FR2515935A1 - METHOD FOR RECOGNIZING THE COMBUSTION LINE OF THE ENVELOPE OF A SMOKING ARTICLE AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAID METHOD - Google Patents
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Abstract
LE DISPOSITIF COMPREND UNE BARRIERE LUMINEUSE A REFLEXIONRL1, RL2 ET UN AGENCEMENT12 POUR DETERMINER UNE VARIATION PAR A-COUPS DU SIGNAL DE SORTIE DE LA BARRIERE LUMINEUSE A REFLEXIONRL1, RL2 A LA TRANSITION CENDRELIGNE DE COMBUSTIONENVELOPPE. CONFECTION D'ARTICLES A FUMER.THE DEVICE INCLUDES A REFLECTION LIGHT BARRIERRL1, RL2 AND AN ARRANGEMENT12 FOR DETERMINING A STEP VARIATION OF THE OUTPUT SIGNAL OF THE REFLECTION LIGHT BARRIER RL1, RL2 AT THE ASH TRANSITION LINE OF COMBUSTION ENVELOPE. MANUFACTURING OF SMOKING ARTICLES.
Description
Procédé de reconnaissance de la ligne de combustion de l'enveloppe d'unMethod of recognizing the combustion line of the envelope of a
article à fumer et dispositifsmoking article and device
pour la mise en oeuvre de ce procédé. for the implementation of this method.
La présente invention concerne un procédé de reconnaissance de la ligne de combustion de l'en- veloppe d'un article à fumer, notamment de la ligne de combustion du papier à cigarette, d'une cape ou The present invention relates to a method for recognizing the combustion line of the envelope of a smoking article, in particular of the cigarette paper combustion line, a cape or
d'une sous-cape en matière synthétique. a plastic undercloth.
Par la demande de brevet publiée en Répu- By the patent application published in
blique Fédérale d'Allemagne sous le N O 2 947 249, Federal Republic of Germany under No 2 947 249,
on connaît un procédé de détermination de la vi- there is known a method for determining the
tesse de combustion libre et/ou de la vitesse de free combustion rate and / or the speed of
combustion forcée d'un article à fumer suivant le- forced combustion of a smoking article according to
quel on déplace un capteur de la radiation de la which one moves a sensor from the radiation of the
zone incandescente de l'article à fumer en sui- incandescent area of the smoking article
vant la zone incandescente et on enregistre en the incandescent zone and we record in
fonction du temps le signal de la position ins- function of time the signal of the position
tantanée du capteur le long de son trajet de pour- of the sensor along its path of
suite On peut donc appréhender ainsi l'emplace- We can thus understand the location
ment de la zone incandescente et donc la vitesse the incandescent zone and therefore the speed
de combustion libre et/ou la vitesse de combus- free combustion and / or combustion rate
tion forcée pendant le fumage d'un article à fu- forced smoking during the smoking of an article
meret cela tant pendant les bouffées qu'entre celles-ci. This is so much during the puffs as between them.
Un autre paramètre essentiel d'un arti- Another essential parameter of an article
cle à fumer, par exemple une cigarette>est>outre la vitesse de combustion libre et/ou la vitesse de combustion forcée, le comportement de décomposition de l'enveloppe par effet thermiqueldonc par exemple du papier à cigarette d'une cigarette ou de la cape ou de la sous-cape en matière synthétique d'un ci- gare En effet>le comportement de décomposition par voie thermique peut être influencé par le choix de matériaux convenables ce qui entraîne à son tour In addition to the free burning rate and / or the forced combustion rate, the smoking behavior of the cigarette is, for example, the thermal decomposition behavior of the casing, for example the cigarette paper of a cigarette or the cigarette. In fact> the behavior of thermal decomposition can be influenced by the choice of suitable materials which in turn leads to
une influence correspondante sur la ligne de com- a corresponding influence on the line of com-
bustion proprement dite donc sur la région de tran- bustion itself, therefore, in the region of
sition de la cendre à l'enveloppe Par le comporte- from the ash to the envelope
ment de décomposition par voie thermique et donc decomposition by thermal means and therefore
finalement par la vitesse de la ligne de combus- finally by the speed of the fuel line
tion>on peut influer par exemple sur la résistan- tion> we can influence, for example, the resistance
ce au tirage du cône incandescent)sur le taux de ventilation de l'article à fumer qui est fumé, sur la vitesse de combustion forcée et>enfin>sur this to the drawing of the incandescent cone) on the rate of ventilation of the smoking article that is smoked, on the rate of forced combustion and> finally> on
le rendement en fumée.the smoke yield.
Le procédé connu de détermination de la vitesse de combustion libre et/ou de la vitesse de combustion forcée de la zone incandescente ne convient pas pour détecter la ligne de combustion> car celle-ci se trouve à une distance déterminée en avant de la région de température très élevée de la zone incandescente>en sorte qu'il n'y a pas The known method for determining the free burning rate and / or the forced combustion rate of the incandescent zone is not suitable for detecting the combustion line> because it is at a predetermined distance ahead of the combustion region. very high temperature of the incandescent zone> so that there is no
de corrélation univoque entre la vitesse de com- unequivocal correlation between speed of com-
bustion libre et/ou la vitesse de combustion for- free combustion and / or the rate of combustion
cée d'une part et le déplace-ment de la ligne de combus- on the one hand and the displacement of the fuel line
tion d'autre part En pratiqueon ne pouvait donc jusqu'ici surveiller la vitesse de la ligne de combustion On the other hand In practice, so far could not monitor the speed of the combustion line
que d'une manière purement visuelle. only in a purely visual way.
