FR3105412A1 - Device for measuring and monitoring the temperature of an object - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif (1) de mesure et de surveillance de la température d’un objet, le dispositif (1) comprenant : un capteur de température (2) à bilame (3, 8) comprenant une partie mobile (3b, 8b) configuré pour se déplacer lors d’un changement de température, un moyen d’affichage permanent (5a, 9, 26, 27) d’au moins une valeur prédéfinie de température lorsque l’objet a atteint l’au moins une valeur prédéfinie, dans lequel la partie mobile (3b, 8b) est configurée pour initier l’affichage par le moyen d’affichage permanent (5a), l’affichage étant irréversible. Figure pour abrégé : [Fig. 1 ]The invention relates to a device (1) for measuring and monitoring the temperature of an object, the device (1) comprising: a temperature sensor (2) with a bimetallic strip (3, 8) comprising a movable part (3b, 8b) configured to move during a temperature change, a permanent display means (5a, 9, 26, 27) of at least one predefined temperature value when the object has reached the at least one value predefined, in which the mobile part (3b, 8b) is configured to initiate the display by the permanent display means (5a), the display being irreversible. Figure for abstract: [Fig. 1 ]
Description
La présente invention concerne un dispositif de mesure et de surveillance de la température d’un objet, comprenant un bilame.The present invention relates to a device for measuring and monitoring the temperature of an object, comprising a bimetallic strip.
Le domaine de l'invention est, de manière non limitative, celui des capteurs thermiques et thermométriques, et notamment des capteurs de température à mémoire.The field of the invention is, in a non-limiting manner, that of thermal and thermometric sensors, and in particular memory temperature sensors.
État de la techniqueState of the art
Dans les domaines de l’agroalimentaire, de l’industrie pharmaceutique, de l’art, du luxe ou du vin grand cru, il est commun que des produits, articles ou objets soient transportés de longues distances entre leur lieu de production et leur lieu de vente. Pendant le transport, les conditions extérieures peuvent varier de manière importante, et notamment la température des produits, articles ou objets. Par exemple, des périodes de stockage, notamment impromptues, dans des véhicules ou entrepôts peuvent faire atteindre des températures à l’objet qui peuvent irrémédiablement le détériorer, en réduire la qualité et donc sa valeur de vente potentielle, et ce sans que l’acheteur en a connaissance.In the fields of agrifood, the pharmaceutical industry, art, luxury or grand cru wine, it is common for products, articles or objects to be transported long distances between their place of production and their place. of sale. During transport, the external conditions may vary significantly, and in particular the temperature of the products, articles or objects. For example, periods of storage, in particular impromptu, in vehicles or warehouses can cause the object to reach temperatures that can irreparably deteriorate it, reduce its quality and therefore its potential sale value, without the buyer is aware of it.
Il est ainsi nécessaire de disposer d’un système de surveillance des températures atteintes par un objet afin de pouvoir garantir et prouver sa qualité intacte.It is therefore necessary to have a system for monitoring the temperatures reached by an object in order to be able to guarantee and prove its intact quality.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de mesure et de surveillance de la température d’un objet permettant de savoir si l’objet a atteint des températures préjudiciables à sa qualité.An object of the present invention is to propose a device for measuring and monitoring the temperature of an object making it possible to know whether the object has reached temperatures detrimental to its quality.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de mesure et de surveillance de la température d’un objet qui soit fiable et robuste pendant des longues périodes.Another object of the present invention is to provide a device for measuring and monitoring the temperature of an object which is reliable and robust for long periods.
Il est encore un but de la présente invention de proposer un dispositif de mesure et de surveillance de la température d’un objet permettant d’être directement être embarqué par ou intégré dans l’objet ou son emballage.It is another object of the present invention to provide a device for measuring and monitoring the temperature of an object allowing it to be directly embarked by or integrated into the object or its packaging.
Au moins un de ces buts est atteint avec un dispositif de mesure et de surveillance de la température d’un objet, le dispositif comprenantAt least one of these objects is achieved with a device for measuring and monitoring the temperature of an object, the device comprising
- un capteur de température à bilame comprenant une partie mobile configuré pour se déplacer lors d’un changement de température,a bimetallic temperature sensor comprising a movable part configured to move during a change in temperature,
- un moyen d’affichage permanent d’au moins une valeur prédéfinie de température lorsque l’objet a atteint l’au moins une valeur prédéfinie,means for permanently displaying at least one predefined temperature value when the object has reached the at least one predefined value,
dans lequel la partie mobile est configurée pour initier l’affichage par le moyen d’affichage permanent, l’affichage étant irréversible.wherein the movable part is configured to initiate the display by the permanent display means, the display being irreversible.
