TITRE : Centrifugeuse pour le contrôle et la mesure en continu de la couleur d'une masse cuite sur toute la hauteur du panier de centrifugation

[Domaine technique]

L'invention se rapporte à une centrifugeuse utilisée pour la séparation dans une masse cuite d'une quantité de cristaux de sucre d'un sirop.

Elle se rapporte plus particulièrement à une centrifugeuse comprenant un appareil de mesure pour effectuer des mesures de photo-détection sur la masse cuite contenue dans le panier de centrifugation de la centrifugeuse.

L'invention se rapporte également à un procédé d'essorage par centrifugation dans une masse cuite d'une quantité de cristaux de sucre d'un sirop utilisant cette centrifugeuse.

Une telle centrifugeuse et un tel procédé trouvent une application industrielle dans le cycle de fabrication du sucre, en augmentant le rendement et en améliorant une de ses étapes dite étape d'essorage.

[Etat de la technique]

De manière connue, la fabrication industrielle d'une quantité de sucre en tant que produit fini à partir d'une plante dite sucrière (dont les deux principales sont la canne et la betterave sucrière) est jalonnée de plusieurs étapes faisant toutes intervenir aussi bien des équipements que des procédés/méthodes qui leur sont spécifiques.

La plante sucrière, une fois récoltée, est tout d'abord lavée pour éliminer les impuretés extérieures (terres, pierres, débris végétaux, ...). S'ensuit une étape dite d'extraction qui consiste à extraire à partir de la plante sucrière un jus sucré. Le procédé d'extraction diffère en fonction de la plante sucrière considérée : l'extraction est réalisée par broyage dans le cas de la canne à sucre, et par râpage puis diffusion dans le cas de la betterave sucrière. Le jus sucré subit alors des traitements afin d'éliminer l'ensemble des impuretés sels minéraux, composés organiques...) et l'eau qu'il peut contenir. Suite à ces traitements est alors obtenu un jus concentré en sucre, appelé aussi sirop. Le sirop est introduit, lors d'une étape dite de crista I lisation/raffi nage, dans une chaudière à cuire en dépression et ensemencé avec de très fins cristaux du sucre en vue de générer puis finaliser sa cristallisation. Le procédé de cristallisation permet une extraction du sucre du sirop par la formation de cristaux formé à plus de 99% de molécules de saccharose. Est ainsi obtenue une masse cuite, c'est-à-dire un sirop épuisé d'une grande partie de son sucre appelé aussi « eau mère » contenant de multiples petits cristaux de sucre en suspension, et qui est coloré de par la présence d'impuretés résiduelles. L'étape suivante, appelée étape d'essorage, consiste à laver et séparer les cristaux de sucre du sirop. Les cristaux de sucre, une fois séparés du sirop et récoltés, sont séchés puis conditionnés afin d'être présentés sous la forme d'un produit fini (en étant sous la forme de poudre dans des sacs ; en morceau dans des boîtes, etc.).

L'eau mère issue de la première étape de d'essorage contient encore des molécules de saccharose qu'il convient d'extraire, cette eau mère est de nouveau concentrée sous forme de sirop qui est cuit pour être transformé en une nouvelle/seconde masse cuite qui subit une nouvelle étape d'essorage afin d'extraire un sucre cristallisé de couleur marron clair dit sucre de « deuxième jet », qui est moins pur que le sucre recueilli lors du premier essorage dit sucre de « premier jet » et qui est de couleur blanche, car contenant des impuretés résiduelles (parmi lesquelles des minéraux comme le calcium). Ces cristaux de sucre sont refondus pour être adjoint au sirop du premier jet. L'eau mère issue du second essorage peut également subir une nouvelle étape de cuisson pour le transformer en une troisième masse cuite qui est soumise à une troisième étape d'essorage. Il est alors recueilli un sucre dit de « troisième jet », moins pur que le sucre de deuxième jet et de couleur marron foncé/brune. Ce sucre est communément appelé sucre roux. L'eau mère résiduelle restant après ce troisième essorage, appelée mélasse, ne peut généralement plus subir de traitement, et est destinée à la distillerie.

L'essorage est généralement réalisé au moyen de centrifugeuses classées en deux catégories : les centrifugeuses continues et les centrifugeuses discontinues. Le type de centrifugeuse utilisé durant la ou les étapes d'essorage dépend de la pureté de la masse cuite et de la qualité du sucre attendue. Habituellement, les centrifugeuses discontinues ayant un meilleur rendement sont utilisées pour l'extraction des cristaux de sucre de premier jet, alors que les centrifugeuses continues sont utilisées pour l'extraction des cristaux de sucre de deuxième et de troisième jet. Dans le cas des centrifugeuses continues, durant l'étape d'essorage, le panier de la centrifugeuse est alimenté en continu par de la masse cuite selon un débit variable ou piloté pendant qu'il est entraîné en rotation à vitesse constante. Dans les centrifugeuses discontinues, la masse cuite est introduite en une fois en amont en début du cycle d'essorage définissant l'étape d'essorage, étant entendu que la vitesse de rotation du panier n'est pas constante au cours du cycle d'essorage. La masse cuite est introduite dans un panier que comprend la centrifugeuse, lequel panier possède une paroi périphérique perméable sur l'ensemble de sa hauteur, celle-ci se présentant généralement sous la forme d'une toile tissée filtrante, classiquement en inox, munie de perforations et communément appelée toile d'essoreuse.

Sous l'action de la force centrifuge créée par la vitesse du panier, les cristaux de sucre sont séparés du sirop (eau mère) qui est évacué par les perforations du panier et recueilli dans une chambre prévue à cet effet. Les dimensions des perforations sont telles que les cristaux de sucre ne peuvent pas passer au travers.

Une ou deux étapes de clairçage (lavage) intervient lors de la phase de centrifugation pour nettoyer les cristaux de leurs impuretés et eau mère qui sont collés à leur surface.

Dans le cas des centrifugeuses discontinues, les cristaux de sucre lorsqu'ils sont séparés du sirop restent en surface de la toile du panier, qui est de forme cylindrique. La paroi de fond est muni d'un obturateur qui est fermé durant toute la durée de l'essorage, puis ouvert à la fin de cette dernière afin de décharger la quantité de cristaux de sucre dans une chambre prévue à cet effet. Le déchargement s'effectue à petite vitesse du panier au moyen d'un racleur qui vient enlever le sucre sur toute la hauteur de la toile et qui le fait chuter dans la paroi de fond qui est à ce moment-là ouvert.

Les cristaux de sucre encore humide tombent alors sur un convoyeur qui va les amener au sécheur.

Dans le cas des centrifugeuses continues, le panier est de forme tronconique et présente un bord supérieur délimitant une ouverture supérieure dudit panier. Lors de l'essorage, sous l'action de la force centrifuge, les cristaux de sucre remontent le long de la paroi périphérique inclinée du panier et sont évacués par débordement du panier, au niveau du bord supérieur, dans une chambre prévue pour les recueillir.

Il est également classique, durant l'essorage par centrifugation, d'accélérer la séparation des cristaux de sucre du sirop en opérant un clairçage (lavage) de la masse cuite, qui consiste à pulvériser sur la masse cuite de l'eau et/ou du sirop clair au moyen de jets installés dans la centrifugeuse. Le clairçage suppose une bonne maîtrise de la quantité d'eau ou sirop clair pulvérisée sur la masse cuite afin d'éviter que la pulvérisation provoque une dissolution des cristaux de sucre.

Afin de mieux maîtriser l'étape de clairçage pour que l'essorage gagne d'une façon plus globale en rapidité et en efficience, les centrifugeuses peuvent-être aujourd'hui équipées d'appareil de contrôle/mesure permettant de contrôler : pour les centrifugeuses discontinues, la couleur de la masse cuite qui dépend de la concentration de sucre dans le sirop et également de la présence d'impureté résiduelles ; pour les centrifugeuses continues, la couleur de la masse cuite et /ou des cristaux de sucre se déposant sur la paroi périphérique inclinée du panier (plus la couleur est claire, plus cela signifie que les cristaux de sucre sont séparés du sirop et nettoyés de toute impureté).

Plusieurs appareils de contrôle/mesure ont été proposés dans la littérature tels que EP2275207, EP3356051, W02020094217. Les appareils de contrôle/mesure proposés dans ces documents comprennent une source lumineuse devant éclairer la masse cuite contenue dans le panier de centrifugation, et un système de photodétection devant convertir les signaux lumineux réfléchis par la masse cuite en signaux électriques, lesquels signaux électriques devant permettre après traitement de déterminer la couleur de la masse cuite. Pour chaque appareil de contrôle est également proposé un procédé pour la mesure de la couleur de la masse cuite.

Les procédés décrits dans EP3356051 et W02020094217 comprennent également une étape de clairçage de la masse cuite se déclenchant si la couleur de la masse cuite ne correspond pas à une couleur de consigne, cette couleur de consigne servant à établir si les cristaux de sucre sont bien séparés du sirop. L'appareil de contrôle divulgué dans EP2275207 trouve une application pour les centrifugeuses discontinues (à noter que l'appareil est positionné à l'intérieur des centrifugeuses) ; ceux de EP3356051 et W02020094217 pour les centrifugeuses continues et discontinues, et peuvent être aussi bien placés à l'extérieur comme à l'intérieur des centrifugeuses.

Cependant, les appareils de contrôle/mesure divulgués dans ces trois documents antérieurs, ne sont prévus que pour illuminer une seule zone restreinte ou localisée de la paroi périphérique du panier et permettent ainsi de contrôler que localement la couleur de la masse cuite. Ainsi, dans EP2275207, le capteur RGB (RVB en français ; Rouge, Vert, Bleu) compris dans le système de photo-détection est limitée à une zone d'illumination de quelques centimètres, d'où une mesure très locale et limitée de la couleur de la masse cuite. Dans EP3356051 et W02020094217, bien que pouvant mesurer dans une gamme très large de longueurs d'ondes, les appareils de contrôle permettent de déterminer la couleur de la masse cuite qu'à une échelle restreinte de hauteur de paroi du panier de centrifugation.

La détermination de la couleur de la masse cuite localement sur une zone de la paroi périphérique du panier de centrifugation implique à l'instant t de cette détermination une méconnaissance de la couleur sur le reste de la masse cuite. Pour observer la pluralité de couleurs que peut prendre toute la surface de masse cuite, il faut, si cela est possiblement réalisable, déplacer manuellement ou automatiquement l'appareil de contrôle autant de fois que nécessaire. Cependant, en plus d'être particulièrement contraignant, il est envisageable que la couleur de la masse cuite dans une zone déjà observée ait évolué pendant le déplacement de l'appareil en vue d'observer la couleur de la masse cuite dans une autre zone.

De plus il existe dans le cas de la centrifugeuse continue une zone d'interface foncée/claire en bas du panier qui donne une indication sur la fluidité de la masse cuite, zone qui doit être aussi contrôlée en vue d'améliorer l'efficacité de l'essorage.

