LU84307A1 - Systeme pour l'identification d'articles en feuilles par micro-ondes - Google Patents

Description

1- BL-3349/EM/BM

Demande de brevet Désignation de l’Inventeur t ' (1) Le soussigné ME.YERS....Ernes.t,r...Iag.. conseil en propr. ind..,...............................

................................................46 rue du Cimetière, Luxembourg........................................

agissant en qualité ûp/yôppÿzftf. — de mandataire du déposant — j‘ (s) ......................................N.V. Bekaert S.A.

il , Leo Bekaertstraat 1 1; ................................. ......................................................................................................................................................................................

j B.........8550Zweveqem i f) de l’invention concernant : j ............................."Système pour l'identification d'articles en feuilles i Γ par micro-ondes” I; i désigné comme inventeur(s) : ; 1. Nom et prénoms SAMpt. Johan.................................................................................................................................

Adresse Oos tn.ieuwke rk se s tee.nwe.g.. .19.9., 8800 Roes.e Iar.e..,....Be.I.giqpe , 2. Nom et prénoms .......................................................................................................................................................................

i Adresse .................................................................;....................................!......................................................................................

i 3. Nom et prénoms ......................................................................................................................................................................

| Adresse ..........................................................................................................................................................................................

ί II affirme la sincérité des indications susmentionnées et déclare en assumer l’entière responsabilité.

i-

LuKembourg ; |e 4 octobre 198.2......

(signature) A 680 56___ (1) Nom, prénoms, firme, adresse.

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BL-334Q/EM/BM

BREVET D'INVENTION ! Système pour l'identification d'articles en feuilles | par micro-ondes j i Λ l

V

il N.V. BEKAERT S.A.

Leo Bekaertstraat 1 B - 8550 Zwevegem il Lß/cd/1892

SYSTEME POUB L ' IDENTIFICATION D'ABTICLEL ejj FEUILLES PAE MICBO-OHDES

La présente invention se rapporte à un système pour l'identification par micro-ondes d'articles Bons forme de feuille ou de plaque composés d'une matière non electro-conductrice, l'article étant marqué pour l'identification par 1 'incorporation de matériaux fibreux électro-conducteurs.

Il est connu de marquer des article* en feuilles, p.ex. dee feuilles de papier comprenant des petites quantités de fibres métalliques très fines réparties dans 1«8 feuilles et capables d'absorber et de réflecter certaines proportions de l'énergie d'un rayonnement à micro-ondee qui les frapp.e. Qe envisage dès lors actuellement l'application de cette propriété entre autres dans certaines aortee de papier de sécurité, tel que des billets de banque, des passeports et des titres qu ± peuvent être identifiés ou dont l'authenticité peut être vérifiée par leur passage avec un support devant un dispositif émetteur ce mjcro-ondee et par laA détection et la mesure de la proportion de l'énergie réfleotée et absorbée par les fibres électro-conduc vricet incorporées dans les feuilles. La quantité des fibres conductrices doit rester petite en vue de ne pas trop altérer l'appare-ince ni les propriétés des , feuilles ou des plaquée. Il a été décrit er plus dans la demande de brevet français Ho. 80.09095 de la -decsr tresse que des fibres à surface assez lisses,possédant une c^oüàucrivité inférieure à 10 56 de celle du cuivre standard, d'un diamètre inférieur à 50 pm et d'une longueur de moins de 10 mm produ.ieer' un excellent Bignal d'identification par micro-ondes à tin«, çuar-ité de p.ex. 0,5 36 en poids dans l'article. Enfin ces fibre« proilisent une réponse spécifique qui ne peut être difficilement initie par d'autres matières, de sorte à éviter une contrefaçon du rrr.ve. Par ailleurs, il est . généralement souhaitable que le dispoeEriti; ie détection par micro-/ ondes soit très seneible et qu'il soi'·;, -nmile d'une réponse rapide et permet des identifications reprodu.ctiV.is d'un même article.

_ « - 2 - L'invention a pour objet un appareil simple et compact qui permet d'identifier les articles décrits ci-dessus par détection des ondes réflectées par l'article lorsqu'il est frappé par des micro-ondes sortant d'un émetteur placé devant l'article. Selon une caractéristique importante de l'invention l'émetteur comprend un circulateur ou un circuit directionnel dans lequel une partie des ondes est déviée vers le déteoteur.

Outre l’émetteur, l'appareil comprend un écran réflecteur disposé * en face de l'émetteur à une distance plus élevée que la distance entre l'émetteur et un dispositif de support pour l'article. En vue d'augmenter (ou du moins d'optimaliser) la sensibilité du signal d'identification il est nécessaire selon l'invention d'ajuster les distanoes respectives entre l'émetteur et l'écran d'une part et entre l'émetteur et le dispositif de support d'autre part, c.à.d. de positionner l'écran et le dispositif de support par rapport à l'émetteur. L'appareil comprend donc en plus des moyens dJustage de ces distances respectives c.à.d. de positionnement de ses éléments constitutifs. Un autre objet de l'invention réside justement dans des procédés de réglage de l'appareil notamment de positionnement des éléments.

