeuse de laboratoire, lequel procédé consiste au moins : - à acquérir au moins une valeur de pression dans ladite chambre, à une vitesse déterminée de rotation dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur, - à déterminer une signature de pression dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur, tenant compte de ladite ou desdites valeurs de pression acquises, et - à comparer ladite signature de pression déterminée, par rapport à au moins une signature de pression référence, de sorte à effectuer ladite identification dudit accessoire rapporté sur ledit arbre moteur. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La présente invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante en relation avec les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique générale et en perspective d'une centrifugeuse de laboratoire selon l'invention dont le couvercle est en position ouverte ; - la figure 2 représente, schématiquement et selon un plan de coupe vertical, la centrifugeuse de laboratoire selon la figure 1, dans laquelle s'étend un arbre moteur portant un accessoire pour la réception d'échantillons liquides, et dans laquelle ses moyens de commande sont représentés schématiquement sous la forme d'un schéma bloc ; - la figure 3 est un schéma bloc qui illustre un procédé mis en oeuvre par les moyens de commande de la centrifugeuse selon les figures 1 et 2, pour la reconnaissance de l'accessoire et le cas échéant pour la régulation de la vitesse de rotation de l'arbre moteur ; - la figure 4 est un graphique illustrant la vitesse de rotation de l'arbre moteur au sein d'une centrifugeuse selon les figures 1 et 2, en fonction du temps, dans le cadre d'un procédé de centrifugation selon la figure 3 ; - la figure 5 représente deux courbes illustrant chacune une variation d'un différentiel de pression en fonction de la vitesse de rotation d'un accessoire qui consiste soit en un rotor équipé de quatre nacelles (courbe A), soit en un rotor à angle fixe (courbe B) ; légende : valeur du différentiel de pression entre deux points de mesure en fonction de la vitesse de rotation de l'accessoire (tours par minutes), précisant les valeurs de différentiel de pression pour les vitesses de rotation de 500, 1 000, 1 500, 2 000, 2 500, 3 000, 3 500, 4 000 et 4 500 tr/min ; - la figure 6 représente deux courbes illustrant chacune une variation de la pression, sur un tour de rotation, de deux accessoires qui consistent chacun en un rotor équipé de quatre nacelles, soit pour un chargement homogène (courbe A), soit pour un chargement hétérogène (courbe B) ; Légende : valeur de pression en fonction du temps. La centrifugeuse de laboratoire 1 selon l'invention, représentée sur les figures 1 et 2, comprend un carter 2 intégrant une cuve blindée 3 dans laquelle se trouve un arbre moteur 4 sur lequel est monté de façon amovible un accessoire 5 pour la réception de récipients (non représentés) destinés à contenir chacun un échantillon liquide (non représenté). La cuve 3 comprend en particulier une paroi inférieure 3a, en forme générale de disque, qui est raccordée sur sa périphérie à une paroi latérale 3b, de forme générale cylindrique. L'arbre moteur 4 traverse le fond de la cuve 3, en son centre. Il est associé à une motorisation 6 (représentée schématiquement sur la figure 2), pour son entraînement en rotation autour d'un axe de rotation vertical 4'. L'accessoire 5 est destiné à porter les récipients, à savoir par exemple des tubes, des poches ou autres, qui reçoivent chacun un échantillon liquide destiné à subir les opérations de centrifugation. L'accessoire 5, illustré sur les figures 1 et 2, est ici du type rotor à godets/nacelles mobiles (en anglais « swing out » ou « sw »). Cet accessoire 5 comprend un rotor 5a qui est solidarisé avec l'arbre moteur 4 pour son entraînement en rotation autour de l'axe de rotation vertical 4' ; les godets 5b associés sont chacun montés libres en rotation autour d'un axe horizontal qui s'étend perpendiculairement à l'axe de rotation vertical 4'. De manière alternative, non représentée, l'accessoire 5 pourrait être de type rotor à angle fixe, dans lequel les récipients sont placés dans des logements creux, généralement inclinés entre 15° et 45° par rapport à la verticale. Cette centrifugeuse 1 porte encore un couvercle 7, monté mobile en pivotement entre : - une position ouverte (figure 1), pour autoriser l'accès à la cuve blindée 3 et à son accessoire rotatif 5, et - une position fermée (figure 2), pour obturer l'accès à cette cuve blindée 3 lors de la mise en rotation de l'accessoire 5. Ce couvercle 7 comporte en particulier une face inférieure 7a qui, lorsque ce couvercle 7 est en position fermée, obture la cuve 3 et s'étend en regard de la paroi inférieure 3a de cette dernière. Dans cette position fermée (figure 2), le couvercle 7 et la cuve 3 définissent ensemble une chambre 9 contenant l'arbre moteur 4 et son accessoire 5 associé.