L'invention vise un procédé et un dispo- The invention relates to a method and an arrangement
sitif de reconnaissance de la ligne de combustion recognition of the combustion line
d'un article à fumer>notamment de la ligne de com- of a smoking article> in particular from the line of
bustion d'un papier à cigarette)d'une cape ou d'une smoking a cigarette paper) of a cape or
2 5 1 5 9 3 52 5 1 5 9 3 5
sous-cape en matière synthétiquequi permette de dé- synthetic underclothing that allows
terminer ou d'enregistrer automatiquement la ligne de combustion. finish or automatically save the combustion line.
En particulier>la ligne de combustion est dé- In particular> the combustion line is de-
tectée et enregistrée pendant tout le fumage de l'ar- tected and recorded throughout the smoking process of the
ticle à fumer,, non plus seulement pendant les in- to smoke, no longer only during
tervalles entre les bouffées mais également pendant between the puffs but also during
les bouffées.the puffs.
Le procédé suivant l'invention consiste à détecter le facteurde réflexion de la surface de 1 ' The method according to the invention consists in detecting the reflection factor of the surface of the
article à fumer et à déterminer la ligne de combus- article to smoke and to determine the fuel line
tion à partir de la variation par à-coups du fac- tion from the jerky variation of the fac-
teur de réflexion à la transition cendre/ligne de combustion/enveloppe. reflection at the ash / comb / envelope transition.
Le dispositif suivant l'invention est ca- The device according to the invention is
ractérisé par au moins une barrière lumineuse à réflexion, et par un agencement pour déterminer unevariation par à-coups du signal de sortie de la barrière lumineuse à réflexion à la transition characterized by at least one reflection light barrier, and an arrangement for determining a jerk variation of the output signal of the reflection light barrier at transition
cendre/ligne de combustion/enveloppe. ash / combustion line / envelope.
Les avantages procurés par l'invention re- The advantages provided by the invention
posent sur l'utilisation des propriétés de réflexion pose on the use of reflection properties
différentes de l'enveloppe, donc par exemple du pa- different from the envelope, so for example from the
pier à cigarette, de la ligne de combustion propre- cigarette pier, of the clean combustion line
ment dite et de la cendre qui prend naissance lors de ment and ash that originates from
la combustion du tabac dans la zone incandescente. the burning of tobacco in the incandescent zone.
Ces propriétés de réflexion différentes sont dé- These different reflection properties are de-
terminées et enregistrées à l'aide d'une barrière completed and recorded using a barrier
lumineuse à réflexion.luminous reflection.
Par un dispositif d'exploitation électroni- By an electronic operating device
que correspondant>on peut enregistrer tant la vi- that corresponding> can be recorded both the
tesse de combustion libre de la ligne de combustion pendant les intervalles entre les bouffées que la vitesse de la ligne de combustion pendant une bouffe Grâce à ce dispositif il est donc possible free combustion of the combustion line during the intervals between puffs that the speed of the combustion line during a food Thanks to this device it is possible
d'étudier)par des essais en série)l'influence d'en- to study) by series tests) the influence of
veloppes différentes, par exemple de papiersà ciga- different veloppes, for example from cigar papers
rette différents à chacun desquels on a ajouté des additifs appropriés> sur le comportement de décompo- sition de l'enveloppe par voie thermique et donc sur d'autres paramètres essentiels de l'article à fumer. La détection du facteur de réflexion de la surface de l'article à fumer>à savoir du facteur de réflexion Each of these compounds has different additives to each of which appropriate additives have been added to the thermal decomposition behavior of the casing and thus to other essential parameters of the smoking article. Detection of the reflection factor of the surface of the smoking article> namely the reflection factor
de son enveloppe>s'effectue par une barrière lumi- envelope> is made by a light barrier
neuse à réflexion du commercequi contient une dio- a reflection on trade which contains a di-
de électroluminescente LED rayonnant dans le domaine of LED emitting radiant in the field
infrarouge comme émetteur et-un phototransistor cor- infrared transmitter and a phototransistor cor-
respondant comme récepteur Le signal de mesure)qui respondent as receiver The measurement signal) which
se produit lors d'une variation du facteur de réfle- occurs during a variation of the reflection factor
xion de la surface de l'article à fumer)est influen- the surface of the article to be smoked) is
cé essentiellement par deux grandeurs perturbatrices) à savoir par la variation de la distance entre la essentially by two disturbing quantities) namely by the variation of the distance between the
barrière lumineuse à réflexion et la surface de l'ar- reflecting light barrier and the surface of the
ticle à fumer d'une part et par l'émission dans l' infrarouge de la partie incandescente de l'article à on the one hand and by the emission in the infrared of the incandescent part of the article to
fumer d'autre part.smoke on the other hand.
L'influence de la variation d'écartement en- The influence of the gap variation
tre la barrière lumineuse à réflexion et l'article à fumer peut être à peu près compenséepar l'utilisation de deux barrières lumineuses disposées côte-à-côteen formant la différence entre les signaux de réception the reflection light barrier and the smoking article can be approximately compensated by the use of two light barriers arranged side-by-side forming the difference between the reception signals
des deux barrières lumineuses à réflexion. two reflective light barriers.