Le dispositif selon l’invention est un dispositif de mesure et de surveillance de la température d’un objet permettant de contrôler si des températures prédéfinies pour l’objet ont été dépassées ou sous-dépassées. Ce contrôle est possible grâce à l’affichage permanent du dispositif. L’affichage permanent est réalisé grâce à la force thermomécanique du bilame. L’affichage permanent étant irréversible, il est impossible de falsifier ou manipuler cet affichage permanent. Ceci est particulièrement important pour des objets ne devant pas dépasser ou sous-dépasser certaines températures car il risquerait d’être détériorés, abimés ou rendus inutilisables. Ces objets incluent, par exemple, des bouteilles de vin ou des liquoreux de grande valeur, des œuvres d’art telles que des peintures, ou des objets précieux dont l’exposition longue à des températures trop hautes ou trop basses leur ferait perdre leur valeur.The device according to the invention is a device for measuring and monitoring the temperature of an object making it possible to check whether predefined temperatures for the object have been exceeded or under-exceeded. This control is possible thanks to the permanent display of the device. The permanent display is produced thanks to the thermomechanical force of the bimetallic strip. The permanent display being irreversible, it is impossible to falsify or manipulate this permanent display. This is particularly important for objects that must not exceed or underexceed certain temperatures because they risk being deteriorated, damaged or rendered unusable. These objects include, for example, bottles of wine or liqueurs of great value, works of art such as paintings, or precious objects whose long exposure to temperatures that are too high or too low would cause them to lose their value. .
Les valeurs de température prédéfinies peuvent être des températures qui soient préjudiciables pour les propriétés annoncées et la qualité de l’objet. Il s’agit notamment des températures minimales et/ou maximales que l’objet ne doit pas dépasser ou sous-dépasser. Les températures prédéfinies peuvent également inclure des valeurs intermédiaires entre les valeurs minimales et maximales.The predefined temperature values can be temperatures which are detrimental for the advertised properties and the quality of the object. These include the minimum and/or maximum temperatures that the object must not exceed or undershoot. The preset temperatures can also include intermediate values between the minimum and maximum values.
Le bilame est une pièce métallique fabriquée à partir de bimétal, réalisé par laminage de deux bandes de métal ayant coefficients de dilatation thermique différents. La bande ainsi obtenue a la propriété de se déformer lorsqu’elle est soumise à un changement de température. Cette déformation peut être continue et progressive ou brusque (dite cloquante). L’amplitude de mouvement peut être choisi en fonction de l’objet à la surveillance duquel le dispositif est destiné et donc en fonction de la gamme de températures autorisées pour cet objet. La taille du bilame (épaisseur et largeur des bandes de métal et, éventuellement, le nombre de spirales) définit la gamme de températures à sonder, ainsi que la force nécessaire pour réaliser le marquage permanent.The bimetallic strip is a metal part made from bimetal, produced by rolling two strips of metal with different coefficients of thermal expansion. The strip thus obtained has the property of deforming when subjected to a change in temperature. This deformation can be continuous and progressive or abrupt (known as blistering). The amplitude of movement can be chosen according to the object for which the device is intended to be monitored and therefore according to the range of temperatures authorized for this object. The size of the bimetallic strip (thickness and width of the metal strips and, possibly, the number of spirals) defines the range of temperatures to be probed, as well as the force necessary to carry out the permanent marking.
Un capteur de température à bilame a de nombreux avantages. Il est simple à fabriquer et peu coûteux, fiable et a une durée de vie importante. Le dispositif selon la présente invention n’ayant pas besoin d’alimentation électrique pour fonctionner, il est très robuste et résistant. De plus, n’étant pas basé sur des processus chimiques (par exemple à base de colorants ou polymères thermosensibles), il est inerte face aux attaques chimiques de l’environnement.A bimetallic temperature sensor has many advantages. It is simple to manufacture and inexpensive, reliable and has a long service life. Since the device according to the present invention does not need a power supply to operate, it is very robust and resistant. Moreover, not being based on chemical processes (for example based on heat-sensitive dyes or polymers), it is inert against chemical attacks from the environment.
De manière avantageuse, le capteur à bilame peut être de taille micrométrique (de taille inférieure au millimètre). Grâce à sa petite taille, le capteur bénéficie d’un très bon couplage thermique avec son environnement et notamment l’objet dont la température est à surveiller.Advantageously, the bimetal sensor can be of micrometric size (of size less than one millimeter). Thanks to its small size, the sensor benefits from very good thermal coupling with its environment and in particular the object whose temperature is to be monitored.
Selon un mode de réalisation, l’au moins une valeur prédéfinie de température peut comprendre une valeur minimale et/ou une valeur maximale de la température autorisée pour l’objet.According to one embodiment, the at least one predefined temperature value may comprise a minimum value and/or a maximum value of the temperature authorized for the object.
Selon un exemple, deux valeurs prédéfinies peuvent délimiter une plage de températures autorisées pour l’objet.According to an example, two predefined values can delimit a range of temperatures authorized for the object.
Selon un mode de réalisation nullement limitatif, le moyen d’affichage permanent peut comprendre au moins un élément mécanique déplaçable configuré pour être déplacé de manière définitive par la partie mobile lorsque l’objet a atteint l’au moins une valeur prédéfinie de température.According to a non-limiting embodiment, the permanent display means may comprise at least one movable mechanical element configured to be moved definitively by the movable part when the object has reached the at least one predefined temperature value.