Vu que les appareils de contrôle cités ne fournissent qu'une vision très localisée sur une zone de la masse cuite, ils ne peuvent pas, en même temps, contrôler la zone d'interface.

Un autre inconvénient est que l'opérateur doit uniquement se fier au résultat de la détermination de la couleur qu'ils fournissent sans avoir un moyen de contrôler par lui-même comment évolue la masse cuite dans le panier de centrifugation. Cet inconvénient rend le contrôle de l'étape d'essorage peu efficace.

En conclusion, ces inconvénients sont autant de freins impactant l'efficience de l'étape d'essorage et le temps nécessaire à sa réalisation.

[Résumé de l'invention]

L'invention se propose de répondre au problème précité, en apportant une solution pour améliorer le contrôle de l'étape d'essorage.

A cette fin, l'invention propose une centrifugeuse pour une séparation dans une masse cuite d'une quantité de cristaux de sucre d'un sirop, la centrifugeuse comprenant au moins :

- un panier de centrifugation actionné en rotation autour d'un axe central de rotation, à l'intérieur duquel est prévue une introduction de la masse cuite, ledit panier de centrifugation présentant une paroi de fond et une paroi périphérique, ladite paroi périphérique étant perméable et présentant un bord inférieur contigu à ladite paroi de fond et un bord supérieur, et dans lequel ladite paroi périphérique présente une hauteur mesurée depuis le bord inférieur jusqu'au bord supérieur ;

- un appareil de mesure comprenant au moins une source lumineuse pour illuminer l'intérieur du panier de centrifugation et un système de photo-détection pour détecter une lumière réfléchie et délivrer des mesures de photo-détection qui sont représentatives de la masse cuite ou de la paroi périphérique ; et - une unité de traitement reliée à l'appareil de mesure pour recevoir et traiter lesdites mesures de photo-détection ; ladite centrifugeuse étant remarquable en ce que la source lumineuse est conformée pour éclairer la paroi périphérique du panier de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur, et le système de photo-détection est conformé pour détecter sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique, la lumière réfléchie par la masse cuite ou la paroi périphérique ; et en ce que l'unité de traitement est conformée pour traiter en continu et en temps réel les mesures de photo-détection effectuées sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique.

Selon deux variantes de réalisation, la centrifugeuse proposée dans l'invention peut être une centrifugeuse continue ou une centrifugeuse discontinue.

La centrifugeuse comprend un appareil de mesure et une unité de traitement qui sont respectivement conformés pour mesurer et analyser en continu, autrement dit en temps réel, et sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique perméable du panier de centrifugation de la centrifugeuse, des mesures de photodétection.

L'unité de traitement peut ainsi appliquer aux mesures de photo-détection des fonctions de traitement d'image permettant in fine de déterminer une valeur colorimétrique d'un paramètre colorimétrique qui est représentatif :

- dans le cas d'une centrifugeuse continue, soit : de différents états de viscosité de la masse cuite qui, sous l'effet de la force centrifuge, s'agglutine sur la paroi périphérique ; ou de la paroi périphérique elle-même, plus précisément du matériau à partir duquel elle a été fabriquée, visible donc quand rien ne s'accumule dessus (masse cuite ou cristaux de sucre). Les différents états de viscosité de la masse cuite correspondent aux différents degrés de séparation entre les cristaux de sucre et le sirop.

- dans le cas d'une centrifugeuse discontinue : d'un changement de couleur de la masse cuite, et/ou de son épaisseur.

Cette valeur colorimétrique peut désigner une valeur de couleur ICUMSA qui est un paramètre colorimétrique employé normativement pour contrôler la couleur du sirop, de la masse cuite, et du sucre.

Avantageusement, l'appareil de mesure et l'unité de traitement permettent d'optimiser l'étape d'essorage et de contrôler en temps réel l'évolution la masse cuite dans son entièreté, répondant donc positivement à la problématique d'une mesure locale et à ses inconvénients exposés plus haut. Non exhaustivement, l'appareil de mesure et l'unité de traitement permettent de contrôler la richesse du sucre, de mieux réguler la séparation des cristaux de sucre et du sirop dans l'ensemble de la masse cuite.

Dans le cas des centrifugeuses continues, l'emploi de l'appareil de mesure et de l'unité de traitement permet à l'opérateur de rapidement détecter la formation de « doigts » sur la paroi périphérique du panier de centrifugation, c'est à dire des zones/traces verticales pour lesquelles de la masse cuite vient recouvrir une quantité de cristaux de sucre déjà séparés du sirop, pour ensuite pulvériser de la vapeur d'eau au niveau de l'arrivée de la masse cuite dans le panier de centrifugation en vue de la fluidifier et empêcher l'apparition de nouveaux doigts, une vanne pouvant être prévue à cet effet. Grâce à la mesure procurée par l'invention, il est également possible d'empêcher l'apparition de nouveaux doigts en modifiant le débit de la masse cuite arrivant dans le panier en contrôlant pour cela l'ouverture d'une vanne d'alimentation en masse cuite.

Avantageusement, la source lumineuse de l'appareil de mesure éclaire la paroi périphérique du panier de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur, depuis son bord inférieur jusqu'à son bord supérieur, permettant ainsi de procéder à une mesure de l'ensemble de la masse cuite contenue dans le panier de centrifugation.

Selon une caractéristique de l'invention, le système de photo-détection détecte sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique, depuis son bord inférieur jusqu'à son bord supérieur, des signaux lumineux réfléchis par la masse cuite ou la paroi périphérique, puis convertit ces signaux lumineux en des signaux électriques de détection qui sont ensuite envoyés à l'unité de traitement.

Avantageusement, le système de photo-détection est conçu puis disposé de telle sorte qu'il détecte sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique l'ensemble des signaux lumineux réfléchis soit par l'ensemble de la masse cuite contenue dans le panier, soit en des zones par la paroi périphérique elle-même si de la masse cuite ou des cristaux de sucre ne s'y sont pas accumulés. Le système de photodétection convertit ensuite l'ensemble des signaux lumineux en signaux électriques qui correspondent aux mesures de photo-détection qui sont transmises à l'unité de traitement.

La source lumineuse et le système de photo-détection sont respectivement conçus de façon à éclairer la paroi périphérique du panier de centrifugation et détecter la lumière réfléchie sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation. Ainsi, ils peuvent respectivement éclairer la paroi périphérique du panier de centrifugation et détecter la lumière réfléchie sur toute la hauteur du panier de centrifugation. Dans le cas des centrifugeuses discontinues, un contrôle réalisé sur toute la hauteur du panier permet avantageusement de contrôler la couleur du sucre de façon plus représentative mais aussi de détecter si des buses de clairçage sont partiellement ou totalement bouchées, et de détecter si en bas du panier le sucre reste foncé, ce qui montre une usure de la charrue de raclage du panier dont la fonction est de racler la masse cuite.

Pour les centrifugeuses continues, un contrôle réalisé sur toute la hauteur du panier permet avantageusement de contrôler la couleur du sucre en sortie du panier, mais aussi : de vérifier et d'optimiser le fonctionnement de chaque buse de clairçage ; de vérifier que des doigts ne se sont pas formés ; de vérifier que l'alimentation de masse cuite se fasse bien en détectant s'il y a des zones de panier sans sucre.

Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de traitement est conformée pour générer une image brute sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, à partir des mesures de photo-détection.

Avantageusement, l'unité de traitement restitue en temps réel à partir de l'ensemble des mesures de photo-détection prise sur toute la hauteur de la paroi périphérique ces signaux électriques une image brute de cette dernière ; sont également restitués si visibles les orifices de filtration de la paroi périphérique par lesquels le sirop est évacué vers la chambre dédiée à sa réception. A partir de cette image brute, l'observateur peut par exemple déterminer les différents états de viscosité que présente la masse cuite, quelle quantité de masse cuite doit encore être traitée durant l'essorage, détecter les absences ponctuelles de masse cuite dans le panier de centrifugation, etc. Les connaissances apportées par l'image brute permettent de répondre positivement à la seconde problématique exposée dans l'état de l'art, en ne rendant plus l'essorage uniquement dépendant des performances de l'appareil de contrôle et en permettant à l'opérateur de pouvoir prendre des décisions selon ses observations/conclusions et agir rapidement pour mieux contrôler et maîtriser cette étape.

Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de traitement est conformée pour comparer les mesures de photo-détection avec une limite colorimétrique sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, et pour construire une image secondaire présentant :

- au moins une première section d'une première couleur dans laquelle les mesures de photo-détection sont inférieures à ladite limite colorimétrique ; et/ou - au moins une deuxième section d'une seconde couleur dans laquelle les mesures de photo-détection sont supérieures à ladite limite colorimétrique.

L'unité de traitement compare les mesures de photo-détection, mesurées sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, avec une limite colorimétrique. Il s'agit d'une limite « palier » pour laquelle toute couleur plus claire que celle-ci signifie que les cristaux de sucre sont séparés du sirop dans la masse cuite, alors qu'une couleur plus foncée signifie que les cristaux de sucre et le sirop sont toujours groupés/mélangés dans la masse cuite. L'unité de traitement construit alors à partir des résultats de ces comparaisons une image secondaire en deux couleurs, chacune des couleurs pouvant définir au moins une section dans laquelle la valeur colorimétrique est supérieure (respectivement inférieure) à cette limite colorimétrique, soit une couleur plus claire (respectivement plus foncée) que la limite « palier ».

Avantageusement, cette image secondaire permet entre autre :

- d'identifier d'éventuels défauts que présenterait la paroi périphérique et qui diminueraient sa capacité à filtrer le sirop de la masse cuite ;

- dans le cas d'une centrifugeuse discontinue, d'identifier si une rampe de clairçage disposée face à la paroi périphérique pour claircer la masse cuite est défaillante, par exemple parce qu'une ou plusieurs buses de clairçage la composant est/sont bouchée(s) et ne peut/peuvent pas pulvériser de l'eau très chaude sur la masse cuite, l'image secondaire fait alors potentiellement ressortir une ou plusieurs zones d'une première couleur correspondant à des zones claircées, et une ou plusieurs zones d'une seconde couleur correspondant à des zones où le clairçage n'a pas été correctement (voire pas) réalisé (en général, ces zones correspondent à des lignes horizontales foncées sur la hauteur du panier de centrifugation) ;

- dans le cas d'une centrifugeuse continue, d'identifier des problèmes d'alimentation de la masse cuite sur la paroi périphérique, ainsi que détecter avec précision sur toute la hauteur de la paroi périphérique une ligne d'interface franche entre une quantité de masse cuite qui a été traitée, c'est-à-dire pour laquelle les cristaux de sucre ont été séparés du sirop (ou sont en bonne voie de séparation), et une quantité restante de masse cuite encore à traiter, permettant une prise de décision rapide et efficace en vue d'optimiser la suite de l'essorage.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, la centrifugeuse comprend un système de vaporisation conformé pour envoyer une vapeur d'eau au moins à l'intérieur du panier de centrifugation et dans laquelle l'unité de traitement est conformée pour calculer un ratio entre une superficie de l'au moins une première section et une superficie de l'au moins une seconde section, et pour communiquer un ordre de vaporisation en fonction dudit ratio, ledit ordre de vaporisation étant transmis par l'unité de traitement à destination du système de vaporisation pour déclencher un envoi de vapeur d'eau.

