FR3053165A1 - IMMERSE BIDIRECTIONAL COMMUNICATION DEVICE - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de communication bidirectionnelle en partie immergé dans au moins un produit liquide (3) comportant une première antenne (11) mobile et au moins une deuxième antenne (12) fixe remarquable en ce que la première antenne (11) est disposée à l'intérieur d'une particule (4) étanche immergée, qui se déplace librement dans ledit produit liquide (3), et comporte un circuit imprimé alimenté par une source d'énergie, une première boucle magnétique imprimée sur le circuit imprimé et reliée électriquement audit circuit imprimé, et une deuxième boucle disposée en vis-à-vis de ladite première boucle magnétique, ladite deuxième boucle étant associée à un condensateur ajustable de sorte à former un circuit du type RLC résonnant et excitée sans fil par la première boucle par couplage inductif afin de constituer la partie rayonnante de la première antenne (11) et déterminer sa fréquence de résonance.The present invention relates to a bidirectional communication device partially immersed in at least one liquid product (3) comprising a first mobile antenna (11) and at least one second fixed antenna (12) which is remarkable in that the first antenna (11) is disposed within an immersed waterproof particle (4), which moves freely in said liquid product (3), and comprises a printed circuit powered by a power source, a first magnetic loop printed on the printed circuit and electrically connected to said printed circuit, and a second loop disposed opposite said first magnetic loop, said second loop being associated with an adjustable capacitor so as to form a wireless resonant and excited RLC circuit by the first loop by inductive coupling to form the radiating portion of the first antenna (11) and determine its resonant frequency.
Description
Domaine techniqueTechnical area
La présente invention concerne un dispositif de communication bidirectionnelle en partie immergé et destiné principalement à une cuve industrielle de produits liquides.The present invention relates to a bidirectional communication device partially immersed and intended primarily for an industrial tank of liquid products.
Technique antérieurePrior art
Dans le domaine des cuves industrielles, on connaît déjà, par exemple, des mélangeurs comprenant : - un récipient recevant des produits liquides à mélanger pour former un mélange, ces produits se distinguant les uns des autres, avant mélange, par au moins une grandeur physique mesurable, - un agitateur apte à brasser les produits présents dans le récipient, et - un dispositif de surveillance ou de commande du mélangeur en fonction d'au moins une caractéristique mesurable du mélange.In the field of industrial tanks, there are already known, for example, mixers comprising: a container receiving liquid products to be mixed to form a mixture, these products being distinguished from each other, before mixing, by at least one physical quantity measurable, - an agitator able to stir the products present in the container, and - a device for monitoring or controlling the mixer according to at least one measurable characteristic of the mixture.
Ce dispositif de surveillance ou de commande permet de vérifier que le mélange se déroule conformément à un plan préétabli et/ou de commander différents équipements du mélangeur tels que l'agitateur pour que le mélange se déroule conformément à ce plan préétabli.This monitoring or control device makes it possible to verify that the mixture is running according to a pre-established plan and / or to control different equipment of the mixer such as the stirrer so that the mixing takes place in accordance with this preset plan.
Ledit dispositif de surveillance ou de commande est, par exemple, tel que celui décrit dans la demande de brevet EP 2 242 565, et comprend alors au moins : - une particule instrumentée immergée dans le mélange de produits liquides, chaque particule instrumentée étant apte à se mouvoir librement de façon autonome à l'intérieur du mélange sous l'action de l'agitateur, et équipée d'au moins un capteur apte à mesurer ladite caractéristique, et - une unité de traitement apte à surveiller ou à commander le mélangeur en fonction des mesures de la caractéristique réalisées par chaque particule instrumentée.Said monitoring or control device is, for example, as described in the patent application EP 2,242,565, and then comprises at least: - an instrumented particle immersed in the mixture of liquid products, each instrumented particle being able to to move freely autonomously inside the mixture under the action of the stirrer, and equipped with at least one sensor able to measure said characteristic, and - a processing unit able to monitor or control the mixer by function of the measurements of the characteristic performed by each instrumented particle.