Selon un exemple, l’élément mécanique déplaçable peut être une micro-pièce amovible.According to one example, the movable mechanical element can be a removable micro-part.
Alternativement ou en plus, le moyen d’affichage permanent peut comprendre au moins un élément mécanique fixe configuré pour être cassé par la partie mobile du bilame lorsque l’objet a atteint l’au moins une valeur prédéfinie de température.Alternatively or in addition, the permanent display means can comprise at least one fixed mechanical element configured to be broken by the moving part of the bimetallic strip when the object has reached the at least one predefined temperature value.
L’élément mécanique fixe peut être, par exemple, un micro-plot, ou micro-cil, fixé sur une partie immobile du dispositif, tel que le bord ou le fond d’un boitier du dispositif. L’élément mécanique fixe est conçu, par sa forme et son épaisseur définissant une fragilité mécanique, pour être facilement cassé par le bilame.The fixed mechanical element can be, for example, a micro-stud, or micro-lash, fixed to a stationary part of the device, such as the edge or the bottom of a case of the device. The fixed mechanical element is designed, by its shape and its thickness defining a mechanical fragility, to be easily broken by the bimetallic strip.
Ces éléments mécaniques sont de taille micrométrique, réalisés par des techniques de micro-fabrication et de micro-électronique, et peuvent donc être cassés ou déplacés par un bilame de petite taille. Le capteur à bilame peut alors avoir une taille inférieure à quelques millimètres. Cet aspect assure un couplage thermique optimal avec l’objet dont la température doit être surveillée.These mechanical elements are of micrometric size, produced by micro-fabrication and micro-electronics techniques, and can therefore be broken or moved by a small bimetallic strip. The bimetal sensor can then have a size of less than a few millimeters. This aspect ensures optimal thermal coupling with the object whose temperature is to be monitored.
Selon encore une autre variante, le moyen d’affichage permanent peut être réalisé par le marquage permanent, par la partie mobile, d’un support de marquage du dispositif lorsque l’objet a atteint l’au moins une valeur prédéfinie de température.According to yet another variant, the permanent display means can be produced by the permanent marking, by the mobile part, of a marking support of the device when the object has reached at least one predefined temperature value.
Il est par exemple possible que la partie mobile du bilame raie le fond ou le bord d’un boitier du dispositif afin d’y laisser une trace de l’amplitude de mouvement effectué par la partie mobile. Le support de marquage peut être préalablement préparé par le dépôt d’une couche de résine ou de cire dont le marquage est particulièrement aisé.It is for example possible that the mobile part of the bimetallic strip scratches the bottom or the edge of a case of the device in order to leave a trace of the amplitude of movement carried out by the mobile part. The marking medium can be prepared beforehand by depositing a layer of resin or wax, the marking of which is particularly easy.
Le capteur à bilame peut être conçu, par le choix des métaux et leurs dimensions, pour avoir une force thermomécanique déterminée, adaptée pour réaliser le marquage permanent.The bimetallic sensor can be designed, by the choice of metals and their dimensions, to have a determined thermomechanical force, suitable for carrying out permanent marking.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif peut comprendre en outre des moyens de déclenchement configurés pour :According to a particularly advantageous embodiment, the device may further comprise triggering means configured to:
- maintenir la partie mobile du capteur de température à une position neutre fixe par rapport au moyen d’affichage permanent,maintain the moving part of the temperature sensor in a fixed neutral position relative to the permanent display means,
- déclencher la mesure de la température de l’objet par un utilisateur.trigger the measurement of the temperature of the object by a user.
Ainsi, il peut être garanti que l’affichage permanent concerne réellement l’objet auquel le dispositif de mesure est destiné, et que la température de l’objet est surveillée pendant une période souhaitée par un utilisateur.Thus, it can be ensured that the permanent display actually relates to the object for which the measuring device is intended, and that the temperature of the object is monitored for a period desired by a user.
Selon des exemples, les moyens de déclenchement peuvent comprendre:According to examples, the triggering means may include:
- un aimant, lorsque le bilame est en matériau magnétique, oua magnet, when the bimetallic strip is made of magnetic material, or
- une goupille,a pin,
configurés pour être retirés du dispositif par un utilisateur pour réaliser le déclenchement.configured to be removed from the device by a user to effect triggering.
Lorsque le dispositif selon l’invention présente un système de déclenchement par retrait d’une goupille, il garde ses propriétés d’inviolabilité de son fonctionnement. Le système de déclenchement par aimant est plus simple à mettre en œuvre. Cependant, comme dans ce cas le bilame est constitué de matériaux magnétiques et peut de ce fait être manipulé de l’extérieur, le degré d’inviolabilité du dispositif est diminué.When the device according to the invention has a trigger system by removing a pin, it retains its properties of inviolability of its operation. The magnet trigger system is simpler to implement. However, as in this case the bimetallic strip is made of magnetic materials and can therefore be manipulated from the outside, the degree of inviolability of the device is reduced.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif selon l’invention peut comprendre en outre un moyen d’affichage instantané pour afficher, avec la partie mobile du bilame, la température instantanée détectée par le capteur.According to a particularly advantageous embodiment, the device according to the invention may also comprise an instantaneous display means for displaying, with the mobile part of the bimetallic strip, the instantaneous temperature detected by the sensor.