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Selon dee formes d'exécution préférées, l'appareil peut comprendre plusieurs émetteurs consécutifs à polarisation différente devant lequel passe l'article supporté par son dispositif de support.

L'invention sera décrite maintenant à la lumière des dessins annexés qui se rapportent à des formes d'exécution appropriées. En même temps dee caractéristiques particulières et des avantages de l'invention seront expliqués plus en détail.

La figure 1 représente schématiquement une disposition des éléments de base de l'appareil.

* La figure 2 est une vue en plan d'un système de détection continu / comprenant deux émetteurs à polarisation différente.

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La figure 3 est une forme d’exécution variante dans lequel un écran est remplacé par un capteur d'ondes transmises par l'article.

La figure 4 montre des signaux détectés d'un exemple de feuille comprenant des fibres métalliques.

L’appareil selon la figure 1 comprend essentiellement un émetteur 1 de micro-ondes. Cet émetteur est constitué d'un générateur 2 de micro-ondee connecté à un circulateur 3 (auquel peut être branché une antenne 4)·

Le générateur 2 de micro-ondes peut être un oscillateur Guxrn utilisant une diode Gunn montée dans une cavité résonnante pour produire dee micro-ondes d'une fréquence de plus de 1 GHz« p.ex. de 23 GHz (longueur d'onde douze mm). Les oeoillateurs de ce genre sont connus dans le commerce. La sortie de la oavité résonnante est mise en conneotion avec p.ex. un circulateur à ferrite 3 communément utilisé dans les émetteurs-récepteurs à micro-ondes pour dispositifs de commande à réflection micro-ondes.

Un tel circulateur 3 n'est pas idéal dans le sens qu'une partie 5 des ondes entrantes est déviée vers un détecteur 6 relié au circulât eur. Un faieoeau 7 de micro-ondee polarisé dans un plan est émis à la porte 8 du circulateur et projeté contre l'article en feuille ou plaque 9 disposé avec sa eurface perpendiculairement à la direction du faisceau 7· Une partie des ondes qui frappent v l'article est réflectée par celui-ci à cause de la présence des matériaux fibreux électro-conducteurs dans l'article et elle rentre dans la porte 8 dans la direction opposée. Ces ondes réflectées 10 sont ensuite transmises par la porte 11 du circulateur vers le détecteur 6 dee ondes réflectées. Le détecteur 6 peut être une diode Schottky connu en soi. Uœ autre partie des ondes qui frappent l'article est transmise et projetée contre l'écran 12 constitué d'un ^ matériau réflecteur de micro-ondes tel qu'une plaque métallique.

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Les ondes réfleotéee 13 sont transmises en partie par l’article et oette partie transmise s’ajoute aux ondée 10 réflectées directement qui rentrent la porte ß afin d'être captée par le détecteur 6.

Les éléments 2, 3» 4 constituant l'émetteur et le détecteur 6, respectivement l’article 9 et l'écran 12 sont supportés dans des cadres respectifs 14» 15 et 16 qui eux sont montés coulissantes sur p.ex. des barres 19 dans un châssis 17·

Dans un nombre de cas, p. ex. dans les systèmes courante de contrôle et de tri automatique de billets de banque on avait besoin de dispositifs de détection par micro-ondes de forme assez compacte. Selon l’invention on a réussi à concevoir un tel système simple et compacte en éliminant des antennes cornes et des détecteurs des ondes transmises directement par l'artiole tel que suggéré dans la demande de brevet français Eo. 80.09095 de la demanderesse. Le détecteur de ces ondes transmises est donc remplaoé selon l'invention par un écran réflecteur 12. Cet éoran offre en plus l'avantage qu'il blinde le système des réfleotions (parfois variables) d'ondes par ! d'autres objets environnant le système parce qu'on travaille à des distances courtes entre l'écran et le détecteur, c.à.d. dans le champ d'ondes proches (near field vave région). L'emploi de micro-ondes à haute fréquence (p.ex. 25 GHz) favorise la sensibilité de la détection.

L'emploi d'un circulateur 3 non idéal tel que décrit ci-dessu permet en outre de créer des ondes stationnaires dans la cavité du détecteur. Ces ondes sont le résultat d'une superposition des ondes déviées 5 et des ondes réflectées 10 et la meeure de créer ces ondes stationnaires permet justement de produire un signal unique de détection dont la sensibilité peut être réglée à besoin. Le procédé de réglage de l'appareil et d'augmentation de la sensibilité du signal d'identification par réflection d'ondes de l’article s'appuie sur f le phénomène de oee οηάβε stationnairee.