Ce dispositif de surveillance ou de commande est en outre muni d'un dispositif de communication permettant une communication entre chaque particule instrumentée immergée et l'unité de traitement.This monitoring or control device is further provided with a communication device allowing communication between each immersed instrumented particle and the processing unit.
Pour cela, le dispositif de communication comprend un émetteur équipant chaque particule instrumentée et permettant de transmettre par une liaison sans fil les mesures réalisées de la caractéristique, et un récepteur associé à l'unité de traitement et apte à recevoir les mesures transmises par chaque particule instrumentée.For this purpose, the communication device comprises a transmitter equipping each instrumented particle and making it possible to transmit, via a wireless link, the measurements taken of the characteristic, and a receiver associated with the processing unit and able to receive the measurements transmitted by each particle. instrumented.
Toutefois, ce type de dispositif de communication présente l'inconvénient de ne permettre qu'une communication unidirectionnelle, de la particule instrumentée vers l'unité de traitement. En outre, compte tenu des positions et déplacements de chaque particule instrumentée à l'intérieur du mélange, cette communication unidirectionnelle n'est pas toujours garantie.However, this type of communication device has the disadvantage of allowing only unidirectional communication from the instrumented particle to the processing unit. In addition, given the positions and movements of each instrumented particle within the mixture, this unidirectional communication is not always guaranteed.
Exposé de l'inventionPresentation of the invention
Le but de la présente invention est donc de pallier les inconvénients précédemment cités et de proposer un dispositif de communication bidirectionnelle en partie immergé, qui soit à la fois compact, efficace et réutilisable, tout en garantissant une communication parfaite quelle que soient la position et l'orientation relatives des éléments constituant ledit dispositif de communication bidirectionnelle. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de communication bidirectionnelle en partie immergé dans au moins un produit liquide comportant au moins une première antenne mobile et une deuxième antenne fixe, remarquable en ce que la première antenne est disposée à l'intérieur d'une particule étanche immergée, qui se déplace librement dans ledit produit liquide, et comporte un circuit imprimé alimenté par une source d'énergie, une première boucle magnétique imprimée sur le circuit imprimé et reliée électriquement audit circuit imprimé, et une deuxième boucle disposée en vis-à-vis de ladite première boucle magnétique, ladite deuxième boucle étant associée à un condensateur ajustable de sorte à former un circuit du type RLC résonnant et excitée sans fil par la première boucle par couplage inductif afin de constituer la partie rayonnante de la première antenne et déterminer sa fréquence de résonance.The object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned drawbacks and to provide a two-way communication device partially immersed, which is both compact, efficient and reusable, while ensuring perfect communication regardless of the position and location. relative orientation of the elements constituting said bidirectional communication device. To this end, the subject of the present invention is a bidirectional communication device partly immersed in at least one liquid product comprising at least a first mobile antenna and a second fixed antenna, remarkable in that the first antenna is disposed inside. a submerged impervious particle, which moves freely in said liquid product, and comprises a printed circuit powered by an energy source, a first magnetic loop printed on the printed circuit and electrically connected to said printed circuit, and a second loop arranged against said first magnetic loop, said second loop being associated with an adjustable capacitor so as to form a resonant and wirelessly excited RLC-type circuit by the first loop by inductive coupling to constitute the radiating part of the first antenna and determine its resonance frequency.
Les première et deuxième boucles magnétiques sont de préférence respectivement de forme globalement annulaire et tubulaire.The first and second magnetic loops are preferably respectively of generally annular and tubular shape.
Les première et deuxième boucles magnétiques sont avantageusement constituées de bandes de cuivre.The first and second magnetic loops are advantageously made of copper strips.
De manière avantageuse, la première antenne est configurée pour qu'elle résonne à une fréquence déterminée de la porteuse dans ledit produit liquide.Advantageously, the first antenna is configured to resonate at a predetermined frequency of the carrier in said liquid product.