Ainsi, il est possible de suivre visuellement la température de l’objet en temps réel. Ceci permet de prendre des mesures de maintien de l’objet à une température souhaitable si cela s’avère nécessaire.Thus, it is possible to visually monitor the temperature of the object in real time. This allows measures to be taken to keep the object at a desirable temperature if necessary.
Selon un mode de réalisation, le capteur peut comprendre un bilame à ressort et/ou un bilame cloquant.According to one embodiment, the sensor may comprise a spring bimetallic strip and/or a blistering bimetallic strip.
Un bilame à ressort est un bilame agencé en spirale dont l’une des extrémités est fixe et l’autre extrémité est mobile. Lorsque le bilame est soumis à un changement de température, l’extrémité mobile se déplace circulairement suivant un arc de cercle déterminé. Ce type de bilame permet donc de suivre la température instantanée de l’objet.A spring bimetallic strip is a bimetallic strip arranged in a spiral, one end of which is fixed and the other end is mobile. When the bimetallic strip is subjected to a change in temperature, the mobile end moves circularly along a determined arc of a circle. This type of bimetallic strip therefore makes it possible to monitor the instantaneous temperature of the object.
Un bilame cloquant est un bilame à déplacement brusque lorsqu’une certaine température est atteinte, cette valeur de température dépendant des propriétés thermomécaniques du bilame. Un capteur avec un tel bilame est donc particulièrement adapté pour un objet dont une seule valeur de température ne doit pas être dépassée ou sous-dépassée.A blistering bimetallic strip is a bimetallic strip with sudden displacement when a certain temperature is reached, this temperature value depending on the thermomechanical properties of the bimetallic strip. A sensor with such a bimetallic strip is therefore particularly suitable for an object of which a single temperature value must not be exceeded or under-exceeded.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de mesure peut être solidaire avec l’objet et/ou un emballage de l’objet.According to a preferred embodiment, the measuring device can be integral with the object and/or a packaging of the object.
Par exemple, le dispositif peut être intégré dans une bouteille de vin pour surveiller la température du vin pendant sa conservation. Le dispositif, observable depuis l’extérieur de la bouteille, permet de vérifier que le vin a vieilli dans des conditions de température appropriées pour garantir la qualité du vin. Le dispositif selon l’invention apporte ainsi une réelle valeur ajoutée à un acheteur.For example, the device can be integrated into a bottle of wine to monitor the temperature of the wine during its storage. The device, which can be observed from outside the bottle, makes it possible to verify that the wine has aged under appropriate temperature conditions to guarantee the quality of the wine. The device according to the invention thus brings real added value to a buyer.
Description des figures et modes de réalisationDescription of figures and embodiments
D’autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l’examen de la description détaillée d’exemples nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels:Other advantages and characteristics will appear on examination of the detailed description of non-limiting examples, and of the appended drawings in which:
- [Fig.1] la Figure 1 est une représentation schématique partielle d’un exemple de réalisation non-limitatif d’un dispositif de mesure selon l’invention;[Fig.1] Figure 1 is a partial schematic representation of a non-limiting exemplary embodiment of a measuring device according to the invention;
- [Fig.2] la Figure 2 est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non-limitatif du dispositif de mesure selon l’invention;[Fig.2] Figure 2 is a schematic representation of a non-limiting embodiment of the measuring device according to the invention;
- [Fig.3] la Figure 3 est une représentation schématique d’exemples de masques de lithographie pour la fabrication du dispositif selon des modes de réalisation de l’invention;[Fig.3] Figure 3 is a schematic representation of examples of lithography masks for the fabrication of the device according to embodiments of the invention;
- [Fig.4] la Figure 4 est une représentation schématique partielle d’un exemple de réalisation non-limitatif du dispositif de mesure selon l’invention;[Fig.4] Figure 4 is a partial schematic representation of a non-limiting exemplary embodiment of the measuring device according to the invention;
- [Fig.5] la Figure 5 est une représentation schématique partielle d’un autre exemple de réalisation non-limitatif du dispositif de mesure selon l’invention;[Fig.5] Figure 5 is a partial schematic representation of another non-limiting embodiment of the measuring device according to the invention;
- [Fig.6] la Figure 6 est une représentation schématique partielle d’un autre exemple de réalisation non-limitatif du dispositif de mesure selon l’invention;[Fig.6] Figure 6 is a partial schematic representation of another non-limiting embodiment of the measuring device according to the invention;
- [Fig.7a] la Figure 7a est une représentation schématique de configurations du dispositif de mesure selon des modes de réalisation de l’invention;[Fig.7a] Figure 7a is a schematic representation of configurations of the measuring device according to embodiments of the invention;
- [Fig.7b] la Figure 7b est une représentation schématique d’autres configurations du dispositif de mesure selon des modes de réalisation de l’invention;[Fig.7b] Figure 7b is a schematic representation of other configurations of the measuring device according to embodiments of the invention;
- [Fig.7c] la Figure 7c est une représentation schématique d’une configuration du dispositif de mesure selon un mode de réalisation de l’invention; et[Fig.7c] Figure 7c is a schematic representation of a configuration of the measuring device according to one embodiment of the invention; And
- [Fig.7d] la Figure 7d est une représentation schématique d’une configuration du dispositif de mesure selon un autre mode de réalisation de l’invention.[Fig.7d] Figure 7d is a schematic representation of a configuration of the measuring device according to another embodiment of the invention.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.It is understood that the embodiments which will be described below are in no way limiting. In particular, variants of the invention may be imagined comprising only a selection of characteristics described below isolated from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the prior art. This selection includes at least one preferably functional feature without structural details, or with only part of the structural details if only this part is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.In particular, all the variants and all the embodiments described can be combined with each other if nothing prevents this combination from a technical point of view.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, the elements common to several figures retain the same reference.