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Pour ce réglage de l'appareil on procède de la façon suivante : On commence par l’ajustage de la distance A entre l'émetteur 1 et l'écran 12 dans l'absence de l'article afin de produire dans le détecteur 6 un niveau prédéterminé du signal de réflection et on fixe l'écran à cet endroit par l'intermédiaire du positionnement (par coulissage) de son support 16 sur les barres 19. Le changement de la distance A amènera notamment un décalage de phase des ondes réflectées 13 rentrant dans la porte Θ du circulateur par rapport à la phase des ondes émises. La superposition de ces ondée décalées 13 ©t dee ondes 5 créera la situation d'ondes stationnaires en fonction de la distance A. Ainsi par l'ajustage de la distance A on peut dono fixer (choisir) le niveau du signal de réflection détecté qui par la suite eervira de niveau de référence. Si on préfère un niveau minimal du signal de réflection on peut positionner l'écran de façon que l'enregistrement par le détecteur se produit dans un noeud de l'onde stationnaire.

D'autre part il est possible de choisir un endroit pour l'écran où il produit un niveau du signal de réflection maximal qui coïncide avec un sommet dans l'onde stationnaire.

Quand la distance A est déterminée et l'écran fixé Ώη règle la distance B entre l'émetteur 1 et le support 15 portant l'article 9 (et qui se trouve entre l'émetteur et l'écran) de façon à produire dans le détecteur un niveau de signal de réflection substantiellement différent de celui produit avant lors du réglage de la distance A ; on fixe le support 15 dans cette position. L’interposition de l'article comprenant les matériaux fibreux électrocondùcteurs produit un signal encore plus complexe résultant des réflections directes et des réflections réite'rées aussi bien de l'article que de l'écran (tel que décrit en général ci-dessus). Une partie de l'énergie incidente est réflectée notamment directement par les fibres électro-, conductrices dans l’article ; une autre partie est transmise à travers I l'article et projetée contre l'écran qui réflecte cette partie.

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Une autre partie encore est absorbée par les fibres» La partit de l’énergie réflectée par l'écran frappe à son tour 1'article dans la direction opposée (ondes 13) et se partage encore une fois dans une portion absorbée par les fibres conductrices, une portion transmise rers le détecteur et une portion sous forme d* réflections réitérées dirigées vers l’écran et ainsi de suite. L'onde résultante 10 rentre dans la porte 8 du oirculateur et se superpose sur l'onde 5» Toutefois l'onde résultante présentera une forme différente et sera déphasée par rapport à celle produite dans l'absenoe de l’article entre l'émetteur et l'écran. En plus, un changement de la distance B apportera un décalage supplémentaire de la phase de l'onde résultante.

11 sera donc possible d'ajuster la distance B de façon à enregistrer un niveau de signal qui présente une différence maximale par rapport au niveau signalé dane l'absence de l’article.

L'appareil montré à la figure 2 oonoerae un exemple d'un dispositif comprenant des moyens de passage de l'article par le dispositif de support. C'est en général oe genre de dispositif qui est applicable aux machines de tri automatique et continu de documents tels que des billets de banque. Sur un chasßis 20 il est monté sur un axe deux disques parallèles 21, 22 avec une espace intermédiaire. Dans cette espace intermédiaire se trouve d'une part la poulie qui entraîne les dieques et qui eet mise en rotation au moyen de la courroie 23 et d'autre part les plaques métalliques 24» 25 servant d'écran de réflection. Les plaques métalliques 24, 25 sont fixées à une de leurs extrémités dans des dispositifs de positionnement 26, 27 sous forme p.ex. de micromètres montés eur le chassiB 20.

En face d'une partie de la circonférence des disques 21, resp. 22 se trouvent des éléments fixée 28, 29 à surface courbée oonoentriquement à cette circonférence. Les disques et oes éléments définissent un passage de guidage 50 pour les documents 31 à contrôler. Ces documents 31 » comprenant des fibres électroconductrices sont introduite dans ce passage entre les disques 21, 22 et un rouleau 32 et avancés consécutivement devant lee émetteurs de micro-ondes J 33 resp. 34· Chaque émetteur comprend un oscillateur 35* un circula-teur 36 et un détecteur 37» resp. 43* - 7 -

Toutefois le plan de polarisation des ondes émises par un des émetteurs 33» 34 est de préférence essentiellement parallèle à la direction d'avancement du documen^tandis que le plan de polarisation de l'autre émetteur est essentiellement perpendiculaire à cette direction.