De manière préférée, ladite source d'énergie est une pile plate ou batterie faisant office de plan de masse pour la première antenne.Preferably, said energy source is a flat battery or battery acting as a ground plane for the first antenna.
Selon un mode de réalisation préféré, la deuxième antenne comporte au moins un corps étanche en partie immergé et de forme globalement tubulaire, un support sur lequel est assemblé de façon étanche l'une des extrémités dudit corps et muni du côté opposé au corps d'un connecteur, et des moyens d'émission-réception contenus dans ledit corps et reliés électriquement audit connecteur.According to a preferred embodiment, the second antenna comprises at least one partially immersed body of generally tubular shape, a support on which is assembled sealingly one end of said body and provided on the opposite side to the body of a connector, and transmitting-receiving means contained in said body and electrically connected to said connector.
De manière avantageuse, les moyens d'émission-réception de la deuxième antenne comprennent au moins une plaque disposée à l'intérieur dudit corps et supportant un circuit imprimé, une portion plane faisant office de plan de masse, une bande magnétique connectée audit circuit imprimé et repliée en forme de ressort, et une connexion électrique reliant entre eux lesdits connecteur et circuit imprimé.Advantageously, the transmission-reception means of the second antenna comprise at least one plate disposed inside said body and supporting a printed circuit, a flat portion acting as a ground plane, a magnetic strip connected to said printed circuit and folded into a spring shape, and an electrical connection interconnecting said connector and printed circuit.
Ledit corps et les éléments formant ladite particule recevant la première antenne sont réalisés de préférence à partir de matière synthétique diélectrique résistant : - aux différents types de stérilisations connus : chimiques, thermiques ou encore par rayonnement, - aux solvants et acides/bases - à des températures élevées jusqu'à 200°C.Said body and the elements forming said particle receiving the first antenna are preferably made from dielectric resistive synthetic material: - to the various types of known sterilizations: chemical, thermal or radiation, - to solvents and acids / bases - to high temperatures up to 200 ° C.
Description sommaire des figures D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un mode d'exécution d'un dispositif de communication bidirectionnelle en partie immergé selon l'invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe d'une cuve comportant un dispositif de communication bidirectionnelle en partie immergé selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe verticale agrandie de la deuxième antenne du dispositif de communication bidirectionnelle de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective agrandie de la plaque support du circuit imprimé de la deuxième antenne de la figure 2, - la figure 4 est une vue en coupe verticale agrandie de la première antenne contenue dans une particule instrumentée du dispositif de communication bidirectionnelle de la figure 1.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of an embodiment of a bidirectional communication device partially immersed according to the invention, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is a sectional view of a vessel comprising a bidirectional communication device partly immersed according to the invention; FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of the second antenna of the bidirectional communication device of FIG. 1; FIG. 3 is an enlarged perspective view of the support plate of the printed circuit of the second antenna of FIG. 2; FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of the first antenna contained in an instrumented particle of the communication device. bidirectional of Figure 1.
Meilleure manière de réaliser l'invention techniqueBest way to realize the technical invention
En référence à la figure 1, on a représenté une cuve 1 utilisée dans un procédé industriel de fabrication à partir de liquide (s) mis en œuvre, par exemple, en chimie, en pharmacie, en biotechnologie, en agroalimentaire ou encore en cosmétique, et comportant un récipient 2 recevant au moins un produit liquide 3 et un dispositif de surveillance ou de commande de ladite cuve 1 permettant la surveillance dudit procédé industriel de fabrication.Referring to Figure 1, there is shown a vessel 1 used in an industrial process for manufacturing from liquid (s) used, for example, in chemistry, pharmaceutics, biotechnology, food or cosmetics, and comprising a receptacle 2 receiving at least one liquid product 3 and a device for monitoring or controlling said tank 1 for monitoring said industrial manufacturing process.