La Figure 1 est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non-limitatif d’un dispositif de mesure de la température d’un objet selon l’invention.Figure 1 is a schematic representation of a non-limiting embodiment of a device for measuring the temperature of an object according to the invention.
Le dispositif 1, représenté sur la Figure 1, comprend un boitier 4 (dont une partie est illustrée sur la Figure 1) avec un capteur de température 2 à bilame 3. Le bilame 3 est un bilame à ressort dont une première extrémité 3a est fixée au boitier 4. La seconde extrémité est libre et mobile et comprend une partie repliée. L’extrémité mobile 3b peut avoir la forme d’une lame et fonctionner comme une aiguille d’un éventuel affichage analogique (voir ci-dessous).The device 1, shown in Figure 1, comprises a box 4 (part of which is shown in Figure 1) with a temperature sensor 2 with bimetallic strip 3. The bimetallic strip 3 is a spring bimetallic strip, one end 3a of which is fixed to the box 4. The second end is free and mobile and comprises a folded part. The movable end 3b can have the shape of a blade and function as a needle of a possible analog display (see below).
La Figure 2 montre un autre exemple de réalisation non-limitatif d’un dispositif selon l’invention, dans une vue éclatée.Figure 2 shows another non-limiting embodiment of a device according to the invention, in an exploded view.
Le boitier 4 est conçu de telle sorte à ce que le dispositif 1 puisse être fixé ou intégré à l’objet dont la température doit être surveillée. Le boitier 4 est fermé, sur sa partie supérieure, par une plaque transparente de protection pour pouvoir observer le capteur 2 de l’extérieur, tel qu’illustré sur la Figure 2. La plaque 6 peut être en verre, par exemple.The box 4 is designed in such a way that the device 1 can be fixed or integrated into the object whose temperature is to be monitored. The box 4 is closed, on its upper part, by a transparent protective plate to be able to observe the sensor 2 from the outside, as illustrated in Figure 2. The plate 6 can be made of glass, for example.
Le dispositif 1 selon le mode de réalisation représenté sur la Figure 1 comprend également un élément d’affichage 5 fixée sur le boitier 4. L’élément d’affichage 5 comprend plusieurs micro-plots 5a, ou micro-cils, suspendus vers l’intérieur du boitier 4. Ces micro-plots 5a ainsi que leur emplacement par rapport au bilame 3 constituent des moyens d’affichage de la température permanent.The device 1 according to the embodiment shown in Figure 1 also comprises a display element 5 fixed to the case 4. The display element 5 comprises several micro-dots 5a, or micro-cilia, suspended towards the inside the box 4. These micro-studs 5a as well as their location relative to the bimetallic strip 3 constitute permanent temperature display means.
Selon des variantes, l’élément d’affichage 5 peut comprendre un nombre différent de micro-plots 5a. Bien entendu, les micro-plots peuvent également être agencés «debout» sur le fond du boitier 4.According to variants, the display element 5 can comprise a different number of micro-studs 5a. Of course, the micro-studs can also be arranged "upright" on the bottom of the box 4.
Les micro-plots 5a sont agencés de telle sorte à ce que l’extrémité mobile 3a du bilame 3 les casse à des températures prédéfinies.The micro-studs 5a are arranged in such a way that the mobile end 3a of the bimetallic strip 3 breaks them at predefined temperatures.