Ainsi, la centrifugeuse continue est équipée d'un système de vaporisation pouvant envoyer de la vapeur d'eau sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique en vue de procéder à une fluidification de la masse cuite. En effet, la localisation de la ligne d'interface dans l'image secondaire est fonction de l'état de viscosité de la masse cuite dans le panier, et donc ce ratio est fonction de la viscosité de la masse cuite. Ainsi, le système de vaporisation se déclenche à partir d'un ordre de vaporisation qu'envoie l'unité de traitement au système de vaporisation. La quantité de vapeur d'eau envoyée dans le panier de centrifugation, ou la durée de la vaporisation, dépend avantageusement d'une information contenue dans l'ordre de vaporisation et qui est fonction de ce ratio.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, le système de vaporisation est conformé pour envoyer la vapeur d'eau à l'intérieur du panier de centrifugation au moins au niveau de la paroi de fond du panier de centrifugation.

La centrifugeuse continue est alimentée en masse cuite par le système d'alimentation au moyen d'un tuyau d'alimentation qui est en communication avec le panier de centrifugation au niveau de la zone inférieure. Le système de vaporisation est positionné en vis-à-vis de la sortie/la première extrémité du tuyau d'alimentation afin de commencer à fluidifier la masse cuite non traitée en provenance du système d'alimentation et favoriser la séparation des cristaux de sucre du sirop dès l'arrivée de celle-ci dans le panier de centrifugation, afin de favoriser la séparation des cristaux de sucre du sirop et de rendre l'essorage plus efficient en diminuant son temps de réalisation ; mais aussi pour empêcher la formation de doigts sur la paroi périphérique.

Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de traitement est conformée pour distinguer plusieurs zones de contrôle réparties sur la hauteur du panier de centrifugation, et pour associer à chacune des plusieurs zones de contrôle une valeur colorimétrique de référence établie à partir des mesures de photo-détection réalisées dans la zone de contrôle correspondante.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, la centrifugeuse comprend un système d'alimentation conformé pour alimenter en masse cuite le panier de centrifugation, et pour laquelle l'unité de traitement est conformée pour réaliser une comparaison de la valeur colorimétrique de référence avec un seuil colorimétrique dans l'une des plusieurs zones de contrôle, dite zone inférieure, qui est la plus proche du bord inférieur du panier de centrifugation, et pour communiquer un ordre d'alimentation en fonction d'un résultat de ladite comparaison, ledit ordre d'alimentation étant transmis par l'unité de traitement à destination du système d'alimentation pour alimenter la masse cuite.

Au cours de l'essorage pendant lequel le panier est entraîné en rotation (par exemple à vitesse constante dans le cas d'une centrifugeuse continue), la quantité de masse cuite qui a été initialement chargée dans le panier avant le démarrage de l'essorage diminue au fil de la séparation des cristaux de sucre et du sirop qui sont évacués dans les chambres prévues à cet effet. Dans le cas d'une centrifugeuse continue, le panier de centrifugation peut être alimenté en masse cuite selon un débit variable par un système d'alimentation pendant qu'il est entraîné en rotation durant l'essorage.

L'unité de traitement est conformée pour segmenter la hauteur de la paroi périphérique en plusieurs zones de contrôle et associer à chacune d'elle une valeur colorimétrique. Dans le cas où l'invention est mise en œuvre avec une centrifugeuse continue, une des zones de contrôle peut correspondre à une zone dite zone inférieure localisée au plus près de la paroi de fond du panier de centrifugation et à partir de laquelle il est connecté au système d'alimentation. L'unité de traitement compare la valeur colorimétrique de cette zone inférieure à un seuil colorimétrique, qui traduit une situation pour laquelle le panier de centrifugation est presque vide. Le résultat de la comparaison est représentatif de la quantité de masse cuite restante dans le panier de centrifugation. L'unité de traitement envoie un ordre d'alimentation au système d'alimentation pour qu'il alimente le panier de centrifugation en masse cuite (s'il reste bien entendu encore de la masse cuite à traiter) selon un débit d'alimentation proportionnel à la quantité de masse cuite restant dans le panier de centrifugation.

Selon une caractéristique de l'invention, pour chacune des plusieurs zones de contrôle, la valeur colorimétrique de référence correspond à une valeur ICUMSA.

L'unité de traitement distingue sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation plusieurs zones de contrôle et va associer à chacune d'elles une valeur colorimétrique d'un paramètre colorimétrique. La valeur du paramètre colorimétrique d'une zone de contrôle est déterminée par l'unité de traitement à partir de la ou des mesure(s) de photo-détection mesurée(s) dans celle-ci. Comme précédemment indiqué, la valeur colorimétrique peut désigner une valeur de couleur ICUMSA qui est un paramètre colorimétrique employé normativement pour contrôler la couleur d'une masse cuite et d'une quantité de sucre. Avantageusement, la segmentation d'au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation en plusieurs zones de contrôle permet à l'opérateur d'observer et traiter la masse cuite localement.

Selon une caractéristique de l'invention, la centrifugeuse comprend un dispositif de clairçage comportant :

- au moins un sous-ensemble de clairçage conformé pour pulvériser un liquide de clairçage sur la paroi périphérique du panier de centrifugation,

- une unité de commande reliée à l'au moins un sous-ensemble de clairçage et en communication avec l'unité de traitement pour au moins piloter l'au moins un sous- ensemble de clairçage en fonction de la valeur colorimétrique de référence de l'une au moins des plusieurs zones de contrôle.

Selon une caractéristique de l'invention, pour chacune des plusieurs zones de contrôle, l'unité de traitement est conformée pour réaliser une comparaison de la valeur colorimétrique de référence avec une consigne colorimétrique, et pour communiquer un ordre de clairçage en fonction d'un résultat de ladite comparaison, et l'unité de commande est conformée pour piloter l'au moins un sous-ensemble de clairçage afin de contrôler un débit de clairçage, en réponse à une réception de l'ordre de clairçage.

Autrement dit, dans le but de claircer la masse cuite, la centrifugeuse comprend un dispositif de clairçage qui comprend à minima un sous-ensemble de clairçage disposé à une certaine hauteur de la paroi de fond et faisant face à l'au moins une zone de contrôle. L'unité de traitement compare la valeur colorimétrique de l'au moins une zone de contrôle à une consigne colorimétrique traduisant s'il est nécessaire dans cette au moins une zone de contrôle de claircer la masse cuite afin de séparer les cristaux de sucre du sirop et d'en extraire les impuretés, ou non car les cristaux de sucre sont nettoyés. Suite à cette comparaison, l'unité de traitement envoie un ordre de clairçage à l'unité de commande chargée de piloter l'au moins un sous-ensemble de clairçage afin que celui-ci clairce ou non l'au moins une zone de contrôle en fonction de la nature de l'ordre.

Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins un sous-ensemble de clairçage comprend une vanne qui est reliée à l'unité de commande, et qui est pilotée pour ajuster le débit de clairçage.

L'au moins un sous-ensemble de clairçage est conçu pour pulvériser un liquide sur l'au moins une zone de contrôle face à laquelle il est installé pour claircer la masse cuite s'accumulant dans ladite au moins une zone de contrôle. L'au moins un sous-ensemble de clairçage dispose à son entrée d'une vanne servant à laisser passer le liquide selon un débit/une intensité donné(e) ou l'arrêter. La vanne de l'au moins un sous-ensemble de clairçage est relié et piloté par l'unité de commande. Ainsi, en fonction de l'ordre de clairçage, l'unité de commande ouvre ou ferme progressivement la vanne de l'au moins un sous-ensemble de clairçage proportionnellement au débit/à l'intensité de liquide de clairçage à pulvériser sur la zone de contrôle associée à l'au moins un sous-ensemble de clairçage.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse discontinue, l'au moins un sous-ensemble de clairçage comporte un unique sous-ensemble de clairçage comportant plusieurs buses disposées à plusieurs hauteurs depuis la paroi de fond du panier de centrifugation.

Autrement dit, dans le cas d'une centrifugeuse discontinue, un seul sous- ensemble de clairçage couvre toutes les zones de contrôle, signifiant que lorsque qu'un ordre de clairçage est envoyé à l'unité de commande, l'ensemble des zones de contrôle sont claircées. La durée et/ou l'intensité du clairçage est/sont fonction de l'ensemble des valeurs colorimétriques de référence de chacune des zones de contrôle déterminées par l'unité de traitement. Un avantage d'un tel dispositif de clairçage est d'assurer une uniformité de la couleur du sucre sur tout ou partie de la paroi périphérique. Généralement, seule la durée du clairçage est paramétrée selon les besoins, l'intensité du clairçage étant maximale. Le clairçage est arrêté lors de la phase d'accélération du panier de centrifugation.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, l'au moins un sous-ensemble de clairçage comporte plusieurs sous-ensembles de clairçage disposés à différentes hauteurs depuis la paroi de fond du panier de centrifugation, face aux plusieurs zones de contrôle, chaque sous- ensemble de clairçage étant associé à une zone de contrôle parmi les plusieurs zones de contrôle, et dans laquelle l'unité de commande est reliée aux différents sous- ensembles de clairçage et est en communication avec l'unité de traitement pour au moins piloter de manière indépendante chacun des sous-ensembles de clairçage en fonction de la valeur colorimétrique de référence de la zone de contrôle qui lui est associée.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, l'unité de commande est conformée pour piloter de manière indépendante chacun des sous-ensembles de clairçage afin de contrôler le débit de clairçage correspondant, en réponse à une réception de l'ordre de clairçage issu de la comparaison de la valeur colorimétrique de référence de la zone de contrôle qui lui est associée, avec la consigne colorimétrique correspondante. Autrement dit, le dispositif de clairçage est constitué de plusieurs sous- ensembles de clairçage qui sont disposés face à la paroi périphérique de telle sorte que chaque sous-ensemble de clairçage couvre une des zones de contrôle définies par l'unité de traitement. Le dispositif de clairçage, et donc les sous-ensembles de clairçage, sont pilotés indépendamment les uns des autres par l'unité de commande qui communique avec l'unité de traitement.

Avantageusement, un tel dispositif permet de procéder à un clairçage de la masse cuite localement dans le panier de centrifugation, dans la ou les zones de contrôle dans laquelle ou lesquelles les cristaux de sucre sont encore mélangés au sirop, l'état de la masse cuite dans les différentes zones de contrôle étant notamment connu au travers des valeurs que prend la valeur colorimétrique associée à une zone de contrôle. Pour chacune des zones de contrôles, chacun des sous-ensembles de clairçage pulvérise le liquide de clairçage dans la zone de contrôle à laquelle il est associé selon une certaine intensité/un certain débit dépendant du résultat de la comparaison entre la consigne colorimétrique et la valeur colorimétrique de référence de la zone de contrôle.