Cette chambre 9 est délimitée par différentes parois, à savoir - une paroi inférieure, correspondant à la paroi inférieure 3a de la cuve 3, - une paroi latérale, correspondant à la paroi latérale 3b de la cuve 3, et - une paroi supérieure, correspondant à la face inférieure 7a du couvercle 7 en position fermée. Lors de sa mise en rotation au sein de cette chambre 9, l'accessoire 5 génère un flux d'air F qui est illustré schématiquement sur la figure 2. Cette rotation de l'accessoire 5 provoque, sans être limité par aucune théorie, un flux d'air cheminant sur les différentes parois de la chambre 9, à savoir successivement sur - la paroi inférieure 3a, de manière centrifuge, - la paroi latérale 3b, de manière remontante, et - la paroi supérieure 7a, de manière centripète. Ce flux d'air retombe enfin au centre de la chambre 9, au niveau de l'axe de rotation vertical 4'. Le flux d'air F généré se présente ainsi sous la forme générale d'un vortex ou d'un tourbillon, dont l'axe central s'étend au moins approximativement coaxialement à l'axe de rotation vertical 4' précité. Ce flux d'air F est suffisamment puissant pour générer des différentiels de pression d'air au sein de la chambre 9, qui sont représentés schématiquement sur la figure 2 par des zones hachurées, avec en particulier : - une zone centrale de dépression ou de sous-pression 9e, qui se situe au niveau de l'axe de rotation moteur 4' et qui s'étend principalement entre la paroi supérieure 7a de la chambre 9 et l'accessoire 5, et - une zone périphérique de surpression 9f, qui présente une forme annulaire localisée au niveau de la jonction entre la paroi latérale 3b et la paroi supérieure 7a de la chambre 9. La dépression dans la zone centrale de dépression 9e et la suppression dans la zone périphérique de surpression 9f augmentent avec l'augmentation de la vitesse de rotation de l'accessoire 5.

La centrifugeuse 1 comprend encore des moyens de commande 10, représentés schématiquement sur la figure 2, adaptés notamment à piloter la motorisation 6. Selon l'invention, ces moyens de commande 10 permettent la détermination d'une signature de pression générée par la rotation de l'accessoire 5 au sein de la chambre 9, de sorte à identifier cet accessoire 5 rapporté sur l'arbre moteur 4. Le demandeur a en effet constaté que, lors de leur mise en rotation dans la chambre 9, chaque accessoire 5 génère une signature de pression d'air qui lui est propre au sein de cette chambre 9. A cet effet, selon l'invention, la centrifugeuse 1 est équipée : - de moyens 11 pour mesurer la pression au niveau de différents points P1, P2 au sein de la chambre 9, et - de moyens 12 pour mesurer la vitesse effective de rotation de l'arbre moteur 4 et de son accessoire 5 associé. Les moyens de commande 10 de la centrifugeuse comportent quant à eux : - des moyens 13 pour l'acquisition de valeurs de pression de l'air, chacune à une vitesse déterminée de rotation de l'accessoire 5 rapporté sur l'arbre moteur 4, - des moyens 14 pour la détermination de la signature de pression pour l'accessoire 5 en présence, - des moyens 15 pour la comparaison de la signature de pression déterminée pour ledit accessoire 5 rapporté, par rapport à au moins une signature de pression référence, et - des moyens 16 pour la régulation de la motorisation 6, afin d'ajuster, si nécessaire, la vitesse de rotation de l'arbre moteur 4. Ces moyens de commande 10, en combinaison avec les moyens de mesure 11 et 12 précités, forment ainsi ensemble des moyens pour l'identification de l'accessoire 5 rapporté sur l'arbre moteur 4. Les moyens de mesure de pression 11 comprennent ici deux manomètres ou capteurs de pression, pour la mesure d'un différentiel de pression (ou une pression différentielle) entre deux points de la chambre 9. En particulier, un premier manomètre 11a est agencé pour mesurer une première pression, avantageusement une pression minimale dans la chambre 9 ; ce premier manomètre 11a est ainsi agencé ici pour une mesure de la pression en un premier point P1 de la chambre 9 qui se situe dans la zone en sous-pression 9e précitée. Le second manomètre llb est quant à lui agencé pour mesurer une seconde pression, de préférence une pression maximale dans la chambre 9 ; ce second manomètre 11 b est agencé ici pour mesurer la pression en un point P2 situé dans la zone en surpression 9f précitée. La mesure de ce différentiel de pression entre les points P1 et P2 précités, de préférence un différentiel de pression maximal, permet de fiabiliser la détermination de la signature de pression pour l'accessoire 5 en présence. De manière alternative, non représentée, cette mesure de pression pourrait également s'effectuer en un point unique de la chambre, par exemple - uniquement au niveau du point P1 de la chambre 9, situé dans la zone centrale 9e, ou - uniquement au niveau du point P2 de la chambre 9, situé dans la zone périphérique 9f de la chambre 9. La pression ou le différentiel de pression est de préférence mesuré en bar ou pascal. De manière alternative, dans le cas d'une centrifugeuse de laboratoire ventilée, les moyens de mesure de pression 11 peuvent aussi se situer dans les zones d'entrée d'air et/ou les zones de sortie d'air. Les moyens 12 pour mesurer la vitesse effective de rotation de l'arbre moteur 4 consistent par exemple en un tachymètre électronique placé sur l'arbre moteur.