L'émission dans l'infrarouge de la zone in- The infrared emission of the infrared zone
candescente de l'article à fumer a une influence sur le récepteur optique de la barrière lumineuse à réflexion Cette émission dans l'infrarouge de la candescente of the smoking article has an influence on the optical receiver of the reflection light barrier This emission in the infrared of the
zone incandescente est toutefois une émission conti- incandescent zone is however a continuous emission
nue)de sorte que l'on peut compenser cette source naked) so that we can compensate this source
d'erreur en faisant fonctionner les diodes électro- error by operating the diodes
luminescentes DEL des barrières lumineuses à réfle- LED luminescent light barriers with
xion sous une tension alternative sinusoïdale addi- xion under a sinusoidal alternating voltage addi-
tionnée d'une tension continue constante. constant voltage.
Si l'on extrait alors les composantes alter- If we then extract the alter-
natives des signaux de réception et si on les redres- native reception signals and if they are
se après formation de la différence,on obtient une after forming the difference, we obtain a
tension de mesure)qui est proportionnelle à la dif- measurement voltage) which is proportional to the difference
férence des facteurs de réflexion des taches de me- of the reflection factors of the tasks of
sure des deux barrières lumineuses à réflexion. sure of the two reflection light barriers.
Un déphasage entre les deux signaux de ré- A phase difference between the two signals of
flexion se produit en raison des fluctuations des bending occurs due to fluctuations in
propriétés des deux barrières lumineuses à réfle- properties of the two light barriers with
xion On peut compenser ce déphasage par un compen- xion We can compensate for this phase difference by compensating
sateur de phase introduit du côté de l'émetteur d' phase generator introduced on the transmitter side of
une barrière lumineuse à réflexion; si l'on n'effec- a reflection light barrier; if we do not
tue pas une telle compensation>la différence des do not kill such compensation> the difference
deux signaux,qui se manifeste déjà pour un même fac- two signals, which is already manifesting itself for the same
teur de réflexion des deux taches de mesure)donne une tension de sortie relativement grande et donc reflectance of the two measurement spots) gives a relatively large output voltage and therefore
une indication fausse.a false indication.
Comme l'article à fumer estjen général mon- Since the smoking article is generally
té fixe sur une machine à fumer, tant lorsqu'il se consume de lui-même que lorsqu'il est fumé, et ne fixed on a smoking machine, both when it burns itself and when it is smoked, and
peut donc pas être déplacé, les deux barrières lu- can not be moved, the two barriers
mineuses à réflexion suivent avantageusement la li- reflecting miners advantageously follow the
gne de combustion Cette poursuite s'effectue par This is done by
l'intermédiaire d'un moteur qui déplace les bar- through an engine that moves the bar
rières lumineuses à réflexion à l'aide d'une bro- reflective light with the aid of a bro-
che.che.
On commande avantageusement ce moteur de manière à ce qu'il fasse aller et venir les deux barrières lumineuses à réflexion dans une région dans laquelle le signal de sortie exploité des deux barrières lumineuses à réflexion ne devient pas inférieur à une certaine limite Cette limite This motor is advantageously controlled so that it makes the two reflecting light barriers come and go in a region in which the output signal used by the two reflection light barriers does not become lower than a certain limit.
inférieure est,suivant un mode de réalisation pré- lower is, according to a preferred embodiment
féré)supérieure au signal de zéro des deux barriè- higher than the zero signal of the two barri-
res lumineuses à réflexion.Reflective light res.
Par ce mouvement d'aller et retour constant du moteur et donc des deux barrières lumineuses à réflexion dans la région de la ligne de combustion> on dispose d'un nombre suffisamment grand de valeurs By this constant back and forth motion of the motor and thus of the two reflection light barriers in the region of the combustion line, a sufficiently large number of values are available.
de mesure qui permettent une exploitation très préci- which allow a very precise exploitation
se.is.
Pendant une bouffée,l'émission dans l'infra- During a puff, the broadcast in the infra-
rouge de la zone incandescente de l'article à fumer red of the incandescent area of the smoking article
est si intense que le phototransistor de la barriè- is so intense that the phototransistor of the barrier
re lumineuse à réflexion se trouvant du côté de la reflective light lying on the side of the
zone en incandescence est entièrement à l'état pas- incandescent area is entirely in the state-
sant et ne fournit donc plus de signal de mesure C'est therefore no longer provides a measurement signal.
pourquoi)à l'aide d'une minuterie, on attaque le mo- why) with the help of a timer, we attack the
teur par la machine à fumer de manière à ce que les deux barrières lumineuses à réflexion se déplacent pendant la durée de la bouffée à une vitesse un peu plus grande que celle qui correspond à la vitesse by the smoking machine so that the two reflection light barriers move for the duration of the puff at a speed slightly greater than that which corresponds to the speed
de propagation de la ligne de combustion. of propagation of the combustion line.