Selon une caractéristique de l'invention, la source lumineuse est une source de lumière blanche.

Par définition, la lumière blanche correspond à la lumière du soleil en pleine journée, c'est-à-dire qui couvre l'ensemble du spectre lumineux visible à l'œil nu (pour une longueur d'onde, dans le vide, comprise entre 380 nm et 780 nm), et donc l'ensemble de couleurs : rouge, orange, jaune, vert, bleu vert, bleu, violet, violet foncé.

Par conséquent, avantageusement, la source de lumière blanche offre un rendement chromatique élevé pour un rendu optimal des couleurs des objets qu'elles éclairent.

Selon une caractéristique de l'invention, la source lumineuse est une source stroboscopique.

Par définition, une source stroboscopique permet d'observer des phénomènes périodiques dont la fréquence est trop élevée pour l'œil qui ne perçoit pas la discontinuité, en alternant des phases de très hautes intensités lumineuses (flashs) et des phases obscures. Cette source trouve son intérêt dans la restitution en temps réel de l'image représentative de la hauteur de la paroi périphériques. En effet, les signaux électriques traités par l'unité de traitement à partir des signaux lumineux réfléchis par la hauteur de la paroi périphérique suite à son exposition à la source stroboscopique permettent d'observer avec une grande netteté en temps réel, à partir de cette image, les mouvements même très rapides de rotation ou de vibration du panier de centrifugation, ainsi que la séparation des cristaux de sucre du sirop dans la masse cuite.

Selon une caractéristique de l'invention, la source lumineuse est constituée d'au moins une diode électroluminescente, et par exemple plusieurs diodes électroluminescentes.

Autrement dit, la source lumineuse correspond soit à une diode électroluminescente, soit à un agencement de diodes électroluminescentes montées ensemble sur un même circuit. Le nombre de diode électroluminescente dépend de la superficie de la paroi périphérique qu'il est prévu d'éclairer.

Selon une caractéristique de l'invention, le système de photo-détection comprend au moins un capteur d'image.

L'au moins capteur d'image compris dans le système de photo-détection a pour fonction de convertir l'au moins un signal lumineux réfléchi par la paroi périphérique lorsqu'elle est éclairée par la source lumineuse en un signal électrique qui correspond à une mesure de photo-détection.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le système de photo-détection comprend au moins une matrice de filtres colorés, par exemple de type RGB.

Le système de photo-détection comprend au moins une matrice de filtres colorés, par exemple de type RGB/RVB (Rouge, Vert, Bleu) et/ou CMYG/CMJV (Cyan, Magenta, Jaune, Vert) pour générer à partir de la ou des mesure(s) de photo-détection une image en couleur de la paroi périphérique sur au moins 90% de sa hauteur.

Selon une caractéristique de l'invention, la source lumineuse et le système de photo-détection de l'appareil de mesure sont disposés à l'intérieur d'un boîtier étanche fermé et fixé sur une ouverture d'un capot de la centrifugeuse, ledit boîtier étant doté d'une vitre de protection faisant face à l'ouverture dudit capot et telle que la source lumineuse et le système de photo-détection soient derrière ladite vitre de protection.

La source lumineuse et le système de photo-détection constituant l'appareil de mesure sont disposés à l'intérieur d'un boîtier étanche fermé et fixé sur une ouverture du capot de la centrifugeuse prévue à cet effet. Le boîtier est doté sur une de ses faces d'une vitre de protection devant faire face à l'ouverture et tel que la source lumineuse et le système de photo-détection soient derrière ladite vitre de protection.

Ainsi, au travers de la vitre de protection et par le biais de l'ouverture sur le capot, la source lumineuse (respectivement le système de photo-détection) éclaire au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique (respectivement détecte l'ensemble des signaux lumineux réfléchis par au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique).

Selon une caractéristique de l'invention, le boîtier est solidaire d'un guide ayant une première extrémité fixée sur ledit boîtier, autour de la vitre de protection, et une seconde extrémité fixée sur le capot autour de son ouverture, ledit guide présentant au moins un évent pour une entrée d'air dans ledit guide.

Ainsi, le boîtier est mis en collaboration avec la centrifugeuse au moyen d'un guide, par exemple de forme rectangulaire, comprenant deux extrémités, la première extrémité étant fixée sur le boîtier autour de la vitre de protection, et la seconde extrémité étant fixée sur le capot de la centrifugeuse autour de l'ouverture. Le guide présente au moins un évent pour une entrée d'air à l'intérieur. Le guide présente un angle d'inclinaison de telle sorte qu'avantageusement, la source lumineuse (respectivement le système de photo-détection) éclaire au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique (respectivement détecte l'ensemble des signaux lumineux réfléchis par au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique).

Selon une caractéristique de l'invention, le guide comprend au moins une buse de nettoyage pour un nettoyage par pulvérisation d'eau de la vitre de protection.

Selon la vitesse de rotation du panier de centrifugation, il est possible que des projections de cristaux de sucre ou de masse cuite viennent éclabousser et salir la vitre de protection du boîtier au travers du guide, faisant que la source lumineuse et le système de photo-détection ne peuvent alors plus opérer dans des conditions optimales, avec des risques de mesure de photo-détection imprécises voire, dans le pire cas, erronées qui impactent négativement l'efficience et la pertinence du contrôle de la masse cuite et de la séparation de la quantité de cristaux de sucre et du sirop.

Ainsi, pour répondre à cette problématique, il est prévu qu'une buse de nettoyage, commandée par l'unité de commande, débouche dans le guide afin de pulvériser de l'eau très chaude sur la vitre de protection pour la nettoyer de toute éclaboussure.

Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique du panier de centrifugation correspond à toute la hauteur de ladite paroi périphérique prise depuis son bord inférieur jusqu'à son bord supérieur.

L'invention se rapporte également à un procédé d'essorage par centrifugation pour une séparation dans une masse cuite d'une quantité de cristaux de sucre d'un sirop, mettant en œuvre une centrifugeuse telle que celles décrites précédemment, et qui comprend au moins :

- une étape de centrifugation dans laquelle est actionné en rotation le panier de centrifugation dans lequel est présent la masse cuite ; ledit procédé d'essorage par centrifugation étant caractérisé en ce qu'il comprend, durant l'étape de centrifugation :

- une étape d'éclairage en continu consistant à éclairer par la source lumineuse la paroi périphérique du panier de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur ;

- une étape de mesure en continu consistant à détecter par le système de photodétection sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique du panier de centrifugation, la lumière réfléchie par la masse cuite ou la paroi périphérique, afin de délivrer des mesures de photo-détection qui sont représentatives de la masse cuite ou de la paroi périphérique ; - une étape de traitement par l'unité de traitement en continu et en temps réel des mesures de photo-détection effectuées sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique.

Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de traitement met en œuvre une génération d'une image brute sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, à partir des mesures de photo-détection.

Autrement dit, durant l'étape de traitement, l'unité de traitement génère à partir de l'ensemble des mesures de photo-détection qu'elle reçoit du système de photo-détection une image représentative de la paroi périphérique sur substantiellement toute sa hauteur.

Selon une caractéristique de l'invention, lors de l'étape de traitement, les mesures de photo-détection sont comparées avec une limite colorimétrique sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, et comprend une étape de construction d'une image secondaire présentant :

- au moins une première section d'une première couleur dans laquelle les mesures de photo-détection sont inférieures à ladite limite colorimétrique ; et/ou

- au moins une deuxième section d'une seconde couleur dans laquelle les mesures de photo-détection sont supérieures à ladite limite colorimétrique.

Autrement dit, durant l'étape de traitement, l'unité de traitement génère également, en comparant les valeurs colorimétriques déduites des mesures de photodétection à une limite colorimétrique définie comme paramètre par l'opérateur, une image secondaire en deux couleurs d'au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique, chacune des deux couleurs étant représentative d'au moins une première section pour laquelle la valeur colorimétrique est supérieure à la limite colorimétrique, signifiant que les cristaux de sucre ont été séparés ou sont en voie de séparation du sirop dans la masse cuite ; et/ou au moins une seconde section pour laquelle la valeur colorimétrique est inférieure à la limite colorimétrique, signifiant que la quantité de masse cuite associée à cette au moins une seconde section n'est pas encore traitée.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, le procédé d'essorage par centrifugation comprend une étape de calcul d'un ratio entre une superficie de l'au moins une première section et une superficie de l'au moins une seconde section, et une étape de vaporisation consistant à envoyer une vapeur d'eau au moins à l'intérieur du panier de centrifugation en fonction dudit ratio.

Autrement dit, l'étape de traitement comprend une étape de calcul durant laquelle l'unité de traitement calcul un ratio entre la superficie de l'au moins une première section et la superficie de l'au moins une seconde section, et qui est représentative d'une viscosité globale de la masse cuite. Suivant la valeur de ce ratio, le procédé met alors ou non en œuvre une étape de vaporisation, durant laquelle l'unité de traitement émet un ordre de vaporisation à un système de vaporisation qui est conformé, selon les informations contenues dans l'ordre, pour envoyer de la vapeur d'eau dans le panier de centrifugation selon une quantité et pendant une durée qui sont fonction de la valeur du ratio.

Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de traitement met en œuvre une distinction de plusieurs zones de contrôle réparties sur la hauteur du panier de centrifugation, et une association à chacune des plusieurs zones de contrôle une valeur colorimétrique de référence établie à partir des mesures de photo-détection réalisées dans la zone de contrôle correspondante.

Autrement dit, la capacité offerte par l'unité de traitement de segmenter la hauteur de la paroi périphérique en plusieurs zones de contrôle et de mesurer en temps réel une valeur colorimétrique pour chacune des zones de contrôle est mise en œuvre durant l'étape de traitement du procédé d'essorage par centrifugation.

Selon une caractéristique de l'invention, le procédé d'essorage par centrifugation comprend une étape intermédiaire de clairçage pour pulvériser un liquide de clairçage sur la paroi périphérique du panier de centrifugation, en fonction de la valeur colorimétrique de référence associée à l'une au moins des plusieurs zones de contrôle.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, le procédé d'essorage comprend, au cour de l'étape de traitement et préalablement à l'étape intermédiaire de clairçage, une étape de comparaison durant laquelle la valeur colorimétrique de référence de chacune des plusieurs zones de contrôle est comparée à une consigne colorimétrique, afin de pulvériser un liquide de clairçage selon un débit de clairçage en fonction du résultat de ladite comparaison.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé d'essorage par centrifugation comprend, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue :

- une étape de comparaison durant laquelle la valeur colorimétrique de référence dans l'une des plusieurs zones de contrôle, dite zone inférieure, qui est la plus proche du bord inférieur du panier de centrifugation, est comparée avec un seuil colorimétrique ; et

- une étape de régulation d'alimentation durant laquelle le panier de centrifugation est alimenté en masse cuite en fonction d'un résultat de ladite comparaison.