Les moyens de commande 10 consistent en un dispositif de commande électronique et/ou informatique équipant la centrifugeuse 1. Ils sont avantageusement intégrés dans le carter 2. Les différents moyens 13 à 16 précités, formant ces moyens de commande 10, consistent chacun en un élément électronique et/ou informatique. Les moyens d'acquisition 13 sont prévus pour effectuer l'acquisition d'au moins une valeur de pression, par l'intermédiaire des moyens de mesure de pression 11 précités. Par « valeur de pression », on entend une valeur de pression « différentielle », « indiquée » ou « absolue ». En l'occurrence, la mesure de pression s'effectuant en deux points Pl, P2 distants au sein de la chambre 9, cette « valeur de pression » va consister en une valeur de pression dite « différentielle ». La pression différentielle correspond à l'écart de pression entre les deux points Pl, P2 distants de la chambre 9.

De manière alternative, dans le cas d'une mesure de pression mesurée en un point unique P1 ou P2 au sein de la chambre 9, cette « valeur de pression » va consister en une valeur de pression « indiquée » ou « absolue ».

Par « pression absolue », on entend la pression exprimée par rapport au vide. Par « pression indiquée », on entend la pression exprimée par rapport à la pression de l'air ambiant. Cette acquisition de la ou des valeurs de pression est effectuée soit de manière ponctuelle, soit de manière continue.

Par « ponctuelle », on entend l'acquisition d'une valeur de pression à un instant donné. Par « continue », on entend l'acquisition de valeurs de pression sur une période de temps donné. Une telle acquisition en continue s'effectue avantageusement sur au moins un tour de rotation de l'arbre moteur 4. Par « au moins un tour de rotation », on entend un unique tour de rotation de l'arbre moteur 4, mais aussi deux tours de ce dernier, voire plus de deux tours. Cette acquisition en continue permet de tenir compte d'une éventuelle variation de la valeur de pression lors d'un tour de rotation de l'arbre moteur 4 (tel que décrit ci-après en relation avec la figure 6). Dans ce cas, la valeur de pression acquise peut consister en : - une valeur de pression « moyenne », correspondant à la pression moyenne mesurée lors de cette période de temps, ou - une valeur de pression « maximale », correspondant à la pression maximale mesurée lors de cette période de temps. L'acquisition de cette ou ces valeurs de pression s'effectue à une vitesse déterminée de rotation de l'arbre moteur 4, et ainsi de l'accessoire 5 associé.

Par « vitesse déterminée », on entend : - soit une vitesse de rotation préétablie, correspondant à une consigne attribuée par les moyens de commande 10, - soit une vitesse de rotation effective, issue des moyens de mesure 12 associés à la motorisation 6 ou à l'arbre moteur 4.

Dans le second cas, les moyens d'acquisition 13 peuvent ainsi être adaptés à effectuer, concomitamment à l'acquisition de valeur(s) de pression, l'acquisition de la vitesse de rotation réelle de l'arbre moteur 4 par l'intermédiaire des moyens de mesure de vitesse 12 prévus à cet effet.