Immédiatement après la bouffée, l'émission Immediately after the puff, the broadcast
dans l'infrarouge de la zone incandescente s'éva- in the infrared of the incandescent zone
nouit au point que l'on peut à nouveau reconnaître la ligne de combustion par la barrière lumineuse à to the point that we can again recognize the line of combustion by the light barrier to
réflexion qui se trouve à sa hauteur. reflection that is at its height.
l Ie positionnement du moteur qui déplace les deux barrières lumineusesà réflexion, représente donc une mesure de l'emplacement des barrières lumineuses à The positioning of the motor, which displaces the two light barriers to reflection, therefore represents a measure of the location of the light barriers at
réflexion de sorte qu'un potentiomètre couplé au mo- reflection so that a potentiometer coupled to the mo-
teur et relié à une source de tension de référence fournit une tension de sortie proportionnelle à 1 ' and connected to a reference voltage source provides an output voltage proportional to 1 '
emplacement des barrières lumineuses à réflexion. location of reflection light barriers.
Cette tension de sortie est enregistrée par un ap- This output voltage is recorded by an
pareil enregistreur x-t et permet ainsi de prévoir directement la vitesse de propagation de la ligne such a recorder x-t and can thus directly predict the speed of propagation of the line
de combustion.of combustion.
Il est enfin possible par d'autres mesures de la technique des circuits de représenter point par point la courbe de Tariationen fonction du temps, It is finally possible by other measures of the circuit technique to represent point by point the curve of Tariation as a function of time,
de l'emplacement des barrières lumineuses à réfle- the location of the light barriers to
xion et donc le déplacement de la ligne de combus- and the displacement of the fuel line
tion.tion.
Au dessin schématique annexé, donné unique- In the attached schematic drawing, given only
ment à titre d'exemple:for example:
la figure l est une vue d'ensemble du dis- Figure 1 is an overview of the
positif de reconnaissance de la ligne de combustion Positive recognition of the combustion line
d'une cigarette.of a cigarette.
La figure 2 est un schéma synoptique de la partie électronique du dispositif suivant la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective des FIG. 2 is a block diagram of the electronic part of the device according to FIG. 1. FIG. 3 is a perspective view of FIGS.
deux barrières lumineuses à réflexion. two light barriers to reflection.
La figure 4 est une représentationFigure 4 is a representation
des courbes des signaux de sortie des deux bar- curves of the output signals of the two bar-
rières lumineuses à réflexion, sans déphasage. light reflective, without phase shift.
Les figures 5 et 6 représentent le signal Figures 5 and 6 show the signal
différentiel non redressé des deux barrières lumi- unrectified differential of the two light barriers
neuses à réflexion pour un même facteur de réfle- to reflect on the same factor of reflection
xion des deux taches de mesure.xion of the two measuring spots.
La figure 7 représente le signal différen- Figure 7 shows the differential signal
tiel lors de la reconnaissance de la ligne de com- during the recognition of the line of com-
bustion.bustion.
La figure 8 représente la variation en fonc- Figure 8 shows the variation in
tion du temps de la tension de mesure Umlorsque la measuring time of the measuring voltage Uwhen the
ligne de combustion passe devant les barrières lumi- line of combustion passes the light barriers
neuses à réflexion fixes.fixed reflection.
La figure 9 montre l'allure de 'La co-urbe de la Figure 9 shows the appearance of 'The co-urbe of the
tension de mesure U et des valeuirs limites qi seront ex- measurement voltage U and the limit values which will be ex-
plicitées ultérieurement, et la figure 10 est une représentation par later, and Figure 10 is a representation by
courbes du déplacement d'une cigarette qui se con- curves of the movement of a cigarette
sume d'elle-même.sume of herself.
La figure l représente la structure d'en- Figure 1 shows the structure of
semble d'un dispositif de reconnaissance de la li- seems to be a device for recognizing the
gne de combustion du papier d'une cigarette Une burning of the paper of a cigarette
telle cigarette est constituée d'une zone incan- such a cigarette consists of a zone
descente 1, de -la ligne de combustion du papier 2 à surveiller, du boudin de cigarette 3 et d'un filtre 4 qui est serré dans un support habituel Le support 5 est introduit dans une machine à descent 1, -the combustion line of the paper 2 to be monitored, the cigarette rod 3 and a filter 4 which is clamped in a usual support The support 5 is introduced in a machine to
fumer 6,quilpar exemple>"fume" la cigarette sui- to smoke 6, for example,> "smoke" the cigarette
vant un programme prescrit,simulant le comporte- a prescribed program, simulating the behavior
ment d'un fumeur.of a smoker.
Parallèlement à la cigarette s'étend une broche 9 sur laquelle est calée avec possibilité Alongside the cigarette extends a pin 9 on which is wedged with possibility
de coulissement>une tête ayant deux barrières lu- of sliding> a head with two light barriers
mineuses à réflexion RL let RL 2 disposées côte-à- reflection miners RL let RL 2 arranged side-to-side
côte La broche 9 peut être entrainée en rotation par un moteur électrique il, grâce à quoi les deux barrières lumineuses à réflexion RL let RL 2 sont déplacées parallèlement à la cigarette Au moteur The spindle 9 can be rotated by an electric motor 11, whereby the two reflection light barriers RL let RL 2 are moved parallel to the cigarette.