Ledit dispositif de surveillance ou de commande comprend au moins une particule 4 instrumentée immergée dans le produit liquide 3, chaque particule 4 étant apte à se mouvoir librement de façon autonome à l'intérieur dudit produit liquide 3 sous l'action, par exemple, de l'agitateur non représenté, et équipée d'au moins un capteur, non représenté, permettant de surveiller ledit procédé industriel de fabrication en relation avec une unité de traitement non représentée.Said monitoring or control device comprises at least one instrumented particle 4 immersed in the liquid product 3, each particle 4 being able to move freely autonomously inside said liquid product 3 under the action, for example, of the stirrer not shown, and equipped with at least one sensor, not shown, for monitoring said industrial manufacturing process in connection with a not shown processing unit.
Le dispositif de surveillance ou de commande comporte également un dispositif de communication 10 en partie immergé, selon l'invention, permettant une communication bidirectionnelle entre chaque particule 4 instrumentée immergée dans le récipient 2 et l'unité de traitement.The monitoring or control device also comprises a partially immersed communication device 10, according to the invention, allowing bidirectional communication between each instrumented particle 4 immersed in the container 2 and the processing unit.
Le dispositif de communication 10 comporte au moins une première antenne 11 mobile intégrée à chacune des particules 4 instrumentées immergées dans ledit produit liquide 3 et au moins une deuxième antenne 12 fixe, de préférence, au moins en partie immergée dans le produit liquide 3 contenu dans le récipient 2 de la cuve 1 et apte à être reliée à l'unité de traitement.The communication device 10 comprises at least a first mobile antenna 11 integrated with each of the instrumented particles 4 immersed in said liquid product 3 and at least one second fixed antenna 12, preferably at least partially immersed in the liquid product 3 contained in the container 2 of the tank 1 and able to be connected to the treatment unit.
En référence aux figures 1 à 3, la deuxième antenne 12 fixe comporte un corps 13 de forme globalement tubulaire, au moins en partie creux, un support 14 en forme globale de disque, disposé à l'une des extrémités dudit corps 13 et muni du côté opposé au corps 13 d'un connecteur 15 permettant de connecter ladite deuxième antenne 12 à l'unité de traitement, et des moyens d'émission-réception contenus dans ledit corps 13 et reliés électriquement audit connecteur 15. Ces moyens d'émission-réception comprennent au moins une plaque 16 disposée à l'intérieur dudit corps 13 et supportant un circuit imprimé 17, une portion plane 18 faisant office de plan de masse, une bande 19 magnétique connectée audit circuit imprimé 17 et de préférence repliée en forme de ressort, et une connexion 20 électrique reliant entre eux lesdits connecteur 15 et circuit imprimé 17.With reference to FIGS. 1 to 3, the second stationary antenna 12 comprises a body 13 of generally tubular shape, at least partially hollow, a support 14 in the form of a disc, disposed at one end of said body 13 and provided with opposite side to the body 13 of a connector 15 for connecting said second antenna 12 to the processing unit, and transmitting-receiving means contained in said body 13 and electrically connected to said connector 15. These transmitting means- reception comprise at least one plate 16 disposed inside said body 13 and supporting a printed circuit 17, a flat portion 18 acting as a ground plane, a magnetic strip 19 connected to said printed circuit 17 and preferably folded in the form of a spring , and an electrical connection interconnecting said connector and printed circuit board 17.
On désigne ici par "plan de masse" une zone dans laquelle sont produits des courants induits par les courants circulant dans l'antenne, le champ créé par ces courants induits s'ajoutant à celui créé par les courants de l'antenne de sorte que le champ résultant soit le même que celui créé par un dipôle.Here, the term "ground plane" designates a zone in which currents induced by the currents flowing in the antenna are produced, the field created by these induced currents being added to that created by the currents of the antenna so that the resulting field is the same as that created by a dipole.
Le corps 13, qui est destiné à être immergé dans le produit liquide 3, doit être étanche audit produit liquide 3. Pour cela, il est réalisé de préférence à partir de matière synthétique de haute technicité pouvant résister : - aux différents types de stérilisations connus tels que chimiques, thermiques ou encore par rayonnement, - aux solvants et acides/bases - à des températures élevées, jusqu'à 200°C.The body 13, which is intended to be immersed in the liquid product 3, must be sealed to said liquid product 3. For this, it is preferably made from highly technical synthetic material that can withstand: - the various types of known sterilizations such as chemical, thermal or radiation, - solvents and acids / bases - at high temperatures up to 200 ° C.