Autrement dit, le procédé d'essorage par centrifugation, lorsqu'il est mis en œuvre au moyen d'une centrifugeuse continue, comprend une étape supplémentaire de régulation d'alimentation faisant intervenir le système d'alimentation précédemment cité, qui a pour rôle d'alimenter en masse cuite l'intérieur du panier de centrifugation pendant que celui-ci est entraîné en rotation durant l'étape de centrifugation. Cette étape est mise en œuvre dans le cas où l'intégralité de la masse cuite ne pourrait pas être complètement introduite en une unique fois dans le panier de centrifugation lors de l'étape de chargement. L'étape de régulation d'alimentation se déroule en continue durant toute la durée procédé d'essorage par centrifugation, le débit de masse cuite introduit dans le panier de centrifugation par le système d'alimentation est variable tel qu'il dépend du résultat de comparaison obtenu suite à une étape de comparaison réalisée en amont pendant l'étape de traitement, durant laquelle la valeur colorimétrique de référence associée à la zone inférieure de la paroi périphérique est comparée au seuil colorimétrique qui traduit une situation pour laquelle le panier de centrifugation est peu rempli ou presque vide.

[Brève description des figures]

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, de plusieurs exemples de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :

[Fig 1] est une vue schématique en coupe d'une centrifugeuse continue selon l'invention, montrant l'appareil de mesure éclairant la paroi périphérique du tambour de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur, avec la masse cuite représentée en hachuré et la quantité de sucre représentée en blanc, et détectant/ recevant les signaux lumineux réfléchis par la paroi périphérique ; laquelle est divisée en quatre zones de contrôle par l'unité de traitement pilotant l'appareil de mesure ; [Fig 2] est une vue schématique en coupe d'une centrifugeuse discontinue selon l'invention, montrant l'appareil de mesure éclairant la paroi périphérique du tambour de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur, et détectant/ recevant les signaux lumineux réfléchis par la paroi périphérique ; laquelle est divisée en quatre zones de contrôle par l'unité de traitement pilotant l'appareil de mesure ;

[Fig 3] est une vue schématique en coupe du panier de centrifugation de la centrifugeuse continue de la Figure 1, pour lequel est illustré la formation de doigts de masse cuite sur la paroi périphérique ; la surface hachurée correspondant à la surface éclairée par l'appareil de mesure ;

[Fig 4] est un schéma fonctionnel illustrant l'environnement d'une centrifugeuse selon l'invention et les différents systèmes avec lesquels elle est en interaction comme par exemple l'appareil de mesure piloté par l'unité de traitement, ou bien le système de clairçage ; les éléments en trait plein correspondent à l'ensemble des dispositifs pouvant interagir avec les centrifugeuses continues et discontinues pour la mise en œuvre de l'essorage (les interactions entre dispositifs sont représentées par des flèches), ceux en tirets ne sont présents/utilisés pour l'essorage que si la centrifugeuse considérée est une centrifugeuse continue ;

[Fig 5] est une image montrant la face avant de l'appareil de mesure, au centre de laquelle est visible l'objectif de la caméra utilisé comme système de photodétection, et de chaque côté de laquelle est disposé un circuit imprimé comprenant un agencement de plusieurs diodes électroluminescentes qui éclairent la paroi périphérique du panier de centrifugation ;

[Fig 6] est une vue schématique de profil montrant le guide dont la première et la seconde extrémité sont respectivement fixées au boîtier et à une ouverture que présente le capot de la centrifugeuse ;

[Fig 7] est un logigramme illustrant le procédé d'essorage par centrifugation mis en œuvre par la centrifugeuse ;

[Fig 8] montre un logigramme décrivant l'étape de centrifugation ;

[Fig 9] montre un logigramme décrivant l'étape de traitement lorsque celle- ci est mise en œuvre par une centrifugeuse continue ;

[Fig 10] montre un logigramme décrivant l'étape de traitement lorsque celle-ci est mise en œuvre par une centrifugeuse discontinue ;

[Fig 11] est un exemple d'image brute (à gauche) et d'image secondaire (à droite) générées par l'unité de traitement suite à la réception et au traitement des mesures de photo-détection, avec pour l'image brute la distinction par l'unité de traitement des quatre zones de contrôle sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique ;

[Fig 12] est une vue schématique en coupe du panier de centrifugation de la centrifugeuse continue de la Figure 1, pour lequel sont illustrées les quatre zones de contrôle que distingue l'unité de traitement sur la paroi périphérique ;

[Fig 13] est un exemple d'évolution de la valeur colorimétrique de référence dans le temps associé à chacune des autres zones de contrôle avec en ordonnée la valeur ICUMSA que prend chacune d'elle ; les courbes pleines correspondent à l'évolution de la valeur colorimétrique alors que les droites en tiret correspondent aux consignes colorimétriques ;

[Fig 14] est une vue schématique en coupe du panier de centrifugation de la centrifugeuse continue de la Figure 1, dans lequel des manques de masse cuite/sucre laissent apparaître la paroi périphérique du panier de centrifugation, ladite paroi périphérique étant ainsi visible dans ces zones de manque et illustrée en pointil lée ;

[Fig 15] est une vue schématique en coupe du panier de centrifugation de la centrifugeuse continue de la Figure 1, dans lequel de la masse cuite est représentée en zone hachurée alors que la partie où les cristaux de sucre commencent puis finissent à se libérer de leur eau mère est représentée en blanc, avec une zone de transition masse cuite/sucre à une hauteur donnée de la paroi de fond, et est également illustré l'image secondaire associée ;

[Fig 16] est une vue schématique équivalente à celle de la Figure 15, avec une zone de transition masse cuite/sucre à une hauteur dite anormale, supérieure à celle atteinte dans l'exemple de la Figure 15, et est également illustré l'image secondaire associée.

[Description détaillée d'un ou plusieurs modes de réalisation de l'invention]

L'invention concerne une centrifugeuse Cl, C2 pour une séparation dans une masse cuite M d'une quantité de cristaux de sucre Su d'un sirop, qui sont conformées pour mettre en œuvre un procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 qui est détaillée ultérieurement dans la description. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, l'invention concerne une centrifugeuse Cl continue, illustrée Figure 1. Dans un second mode de réalisation de l'invention, l'invention concerne une centrifugeuse C2 discontinue, illustrée Figure 2.

Communément, les centrifugeuses Cl, C2 comprennent un panier de centrifugation 1 (de forme tronconique pour la centrifugeuse Cl continue, et de forme cylindrique pour la centrifugeuse C2 discontinue) dans lequel est introduite la masse cuite M. Le panier de centrifugation 1 présente une paroi de fond 11 ; et une paroi périphérique 12 qui :

- présente un bord inférieur 13 contigu à la paroi de fond 11 et un bord supérieur 14 ;

- présente une hauteur mesurée depuis son bord inférieur 13 jusqu'à son bord supérieur 14 ;

- est perméable sur au moins 90% de sa hauteur, et se présente généralement sous la forme d'une toile tissée filtrante, classiquement en inox, munie de perforations.

Le panier de centrifugation 1 est actionné en rotation autour d'un axe central de rotation 10 mis en mouvement de rotation à l'aide d'un système de motorisation 1000. Plusieurs conceptions de système de motorisation 1000 sont envisageables. Par exemple, en référence à la Figure 1, le système de motorisation 1000 peut comprendre une première poulie d'entraînement 1002 et une seconde poulie d'entrainement 1003 couplées au moyen d'une courroie 1004 ; telles que la première poulie d'entraînement 1002 soit traversée en son centre par l'axe central de rotation 10 et la seconde poulie d'entraînement 1003 soit traversée en son centre par un axe moteur d'un moteur 1001. La rotation du moteur 1001 induit une rotation de la seconde poulie d'entraînement 1003, qui entraine un déplacement de la courroie 1004 et donc une rotation de de la première poulie d'entraînement 1002.

Sous l'action de la force centrifuge, les cristaux de sucre Su sont séparés du sirop (eau mère) qui est évacué par les perforations de la paroi périphérique 12 et recueillie dans une chambre 15 prévue à cet effet. Les dimensions des perforations sont telles que les cristaux de sucre Su ne peuvent pas passer au travers. Dans le cas de la centrifugeuse Cl continue, les cristaux de sucre Su remontent le long de la paroi périphérique 12 et sont évacués par débordement du panier de centrifugation 1, au niveau du bord supérieur 14, dans une seconde chambre 16 prévue pour les recueillir. Dans le cas de le centrifugeuse C2 discontinue, les cristaux de sucre Su lorsqu'ils sont séparés du sirop restent en surface de la paroi périphérique 12. Le fond du panier 1 est muni d'un obturateur 17 qui est fermé durant toute la durée de l'essorage, puis ouvert à la fin de cette dernière afin de décharger la quantité de cristaux de sucre Su par raclage.

Dans la suite de cette description, il est considéré, à titre illustratif, pour les figures 1, 2, 3, 12, 14, 15 et 16 représentant le panier de centrifugation 1, que la ou les zones hachurées correspondent à la masse cuite M, la ou les zones blanches correspondent au sucre Su lorsqu'il est séparé du sirop (autrement dit la ou les parties où les cristaux de sucre commencent puis finissent de se libérer de leur eau mère), et la ou les zones pointillées correspondent à la paroi périphérique 12 (les points schématisant ses perforations).

Chacune des centrifugeuses Cl, C2 comprend un dispositif de clairçage 4 qui pulvérise un liquide de clairçage, par exemple de l'eau chaude ou du sirop clair, sur tout ou partie de la paroi périphérique 12 pour claircer/fluidifier la masse cuite M, accélérant la séparation des cristaux de sucre Su du sirop et nettoyant les cristaux de leurs impuretés et eau mère qui sont collés à leur surface. Plus précisément, le liquide de clairçage est pulvérisé des buses de clairçage disposées à plusieurs hauteurs depuis la paroi de fond 11 du panier de centrifugation 1 et montées sur au moins un sous- ensemble de clairçage en vis-à-vis de tout ou partie de la paroi périphérique 12. L'au moins un sous-ensemble de clairçage comprend plusieurs buses qui pulvérisent le liquide de clairçage sur la paroi périphérique 12.

Dans le cas d'une centrifugeuse C2 discontinue, le dispositif de clairçage 4 comprend un unique sous-ensemble de clairçage 45 pour un clairçage global d'au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique 12.

Dans le cas d'une centrifugeuse Cl continue, le dispositif de clairçage comprend au moins deux sous-ensembles de clairçage disposés en vis-à-vis de deux surfaces distinctes de la paroi périphérique 12, les au moins deux sous-ensembles de clairçage étant conformé pour pulvériser le liquide de clairçage de manière indépendante, c'est-à-dire soit simultanément ou non. Il est considéré que le dispositif de clairçage 4 comprend quatre sous-ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 en charge du clairçage de quatre zones distinctes de la paroi périphérique 12.