il ou à la broche 9 est -relié un capteur de dé- he or at pin 9 is connected a sensor of de-
placement 1 Odont le signal de sortie est propor- placement 1 Odont the output signal is proportional
tionnel à la rotation de la broche 9 ou du moteur the rotation of pin 9 or the motor
électrique 11 et donc à l'emplacement des barriè- 11 and therefore at the location of the
res lumineuses à réflexion RL i et RL 2 - reflection luminaires RL i and RL 2 -
Les signaux de sortie des deux barrières The output signals of the two barriers
lumineuses à réflexion, donc les signaux de récep- reflected light, so the reception signals
tionsont envoyés à un dispositif d'exploitation sent to an operating device
12 >qui d'une part déplace le moteur il par l'inter- 12> which on the one hand moves the engine through
médiaire d'un dispositif de commande 13 et d'autre the medium of a control device 13 and other
part reçoit le signal de sortie du capteur de dépla- part receives the output signal from the displacement sensor.
cement 10 Le dispositif d'exploitation 12 est relié 10 The operating device 12 is connected
à un dispositif d'enregistrement 14. to a recording device 14.
La figure 3 est une vue en perspective des deux barrières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 21 FIG. 3 is a perspective view of the two reflection light barriers RL 1 and RL 21.
qui contiennent respectivement une diode photolu- which respectively contain a photodiode
minescente LED rayonnant dans le domaine infrarou- ge et servant d'émetteur et un phototransistor FT radiating LED in the infrared range and serving as a transmitter and an FT phototransistor
correspondant pour la lumière réfléchie sur la ci- corresponding for the light reflected on the
garette Afin que les taches de mesure des deux barrières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2 soient aussi près l'une de l'autre que possible, garette So that the measuring spots of the two reflection light barriers RL 1 and RL 2 are as close to one another as possible,
un coin d'ajustage 35)qui maintient les deux bar- an adjustment wedge 35) which holds the two bars
rières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2 sous un angle déterminé l'une par rapport à l'autre) dans l'exemple représenté sous un angle de 13 de light reflectors RL 1 and RL 2 at a given angle with respect to each other) in the example shown at an angle of
grésest interposé entre les deux barrières lumi- is interposed between the two light barriers
neuses à réflexion RL 1 et RL 2.RL 1 and RL 2.
Les deux barrières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2 reliées ensemble en une unité sont fixées sur la broche 9 par l'intermédiaire de la tête et peuvent être déplacées parallèlement à la cigarette. Si l'on n'utilisait qu'une seule barrière The two reflection light barriers RL 1 and RL 2 connected together in one unit are fixed on the pin 9 via the head and can be moved parallel to the cigarette. If only one barrier was used
lumineuse à réflexion)des variations de la distan- luminous reflection) variations in the distance
ce entre cette barrière lumineuse et la cigarette se traduiraient par une variation correspondante du signal de réception Pour supprimer ces effets> on utilise deux barrières lumineuses à réflexion RL 1 this between the light barrier and the cigarette would result in a corresponding variation of the reception signal To suppress these effects> two RL reflection light barriers 1 are used
et RL 2 de sorte quepar formation de la différen- and RL 2 so that by formation of the differential
ce entre les deux signaux de réception E et E 2 des deux barrières lumineuses à réflexion>on peut this between the two reception signals E and E 2 of the two reflection light barriers>
compenser sensiblement des variations de distance. substantially compensate for variations in distance.
Comme on le reconnaît à la figure 2, les deux barrières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2 sont alimentées par une source de courant stable 15 qui fournit une tension continue d'alimentation U >ainsi que par un générateur 16 qui produit une As can be seen in FIG. 2, the two reflection light barriers RL 1 and RL 2 are fed by a stable power source 15 which supplies a DC supply voltage U> as well as by a generator 16 which produces a
tension alternative sinusoïdale La tension alter- sinusoidal alternating voltage
native sinusoïdale du générateur 16 et la tension continue d'alimentation U 1 sont appliquées à un premier soustracteur 17rde sorte que les diodes émettrices LED des deux barrières lumineuses à sine generator 16 and the DC supply voltage U 1 are applied to a first subtracter 17r so that the LED emitting diodes of the two light barriers to
réflexion RL 1 et RL 2 fonctionnent sous une ten- reflection RL 1 and RL 2 operate under a
sion alternative sinusoïdale augmentée de U 1. sinusoidal alternative voltage increased by U 1.
La sortie du soustracteur 17 est reliée à une The output of the subtracter 17 is connected to a
dérivation 18 qui est reliée d'une part direc- derivation 18 which is connected firstly
tement à la première barrière lumineuse à réfle- to the first light barrier with
xion RL 1 et d'autre part par l'intermédiaire d'un passe-tout 19 à la seconde barrière lumineuse à xion RL 1 and secondly through a pass all 19 to the second light barrier to
réflexion RL 2 Ce passe-tout 19 compense les dé- reflection RL 2 This pass all 19 compensates for
phasages entre les deux signaux de réception>qui sont provoqués par des variations des propriétés phasing between the two reception signals> which are caused by variations in the properties
des deux barrières lumineuses à réflexion La fi- two reflecting light barriers
gure 4 représente le déphasage des deux signaux Figure 4 represents the phase shift of the two signals
de réception>qui se produit quand les deux émet- reception> which occurs when both
teurs des deux barrières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2 reçoivent directement la tension d' the two reflection light barriers RL 1 and RL 2 receive the voltage directly
alimentation La formation de la différence en- The formation of the difference between
tre ces deux signaux donnerait déjà pour un fac- these two signals would already give for a
teur de réflexion identique des deux taches de me- the same reflection of the two tasks of
sure>une tension de sortie relativement grande et sure> a relatively large output voltage and
ainsi une indication fausse de sorte que ce dé- so a false indication so that this de-
phasage doit être compensé par le passe-tout 19. phasing must be offset by the all-pass 19.