Exemple

Un prototype de billet de banque 31 en papier fut préparé selon un procédé déorit dans la demande de brevet français 78«14617· Pans le papier il y eut dispersé dans son entière surface 4 i° par poids de fibres d'aoier inoxydable d'un diamètre équivalent de 12 micromètres et d'une longueur de 5 mm. Au courant de la fabrication continu du papier sur une installation industrielle, les fibres électroconductrices furent légèrement orientées dans la direction d'avancement de la couche fraîche de papier à travers la machine de fabrication. Ce phénomène semble être caractéristique pour la fabrication industrielle du papier et il est quasi non imitable par une fabrication manuelle ou semi-industrielle. Le papier fut coupé en billets rectangulaires avec la longueur du rectangle parallèle à la direction d'avancement du papier lors de sa fabrication. Le billet mesurait 18,3 cm sur 7»5 cm. Le billet fut introduit dans le passage 30 autour d'un tambour à disques 21, 22 d'une machine de tri automatique du type Crossfield à une vitesse de 10 m/sec et les deux signaux de détection furent enregistrés consécutivement par les détecteurs 37 et 43 et comparés. Lee oscillateurs 35 étaient du type (Microwave Associates), MA 86790 et les circula-teurs 36 étaient des MA 8K 221 tandis que des détecteurs 37» 43 avec des diodee Shottky MA 86361 étaient utilisées. Les portes rectangulaires 8 des émetteurs mesuraient 4»1 1111111 de long sur 2 mm de large. Le plan de polarisation des ondes émises était perpendiculaire à la longueur de la porte rectangulaire. Lee micro-ondes émises avaient J une fréquence de 25 GHz (longueur d'onde 12 mm).

r λ— / j j * l - 8 - ILa distance A entre les circulât36 et les plaques 24 et 25 fut déterminée dans l'absence du billet au moyen des micromètres de positionnement 26, 27 de i*v'on ^ produire dans les détecteurs 37» 43 un eignal de référence «mimai correspondant à un noeud dans l'onde stationnaire produit A porte des détecteurt Une fois que la distance A était connue ou posa le billet à contrô. dans son passage 30 juste en face des énctteure 33 et 34 et on détc mina la distanoe B de façon à obtenir un »ijtuul maximal dans les détecteurs 37» 43· En respectant la distnuo* A fixée avant, les plaques 24, reep. 25 et les émetteurs 34 ν*·Ρ· 33 furent déplacées ensemble selon une direction perpendiculaire ^ celle du passage 30 jusqu'à la paslition désirée pour produire 1· sigual maximal. Cette position correspondait alors à la distance ® souhaitée. Dans l'exe: la distance A était de 25,5 mm et la dist*n0· ® était de 10,5 mm. Le plan de polarisation dee ondes émises p*r 1*émetteur 33 était parallèle à la direction d'avancement des billets dans le passage . (et donc parallèle à l'orientation prépondérante des fibres électr j oonductrices incorporées) tandis que le pi*11 de polarisation des o: I émises par l'émetteur 34 était perpendiculaire à cette direction d'avancement. -

Les signaux obtenus sur oscilloscope sont représentés sux figure 4· Ce graphique présente en absois *· "^®mPB en oràinat u mesure proportionnelle à l'énergie réfleotée. La ligne 44 représet le signal de réflection enregistré par 3'intermédiaire du détecte^ ‘ 37 et la ligne 46 représente le signal d* réflection enregistré p: l'intermédiaire du détecteur 43· On remarque tout de suite que l'< plitude ou la hauteur du pic 45 est plus *3*vée lue celle du pic ce qui indique qu'il y a une orientation préférentielle des fibre d'acier inoxydable dans le papier dans 3c *ens d'avancement du billet 31 autour du tambour 21, 22. Le pu' 47 est inversé dans jj dessin.

I II est clair notamment que des fibres électroconductrir» orientées dans la direction d'avancement du papier^ooincident s I î le plan de polarisation des ondes émises v*u premier émetteur 37 j I dès lors causent (ou du moins contribuent A) 1131 uiveau de réflr )r élevé (donc un signal ou pic 45 important'dans le détecteur 37 71 / - - 9 -

Au contraire, lors du passage devant l'émetteur 45» ces fibres ne réflectons que très peu de l'énergie projetée sur eux puisque le plan de polarisation des ondes émises par l'émetteur 43 est perpendiculaire à la direction de ces fibres. ïïn signal ou pic 47 sera donc beaucoup plus faible sinon négligéable pour ces fibres. Cependant, dans la pratique, l'orientation des fibres est plus au hasard. On peut donc toujours s'attendre à un certain signal 47 non négligeable à moins qu'on force les fibres dans une direction appropriée lors de la fabrication de l'article, p.ex. au moyen de magnètes quand les fibres sont magnétisables.

La largeur 48 des pics correspond à un interval de temps d'environ 20 millisecondes ce qui indique l'aptitude exceptionnelle de l'appareil de détecter à très grande vitesse.

L'invention concerne aussi une forme d'exécution illustrée à la figure 3 comprenant la combinaison très avantageuse dans la pratique d'au moins deux émetteurs 53» 34 d'ondes l'un à côté de l'autre dans un appareil qui comprend en outre un écran 25 disposé en face d'un des émetteurs et un capteur d'ondes 58 disposé en face de l'autre émetteur. Les moyens de support de l'article 21, 22,^8, 29 est situé en face des émetteurs et entre les émetteurs 33» 54 et l'écran 25, respectivement le capteur 38· L'appareil comprend auesi des moyens d'ajuetage des distances respectives entre les différents éléments t les émetteurs et le oapteur, resp. l'écran resp. le moyen de support. L'ajustage est suggéré par les flèches 39» 48, 41 et 42.