Cependant, une pulvérisation de liquide de clairçage trop intense et/ou longue peut entraîner un risque de dissolution des cristaux de sucre Su. C'est pourquoi l'au moins un sous-ensemble de clairçage comprend en entrée une vanne proportionnelle de réglage afin de réguler l'intensité/le débit du liquide de clairçage pulvérisé. Ainsi, en référence aux Figure 1 et 2, le dispositif de clairçage 4 comprend :

- pour la centrifugeuse Cl continue, quatre vannes 410, 420, 430, 440 se trouvant respectivement en entrée des sous-ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 ;

- pour la centrifugeuse C2 discontinue, une vanne 450 se trouvant respectivement en entrée du sous-ensemble de clairçage 45.

Contrairement à la centrifugeuse C2 discontinue pour laquelle la masse cuite M est seulement introduite dans le panier de centrifugation 1 par une entrée d'alimentation 18 pendant la phase de basse vitesse dédiée à cette opération, de la masse cuite M est introduite en continu et à débit variable dans le panier de centrifugation 1 de la centrifugeuse Cl continue au cours de l'essorage par un système d'alimentation 5. En référence à la Figure 1, la masse cuite M est introduite/déposée dans la paroi de fond 11 du panier de centrifugation 11 en sortant de la première extrémité 53 d'un tuyau d'alimentation 52 entrant partiellement à l'intérieur de la centrifugeuse Cl continue par un accès prévu sur son capot 19 ; la seconde extrémité 54 du tuyau d'alimentation 52, à l'extérieur de la centrifugeuse Cl continue, étant raccordée à une vanne proportionnelle 51 de réglage en sortie du système d'alimentation 5, la vanne 51 de réglage progressive pouvant s'ouvrir et se fermer progressivement pour laisser passer dans le tuyau d'alimentation 52 un débit variable de masse cuite M.

La centrifugeuse Cl continue comprend aussi un système de vaporisation 6 conformé pour envoyer au moins une vapeur d'eau au moins à l'intérieur du panier de centrifugation, dans le but de fluidifier la masse cuite M. La vapeur d'eau peut être pulvérisée au niveau de la paroi périphérique 12 en vue de fluidifier la masse cuite M se déposant dessus et d'accélérer la séparation des cristaux de sucre Su du sirop, et également empêcher la formation de doigts de masse cuite 2000 (voir Figure 3). En référence 1, la vapeur d'eau est pulvérisée sur la paroi périphérique 12 depuis sa face extérieure.

De la vapeur d'eau peut également être pulvérisée par le système de vaporisation 6 également au niveau de la paroi de fond 11 afin de fluidifier la masse cuite M débouchant dans le panier de centrifugation 1 depuis la première extrémité 53 du tuyau d'alimentation 2.

Le débit/l'intensité de vapeur d'eau pulvérisée sur la paroi périphérique 12 et/ou dans la paroi de fond 11 est régulée au moyen d'une vanne proportionnelle 61 de réglage. Le système de vaporisation 6 pulvérise de la vapeur d'eau simultanément sur la paroi périphérique 12 et sur la paroi de fond 11.

La masse cuite M peut éventuellement aussi être fluidifiée à l'intérieur même du tuyau d'alimentation 52, qui présente alors une ouverture par laquelle découche un conduit du système de vaporisation 6 injectant la vapeur d'eau. Selon deux variantes de réalisation de l'invention, ledit conduit peut présenter, ou non, une vanne proportionnelle 62 de réglage pour injecter, ou non, de la vapeur d'eau dans le tuyau d'alimentation 52 en fonction pour le même débit de vapeur d'eau qui est pulvérisée sur la paroi périphérique 12 et le fond de paroi 11.

En référence aux Figure 1, Figure 2, et Figure 4, la centrifugeuse Cl, C2 comprend un appareil de mesure 2 conformé pour :

- éclairer la paroi périphérique 12 du panier de centrifugation sur au moins 90 % de sa hauteur, et donc la masse cuite M, au moyen d'une source lumineuse 21 ; - détecter au moyen d'un système de photo-détection 22 les signaux lumineux réfléchis par la zone de la paroi périphérique 12 et/ou la masse cuite M éclairée(s) ; le système de photo-détection 22 convertissant ensuite les signaux lumineux en signaux électriques correspondant à des mesures de photo-détection 201.

Dans la suite de la description, il est considéré que l'appareil de mesure éclaire toute la hauteur de la paroi périphérique, de son bord inférieur 13 jusqu'à son bord supérieur 14 ; et qu'il détecte par conséquent l'ensemble des signaux lumineux réfléchis par toute la hauteur de paroi périphérique 12.

En référence à la Figure 5, la source lumineuse 21 de l'appareil de mesure 2 est constitué de deux agencements de 4*8 diodes électroluminescentes 210, chacun des deux agencements étant disposé sur un circuit imprimé et de part et d'autre d'une caméra 220 utilisée comme système de photo-détection 22, et comprenant au moins un capteur d'image et une matrice de filtre colorés de type RGB. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention, le système de photo-détection peut comprendre soit au moins une matrice de filtre colorés de type CMYG, soit au moins une matrice de filtres colorés RGB et au moins une matrice de filtres colorés CMYG.

En référence à la Figure 6, l'appareil de mesure 2 est contenu à l'intérieur d'un boîtier 9 étanche fermé et fixé sur une ouverture 190 du capot 19 de la centrifugeuse Cl, C2. Le boîtier 9 comprend une vitre de protection 91 faisant face à l'ouverture 190 du capot 19 et derrière laquelle se trouve la face avant de l'appareil de mesure 2. La face avant de l'appareil de mesure 2 fait donc face à l'ouverture 190.

Le boîtier 9 est solidaire d'un guide 92 ayant : une première extrémité 95 fixée au boîtier 9, autour de la vitre de protection 91 ; et une seconde extrémité 96 fixée par visserie sur le capot 19 autour de son ouverture 190. Il comprend également au moins un évent 94 pour une entrée d'air à l'intérieur.

Le boîtier 9 coopère avec la première extrémité 95 du guide 92, qui est rectangulaire, au moyen de charnières dont l'utilité sera abordée plus loin dans la description. Le guide 92 présente deux évents.

Le guide 92 présente un angle d'inclinaison de telle sorte que la source lumineuse 21 (respectivement le système de photo-détection 22) de l'appareil de mesure 2 éclaire toute la hauteur de la paroi périphérique 12 (respectivement détecte l'ensemble des signaux lumineux réfléchis par toute la hauteur de la paroi périphérique 12).

L'appareil de mesure 2 communique, physiquement par des câbles de connexion ou au moyen d'un protocole de communication sans fil (comme le WiFi® par exemple) avec une unité de traitement 3 à laquelle il transmet les mesures de photo- détection 201. L'unité de traitement 3 est chargée de la gestion du déroulement du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 et d'enclencher ou non des étapes dudit procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 en fonction de son analyse des mesures de photo-détection 201.

L'unité de traitement 3 comprend au moins :

- une unité d'affichage 31, tel qu'un écran, conformée pour afficher par exemple : les paramètres relatifs aux étapes comprises dans le procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 ; les mesures de photo-détection 201 reçues depuis l'appareil de mesure 2 et leur(s) traitement(s) ;

- une unité de réglage 32, comprenant un clavier, et/ou un pavé tactile, et/ou des boutons, conformée pour qu'un opérateur configure/paramètre l'appareil de mesure 2 ainsi que les étapes du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 ;

Selon différentes variantes de réalisation et à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, l'unité de traitement 3 est un ordinateur (de bureau ; ou portable ; ou embarqué, par exemple de type fanless) ou bien encore un processeur, un contrôleur, une carte électronique sur lequel est installé un logiciel permettant le lancement et l'exécution du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2.

En référence aux Figure 7 et Figure 8, le procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 comprend une étape de centrifugation El durant laquelle est actionné en rotation le panier de centrifugation 1 afin de traiter la masse cuite M dont tout ou partie a été préalablement introduite dans le panier de centrifugation 1 lors d'une étape initiale d'alimentation E0. L'étape de centrifugation El est mise en œuvre et gérée par l'unité de traitement 3. Suite au chargement de la masse cuite M dans le panier de centrifugation et avant qu'il ne lance l'exécution de l'étape de centrifugation El, l'opérateur renseigne dans l'unité de traitement 3, durant une étape de paramétrage EP, un ensemble de paramètre permettant la configuration de l'appareil de mesure 2 et/ou la gestion des étapes comprises dans l'étape de centrifugation El. Selon les modes de réalisation de l'invention, la vitesse de rotation du panier de centrifugation 1 est paramétrable depuis l'unité de traitement 3 ou à partir d'un autre dispositif, comme par exemple un moniteur/poste de contrôle intégré à la centrifugeuse Cl, C2. Elle peut aussi être éventuellement modifiée manuellement par l'opérateur ou automatiquement en fonction de la quantité de masse cuite M contenue dans le panier de centrifugation 1 et la vitesse à laquelle les cristaux de sucre Su sont séparés du sirop.

Une fois lancée, l'étape de centrifugation El est gérée automatiquement par l'unité de traitement jusqu'à l'arrêt du procédé d'essorage par centrifugation PI, P2. Dans une seconde variante de réalisation de l'invention, l'étape de centrifugation El est semi-automatique, avec l'opérateur pouvant intervenir et changer ses paramètres à partir de l'unité de traitement au cours de son déroulement. Dans une troisième variante de réalisation, l'étape de centrifugation El est manuelle, avec l'opérateur déclenchant lui-même certaines actions (clairçage ; alimentation du panier de centrifugation 1 et vaporisation pour la centrifugeuse Cl continue) suivant les informations fournies par l'unité de traitement 3 après traitement des mesures de photo-détection 201.

Dans le sens de l'invention, il est prévu que l'appareil de mesure 2, en continu et en temps réel durant toute la durée de l'étape de centrifugation El :

- éclaire durant une étape d'éclairage E21 la paroi périphérique 12 du panier de centrifugation 1 sur au moins 90% de sa hauteur (et par exemple sur toute sa hauteur) ;

- détecte durant une étape de mesure E22 sur au moins 90% de la hauteur (et par exemple sur toute la hauteur) de la paroi périphérique 12 les signaux lumineux réfléchis par la masse cuite M ou la paroi périphérique 12, convertisse lesdits signaux lumineux en signaux électriques, et transmette pour analyse les signaux électriques, qui correspondent aux mesures de photo-détection 201, à l'unité de traitement 3.

Ainsi, l'unité de traitement est conformée pour analyser en continu en temps réel, durant une étape de traitement E3, l'ensemble des mesures de photodétection 201 envoyées par l'appareil de mesure 2 et de déclencher selon les besoins certaines actions (comme fluidifier de la masse cuite par clairçage) suivant les résultats d'analyse.