En effet, lorsque le bilame 3 se déforme suite à un changement de température, sa seconde extrémité 3b mobile effectue un mouvement selon un arc de cercle. Selon l’amplitude de la variation de température et donc du mouvement, l’extrémité mobile 3b casse un ou plusieurs des micro-plots 5a suspendus. Les micro-plots 5a intacts et/ou cassés constituent alors un affichage permanent de la température que l’objet a atteint pendant une période de surveillance définie par un utilisateur. Cet affichage est, par nature, irréversible. Les micro-plots 5a étant agencés dans le boitier ne sont pas accessibles par l’extérieur, si bien que l’affichage est aussi inviolable.Indeed, when the bimetallic strip 3 deforms following a change in temperature, its second mobile end 3b performs a movement according to an arc of a circle. Depending on the amplitude of the temperature variation and therefore of the movement, the mobile end 3b breaks one or more of the suspended micro-studs 5a. The intact and/or broken micro-plots 5a then constitute a permanent display of the temperature that the object has reached during a monitoring period defined by a user. This display is, by nature, irreversible. The micro-plots 5a being arranged in the case are not accessible from the outside, so that the display is also inviolable.
La Figure 3 est une représentation schématique d’exemples de masques 30 de lithographie pour la fabrication d’éléments d’affichage 5 comprenant des micro-plots 5a selon des modes de réalisation de l’invention.Ces masques 30 peuvent être utilisés pour fabriquer les éléments 5 dans une feuille de verre, de silicium ou de plastique, ou tout autre matériau cassant. Les formes des micro-plots obtenus définissent leur fragilité et leur résistance à une force latérale, telle qu’exercée par l’extrémité mobile du bilame du capteur.FIG. 3 is a schematic representation of examples of lithography masks 30 for the manufacture of display elements 5 comprising micro-dots 5a according to embodiments of the invention. These masks 30 can be used to manufacture the elements 5 in a sheet of glass, silicon or plastic, or any other brittle material. The shapes of the micro-studs obtained define their fragility and their resistance to a lateral force, as exerted by the mobile end of the bimetallic strip of the sensor.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens d’affichage permanent peuvent comprendre un ou plusieurs éléments mécaniques déplaçables. Ces éléments peuvent être, par exemple, des plots qui s’inclinent ou se déplacent, ou des éléments qui se mettent en rotation. Lorsque le bilame se déforme suite à un changement de température et en fonction de l’amplitude du mouvement de son extrémité mobile, ce dernier peut déplacer de manière définitive le ou les éléments. Ce déplacement est irréversible afin de réaliser l’affichage permanente de la température atteinte par l’objet.According to another embodiment, the permanent display means can comprise one or more movable mechanical elements. These elements can be, for example, studs that tilt or move, or elements that rotate. When the bimetallic strip deforms following a change in temperature and depending on the amplitude of the movement of its mobile end, the latter can permanently move the element(s). This movement is irreversible in order to achieve the permanent display of the temperature reached by the object.
La Figure 4 montre schématiquement un bilame 3 d’un dispositif selon l’invention et une roue extérieure 24. Les autres éléments du dispositif sont omis pour plus de clarté. La roue extérieure 24 peut par exemple être une roue crantée. Lorsque le bilame 3 se déforme, son extrémité mobile 3b est amenée à tourner la roue extérieure 24 en poussant une saillie 25. Dans l’exemple représenté, la roue 24 tourne dans le sens des aiguilles d’une montre. La roue 24 est équipée d’une pièce de contre-retour (non représentée) pour l’empêcher de tourner dans l’autre sens pour ne pas revenir en arrière. Par exemple, pour une roue crantée, le contre-retour peut être réalisé par un cliquet. Lorsque l’objet dont la température est surveillée a atteint une température, la roue extérieure 24 a tourné et un indicateur 26 montre la température atteinte, par exemple sur une échelle 27. Dans l’exemple représenté, la température critique de l’objet est une température maximale Tmax. Une deuxième roue concentrique avec un cliquet inversé (non représentés) et indépendante de la première roue 24 peut de la même façon indiquer, de manière irréversible, une température critique minimale Tminde l’objet.Figure 4 schematically shows a bimetallic strip 3 of a device according to the invention and an outer wheel 24. The other elements of the device are omitted for greater clarity. The outer wheel 24 can for example be a toothed wheel. When the bimetallic strip 3 deforms, its movable end 3b is caused to turn the outer wheel 24 by pushing a projection 25. In the example shown, the wheel 24 rotates clockwise. The wheel 24 is equipped with a counter-return part (not shown) to prevent it from turning in the other direction so as not to go back. For example, for a toothed wheel, the counter-return can be achieved by a pawl. When the object whose temperature is being monitored has reached a temperature, the outer wheel 24 has turned and an indicator 26 shows the temperature reached, for example on a scale 27. In the example shown, the critical temperature of the object is a maximum temperature T max . A second concentric wheel with an inverted ratchet (not shown) and independent of the first wheel 24 can in the same way indicate, irreversibly, a minimum critical temperature T min of the object.
Selon encore un autre mode de réalisation, il est également possible de réaliser l’affichage permanent par un marquage permanent par la partie mobile. Ce marquage peut, par exemple, être effectué dans une résine ou une cire déposée sur le fond ou sur le bord du boitier. La trace laissée par la partie mobile du bilame donne alors la gamme de températures que l’objet a subie, et les deux extrémités de la trace donnent les températures extrémales atteintes par l’objet.According to yet another embodiment, it is also possible to carry out the permanent display by permanent marking by the mobile part. This marking can, for example, be made in a resin or a wax deposited on the bottom or on the edge of the case. The trace left by the mobile part of the bimetallic strip then gives the range of temperatures that the object has undergone, and the two ends of the trace give the extreme temperatures reached by the object.