Par ailleurs, le corps 13 doit avoir des propriétés mécaniques adaptées. Il doit être notamment suffisamment rigide et résistant pour accepter les mouvements de produits liquides et les chocs présents à l'intérieur du récipient 2 de la cuve 1.Moreover, the body 13 must have suitable mechanical properties. In particular, it must be sufficiently rigid and resistant to accept the movements of liquid products and the shocks present inside the container 2 of the vessel 1.
Pour cela, selon un mode de réalisation avantageux, le corps 13 est réalisé à partir du polymère PEEK (PolyEtherEtherKetone en anglais, polyétheréthercétone en français).For this, according to an advantageous embodiment, the body 13 is made from the polymer PEEK (PolyEtherEtherKetone in English, polyetheretherketone in French).
De plus, le corps 13 a une section transversale de préférence circulaire de manière à pouvoir être inséré à travers notamment de raccords clamps alimentaires conformes à la norme ISO 2852 et aménagés de manière classique sur des cuves 1 industrielles.In addition, the body 13 has a cross section preferably circular so as to be inserted through including food clamp connectors complying with the ISO 2852 standard and arranged in conventional manner on industrial tanks 1.
Enfin, le corps 13 est assemblé de façon étanche sur le support 14.Finally, the body 13 is assembled in a sealed manner on the support 14.
En référence à la figure 1, une fois assemblé, l'ensemble corps 13 - support 14 est mis en place sur une paroi 6 du récipient 2 de sorte, d'une part, que le corps 13 soit inséré dans un orifice, non représenté, de ladite paroi 6 afin d'être en partie immergé dans le mélange 3 contenu dans ledit récipient 2 et, d'autre part, que la face annulaire 21 du support 14 située du côté du corps 13 soit en contact avec la face extérieure de ladite paroi 6.Referring to Figure 1, once assembled, the body assembly 13 - support 14 is placed on a wall 6 of the container 2 so, firstly, that the body 13 is inserted into an orifice, not shown , said wall 6 to be partially immersed in the mixture 3 contained in said container 2 and, secondly, that the annular face 21 of the support 14 located on the side of the body 13 is in contact with the outer face of said wall 6.
Pour assurer, l'étanchéité de la mise en place de l'ensemble corps 13 - support 14 sur le récipient 2, le support 14 comprend avantageusement sur sa face annulaire 21 située du côté du corps 13 une gorge circulaire 22 apte à recevoir un joint torique, non représenté.To ensure the tightness of the establishment of the entire body 13 - support 14 on the container 2, the support 14 advantageously comprises on its annular face 21 located on the side of the body 13 a circular groove 22 adapted to receive a seal toric, not shown.
Par ailleurs, dans le cas où le récipient 2 est muni de raccords clamps alimentaires, le support 14 a une forme extérieure permettant d'utiliser des colliers de serrage classiquement prévus pour lesdits raccords clamps alimentaires. Pour cela, il comporte avantageusement un biseau 23 sur la périphérie de sa face annulaire 24 située du côté opposé au corps 13.Furthermore, in the case where the container 2 is provided with food clamp connections, the support 14 has an outer shape to use clamps conventionally provided for said food clamp connections. For this, it advantageously comprises a bevel 23 on the periphery of its annular face 24 located on the opposite side to the body 13.
On comprend bien que le corps 13 et le support 14 pourront être adaptés, sans sortir du cadre de la présente invention, pour que la deuxième antenne 12 puisse être mise en place de façon étanche sur des raccords ou connectiques de la cuve 1 autres que les raccords clamps alimentaires conformes à la norme ISO 2852 précités.It is understood that the body 13 and the support 14 can be adapted without departing from the scope of the present invention, so that the second antenna 12 can be placed in a sealed manner on connections or connectors of the tank 1 other than the food clamp couplings in accordance with the aforementioned ISO 2852 standard.