Les centrifugeuses continues Cl et discontinues C2 sont conformées pour traiter de la masse cuite 24/7. Elles ne sont arrêtées que si des dysfonctionnements sont détectées ou si des interventions ponctuelles sont nécessaires (maintenance, nettoyage, débouchage, etc.) ou si un arrêt d'urgence est déclenché. Ainsi, au cours de l'étape de traitement E3, l'unité de traitement 3 vérifie au cours d'une étape de vérification Q.1, à partir de l'ensemble des informations qu'elle reçoit des autres systèmes compris dans la centrifugeuse, si un arrêt est commandé manuellement ou automatiquement. Si c'est le cas, l'étape de centrifugation El et le procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 se terminent.

L'unité de traitement 3 peut être, selon différents modes de réalisation de l'invention, conformée pour commander la mise en marche et l'arrêt de l'appareil de mesure 2 respectivement au début et à la fin de l'étape d'essorage El en envoyant une instruction 200 de mise en marche ou d'arrêt à l'appareil de mesure. Au cours de l'étape de traitement E3, l'unité de traitement 3 applique des fonctions de traitement d'image aux mesures de photo-détection 201 afin d'en déduire valeur colorimétrique d'un paramètre colorimétrique représentatif par exemple des différents états de viscosités que peut présenter la masse cuite M ou bien encore de la paroi périphérique 12. La valeur colorimétrique correspond à une valeur de couleur ICUMSA.

En référence aux Figure 9 à Figure 11, L'unité de traitement 3, lorsqu'elle reçoit de nouvelles mesures de photo-détection 201 ;

- met en œuvre une génération E31 d'une image brute 33, affichée sur l'unité d'affichage 31, d'au moins 90% de la hauteur (et par exemple de toute la hauteur) de la paroi périphérique 12 et de la masse cuite M pouvant être déposée dessus. Le système de détection 22 étant une caméra, l'image brute 33 est une image vidéo en couleur et en temps réel montrant à l'opérateur non exhaustivement, et comme indiqué antérieurement : l'évolution du traitement de la masse cuite M et la séparation des cristaux de sucre Su du sirop, les différents états de viscosité de la masse cuite M, pour déterminer la quantité de masse cuite M restant à traiter (l'image brute restituant également la paroi périphérique 12 et ses orifices de filtration), permet d'observer la présence ou la formation de doigts de masse cuite 2000 sur la paroi périphérique 12 pour la centrifugeuse Cl continue, etc. ;

- construit lors d'une étape de construction E32 une image secondaire 34 d'au moins 90% de la hauteur (et par exemple de toute la hauteur) de la paroi périphérique 12, similaire à une cartographie, sur la base d'une comparaison entre les valeurs colorimétriques déduites des mesures de photo-détection 201 avec une limite colorimétrique, l'image secondaire 34 présentant : au moins une première section 341 d'une première couleur dans laquelle les mesures de photo-détection 201 sont inférieures à ladite limite colorimétrique ; et /ou au moins une deuxième section 342 d'une seconde couleur dans laquelle les mesures de photo-détection 201 sont supérieures à ladite limite colorimétrique. L'au moins une première section 341 (en blanc sur la Figure) correspond à une zone pour laquelle les cristaux de sucre Su sont séparés du sirop ou pour laquelle la masse cuite M est en bonne voie de traitement ; alors que l'au moins une seconde section 342 (en noir sur la Figure) correspond à une zone pour laquelle la masse cuite M est non traitée ou reste encore particulièrement visqueuse. Comme précédemment expliqué, l'image secondaire permet non exhaustivement à l'opérateur d'identifier des défauts que présenteraient la paroi périphérique 12 (comme une obstruction des orifices de filtration), d'alimentation en masse cuite M pour la centrifugeuse Cl continue, ou bien encore une défaillance du système de clairçage 4 (en particulier pour la centrifugeuse C2 discontinue).

Selon le principe de fonctionnement de l'invention, l'unité de traitement est conformée pour mettre en œuvre après la génération 31 de l'image brute 33 une distinction E33 durant laquelle elle distingue sur au moins 90% de la hauteur (et par exemple sur toute la hauteur) de la paroi périphérique 12 plusieurs zones de contrôle, à minima deux. Dans le mode de réalisation présenté au travers de l'ensemble des figures, l'unité de traitement 3 distingue quatre zones de contrôle SI, S2, S3, S4. Suite à cette distinction E33, l'unité de traitement associe lors d'une association E34 une valeur colorimétrique de référence Six, S2x, S3x, S4x à chacune des zones de contrôle SI, S2, S3, S4.

Afin de déterminer les valeurs colorimétriques de références Six, S2x, S3x, S4x, l'unité de traitement procède à un moyennage des valeurs colorimétriques déduites des mesures de photo-détection issues des signaux lumineux réfléchis par chacune des zones de contrôle SI, S2, S3, S4.

Dans le mode de réalisation présenté, les valeurs colorimétriques de référence Six, S2x, S3x, S4x sont par conséquent des valeurs de couleur ICUMSA.

Selon différentes variantes de réalisation de l'invention, les plusieurs zones de contrôle peuvent ou non être substantiellement de même hauteur et superficie. Pour une hauteur donnée de paroi périphérique 12, il est également envisageable que l'opérateur puisse définir à partir de l'unité de traitement 3 :

- le nombre de zones de contrôle, à minima deux ;

- la hauteur de chacune des plusieurs zones de contrôle sachant que plus les zones de contrôle auront une hauteur peu élevée, plus la valeur colorimétrique de référence sera précise. Par exemple, pour la centrifugeuse Cl continue, il peut être intéressant que les zones de contrôle proches de la paroi de fond 11 soit définie par une hauteur adaptée de sorte à déterminer avec précision s'il reste ou non encore de la masse cuite M à traiter dans le panier de centrifugation 1.

Dans le mode de réalisation présenté, pour les deux procédés d'essorage par centrifugation Pl, P2, il est figé à la conception que l'unité de traitement 3 distingue quatre zones de contrôle SI, S2, S3, S4 ; chacune présentant une hauteur donnée non modifiable.

Pour les deux procédés d'essorage par centrifugation Pl, P2, les valeurs colorimétriques de référence sont utilisées pour évaluer la nécessité ou pas de pulvériser du liquide de clairçage sur les zones de contrôle auxquelles elles sont associées en vue de nettoyer les cristaux de sucre Su en minimisant leur refonte. Pour cela, les valeurs colorimétriques de référence sont comparées au cours d'une étape de comparaison Q.2 à une consigne colorimétrique traduisant s'il est nécessaire dans cette au moins une zone de contrôle de claircer la masse cuite afin de séparer les cristaux de sucre Su du sirop et d'en extraire les impuretés, ou non car les cristaux de sucre Su sont nettoyés. En référence à la Figure 13, les valeurs colorimétriques de référence Six, S2x, S3x, S4x sont ainsi chacune comparée à une consigne colorimétrique Slt, S2t, S3t, S4t.

Selon différentes variantes de réalisation de l'invention, les consignes colorimétriques :

- sont figées à la conception ou paramétrable par l'opérateur à partir de l'unité de traitement 3 avant le lancement du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 ;

- sont toutes égales ou peuvent prendre des valeurs différentes.

Si l'unité de traitement 3 suite à l'étape de comparaison Q.2 établit qu'il est nécessaire de mettre en œuvre une étape intermédiaire de clairçage E4, celle-ci envoie un ordre de clairçage 400 à une unité de commande 40 pilotant le système de clairçage 4 pour qu'il clairce la paroi périphérique 12.

Selon le principe de fonctionnement de l'invention, une zone de contrôle est associée à au moins un sous-ensemble de clairçage que comprend le système de clairçage 4. Ainsi, une zone de contrôle peut être associée à un ou plusieurs sous- ensembles de clairçage (deux, trois, etc.). Si le résultat de la comparaison entre la valeur colorimétrique de référence de cette zone de contrôle et la consigne colorimétrique qui lui est imputée aboutit sur la nécessité de claircer, alors va ou vont être actionné(s) par le système de clairçage 4 (par l'intermédiaire de l'unité de commande) lors de l'étape intermédiaire de clairçage E4 le ou les plusieurs sous-ensemble de clairçage associé(s) à la zone de contrôle.

Selon différents modes de réalisation de l'invention, l'opérateur peut paramétrer à partir de l'unité de traitement 3 :

- le nombre de sous-ensembles de clairçage que comprend le système de clairçage 4 (dans les modes de réalisation où le système de clairçage ne serait pas compris avec les centrifugeuses Cl, C2 et devrait être installé ultérieurement) ;

- l'attribution d'une zone de contrôle à un ou plusieurs sous-ensembles de clairçage.

Dans le mode de réalisation présenté de l'invention :

- le système de clairçage 4 de la centrifugeuse Cl continue comprend quatre sous- ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44, chacun respectivement associé, dans la définition du procédé d'essorage par centrifugation PI, à une zone de contrôle SI, S2, S3, S4 ; et

- celui de la centrifugeuse C2 discontinue comprend un unique sous-ensemble de clairçage 45 associé à l'ensemble des quatre zones de contrôle SI, S2, S3, S4. Ainsi, et comme précédemment expliqué :

- dans le cas d'une centrifugeuse C2 discontinue, le clairçage de la masse cuite M se fait de manière globale sur au moins 90% de la hauteur (et par exemple sur toute la hauteur) de la paroi périphérique 12. Le sous-ensemble de clairçage 45 clairce la paroi périphérique dès lors que l'unité de traitement conclu pour l'au moins une des zones de contrôle 41, 42, 43, 44 qu'il est nécessaire de claircer ;

- dans le cas d'une centrifugeuse Cl continue, le clairçage de la masse cuite M peut être réalisé localement, avec chacun des sous-ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 pilotés indépendamment les uns des autres par l'unité de commande 40 en fonction des instructions contenues dans l'ordre de clairçage 400.

Pour l'au moins un sous-ensemble de clairçage, l'ordre de clairçage 400 comprend au moins : une durée de clairçage durant laquelle l'au moins un sous- ensemble de clairçage doit claircer la paroi périphérique 12 ; et l'intensité/le débit à laquelle l'au moins un sous-ensemble de clairçage va pulvériser le liquide de clairçage. Le débit de liquide de clairçage pulvérisé est régulé au moyen d'une vanne de réglage progressive se trouvant en entrée de l'au moins un sous-ensemble de clairçage et pilotée par l'unité de commande 40. Il est entendu que lorsque l'au moins un sous- ensemble de clairçage ne pulvérise pas de liquide de clairçage, la vanne de réglage progressive est complètement fermée. Ainsi :

- pour une centrifugeuse Cl continue, en référence à la Figure 1, chacun des sous- ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 est pourvu en entrée d'une vanne proportionnelle 410, 420, 430, 440 de réglage. L'ordre de clairçage comprend une durée de clairçage et un débit de clairçage propre à chacun des sous-ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 de sorte à pourvoir être pilotés par l'unité de commande 40 de manière indépendante ;

- pour une centrifugeuse C2 discontinue, en référence à la Figure 2, l'unique sous- ensembles de clairçage 45 est pourvu en entrée d'une vanne proportionnelle 450 de réglage. L'ordre de clairçage ne comprend donc qu'une durée de clairçage et un débit de clairçage.