Les moyens d'acquisition 13 effectuent ainsi l'acquisition d'au moins un couple de paramètres composé d'une valeur de pression et d'une valeur de vitesse en rotation. En pratique, la ou les valeurs de pression acquises sont d'autant plus spécifiques d'un accessoire, que la vitesse de rotation de cet accessoire est élevée. Partant de cette ou ces valeurs de pression acquises, les moyens de détermination 14 sont adaptés à déterminer la signature de pression de l'accessoire 5 présent sur l'arbre moteur 4. Selon un premier mode de réalisation, partant d'une unique valeur de pression acquise (« différentielle », « indiquée » ou « absolue »), la signature de pression de l'accessoire 5 consistera ainsi en cette valeur de pression. Dans le cas d'au moins deux valeurs de pression (« différentielles », « indiquées » ou « absolues ») acquises successivement, à une vitesse de rotation constante ou à deux vitesses de rotation différentes, la signature de pression de l'accessoire 5 est avantageusement constituée par cette combinaison de valeurs de pression acquises. Selon un second mode de réalisation, les moyens de détermination 14 peuvent encore comprendre des moyens d'interpolation d'une série de valeurs de pression ponctuelles (« différentielles », « indiquées » ou « absolues ») pour l'obtention d'une courbe pression (ordonnée)/vitesse (abscisse) et/ou de son équation. Cette courbe pression/vitesse, et/ou son équation, forme alors la signature de pression déterminée de l'accessoire 5 d'intérêt. De tels moyens d'interpolation sont en particulier intéressants lorsque les moyens d'acquisition 13 réalisent l'acquisition d'une succession d'au moins deux couples [valeur de pression/vitesse], au cours d'une phase d'accélération en rotation de l'arbre moteur 4. Dans la suite, le premier mode de réalisation est encore désigné « signature valeur de pression » ; le second mode de réalisation est encore désigné « signature interpolation ».

Les moyens de comparaison 15 sont structurés pour comparer ensuite la signature de pression déterminée pour l'accessoire 5 en présence, par rapport à au moins une signature de pression référence, afin d'identifier l'accessoire 5 rapporté sur l'arbre moteur 4.

Par « identification de l'accessoire », on entend une identification de l'accessoire dans son ensemble ou d'une partie seulement de cet accessoire (son rotor et/ou ses nacelles par exemple). Cette identification consiste ainsi par exemple en : - une identification d'un accessoire parmi un ensemble d'accessoires prédéterminés, ou - une identification des nacelles et/ou du rotor en présence, ou - une identification du chargement homogène ou hétérogène d'un accessoire, en particulier si le rotor porte des nacelles différentes. La signature de pression référence peut consister par exemple en une signature de pression référence « préétablie », correspondant à une signature de pression propre à chaque accessoire, de sorte à effectuer l'identification dudit accessoire 5 porté sur l'arbre moteur 4. Les moyens de comparaison 15 comprennent de préférence une base de données contenant une pluralité de signatures de pression références, chacune propre à un accessoire 5 connu. La ou les signatures de pression référence préétablies peuvent consister en : - une ou plusieurs valeurs de pression, ou domaine(s) de pression, à une ou des vitesses déterminées, dans le cas d'une signature de pression déterminée consistant en une ou plusieurs valeurs de pression acquises (« signature valeur de pression »), ou - une courbe pression/vitesse, dans le cas d'une signature de pression déterminée consistant également en une telle courbe obtenue par interpolation (« signature interpolation »).

Ces signatures de pression référence préétablies peuvent par exemple être mises à jour, lorsque des accessoires complémentaires sont proposés pour la centrifugeuse. Ces signatures de pression référence préétablies sont avantageusement obtenues de manière empirique, ou par calcul, au sein d'une centrifugeuse identique ou similaire.