Toutefois, sans sortir du cadre de la présente invention, le dispositif de communication 10 pourra ne pas comporter une deuxième antenne 12 telle que décrite précédemment, mais une deuxième antenne standard aérienne non immergée et disposée à l'intérieur ou à l'extérieur du récipient 2. De même, le dispositif de communication 10 pourra comporter plusieurs deuxièmes antennes en partie immergées 12 ou non.However, without departing from the scope of the present invention, the communication device 10 may not include a second antenna 12 as described above, but a second standard aerial antenna not immersed and disposed inside or outside the container 2. Similarly, the communication device 10 may include a plurality of second antennas partially submerged 12 or not.
En référence à la figure 4, le dispositif de communication 10 comporte également une première antenne 11 intégrée à chacune des particules 4 immergées dans ledit produit liquide 3 et formées par au moins deux éléments 7,8 assemblés entre eux de manière étanche.With reference to FIG. 4, the communication device 10 also comprises a first antenna 11 integrated with each of the particles 4 immersed in said liquid product 3 and formed by at least two elements 7,8 assembled together in a sealed manner.
Ladite première antenne 11 comporte : - un circuit imprimé 25 disposé de préférence à l'intérieur de l'un 7 des éléments 7,8 et alimenté par une source d'énergie 26, - une première boucle 27 magnétique imprimée sur ledit circuit imprimé 25 de sorte à être orientée du côté extérieur de l'élément 7, et reliée électriquement audit circuit imprimé 25, - une deuxième boucle 28 disposée de préférence à l'intérieur de l'autre élément 8 de la particule 4 associée en vis-à-vis de ladite première boucle 27 magnétique.Said first antenna 11 comprises: a printed circuit 25 preferably disposed inside one of the elements 7,8 and powered by a power source 26; a first magnetic loop printed on said printed circuit so as to be oriented on the outer side of the element 7, and electrically connected to said printed circuit 25, - a second loop 28 preferably disposed inside the other element 8 of the associated particle 4 vis-à- screw of said first magnetic loop 27.
Ladite deuxième boucle 28, qui constitue la partie rayonnante de la première antenne 11, est associée à un condensateur 29 ajustable de sorte à former un circuit du type RLC résonnant, c'est-à-dire un circuit linéaire contenant une résistance électrique (R : résistance), une bobine (L : inductance) et un condensateur (C : capacité), dont on peut régler la fréquence de résonance. Par ailleurs, la deuxième boucle 28 est excitée sans fil par la première boucle 27 par couplage inductif.Said second loop 28, which constitutes the radiating part of the first antenna 11, is associated with an adjustable capacitor 29 so as to form a resonant RLC type circuit, that is to say a linear circuit containing an electrical resistance (R resistance), a coil (L: inductance) and a capacitor (C: capacity), whose resonance frequency can be set. Furthermore, the second loop 28 is excited wirelessly by the first loop 27 by inductive coupling.
Les première et deuxième boucles magnétiques 27,28 sont constituées de segments de bande de cuivre, qui sont classiquement utilisés sur les circuits imprimés. Toutefois, il va de soi que les boucles magnétiques peuvent être réalisées dans un tout autre matériau conducteur.The first and second magnetic loops 27, 28 are made of copper strip segments, which are conventionally used on printed circuits. However, it goes without saying that the magnetic loops can be made of any other conductive material.
Les première et deuxième boucles magnétiques 27,28 sont respectivement de forme globalement annulaire et tubulaire. Ainsi, cette configuration de la première antenne 11 permet de maximiser la puissance rayonnée et de rayonner de manière quasiment isotrope.The first and second magnetic loops 27, 28 are respectively of generally annular and tubular shape. Thus, this configuration of the first antenna 11 makes it possible to maximize the radiated power and to radiate in an almost isotropic manner.