En vue de créer des signaux distinctifs permettant de mieux reconnaître la nature, les dimensions et la disposition des fibres éleotroconductrices dans les articles, il est avantageux de choisir la direction du plan de polarisation des ondes émises par au moins un des émetteurs différent de la direction du plan de polarisation d'un autre émetteur. Par exemple le plan de polarisation des ondes d'un premier émetteur peut être parallèle à la direction de passage / de l’article tandis que le plan de polarisation d'un second émetteur h peut être perpendiculaire à cette direction de passage.

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Une autre possibilité o'est de choisir la direction du plan des ondes captées par au moins un des capteurs différentes de celle du plan de polarisëion des ondes émises par l'émetteur disposé en face de ce capteur. Par contre on peut préférer dans certains cas que ces deux directions soient parallèles. Si la direction du plan des ondes captées par un capteur est choisie différente de celle du plan de polarisation des ondes de l'émetteur en face de ce capteur il est préférable que ces deux plans se croisen à un angle de 90° à fin de créer un contraste de signal maximal dans les détecteurs respectifs des ondée réflectées et des ondes trans-i mises au capteur. L'un ou l'autre des plans peut alors être orienté J essentiellement parallèle à la direction de passage de l’article.

! f | Si au contraire la direction du plan des ondes captées coin- | eide avec celle du plan de polarisation des ondée émises en face de ce capteur, alors ces deux plans peuvent être orientés soit parallèl« à la direction de passage de l'article, soit perpendiculaire à cette direction.

Une forme d'exécution pratique comprendra p.ex. un premier -Λ, émetteur 33 émettant des ondes polarisées dans un plan parallèle à la direction de paseage ou d'avancement de l'article 31 et un écran métallique 25 en face de cet émetteur. Un deuxième émetteur 34 aura alors le plan de polarisation de ses ondes émises orienté perpendiculairement à la direction de paesage de l'article. Le capteur 38 en face de cet émetteur 34 sera alors orienté de façon qu'il recevra seulement la portion de l'énergie transmise dane un plan également perpendiculaire à la direction d'avancement de l'article.

Dans une autre forme d'exécution pratique favorable le premier émetteur 53» disposé en face de l'écran 25» émettra des ondei polarisées dans un plan perpendiculaire à la direction d'avancement de l'article. L’autre part le capteur 38* placé en face de l'émetteu: I 34 sera orienté de façon qu'il recevra seulement la portion de l'éne: gie transmise dans un plan parallèle à la direction d'avancement de | / l'article tandis que le plan de polarisation des ondes émises de ηκ l'émetteur 34 lui aussi sera orienté parallèlement à cette direction T* de passage.

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En vue de régler les orientations respectives désirées des plans de polarisation des ondes émises des différents émetteurs ainsi que des ondes transmises aux capteurs, l'appareil comprendra en général des moyene conventionnels et non représentés d'ajustage de la position angulaire de rotation des émetteurs et/ou des capteurs autour d'un axe parallèle à la direction de propagation des ondes émises.

. Le réglage sera décrit maintenant des appareils, comprenant une combinaison d'au moins deux émetteurs d'ondes 33 resp. 34 l'un à côté de l’autre, d'un éoran 25 disposé en face d'un des émetteurs 33 et d'un capteur d'ondes 38 disposé en face d'un des autres émetteurs 34 avec un support 21, 22, 29 de l'article 31 interposé entre ces éléments. Ce réglage, c.à.d. le positionnement des éléments, a pour but d'augmenter la sensibilité du signal d'identification.

Ep général on commence par le réglage de la distanoe À. entre l'émetteur 33 et l'écran 25 dans l'absence de l'article 31 de façon à produire dans le détecteur 37 un niveau prédéterminé du signal de réfleo-tion et on fixe l'écran 25 dans cette position. Ensuite on règle la distance B entre l'émetteur 33 et le dispositif de support 21, 22, 29 de l'article pendant que ce dispositif, portant l'article 3T». ee trouve entre l'émetteur et l'écran positionné ci-avant afin de produire dans le détecteur 37 un niveau du signal de réflection substantiellement différent de celui produit dans l'absence de l'article et on fixe le dispositif de support dans cette position.

1? /(y Puis on règle la distance C entre l’émetteur 34 et le capteur 38 dans l'absence de l'article de façon à produire dans le un -.-ou dans ajouté détecteur 49»(fixéVie capteur 38) un niveau prédéterminé du signal de transmission et on réajuste cette distance C dans l'absence de l'artiole par un déplacement minimal de façon à produire dans le détecteur 43 un niveau de signal de réflection prédéterminé. On fixe le capteur 38 et l'émetteur 34 à. cette distance entre les deux.

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Enfin, après avoir mis l'article 31 dans le passage 30 du dispositif de support entre le capteur 38 et l'émetteur 34» on règle la distance D entre l'émetteur 34 et le dispositif de support portant l'article 31 afin de produire dans le détecteur 43 un niveau du signal de réflection substantiellement différent de celui produit dans l'absence de l'article et on fixe le dispositif de support dans oette position.