La lumière émise par les diodes photolu- The light emitted by the photodiode
minescentes LED servant d'émetteurs est réfl 6 chie à la surface de la cigarette et arrive sur les The LEDs used as emitters are reflected on the surface of the cigarette and arrive on the
phototransistors associés qui produisent des Si- associated phototransistors that produce Si-
gnaux de sortie correspondant associés au fac- corresponding output signals associated with the
teur de réflexioncb la surface Les signaux de sortie des phototransistors sont envoyés à deux filtres passe-haut 20 et 21 >)ce qui extrait les composantes alternatives des sicnaux de réception The output signals of the phototransistors are sent to two high-pass filters 20 and 21>), which extracts the alternative components of the reception sicnals.
El et E 2 qui sont ensuite traitées. El and E 2 which are then processed.
En alimentant les deux émetteurs par -ta tension alternative sinusoldale, augmentée de Ul, on peut distinguer la lumière infrarouge réflé- By supplying the two transmitters with sinusoidal alternating voltage, increased by UI, it is possible to distinguish the infrared light
chie de l'émission infrarouge de la zone incan- the emission of the infrared emission from the
descente>qui arrive sur les deux récepteurs sous descent> which happens on the two receivers under
la forme d'un rayonnement incident continu. the shape of a continuous incident radiation.
Les signaux de sortie des deux filtres The output signals of both filters
passe-haut 20 et 21)donc les composantes alter- high-pass 20 and 21) so the alter-
* natives des signaux de réception des deux bar-* native signal reception of both bar-
rières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2,sont envoyés à un deuxième soustracteur 22 qui forme RL 1 and RL 2 are sent to a second subtracter 22 which
la différence entre les deux signaux de sortie. the difference between the two output signals.
La différence déterminée est amplifiée dans un amplificateur 23 et estappliquée à un redresseur de mesure 24 >dont le signal de sortie représente la tension de mesure Un proprement dite>donc une tension qui est proportionnelle à la différence du facteur de réflexion p des deux taches de mesure des barrières lumineuses à réflexion RL 1 The determined difference is amplified in an amplifier 23 and is applied to a measurement rectifier 24> whose output signal represents the measuring voltage A proper> therefore a voltage which is proportional to the difference of the reflection factor p of the two spots of measurement of light barriers with reflection RL 1
et RL 2.and RL 2.
Aixfigures 5 et 6 sont représentés les Aixfigures 5 and 6 are represented
deux signaux de réception E 1 et E 2 >donc les si- two reception signals E 1 and E 2> therefore the
gnaux de sortie des deux barrières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2 > et cela fonctionne en phase (figure 5) et en opposition de phase output signals of both reflection light barriers RL 1 and RL 2> and this works in phase (Figure 5) and in phase opposition
(figure 6) En outre>les figures 5 et 6 repré- (Figure 6) In addition> Figures 5 and 6 represent
sentent le signal différentiel non redressé, donc la différence entre les deux signaux de sense the uncorrected differential signal, so the difference between the two signals of
réception El et E 2 pour un même facteur de ré- receiving E1 and E2 for the same factor
flexion p des deux taches de mesure. flexion p of the two measurement spots.
La figure 7 montre pour des signaux de réception El et E 2 en opposition de phase>le FIG. 7 shows for reception signals El and E 2 in phase opposition>
signal différentiel non redressé lors de la re- differential signal not corrected
connaissance de la ligne de combustion)qui est à mettre au compte de la différence du facteur de knowledge of the combustion line) which is to be accounted for by the difference of the
réflexion entre la cendre et le papier. reflection between ash and paper.
Les signaux différentiels représentés aux figures 5 à 7 apparaissent donc a l_ sortie du The differential signals shown in FIGS. 5 to 7 therefore appear at the output of the
deuxième soustracteur 22.second subtractor 22.
Apres avoir été redresséedans le redres- After being straightened out in the
seur de mesure 24;la tension de mesure Um peut measuring voltage 24, the measuring voltage Um
être représentée par un appareil enregistreur L'al- be represented by a recording device
lure de la tension Um)lorsque la ligne de com- ture of the voltage Um) when the line of com-
bustion du papier qui se consume de lui-même pas- burning of paper that burns itself
se devant les deux barrières lumineuses à réfle- in front of the two light barriers to reflex
xion fixes RL 1 et RL 2 est représentée la figu- RL 1 and RL 2 are shown in the figure
re 8 On reconnaitune pointe marquée et donc facile re 8 We recognize a marked tip and therefore easy
à détecter pour la transition entre les deux ré- to detect for the transition between the two re-
gions réfléchissantes>à savoir la cendre et la surface du papier Cette transition est à mettre au compte)comme on l'a expliqué>des facteurs de reflective regions> ie ash and the surface of the paper This transition is to be accounted for) as has been explained>
réflexion p différents des deux taches de mesure. reflection p different from the two measurement spots.