L'au moins une durée de clairçage et l'au moins un débit sont paramétrés par l'opérateur avant le lancement du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2.

Selon différents modes de réalisation de l'invention, la centrifugeuse Cl, C2 est pourvue d'au moins un dispositif de mesure conformé pour mesurer le débit de liquide de clairçage au niveau de l'au moins sous-ensemble de clairçage et communiquer la mesure 401 à l'unité de commande 40, laquelle la transmet ensuite à l'unité de traitement 3 pour qu'elle (et/ou l'opérateur si le procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 est semi-automatique ou manuelle), suivant les besoins, modifie au cours de l'étape de clairçage E4 la durée de clairçage et/ou l'intensité de clairçage relatives à l'au moins un sous-ensemble de clairçage.

Lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse C2 continue, le procédé d'essorage par centrifugation P2, comparativement au procédé d'essorage par centrifugation PI de la centrifugeuse Cl discontinue, comprend des étapes supplémentaires.

Les plusieurs zones de contrôle distinguées par l'unité de traitement 3 comprennent une zone de contrôle située au plus proche du bord inférieur 13 du panier de centrifugation 1, dite zone inférieure, qui correspond dans le mode de réalisation présenté à la zone de contrôle S4.

Dans la suite de l'explication, il est considéré que la zone inférieure correspond à la zone inférieure S4.

Suite à l'association E34 d'une valeur colorimétrique de référence Six, S2x, S3x, S4x à chacune des zones de contrôle SI, S2, S3, S4, l'unité de traitement 3 exécute une étape de comparaison Q.3 durant laquelle la valeur colorimétrique de référence S4x de la zone inférieure S4 est comparée à un seuil colorimétrique.

La Figure 14 présente un exemple de contexte applicatif qui peut être observé dans une centrifugeuse Cl continue, pour laquelle des zones de manque ZM de masse cuite/sucre sont présentent dans le panier de centrifugation 1, ces zones de manque ZM laissant ainsi apparaître la paroi périphérique 12 (la paroi périphérique 12 étant représentée en pointillé sur cette Figure 14) ; de telles zones de manque ZM étant grâce à l'invention détectables sur toutes les zones de contrôle SI, S2, S3, S4 et notamment dans la zone inférieure S4.

Dans ce contexte de la Figure 14, la valeur colorimétrique de référence S4x est représentative de la masse cuite M. Par contre, si la masse cuite M n'est pas introduite en quantité suffisante dans le panier de centrifugation 1 (par exemple si elle trop visqueuse ou qu'il y a un dysfonctionnement au niveau du système d'alimentation), une ou plusieurs zones de manque ZM commencent à apparaître sur la paroi périphérique 12 dans la zone inférieure S4. Ainsi, la valeur colorimétrique de référence S4x est représentative du reste de masse cuite M à traiter et de la paroi périphérique 12. C'est à cette situation, pour laquelle le panier de centrifugation 1 est presque vide, que se rapporte/correspond le seuil colorimétrique.

Si l'unité de traitement conclut suite à l'étape de comparaison Q.3 que le panier de centrifugation est presque vide, elle envoie un ordre d'alimentation 500 au système d'alimentation 5 pour alimenter en masse cuite M le panier de centrifugation 1, mettant ainsi en œuvre une étape de régulation d'alimentation E5. L'unité de traitement 3 envoie l'ordre d'alimentation 500 sous la condition que de la masse cuite M reste à être traitée. Pour cela, le système d'alimentation 5 communique préalablement avec l'unité de traitement 3 pour lui envoyer parmi un ensemble d'informations 501 une information relative à la présence ou à l'absence de quantité de masse cuite M restant encore à traiter.

L'ordre d'alimentation 500 comprend au moins une durée d'alimentation durant laquelle le système d'alimentation 5 doit alimenter en masse cuite M le panier de centrifugation 1, et un débit d'alimentation. En fonction du débit d'alimentation demandé, le système d'alimentation ouvre ou ferme progressivement la vanne proportionnelle 51 de réglage pour laisser passer dans le tuyau d'alimentation 52 un débit variable de masse cuite M. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'ensemble d'informations 501 communiqué par le système d'alimentation 5 à l'unité de traitement comprend le débit de masse cuite M circulant dans le tuyau d'alimentation 52, afin que l'unité de traitement 3 (et/ou l'opérateur si le procédé d'essorage par centrifugation PI est semi-automatique ou manuelle) puisse modifier/réguler le débit d'alimentation et/ou la durée d'alimentation selon les besoins au cours de l'étape de régulation d'alimentation E5.

Par défaut, les valeurs de durée d'alimentation et de débit d'alimentation sont renseignées par l'opérateur au cours de l'étape de paramétrage EP à partir de l'unité de traitement 3. Il définit également la valeur du seuil colorimétrique.

Selon différents modes de réalisation de l'invention, le système d'alimentation 5 dispose d'au moins un dispositif de mesure conformé pour mesurer le débit masse cuite M alimentant le panier de centrifugation 1, et pour communiquer la mesure de débit de masse cuite 501 à l'unité de traitement 3. Selon la mesure de débit de masse cuite 501, (et/ou l'opérateur si le procédé d'essorage par centrifugation PI est semi-automatique ou manuelle) peut modifier la valeur demandée de débit d'alimentation et/ou la durée d'alimentation durant l'étape d'alimentation E5.

Le procédé d'essorage par centrifugation PI comprend aussi une étape de calcul E61 d'un ratio se déroulant après l'étape de construction E32 à partir de l'image secondaire 34, entre une superficie de l'au moins une première section 341 et une superficie de l'au moins une seconde section 342. Comme précédemment indiqué, le ratio traduit un état de viscosité général de la masse cuite M.

En comparant lors d'une comparaison Q4 le ratio à un ratio de seuil, l'unité de traitement 3 détermine s'il est nécessaire ou non d'envoyer de la vapeur d'eau dans le panier de centrifugation 1 pourfluidifier la masse cuite M. Si oui, l'unité de traitement 3 envoie un ordre de vaporisation 600 au système de vaporisation 6 pour la mise en œuvre d'une étape de vaporisation E62, durant laquelle il pulvérise de la vapeur d'eau dans le panier de centrifugation 1, au moins au niveau de la paroi de fond 11 et, comme dans du mode de réalisation présenté, au niveau de la paroi périphérique 12.

Dans l'exemple de la Figure 15, la zone de transition masse cuite M /sucre S est située à une hauteur donnée de la paroi de fond, qui est une hauteur normale de traitement, ce qui se traduit dans l'image secondaire 34 associée par un ratio (celui issu de l'étape de calcul E61) au-dessus du ratio de seuil, de sorte qu'aucun ordre de vaporisation 600 n'est émis.

Par contre, dans l'exemple de la figure 16, la zone de transition masse cuite M /sucre S est située à une autre hauteur donnée de la paroi de fond, qui est une hauteur dite anormale qui est supérieure à la hauteur normale de traitement de la Figure 15, ce qui se traduit cette fois dans l'image secondaire 34 associée par un ratio (celui issu de l'étape de calcul E61) en-dessous du ratio de seuil, de sorte qu'un ordre de vaporisation 600 est émis.

L'ordre de vaporisation 600 comprend au moins une durée de vaporisation durant laquelle le système de vaporisation 6 pulvérise de la vapeur d'eau dans le panier de centrifugation et un débit de vaporisation pour régler l'intensité de la pulvérisation. L'intensité de la pulvérisation est réglée physiquement par le système de vaporisation qui pilote la vanne proportionnelle 61 de réglage suivant la valeur de débit de vaporisation spécifiée.

Dans le mode de réalisation présenté, comme mentionné antérieurement, le système de vaporisation peut aussi selon les besoins fluidifier la masse cuite M circulant à l'intérieur du tuyau d'alimentation 52 avant son arrivé dans le panier de centrifugation.

Dans le cas où l'unité de traitement 3 met en œuvre l'étape de vaporisation E6 parallèlement à l'étape d'alimentation E5, l'ordre de vaporisation 600 peut comprend une seconde durée de vaporisation et un second débit de vaporisation correspondant respectivement à la durée et à l'intensité de vapeur d'eau que le système de vaporisation 6 injecte dans le tuyau d'alimentation ; la régulation de vapeur d'eau étant gérée par le système de vaporisation 6 au moyen d'une vanne proportionnelle 62 de réglage, laquelle est complètement fermée si de la vapeur d'eau n'a pas à être injectée dans le tuyau d'alimentation 52.

L'opérateur renseigne par défaut durant l'étape de paramétrage à partir de l'unité de traitement 3 la durée de vaporisation, le débit de vaporisation, et la valeur du ratio de seuil. Dans le mode de réalisation présenté, il renseigne également la seconde durée de vaporisation et le second débit de vaporisation. Selon différents modes de réalisation de l'invention, le système de vaporisation 6 dispose d'au moins un dispositif de mesure conformé pour mesurer au moins l'intensité de vapeur d'eau injectée dans le tuyau d'alimentation 52 et/ou celle pulvérisée dans le panier de centrifugation 1, et pour communiquer la ou les mesure(s) de vaporisation 601 à l'unité de traitement 3. En fonction de la ou des mesure(s) de vaporisation 601, l'unité de traitement 3 (et/ou l'opérateur si le procédé d'essorage par centrifugation PI est semi-automatique ou manuelle) peut modifier la ou les valeur(s) de débit de vaporisation demandées et/ou la ou les durée(s) de vaporisation durant l'étape de vaporisation E6.

Selon la vitesse de rotation du panier de centrifugation, il est possible que des projections de cristaux de sucre Su ou de masse cuite viennent éclabousser et salir la vitre de protection 91 du boîtier 9 au travers du guide, faisant que la source lumineuse 21 et le système de photo-détection 22 ne peuvent alors plus opérer dans des conditions optimales. C'est pourquoi le guide 92 des centrifugeuses Cl, C2 est équipé d'une buse de nettoyage 93 débouchant dans le guide 92 afin de pulvériser de l'eau très chaude sur la vitre de protection pour la nettoyer de toute éclaboussure.

Le nettoyage de la vitre de protection est réalisé à intervalle régulier durant toute la durée de l'étape de centrifugation El du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2. Pour cela, l'unité de traitement envoie un ordre de nettoyage 930 à l'unité de commande 40 qui pilote la buse de nettoyage 93 pour que celle-ci pulvérise ou non de l'eau très chaude sur la vitre de protection 91, respectivement en ouvrant ou en fermant une vanne tout ou rien se trouvant en entrée de la buse de nettoyage 93.

Selon différents modes de réalisation de l'invention, l'opérateur peut renseigner durant l'étape de paramétrage EP à partir de l'unité de traitement 3 la durée du nettoyage, l'intervalle de temps séparant chaque nettoyage. Dans le mode de réalisation présenté, l'intensité de nettoyage est une valeur prédéfinie et l'intervalle de temps séparant chaque nettoyage est égale à quinze minutes.