La distance A peut être réglé et l'écran 23 fixé de façon à produire dans le détecteur 37 soit un signal minimal soit un signal maximal selon le désir. De toute façon il sera avantageux de fixer l'article 31 dans une position de façon à produire dans le détecteur 37 1131 niveau de signal de réflection qui présente une différence maximale par rapport au niveau signalé dans l'absence de l'article.

Four le réglage de la distance C on tient compte du fait que la présence du capteur 38 en métal a pour conséquence qu'une partie des ondes émises par l'émetteur 34 est réflectée par les parties métalliques du capteur. La superposition des ondes émises et réflectées (à phasee différentes les unes des autres) résulte dans une onde stationnaire. Far changement de la distance C on peut dono choisir le niveau du signal enregistré de transmission dans le • deux mots, dans le aioutês / détecteur 49 fixé^"^ capteur. Ce détecteur 49 est du meme type que 7¾ oelui (43) fixé à l'émetteur 34· De préférence on va fixer la J distance C de façon à produire un niveau de signal maximal de transmission. Lors du réajustement de cette distance C on va déplacer de préférence le capteur 38 (ou l'émetteur 34) six ne distance minimale de façon à produire un niveau minimal du signal de réflection dans le détecteur (43)· Ce signal de réflection est considéré par après le signal de référence de réflection. Le réajustement a pour effet supplémentaire que le niveau maximal de transmission fixé avant (à la distance C) a diminué un peu. Le niveau du signal de transmission enregistré dans le détecteur 49 à. cette distance réa-/ justée est considéré le signal de référence de transmission.

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Enfin on met 1*article dans son dispositif de support 21t 22, 29 entre le capteur 38 et l'émetteur 34 et on règle de préférence la distance D entre l'émetteur 34 et l'article (en respectant évidemment la dietance C réajustée entre l'émetteur 34 et le capteur 38) de façon à produire dans le détecteur 45 un niveau maximal de signal de réflection. L'interposition de l'article 31 entre l'émetteur 34 et le oapteur 38 crée analogiquement à ce qui a été décrit ci-dessus des phénomènes de superposition d'une complexité d'ondes directes, d'ondes réflectées et d'ondes transmises à phases différentes. Le résultat de cette superposition produit une onde stationnaire qui permet de fixer le niveau de signal de réflection en fonction de la distance D.

L'invention ayant été décrite à la lumière des appareils montrés dans les figures, il est bien entendu qu'elle n'est pas limitée à cee formes d'éxécution. La fréquence des micro-ondes peut différer d'un émetteur à l'autre. Un premier émetteur peut fonctionner p.ex. à 25 GHz et un deuxième p.ex. à 10 GHz. Une fréquence plus élevée implique notamment un positionnement plus précis et plus délicat puisque la longueur d'onde dans les ondée stationnaires est la moitié de celle des ondes émises. Au lieuMe faire passer l'article consécutivement devant deux émetteurs d'ondes, on peut s'imaginer p.ex. de le faire passer deux fois devant le meme émetteur en changeant entre les deux passages soit l'orientation de l'article, soit l'orientation du plan de polarisation de l'émetteur.

Il est évident auesi que le signal de détection peut générer une commande par l'intermédiaire d'un relais ou autre élément afin de faire éliminer dans une série continu d'articles examinés ceux-ci qui ne correspondent pas aux normes prédéterminées. Dans la pratique de tri automatique de billets de banque p.ex., cette mesure permettrait d'éliminer automatiquement les billets falsifiés.

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Les articles sous forme de feuille ou de plaque peuvent être soit des structures fibreuses telles que des papiers, des non-tissés, des tiesus, des filets, ou des structures non-fibreuses p.ez. à base de matières plastiques ou céramiques, soit des combinaisons stratifiées de ces structures. Lors de leur fabrication ils peuvent être marqués localement seulement par l'incorporation des matériaux fibreux électroconducteurs.

\ L'utilisation de matériaux fibreux,autres que les fibres ΒΕΚΙΙΓΟΧ® de la demanderesse,est poseible. Cependant la conductivité électrique des fibres Bekinox® est quasi idéale pour le système d'identification selon l'invention puisqu'elle implique des capacités d'absorption et de réflection du même ordre de grandeur. Par consé-, quent ces valeurs peuvent être détectées par un même type de détec teurs. En plus, le petit diamètre permet une capacité d'absorption maximale dans les circonstances de détection appliquées selon l'invention, c.à.d. en choisissant une bonne combinaison de géométrie et de (basse) concentration des fibres en fonction de la fréquence des / émetteurs. Le petit diamètre des fibres favorise en plus l’aepect un mot Λ régulière ajouté A de l'article, p.ex. du papier de séourité. Une surfaceYaes fibres / évite à son tour des variations dans le eignal de détection.