La première antenne 11 est de préférence accordée de manière à ce qu'elle résonne à une fréquence déterminée de la porteuse dans le produit liquide 3 contenu dans le récipient 2. En effet, la fréquence de résonnance de ladite première antenne 11 varie en fonction notamment de la permittivité du produit liquide dans lequel est disposée ladite première antenne 11. Ainsi, on pourra relever un écart d'environ 50 MHz entre la résonnance dans l'air et celle dans ledit produit liquide 3. Le fait d'accorder la première antenne 11 permet donc d'optimiser la transmission d'énergie entre les première et deuxième antennes 11,12.The first antenna 11 is preferably tuned so that it resonates at a predetermined frequency of the carrier in the liquid product 3 contained in the container 2. In fact, the resonant frequency of said first antenna 11 varies according to particular the permittivity of the liquid product in which the first antenna 11 is disposed. Thus, a difference of approximately 50 MHz can be noted between the resonance in the air and that in the said liquid product 3. The fact of tuning the first antenna 11 thus makes it possible to optimize the transmission of energy between the first and second antennas 11, 12.
Par ailleurs, on sait que la performance de l'antenne et/ou la fréquence de résonnance sont fonction d'au moins les paramètres suivants : - la distance D entre le circuit imprimé 25 portant la première boucle 27 magnétique et le bas de la deuxième boucle 28 magnétique, - les diamètres des première et deuxième boucles 27,28 magnétiques, - les matériaux des éléments 7,8 de la particule 4 associée à la première antenne 11, - la position de la deuxième boucle 28 magnétique vis-à-vis des plans de masse, - la largeur de la deuxième boucle 28 magnétique, et - la largeur de la piste de la première boucle 27 magnétique. L'Homme du Métier n'aura aucune difficulté pour adapter ces différents paramètres afin d'obtenir la fréquence de résonnance de la première antenne 11 souhaitée.Furthermore, it is known that the performance of the antenna and / or the resonance frequency are a function of at least the following parameters: the distance D between the printed circuit 25 carrying the first magnetic loop 27 and the bottom of the second magnetic loop 28, the diameters of the first and second magnetic loops 27, the materials of the elements 7,8 of the particle 4 associated with the first antenna 11, the position of the second magnetic loop vis-à-vis ground planes, the width of the second magnetic loop, and the width of the track of the first magnetic loop. Those skilled in the art will have no difficulty in adapting these different parameters in order to obtain the resonance frequency of the first desired antenna 11.
Ainsi, les paramètres précédemment cités sont configurés pour la première antenne 11 résonne dans le produit liquide 3 à une fréquence de la porteuse de préférence égale à 434 MHz.Thus, the aforementioned parameters are configured for the first antenna 11 resonates in the liquid product 3 at a frequency of the carrier preferably equal to 434 MHz.
Cette fréquence de la porteuse est particulièrement intéressante car, d'une part, elle appartient aux bandes de fréquences, appelées Bandes ISM (Industrielle Scientifique et Médicale) , qui sont d'utilisation libre et sans licence et, d'autre part, elle représente le meilleur compromis entre la portée dans l'eau, qui diminue avec la fréquence, et l'efficacité des antennes (fonction de la taille), qui augmente avec la fréquence.This frequency of the carrier is particularly interesting because, on the one hand, it belongs to the frequency bands, called ISM bands (Industrial Scientific and Medical), which are of free use and without license and, on the other hand, it represents the best compromise between the range in the water, which decreases with the frequency, and the efficiency of the antennas (function of the size), which increases with the frequency.
Toutefois, on comprend bien que ladite fréquence de la porteuse de 434 Mhz sera alors à adapter en fonction de la nature du ou des produits liquides 3 de travail.However, it is well understood that said carrier frequency of 434 Mhz will then be adapted according to the nature of the liquid product or work 3.
La source d'énergie 26, qui permet une autonomie du dispositif de communication 10, est de préférence une pile plate, qui, dans la configuration décrite, fait alors office de plan de masse pour la première antenne 11.The energy source 26, which allows an autonomy of the communication device 10, is preferably a flat cell, which, in the configuration described, then acts as a ground plane for the first antenna 11.