De préférence encore, cette base de données contient également la vitesse maximale admissible V4 pour chacun des accessoires 5 susceptibles d'être rapportés sur l'arbre moteur 4. Les moyens de comparaison 15 comprennent encore des moyens de calcul pour sélectionner/discriminer, parmi les signatures de pression référence préétablies en mémoire, celle qui est correspond à la signature de pression déterminée par les moyens de détermination 14. Par exemple, dans le cas de signatures de pression consistant en des valeurs de pression acquises (« signature valeur de pression »), cette comparaison s'effectue par l'identification d'un domaine de pression référence, choisi parmi des domaines de pression références correspondants chacun à un accessoire déterminé, et auquel appartient la valeur de pression acquise. Par exemple encore, dans le cas de signatures de pression consistant en des courbes pression/vitesse (« signature interpolation »), cette comparaison s'effectue par l'identification d'une courbe pression/vitesse référence, choisie parmi des courbes pression/vitesse références correspondants chacune à un accessoire déterminé, dont un ou plusieurs couples pression/vitesse sont identiques, ou au moins approximativement identiques, à des couples d'une courbe pression/vitesse acquise. Ces moyens de comparaison 15 permettent ainsi d'identifier l'accessoire 5 en rotation au sein de la centrifugeuse 1, avec le cas échéant sa vitesse de rotation maximale admissible. En fonctionnement, le procédé mis en oeuvre par ces moyens de commande 10 est présenté en détails ci-dessous en relation avec les figures 3 et 4. Tout d'abord, au repos (étape 20 de la figure 3), l'opérateur rapporte un accessoire 5 sur l'arbre moteur 4. Cet accessoire 5 contient l'ensemble des échantillons, conditionnés en récipients, devant subir les opérations de centrifugation. L'opérateur ferme ensuite le couvercle 7, tel qu'illustré sur la figure 2, de manière à initier les opérations de centrifugation. Il attribue une consigne de vitesse de rotation V3 pour l'accessoire 5, qui est notamment fonction du protocole de centrifugation à appliquer aux échantillons liquides en présence.

Les moyens de régulation 16 pilotent alors la motorisation 6 de sorte à initier la phase d'accélération en rotation de l'accessoire 5 (étape 21 de la figure 3). Les moyens de mesure de vitesse 12 mesurent en continu, ou à intervalles réguliers, la vitesse de rotation de l'arbre moteur 4, cela jusqu'à atteindre ici une valeur de vitesse de rotation dite « de reconnaissance » V1, tel qu'illustré sur la figure 4. La vitesse de reconnaissance V1 est en pratique choisie de sorte à être inférieure à la vitesse maximale V2 de l'accessoire dont la vitesse de rotation admissible est la plus basse. Cette vitesse de reconnaissance V1 est avantageusement proche de ladite vitesse maximale V2 précitée, tout en restant inférieure à cette dernière, de sorte que la ou les valeurs de pression acquises permettent l'obtention de signatures de pression déterminées suffisamment discriminantes.

Lorsque les moyens de commande 10 détectent cette vitesse de reconnaissance V1, les moyens de régulation 16 maintiennent cette vitesse de rotation (étape 22 de la figure 3) selon un palier de reconnaissance L tel qu'illustré sur la figure 4. Selon le premier mode de réalisation « signature valeur de pression », les moyens d'acquisition 13 effectuent alors l'acquisition d'une ou deux valeurs de pression au sein de la chambre 9, dite encore « valeur de pression de reconnaissance », par l'intermédiaire des moyens de mesure 11 prévus à cet effet (étape 23 de la figure 3). Ces valeurs de pression acquises consistent ici en un différentiel de pression entre les points P1 et P2 précités. Selon le second mode de réalisation « signature interpolation », les moyens de commande 10 sont configurés pour l'acquisition d'au moins deux valeurs de pression successives en phase d'accélération de l'accessoire 5. Cette approche alternative est en particulier intéressante dans le cas d'une interpolation des valeurs de pression acquises. Partant de cette ou de ces valeurs de pression acquises, une étape d'identification de l'accessoire est mise en oeuvre par les moyens de détermination 14 et de comparaison 15 précités (étape 24 de la figure 3). Cette étape d'identification consiste en : - une opération de détermination de la signature de pression de l'accessoire 5, par le biais des moyens de détermination 14, tenant compte de la ou des valeurs de pression acquises (éventuellement par interpolation), et - une opération de comparaison de cette signature de pression déterminée, par rapport à des signatures de pression références, effectuée par les moyens de comparaison 15. Selon le premier mode de réalisation « signature valeur de pression », la signature de pression déterminée consiste en une ou deux valeurs de pression acquises à la vitesse de reconnaissance V1. Dans ce cas, les signatures de pression références consistent chacune en une valeur de pression préétablie, spécifiques chacune d'un accessoire connu en combinaison avec une vitesse de rotation maximale admissible V4.