Le dispositif selon la présente invention étant destiné à surveiller la température d’un objet, le dispositif peut être pourvu d’un système de déclenchement permettant à un opérateur ou usager de déclencher le dispositif au moment où il le souhaite. Ceci évite un affichage permanant par erreur, par exemple lorsque le dispositif n’est pas encore en contact avec l’objet. Dans ce cas, dû à l’irréversibilité de l’affichage permanant, le dispositif deviendrait inutilisable pour l’objet auquel il est destiné.The device according to the present invention being intended to monitor the temperature of an object, the device can be provided with a triggering system allowing an operator or user to trigger the device at the moment he wishes. This avoids a permanent display by mistake, for example when the device is not yet in contact with the object. In this case, due to the irreversibility of the permanent display, the device would become unusable for the purpose for which it is intended.
Un tel système de déclenchement est adapté pour maintenir la partie mobile du bilame à une position neutre fixe et pour déclencher la mesure de la température de l’objet par un utilisateur.Such a triggering system is suitable for maintaining the mobile part of the bimetallic strip in a fixed neutral position and for triggering the measurement of the temperature of the object by a user.
Selon un exemple de réalisation, des moyens de déclenchement peuvent comprendre un aimant, lorsque le bilame est en matériau magnétique. Cet exemple de réalisation est illustré sur la Figure 5. Un aimant 20 est posé ou collé sur l’extérieur du boitier 4 au niveau de l’extrémité mobile 3b du bilame 3 afin de maintenir cette extrémité 3b en place. Un emplacement 21 prévu pour placer l’aimant 20 peut être gravé dans le verre 6 de protection. L’aimant 20 empêche l’extrémité 3b de se déplacer quelques soient les conditions extérieures, et même en cas de changement de température. Lorsque l’utilisateur veut déclencher le fonctionnement du dispositif, il lui suffit de retirer l’aimant 20.According to an exemplary embodiment, trigger means may comprise a magnet, when the bimetallic strip is made of magnetic material. This embodiment is illustrated in Figure 5. A magnet 20 is placed or glued to the outside of the box 4 at the level of the mobile end 3b of the bimetallic strip 3 in order to hold this end 3b in place. A location 21 provided for placing the magnet 20 can be engraved in the glass 6 of protection. The magnet 20 prevents the end 3b from moving regardless of the external conditions, and even in the event of a change in temperature. When the user wants to trigger the operation of the device, he just has to remove the magnet 20.
Selon un autre exemple de réalisation, les moyens de déclenchement peuvent comprendre une goupille maintenant la partie mobile du bilame en place à une position neutre. Cet exemple de réalisation est illustré sur la Figure 6. Un cavalier 22 (ou une goupille) traversant le verre 6 de protection peut être posé sur l’extrémité mobile 3b du bilame 3 afin de la maintenir en place. Une ouverture 23 est prévue dans le verre 6 de protection à cet effet. Lorsque l’utilisateur veut déclencher le fonctionnement du dispositif, il lui suffit de retirer la goupille 22.According to another exemplary embodiment, the triggering means may comprise a pin holding the movable part of the bimetallic strip in place at a neutral position. This embodiment is illustrated in Figure 6. A jumper 22 (or a pin) passing through the protective glass 6 can be placed on the movable end 3b of the bimetallic strip 3 in order to hold it in place. An opening 23 is provided in the protective glass 6 for this purpose. When the user wants to trigger the operation of the device, he just has to remove the pin 22.
De manière avantageuse, le dispositif selon l’invention peut en outre comprendre, un moyen d’affichage instantané pour afficher la température instantanée de l’objet détectée par le capteur. Cet affichage analogique permet d’observer la température de l’objet à tout moment et de prendre des mesures de maintien de l’objet à une température souhaitable si cela s’avère nécessaire.Advantageously, the device according to the invention can also comprise an instantaneous display means for displaying the instantaneous temperature of the object detected by the sensor. This analog display allows the temperature of the object to be observed at all times and action to be taken to maintain the object at a desirable temperature if necessary.
Selon un exemple de réalisation, le fond du boitier 4 peut être gravé avec des rainures 7 en forme de graduations. Cet exemple est illustré sur les Figures 5 et 6. Les rainures 7 correspondent à des températures bien définies et permettent ainsi de lire la température actuelle directement.According to an exemplary embodiment, the bottom of the case 4 can be engraved with grooves 7 in the form of graduations. This example is illustrated in Figures 5 and 6. The grooves 7 correspond to well-defined temperatures and thus make it possible to read the current temperature directly.
Le capteur de température du dispositif selon la présente invention peut fonctionner avec un bilame à ressort, comme décrit ci-dessus, ou un bilame cloquant.The temperature sensor of the device according to the present invention can operate with a spring bimetallic strip, as described above, or a blistering bimetallic strip.