On comprend bien que la source d'énergie 26 pourra être d'un tout type tel que, par exemple, une batterie sans sortir du cadre de la présente invention.It is understood that the energy source 26 may be of any type such as, for example, a battery without departing from the scope of the present invention.
Enfin, pour les mêmes raisons que celles évoquées précédemment pour le corps 13 de la deuxième antenne 12, la particule 4 recevant la première antenne 11, qui est destinée à être immergée dans le produit liquide 3, doit être étanche audit produit liquide 3. Pour cela, elle est réalisée de préférence à partir de matière synthétique de haute technicité pouvant résister : - aux différents types de stérilisations connus tels que chimiques, thermiques ou encore par rayonnement, - aux solvants et acides/bases - à des températures élevées, jusqu'à 200°C.Finally, for the same reasons as those mentioned above for the body 13 of the second antenna 12, the particle 4 receiving the first antenna 11, which is intended to be immersed in the liquid product 3, must be sealed to said liquid product 3. For this, it is preferably made from high-tech synthetic material that can withstand: - the various types of known sterilizations such as chemical, thermal or radiation, - solvents and acids / bases - at high temperatures, up to at 200 ° C.
Par ailleurs, la particule 4 doit avoir des propriétés mécaniques adaptées. Elle doit être notamment suffisamment rigide et résistante pour accepter les mouvements de produits liquides et les chocs présents à l'intérieur du récipient 2 de la cuve 1.Moreover, the particle 4 must have suitable mechanical properties. In particular, it must be sufficiently rigid and resistant to accept the movements of liquid products and the shocks present inside the vessel 2 of the vessel 1.
Pour cela, selon un mode de réalisation avantageux, la particule 4 est également réalisée à partir du polymère PEEK (PolyEtherEtherKetone en anglais, polyétheréthercétone en français).For this, according to an advantageous embodiment, the particle 4 is also made from the polymer PEEK (PolyEtherEtherKetone in English, polyetheretherketone in French).
Possibilités d'application industriellePossibilities of industrial application
Le dispositif de communication 10 selon l'invention s'applique à tout type de contenants utilisés dans des procédés industriels de fabrication à partir de liquide(s) tels que, par exemple, les cuves de stockage, les cuves de formulation dans le domaine de la pharmacie et/ou chimie, les bioréacteurs, les fermenteurs, les mélangeurs ou encore les poches à usage unique.The communication device 10 according to the invention is applicable to any type of container used in industrial manufacturing processes from liquid (s) such as, for example, storage tanks, formulation tanks in the field of pharmacy and / or chemistry, bioreactors, fermenters, mixers or even disposable bags.
Enfin, il va bien entendu de soi que la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation préférentiel et à la mise en œuvre décrits, mais qu'elle peut être modifiée ou adaptée en fonction des besoins ou des exigences particulières, sans pour autant sortir du cadre de 1'invention.Finally, it goes without saying that the present invention is not limited to the preferred embodiment and implementation described, but that it can be modified or adapted according to the needs or special requirements, without departing from the scope of the invention.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1656043A FR3053165A1 (en) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | IMMERSE BIDIRECTIONAL COMMUNICATION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1656043A FR3053165A1 (en) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | IMMERSE BIDIRECTIONAL COMMUNICATION DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3053165A1 true FR3053165A1 (en) | 2017-12-29 |
Family
ID=57750021
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR1656043A Withdrawn FR3053165A1 (en) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | IMMERSE BIDIRECTIONAL COMMUNICATION DEVICE |
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|---|---|
| FR (1) | FR3053165A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR3113909A1 (en) | 2020-09-10 | 2022-03-11 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | KIT FOR ANALYSIS AND MONITORING OF A PARAMETER, BY MEANS OF A MOBILE SENSOR, OF A CHEMICAL OR BIOCHEMICAL OR BIOLOGICAL REACTION IN A REACTION CHAMBER |
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