A titre d'exemple uniquement et de manière non limitative, des signatures de pression références du type valeur de différentiel de pression entre deux points de mesure, à différentes vitesses, sont précisées dans le tableau 1 ci-dessous, pour deux accessoires rapportés dans une centrifugeuse selon la figure 1 : Vitesse de Rotor à nacelles mobiles Rotor à angle fixe rotation Vitesse maximale Vitesse maximale tours par minutes admissible : admissible : 10 300 tr/min (tr/min) 4800 tr/min Différentiel de pression Différentiel de pression 1500 4 3 2000 7 6 2500 10 8 3000 15 12 3500 21 17 4000 27 22 4500 34 28 Tableau 1 Selon le second mode de réalisation « signature interpolation », la signature de pression déterminée consiste en une courbe pression/vitesse. Dans ce cas, les signatures de pression références consistent chacune en des courbes pression/vitesse préétablies, correspondant chacune à accessoire connu en combinaison avec une vitesse de rotation maximale admissible V4. A titre d'exemple uniquement et de manière non limitative, deux signatures de pression références, du type courbe pression/vitesse, sont illustrées sur la figure 5, pour deux accessoires rapportés dans une centrifugeuse selon la figure 1 : - Courbe A : un rotor à nacelles mobiles dont la vitesse maximale admissible est de 4800 tr/min, et - Courbe B : un rotor à angle fixe dont la vitesse maximale admissible est de 10 300 tr/min.

Dans les différents modes de réalisation, la signature de pression déterminée est comparée à ces signatures de pression références, de sorte à identifier la signature de pression référence qui lui correspond. En fonction des résultats de cette comparaison (étape 25 de la figure 3), les moyens de régulation 16 engagent l'une des deux actions suivantes.

Si la signature de pression déterminée ne correspond à aucune des signatures de pression références, alors l'accessoire 5 est considéré comme non-reconnu ou en absence de reconnaissance. Dans ce cas, les moyens de régulation 16 peuvent poursuivre l'accélération de la rotation jusqu'à la vitesse de rotation consigne V3 (étape 26 de la figure 3 et figure 4), avec une étape d'émission d'un message d'erreur à l'attention de l'utilisateur (étape 27 de la figure 3). Si la signature de pression déterminée correspond effectivement à l'une des signatures de pression références, alors l'accessoire 5 est considéré comme reconnu.

Les moyens de régulation 16 comparent la consigne de vitesse V3 attribuée par l'opérateur, par rapport à la vitesse maximale de rotation V4 autorisée pour ledit accessoire 5 identifié (étape 29 de la figure 3). Dans le cas où cette consigne de vitesse V3 est inférieure à la vitesse maximale autorisée V4, les moyens de régulation 16 assurent une accélération de l'accessoire 5 jusqu'à cette vitesse de consigne V3 (étape 30 de la figure 3 et de la figure 4). Cette vitesse de consigne V3 est ainsi maintenue pendant un temps défini par l'opérateur.

Dans le cas où cette vitesse de consigne V3 est supérieure à la vitesse maximale autorisée V4 de l'accessoire 5, les moyens de régulation 16 assurent l'accélération de l'accessoire 5 uniquement jusqu'à cette vitesse maximale V4 précitée (étape 31 de la figure 3) tout en émettant un message d'erreur (étape 32 de la figure 3) à destination de l'opérateur.

Ce dernier peut alors agir sur la centrifugeuse 1, par exemple de manière à stopper la centrifugation, ou à poursuivre la centrifugation correspondante à ladite vitesse maximale V4 de l'accessoire 5. Parallèlement à l'identification proprement dite de l'accessoire 5 et de sa vitesse maximale admissible, la signature de pression de cet accessoire 5 peut encore servir à identifier un éventuel chargement hétérogène. Tel qu'illustré sur la figure 6, pour un accessoire à nacelles, la pression évolue dans le temps de manière sinusoïdale, avec une succession de pics de pression P correspondant à chacune des nacelles portées par le rotor.

Dans ce cadre, les moyens d'acquisition 13 sont configurés pour l'acquisition d'une valeur de pression en continu, sur au moins un tour de rotation de l'arbre moteur 4, avantageusement à une vitesse déterminée de rotation constante (de préférence la vitesse de reconnaissance V1). Cette valeur de pression en continu constitue alors une seconde signature de pression pour cet accessoire 5, déterminée par les moyens de détermination 14. Cette signature de pression de l'accessoire 5 est ensuite comparée, par les moyens de comparaison 15, par rapport à une signature de pression référence correspondant à un chargement homogène de cet accessoire 5.