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En utilisant des fibres présentant une conductivité assez élevée et en respectant les dimensions des fibres (diamètre moins de 25 microns, longueur moins de 10 mm) ainsi que l'ordre de grandeur de concentration de ces fibree dans l'article (moins de 5 $ en poids) les articles présenteront des valeurs d'absorption trop faibles et i de réflection trop élevées de sorte qu'ils ne seront plus à distin- I guer de plaques ou de couches de recouvrement métalliques avec le | système selon l'invention.

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Par contre, en utilisant des fibres a conductivité très t faible (plus baese que celle des fibres BEEIHOX®) il sera nécessaire I" d’incorporer des fibres plus grosses (afin d'atteindre un niveau d'absorption non négligeable) ce qui nuit à l'aspect de l'article.

A

y ! / » - 15 -

Si la surface des articles est assez grande et le marquage p·ex· limité à des endroits limités dans la surface, il Ta de soi que plusieurs combinaisons émetteurs-récepteurs (écran, resp· capteur d'ondes) seront montés à côté les uns des autres dans 1'appareil afin de permettre un examen convenable de la surface entière.

Toutes ces variantes ainsi que d'autres à la portée de l'homme du métier font partie de l'invention et sont considérées /couvert par les revendications suivantes.

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J

A

Claims (27)

1. Appareil pour l'identification d'un article ($) sous forme de feuille ou de plaque composée d'une matière non électro-conductrice» l'article étant marqué pour l'identification par l'incorporation de matériaux fibreux électro-conducteurs } ledit appareil comprenant un châssis (17) dans lequel sont montés au moins un émetteur (1) de micro-ondes» un dispositif de support (15) de l'article (9) disposé en face de l'émetteur (1) et au moins un détecteur (6) des ondes réflectées par l'article» caractérisé en ce que l'émetteur (l) comprend un circulâtsur ou un oirouit directionnel (5) dans lequel une partie (5) des ondes entrantes est déviée vers le détecteur (6) et en ce que l'appareil comprend en outre au moins un écran (12) réflecteur des ondes et disposé en face de l'émetteur (l) à une distance plus élevée que la distance entre l'émetteur et le dispositif de support ainei que des moyens d'ajustage (19) des distances respectives entre l'émetteur (1) et l'écran (12) d'une part et l'émetteur (1) et le dispositif de support (15) d'autre part. À

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de paesage (21» 22» 23» 32) de l'article (31) par le dispositif de support (21, 22, 28, 29).

3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux émetteurs d’ondes (33) resp. (34) l'un à côté de l'autre et deux écrans (25) resp. (24) disposés en face d'un desdits émetteurs, le plan de polarisation des ondes émises par au moins un émetteur étant différent du plan de polarisation des ondes émises par un autre.

4* Appareil selon la revendication 3» caractérisé en ce que i le plan de polarisation des ondée émises d'un des émetteurs est essen-j tiellement parallèle à la direction de passage de l'article (31) | tandis que le plan de polarisation d'un autre émetteur est essentiel- I Ji, lement perpendiculaire à cette direction. ! Γ I / - 17 -

5. Appareil selon l’une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux émetteurs d'ondes (33) reep. (34) l'un à côté de l'autre, un écran (25) disposé en face d'un dee émetteurs (33) et un capteur d'ondes disposé en face d'un autre émetteur (34) à une distance plus élevée que celle entre ledit émetteur (34) et le moyen de support (21, 22, 29) de l’article, ainsi que des moyens d'ajustage des distances respectives d'une part entre l'émetteur (33) et l'écran (25) et entre l'autre émetteur (34) et le capteur (38) et d'autre part entre le dispositif de support et les émetteurs (34) reep. (33)·

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le plan de polaristation des ondes émises par au moins un des émetteurs (33) présente une direction différente de celle du plan de polarisation d'un autre émetteur (34)·

7· Appareil selon l’une ou l'autre des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la direction du plan des ondes captées par au moins un des capteurs (38) est différente de celle du plan de polarisation des ondes émises par l'émetteur (34) disposé en face de ce capteur.

8.Appareil selon l'une ou l'autre des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le plan des ondes captées par au moins un des capteurs (38) est parallèle au plan de polarisation des ondes émises par l'émetteur (34) disposé en face de ce capteur.

9· Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le plan de polarisation des ondes émises par au moins un des émetteurs (33) est essentiellement parallèle à la direction de paseage de l'article (31) tandis que le plan de polarisation d'un autre émetteur (34) est essentiellement perpendiculaire à cette direction. y Τ ι / * - 18 - *

10. Appareil eelon la revendication 7» caractérisé en ce que le plan des ondes captées est essentiellement parallèle à la direction de passage de l'article tandis que le plan de polarisation des ondes émises par l'émetteur (54) disposé en face de ce oapteur est essentiellement perpendiculaire à cette direction de passage.

11. Appareil selon la revendication 7» caractérisé en ce que le plan de polarisation des ondes émises par l'émetteur (34) ; est essentiellement parallèle à la direction de passage de l'artiole i tandis que le plan dee ondes captées est essentiellement perpenàicu- ! laire à cette direction. !

12. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la direction du plan des ondeB captées est essentiellement parallèle à la direction de passage de l'article.

13· Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu | la direction du plan des ondes captées est essentiellement perpendi- Iculaire h la direction de passage de l'article.

14· Appareil selon la revendication 13» caractérisé en ce I que le plan de polarisation des ondes émises par l'émetteur (33), disposé en face de l'écran de réflection (25) eet parallèle à la direction de passage de l'article.

15. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le plan de polarisation des ondes émises par l'émetteur (33); disposé en face de l'écran de réflection (25)^ est perpendiculaire à la direction de passage de l’article.

16. Appareil selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre de moyens I * d'ajustage de la position angulaire de rotation des émetteurs et/ou ! // des capteurs autour d'un aie parallèle à la direction de prop&gatiox 4s des ondes émises. / i / - 19 -

17. Procédé de réglage de 1*appareil d'identification selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 4 en vue d'augmenter la sensibilité du signal d'identification par réfleotion d'ondes de l'article caractérisé en ce que a) on règle la distance A entre l'émetteur (l) et l'éoran (12) dans l'absence de l'article de façon à produire dans le déteo-teur (6) un niveau prédéterminé du signal de réflection et on fixe l'écran dans cette position ; * b) ensuite on règle la distance B entre l'émetteur (1) et le dispo sitif de support de l'article pendant que ce dispositif (15)» portant l'article (9)* se trouve entre l'émetteur et l’écran positionné sous a) afin de produire dans le détecteur (6) un niveau du signal de réflection substantiellement différent de celui produit sous a) et on fixe le dispositif (15) dans cette position.

18. Procédé de réglage selon la revendication 17» caractérisé en ce que l'écran est fixé dans une position de façon à produire dans le détecteur un signal minimal. A.

19. Procédé de réglage selon la revendication 17» caractérisé en oe que l'écran est fixé dans une position de façon à produire dans le détecteur un signal maximal,

20. Procédé de réglage selon l'une ou l'autre des revendi- , cations 17 à 19* caractérisé en oe que le dispositif de support (15) de l'article est fixé danB une position de façon à produire dans le détecteur un niveau de Bignal qui présente une différence maximale par rapport au niveau signalé dans l'absence de l'article.

21. Procédé de réglage de l'appareil d'identification selon l'une ou l’autre des revendications 5 è. 16 en vue d'augmenter la sensibilité du signal d'identification, caractérisé en oe que a) on règle la distance A entre l'émetteur (53) et l'écran (25) dans l'absence de l'article de façon à produire dans le détecteur (37) un niveau prédéterminé du signal de réflection et on / fixe l'écran (25) dans cette position ; t - 20 - b) ensuite on règle la distance B entre l’émetteur (55) et le dispositif de support de l'artiole (21, 22, 29) pendant que ce dispositif portant l’article (31) se trouve entre l’émetteur et l’écran positionné soub a) afin de produire dans le détecteur (37) un niveau du signal de réflection substantiellement différent de celui produit sous a) et on fixe le dispositif de support dans cette position ? c) on règle la distance C entre l’émetteur (34) et le capteur (38) dans l'absence de l'article de façon à produire dans le détecteur (49) un niveau prédéterminé du signal de transmission ; d) on réajuste cette distance C dans l'absence de l’article de façon à produire dans le détecteur (43) un niveau de signal de réflection prédéterminé et on fixe le capteur (38) et l'émetteur (34) à cette distance entre les deux î e) on met l’article (31) dans son diBpoeitif de support (21, 22, 29) entre le oapteur et l'émetteur et f) on règle la distance B entre l’émetteur (34) et le dispositif de support portant l'article afin de produire dans le détecteur (43) un niveau du signal de réflection substantiellement différent de celui produit sous d) et on fixe le dispositif de support dans J* cette position,

22, Procédé de réglage selon la revendication 21, caractérisé en oe que l’on fixe l’écran (25) dans une position de façon à produire dans le détecteur (37) un signal minimal, « 3

23. Procédé de réglage selon la revendication 21, caracté- | risé en ce que l'on fixe l’écran dans une position de façon à produis dans le détecteur (37) un signal maximal.

24. Procédé de réglage selon l'une ou l'autre des revendications 21 à 23, caractérisé en ce que le support de l'article eet fixé dans une position de façon à produire dans le détecteur (37) un i | f niveau de signal de réflection qui présente une différence maximale j “T> par rapport au niveau «ignalé dans l'absence de l'article, / n f » r - 21 -

25. Procédé de réglage selon l'une ou l’autre des revendications 21 à 24, caractérisé en ce que l’on règle la distance C de façon à produire dans le détecteur (49) ™ niveau maximal du signal de transmission·

26. Procédé de réglage selon l’une ou l'autre des revendications 21 à 25, caractérisé en ce que l'on réajuste la distanoe C de façon à produire un niveau minimal du signal de réflection dans le déteoteur (43)·

27. Procédé de réglage selon la revendication 26, caractérisé en ce que l'on règle la distance 3) afin de produire dans le détecteur (43) un niveau maximal de eignal de réflection. Λ «