Quand les deux taches de mesure des deux barrières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2 se trouvent sur la cendre et sur la surface du papier} le signal différentiel redevient essentiellement égal à zéro, comme représenté aux figures 5 et 6 en liaison avec la figure 8 A la figure 8 sont représentés;en outreplusieurs niveaux 1, 22, lh, 2 h qui se trouvent sur les deux flancsde la pointe de Um Ces niveaux sont choisis arbitrairement et doivent simplement satisfaire à la condition de se When the two measurement spots of the two reflection light barriers RL 1 and RL 2 are on the ash and on the surface of the paper, the differential signal returns to essentially zero, as shown in FIGS. 5 and 6 in connection with FIG. In Figure 8 are shown, in addition, several levels 1, 22, 1h, 2h which are on both sides of the tip of Um These levels are chosen arbitrarily and must simply satisfy the condition of
trouver au-dessus du bruit de la mesure. find above the sound of the measure.
Le signal de sortie du redresseur de mesure 24;donc la tension de mesure Um>est appliqué par des points de dérivations 25 et 27 t ieà: na scuies de The output signal of the measurement rectifier 24, therefore the measuring voltage Um> is applied by means of taps 25 and 27 t ie to: na sows of
Schmitt 26 et 28 La bascule de Schmitt 26 est re- Schmitt 26 and 28 The Schmitt trigger 26 is
liée à un troisième soustracteur 31 par un point de linked to a third subtractor 31 by a point of
dérivation 29 A l'aide d'une source de tension - bypass 29 Using a voltage source -
32 (U 2),on peut faire varier la vitesse d'aller et retour Le signal de sortie du soustracteur 31 est 32 (U 2), the forward and return speed can be varied. The output signal of the subtractor 31 is
appliqué au moteur il par l'intermédiaire d'un ampli- applied to the motor it via an amplifier
ficateur 33 La bascule de Schmitt 26 est commandée quand la différence redressée entre les signaux de réception El et E 2 des deux barrières lumineuses à réflexion RL l et RL 2, donc la tension de mesure Um)est plus petite que 2 Z et plus grande que 2 h (voir figure 8 et 9), grâce à quoi le moteur il fait aller et venir les deux barrières lumineuses à réflexion RL l et RL 2 en sorte que la tension The Schmitt trigger 26 is controlled when the difference is rectified between the reception signals E1 and E2 of the two reflection light barriers RL1 and RL2, so the measurement voltage Um) is smaller than 2Z and larger. only 2 hours (see figure 8 and 9), thanks to which the motor makes the two reflection light barriers RL 1 and RL 2 come and go so that the tension
de mesure Um reste toujours dans la plage compri- Um is always within the range of
se entre ces deux valeurs extrêmes Les instants between these two extreme values Moments
de commutation correspondant t 29, et t 2 h qui dépen- corresponding switching time t 29, and t 2 h which depends on
dent de la tension de sortie Ux 2 de la bascule de tooth of the output voltage Ux 2 of the flip-flop of
Schmitt 26)sont indiqués à la figure 9. Schmitt 26) are shown in Figure 9.
Grâce à cette rotation constante du moteur 11 dans Thanks to this constant rotation of the motor 11 in
un sens et dans l'autre et au mouvement d'aller et retour corres- meaning and in the other direction and to the movement of return
pondant des deux barrières lumineuses à réflexion PL 1 et RL 2 >on dispose d'un nombre suffisamment grand de of the two reflection light barriers PL 1 and RL 2> a sufficiently large number of
valeus de mesure pour obtenir uneinformation exacte. valeus of measurement to obtain an exact information.
Pendant une bouffée, donc pendant le fonc- During a puff, so during the
tionnement de la machine à fumer 6, l'émission dans of the smoking machine 6, the emission in
l'infrarouge de la zone incandescente 1 est si inten- the infrared of the incandescent zone 1 is so inten-
se que le phototransistor FT de la barrière lumineu- that the phototransistor FT of the light barrier
se à réflexion se trouvant du côté de la zone incandescente est entièrement à l'état passant et ne reflection on the side of the incandescent zone is entirely in the on state and does not
fournit donc plus de signal de mesure. therefore provides more measurement signal.
Par une minuteriequi n'est pas représentée> on commande donc le moteur 11 par la machine à fumer By a timer which is not shown> the motor 11 is therefore controlled by the smoking machine
6 de manière à ce qu'il déplace les barrières lumi- 6 to move the light barriers
neuses à réflexion RL i et RL 2 pendant la durée de for reflection RL i and RL 2 for the duration of
la bouffée à une vitesse un peu plus grande que cel- the puff at a speed a little bigger than this
le qui correspondrait à la vitesse de déplacement de the one that would correspond to the speed of movement of
la ligne de combustion 2 A la figure 2 cet accouple- the combustion line 2 In Figure 2 this coupling
ment est indiqué par un convertisseur de signaux 34, qui est relié d'une part au troisième soustracteur is indicated by a signal converter 34, which is connected on the one hand to the third subtractor
31 et d'autre part à la machine à fumer 6 Ce con- 31 and on the other hand to the smoking machine 6
vertisseur de signaux 34 sert à commander le moteur signal converter 34 serves to control the motor
il par la machine à fumer 6 pendant les bouffées. he by the smoking machine 6 during the puffs.