Si toutes les valeurs maximales de ces pics de pression P sont identiques ou au moins approximativement identiques sur un tour (courbe A sur la figure 6), correspondant à la signature de pression référence, le chargement du rotor 5a est alors effectivement homogène. Par « approximativement identiques », on entend un écart maximal entre les valeurs maximales des pics de pression P qui est ajustable à façon, ledit écart maximale étant déterminé à l'issu d'un plan d'expérience mis en oeuvre pour chaque accessoire et/ou centrifugeuse. Les moyens de commande 10 pilotent alors la vitesse de rotation de l'accessoire 5 jusqu'à la consigne de vitesse V3 (étapes 29 et 30 de la figure 3), ou, le cas échéant, jusqu'à la valeur de rotation maximale autorisée V4 (étapes 31 et 32 de la figure 3). Si les valeurs maximales de ces pics de pression P sont inégales (courbe B de la figure 6), la signature de pression déterminée est alors différente de la signature de pression référence et le chargement de l'accessoire 5 est alors détecté comme hétérogène. Les moyens de commande 10 provoquent alors les étapes correspondant à une non-reconnaissance de l'accessoire (étapes 26 et 27 de la figure 3), permettant par exemple : - soit l'accélération jusqu'à la vitesse maximale admissible la plus faible parmi les vitesses maximales admissibles des accessoires en présence, - soit l'arrêt de la rotation avec émission d'un message d'erreur, si les valeurs maximales des pics de pression P sont différentes les unes des autres (par exemple plus de deux accessoires différents) ou si les valeurs maximales des pics de pression P ne sont pas symétriques entre eux sur un tour (le chargement est déséquilibré, avec une répartition non symétrique des accessoires). De manière générale, lorsque la valeur de pression différentielle dépasse un seuil prédéterminé, les moyens de commande 10 peuvent aussi piloter l'arrêt de la motorisation. L'objectif est ainsi d'empêcher le rotor de dépasser une vitesse donnée, même en cas de défaillance de l'électronique de contrôle correspondant par exemple à une perte du signal de vitesse ou à un emballement moteur.

Cette fonctionnalité constitue ainsi à une sécurité « anti-survitesse ». Par ailleurs, les moyens de commande 10 peuvent être configurés pour faire l'acquisition d'une valeur de pression en début d'accélération de manière à assurer - une fonctionnalité complémentaire de verrouillage du couvercle en position fermée et/ou - une fonctionnalité complémentaire d'autodiagnostic de fonctionnement des moyens de mesure de pression.