Un bilame cloquant est un bilame à déplacement brusque lorsqu’une valeur prédéfinie de température (dite température de déclenchement) est atteinte. Un capteur avec un bilame cloquant est particulièrement adapté pour un objet dont une seule valeur de température ne doit pas être (sous)dépassée. Pour son emploi dans le dispositif selon l’invention, la première extrémité du bilame est fixée au boitier et la seconde extrémité est mobile.A blistering bimetallic strip is a bimetallic strip that moves suddenly when a predefined temperature value (known as the tripping temperature) is reached. A sensor with a blistering bimetallic strip is particularly suitable for an object for which a single temperature value must not be (under)exceeded. For its use in the device according to the invention, the first end of the bimetallic strip is fixed to the box and the second end is movable.
Le capteur de température peut également comprendre une combinaison d’un bilame à ressort et un bilame cloquant.The temperature sensor may also include a combination of a spring-loaded bimetallic strip and a blistering bimetallic strip.
Les Figures 7a à 7d montrent schématiquement différentes configurations du capteur de température avec des moyens d’affichage différents.Figures 7a to 7d schematically show different configurations of the temperature sensor with different display means.
La Figure 7a montre un bilame à ressort 3 dont la partie mobile 3b casse un micro-plot 5a (en haut de la Figure) ou déplace un élément mécanique 9 (en bas) lorsqu’une valeur prédéfinie de température est (sous)dépassée. La Figure 7b montre un bilame cloquant 8 dont la partie mobile 8b casse un micro-plot 5a (en haut de la Figure) ou déplace un élément mécanique 9 (en bas) lorsqu’une valeur prédéfinie de température est (sous)dépassée.Figure 7a shows a spring bimetallic strip 3 whose mobile part 3b breaks a micro-stud 5a (top of the Figure) or moves a mechanical element 9 (bottom) when a predefined temperature value is (under)exceeded. Figure 7b shows a blistering bimetallic strip 8 whose mobile part 8b breaks a micro-stud 5a (top of the Figure) or moves a mechanical element 9 (bottom) when a predefined temperature value is (under)exceeded.
Les Figures 7c et 7d montrent des capteurs comprenant un bilame cloquant 8 fixé à la partie mobile 3b d’un bilame à ressort 3. Lors d’un changement de température T°1 n’atteignant pas la température de déclenchement T°2 du bilame cloquant 8, l’extrémité mobile 3b du bilame à ressort 3 se déplace, entrainant le bilame cloquant 8. Ce dernier peut alors servir pour indiquer la température instantanée T° sur les graduations 7 présentes dans le boitier du dispositif. Lorsque la température de déclenchement T°2 du bilame cloquant est atteinte, l’extrémité du bilame cloquant peut casser un micro-plot 5a (Figure 7c) ou déplacer un élément déplaçable 9 (Figure 7d).Figures 7c and 7d show sensors comprising a blistering bimetallic strip 8 fixed to the mobile part 3b of a spring bimetallic strip 3. During a temperature change T°1 not reaching the tripping temperature T°2 of the bimetallic strip 8, the movable end 3b of the spring bimetallic strip 3 moves, driving the blistering bimetallic strip 8. The latter can then be used to indicate the instantaneous temperature T° on the graduations 7 present in the case of the device. When the triggering temperature T°2 of the blistering bimetallic strip is reached, the end of the blistering bimetallic strip can break a micro-stud 5a (Figure 7c) or move a movable element 9 (Figure 7d).
Bien entendu, d’autres configurations du dispositif que celle représentées sur les Figures 7a à 7d peuvent être envisagées.Of course, other configurations of the device than those shown in Figures 7a to 7d can be envisaged.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention.
Claims (10)
- un capteur de température (2) à bilame (3, 8) comprenant une partie mobile (3b, 8b) configuré pour se déplacer lors d’un changement de température,
- un moyen d’affichage permanent (5a, 9, 26, 27) d’au moins une valeur prédéfinie de température lorsque l’objet a atteint l’au moins une valeur prédéfinie,
- a temperature sensor (2) with bimetallic strip (3, 8) comprising a movable part (3b, 8b) configured to move during a temperature change,
- a permanent display means (5a, 9, 26, 27) of at least one predefined temperature value when the object has reached the at least one predefined value,
- maintenir la partie mobile (3b, 8b) du capteur de température (2) à une position neutre fixe par rapport au moyen d’affichage permanent (5a, 9, 26, 27),
- déclencher la mesure de la température de l’objet par un utilisateur.
- maintain the mobile part (3b, 8b) of the temperature sensor (2) in a fixed neutral position relative to the permanent display means (5a, 9, 26, 27),
- trigger the measurement of the temperature of the object by a user.
- un aimant (20), lorsque le bilame (3, 8) est en matériau magnétique, ou
- une goupille (22),
- a magnet (20), when the bimetallic strip (3, 8) is made of magnetic material, or
- a pin (22),
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