Immédiatement après l'achèvement d'une bouf- Immediately after completion of a bouf-
-fée>l'émission dans l'infrarouge de la zone incan- - the emission in the infrared of the zone
descente s'évanouit au point que la ligne de combus- descent fades to the point where the fuel line
tion 2 >à la hauteur de laquelle les barrières lumi- at the height of which the light barriers
neuses à réflexion se trouvent toujours)est reconnue thinking things are always) is recognized
à nouveau.again.
En fonction de la commande par l'inter- Depending on the order from
médiaire de la tension de mesure U et de lh bas- the measurement voltage U and the base
cule de Schmitt 26)le moteur 11 déplace les deux barriè- 26) motor 11 displaces the two barriers.
res lumineuses à réflexion sur la broche 9 indiquée Reflective lights on pin 9 indicated
en tirets La rotation du moteur il et la position an- in dashes The rotation of the motor it and the position
gulaire de la broche 9 représentent donc une mesure gular pin 9 therefore represent a measure
de l'emplacement des barrières lumineuses à réfle- the location of the light barriers to
xion RL 1 et RL 2,un capteur de déplacement 10 >qui peut être constitué par exemple d'un potentiomètre, relié à une source de tension de référence étant xion RL 1 and RL 2, a displacement sensor 10> which can consist for example of a potentiometer connected to a reference voltage source being
relié au moteur il ou à la broche 9 Ce potentiomè- connected to the motor 11 or pin 9 This potentiometer
tre fournit une tension de sortie proportionnelle à l'emplacement des barrières lumineuses à réflexion it provides an output voltage proportional to the location of the reflection light barriers
RL 1 et RL 2 Cette tension de sortie est enregis- RL 1 and RL 2 This output voltage is recorded
trée par le dispositif d'enregistrement 14 >qui peut by the recording device 14> which can
être constitué par exemple par un appareil enregis- for example by a device registered
treur x-tet permet de prévoir directement la vites- x-tet tret can directly predict the speed of
se de déplacement de la ligne de combustion du pa- displacement of the combustion line of the
pier 2.pier 2.
Comme on l'a expliqué ci-dessus>la bascule de Schmitt 26 commute entre les deux valeurs 2 Z et 2 h (voir figure 8) L'autre bascule de Schmitt 28, As explained above> the Schmitt trigger 26 switches between the two values Z 2 and 2 h (see Figure 8) The other Schmitt trigger 28,
qui reçoit la tension de mesure Um par l'intermédiai- which receives the measurement voltage Um through the medium
re de la dérivation 27 commute, entre les valeurs 1 ú et lh (voir figure 8) de sorte que les deux bascules de Schmitt 26 et 28 produisent les tensions de sortie re of the shunt 27 switches between the values 1 ú and lh (see FIG. 8) so that the two Schmitt latches 26 and 28 produce the output voltages
corresnondantes U 1 et Ux 2 Ces deux tensions de sor- corresponding to U 1 and U x 2 These two output voltages
tie Uxl et Ux 2 sont appliquées soit directement, à Uxl and Ux 2 are applied either directly to
savoir par la bascule de Schmitt 28, soit par l'in- know by the Schmitt rocker 28, either by the
termédiaire de la dérivation ? 9 o à savoir Car ïwa bas- intermediate of the derivation? 9 to know Car ïwa bas-
cule de Schmitt 26, à un circuit logique 30 qui com- of Schmitt 26, to a logic circuit 30 which
bine les deux signaux de sortie Xl et X 2 suivant la relation logique: y =x 1 X 2 the two output signals X1 and X2 according to the logical relation: y = x 1 X 2
Le signal de sortie y du circuit logique 30 est en- The output signal y of the logic circuit 30 is
voyé à la connexion de relevage du stylet de l'appa- to the stylus lift connection of the appa-
reil enregistreur x-t 14 >donc à une connexion qui permet de relever la pointe de stylet de l'appareil recorder x-t 14> so at a connection that allows you to raise the pen tip of the device
enregistreur x-t.x-t recorder.
La combinaison logique décrite des deux si- The logical combination described of the two
gnaux de sortie permet la représentation ponctu- output signals allows for punctually
elle de la courbepuisque le stylet de l'appareil it's the curve since the pen of the device
enregistreur x-t 14 n'enregistre la courbe que lors- x-t recorder 14 only records the curve when
que les deux barrières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2 se trouvent entre les deux valeurs limites 1 et 2 k et se déplacent en direction de 2 Z. Les instants de commutation correspondant t UQ et t 1 h qui dépendent de la tension de sortie Uxl de la bascule de Schmitt 28,sont indiqués à la the two reflection light barriers RL 1 and RL 2 are between the two limit values 1 and 2 k and move in the direction of 2 Z. The corresponding switching times t UQ and t 1 h which depend on the output voltage Uxl of the Schmitt trigger 28 are indicated in
figure 9.figure 9.
La figure 10 représente finalement la cour- Figure 10 finally represents the cour-
be de combustion libre d'une cigarette, telle qu'el- be of free burning of a cigarette, as
le est tracée par les barrières lumineuses à réflexion RL 1 et RL 2 qui la suivent On reconnaît bien l'interruption de la courbe)lorsque le stylet the is traced by the light barriers to reflection RL 1 and RL 2 which follow it One recognizes well the interruption of the curve) when the stylet
inscripteur se relève.the writer gets up.
i 6-i 6-
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