La signature de pression déterminée à partir de cette valeur de pression à basse vitesse est alors comparée à une signature de pression référence, de manière à détecter la rotation de l'accessoire 5 et ainsi neutraliser le système d'ouverture du couvercle de manière à garantir sa fermeture. De manière générale, selon l'invention, les moyens d'identification 10 s'appuyant sur ces mesures de pression au sein de la chambre 9, peuvent servir à d'identifier : - un rotor du type swing-out par rapport à un rotor de type angulaire, - l'absence d'une ou plusieurs nacelles sur un rotor swing-out, - un chargement hétérogène mélangeant différents types de nacelles sur un rotor swing-out, - le type de nacelle utilisé sur un rotor swing-out, - le nombre de nacelles portées par le rotor swing-out, - le rotor utilisé. Cette approche par mesure de pression a l'intérêt de constituer une approche simple, évolutive et efficace pour l'identification d'accessoires.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS- 1.- Centrifugeuse de laboratoire comportant, d'une part, une chambre de centrifugation (9) contenant un arbre moteur (4) destiné à être entraîné en rotation et à porter un accessoire (5) pour la réception de récipients contenant un échantillon liquide et, d'autre part, des moyens d'identification (10, 11, 12) dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4), caractérisée en ce que lesdits moyens (10, 11, 12) d'identification de l'accessoire (5) comportent : (a) des moyens (11) de mesure de la pression au niveau d'au moins un point (P1, P2) au sein de ladite chambre (9), (b) des moyens (13) pour l'acquisition d'au moins une valeur de pression à une vitesse déterminée de rotation dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4), ladite valeur de pression acquise étant issue desdits moyens de mesure de pression (11), (c) des moyens (14) pour la détermination d'une signature de pression dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4), tenant compte de ladite ou desdites valeurs de pression acquises, et (d) des moyens (15) pour la comparaison de ladite signature de pression déterminée, par rapport à au moins une signature de pression référence, de sorte à effectuer ladite identification dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4).
2. 2.- Centrifugeuse de laboratoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'acquisition (13) sont configurés pour l'acquisition d'au moins une valeur de pression, à une vitesse déterminée constante, et en ce que les moyens (14) de détermination de la signature de pression sont configurés pour déterminer ladite signature de pression tenant compte de ladite ou desdites valeurs de pression acquises.
3. 3.- Centrifugeuse de laboratoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'acquisition (13) sont configurés pour l'acquisition, en phase d'accélération de la rotation de l'arbre moteur (4), d'au moins deux valeurs de pression successives, chacune à une vitesse déterminée, et en ce que les moyens (14) de détermination de la signature de pression sont configurés pour déterminer ladite signature de pression tenant compte desdites valeurs de pression acquises.
4. 4.- Centrifugeuse de laboratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens d'acquisition (13) sont configurés pour l'acquisition d'au moins une valeur de pression soit ponctuelle, soit continue sur au moins un tour de rotation de l'arbre moteur (4).
5. 5.- Centrifugeuse de laboratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens (11) de mesure de pression sont agencés pour mesurer la pression au niveau de deux points (P1, P2) distants de la chambre (9), et en ce que la valeur de pression issue desdits moyens (11) de mesure de pression consiste en un différentiel de pression entre lesdits deux points (P1, P2) distants de ladite chambre (9).
6. 6.- Centrifugeuse de laboratoire selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens (11) de mesure de pression sont agencés pour mesurer un différentiel de pression entre : - un premier point (P1) de la chambre (9) où la pression est minimale lors de la mise en rotation d'un accessoire (5) dans ladite chambre (9), et - un second point (P2) de la chambre (9) où la pression est maximale lors de la mise en rotation d'un accessoire (5) dans ladite chambre (9).
7. 7.- Centrifugeuse de laboratoire selon la revendication 6, caractérisée en ce que le premier point (P1) se situe sur l'axe de rotation (4'), ou au moins approximativement sur l'axe de rotation (4'), de l'arbre moteur (4), et en ce que le second point (P2) se situe sur la périphérie radiale de la chambre (9).
8. 8.- Centrifugeuse de laboratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte encore des moyens (16) pour réguler la vitesse de rotation de l'arbre moteur (4), adaptés à attribuer une limite de vitesse maximale de rotation (V4) audit arbre moteur (4) qui est fonction de la vitesse maximale autorisée pour ledit accessoire (5) identifié.
9. 9.- Dispositif de commande pour une centrifugeuse de laboratoire selon les revendications 1 à 8, comprenant des moyens (13, 14, 15) pour l'identification d'un accessoire (5) pour la réception de récipients contenant un échantillon liquide, ledit accessoire (5) étant rapporté sur un arbre moteur (4) de ladite centrifugeuse (1), caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens (13) pour l'acquisition d'au moins une valeur de pression à une vitesse déterminée de rotation dudit accessoire (5) rapporté sur leditarbre moteur (4), ladite valeur de pression acquise étant issue de moyens de mesure de pression (11), - des moyens (14) pour la détermination d'une signature de pression dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4), tenant compte de ladite ou desdites valeurs de pression acquises, et - des moyens (15) pour la comparaison de ladite signature de pression déterminée, par rapport à au moins une signature de pression référence, de sorte à effectuer ladite identification dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4).
10. 10.- Procédé pour l'identification d'un accessoire (5) pour la réception de récipients contenant un échantillon liquide, ledit accessoire (5) étant rapporté sur un arbre moteur (4) s'étendant dans une chambre (9) d'une centrifugeuse de laboratoire (1), caractérisé en ce qu'il consiste : - à acquérir au moins une valeur de pression dans ladite chambre (9), à une vitesse déterminée de rotation dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4), - à déterminer une signature de pression dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4), tenant compte de ladite ou desdites valeurs de pression acquises, et - à comparer ladite signature de pression déterminée, par rapport à au moins une signature de pression référence, de sorte à effectuer ladite identification dudit accessoire (5) rapporté sur ledit arbre moteur (4).