BreakScan Technical Log

Pour résumer notre entretien de ce 15 juin, avec les résultat du Koweït il est d’ors et déjà possible de dire qu’une analyse plus poussée des résultats n’est pas nécessaires. En effet les graphs parlent d’eux-même pour la désémulsification et la proportion d’eau. (cf Expérience Xylen-Pétrol 50:50 et Proportion d’eau).

Les problèmes identifiés des protos sont les suivants :

1. manque de rigidité, mécanique (supprimer la mousse)
2. irrégularité dans la manufacture (et électrodes défectueuses)
3. possible influence eletronique de la mousse
4. saturation des capteurs (a priori)
5. quantité de points de mesure

Sont encore à vérifier :

1. l’influence de la température
2. profondeur de la mesure

Pour poursuivre le développement nous semblons tous d’accord pour le plan suivant (et sous-cité dans le poste précédent) :

1. élaboration du prochain prototype avec PCB industriels et théorie revue. Corps de chauffe, thermomètre, nouveau tube d’essai et vibreur intégré. Objectif : commercialisation d’un produit.
2. réflexion pour une solution mécanique, et/ou plus précise. Continuer la recherche subventionnée par le prochain proto. Quoi qu’il arrive : prévoir la vis sans fin pour tester les capteurs.

Dans la poche on garde les idées suivantes à développer :

1. corps de chauffe métalique autour des électrodes
2. autres configuration d’électrodes (plus funky)
3. multiplexage

Expériences, essais à faire :

1. mesurer des solvants purs (d’éthanol jusqu’à DMF, PEG)
2. mesurer les gradients d’eau (jusqu’à 30% d’eau

Références utiles :

1. www.semadeni.com  (info@semadeni.com) (article: 3726 => récipent pour expédition d’échantillons médicaux, 100ml, 91.35 250/pc)
2. http://www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?articleID=189602704
3. http://www.sensorsmag.com/sensors/Technologies+In+Depth%2FElectric%2FMagnetic/Playing-the-E-Field-Capacitance-Sensors-in-Action/ArticleStandard/Article/detail/369839

Hello, 
L’été arrive, certains d’entre-nous risquent de s’envoler. Je vous propose un petit plan pour que BreakScan continue à évoluer durant l’été avec nos désynchronisations.

Pour info je serais en vacances du 3 au 24 juillet.

D’ici le 1er juillet: 

1. Résoudre la question théorique si on veut faire des électrodes sur PCB. D’après mes récentes lectures, tant qu’on poursuit cette idée on ne pourra pas “rentrer” dans la matière. A confirmer ou infirmer.
2. Tester une électrode industrielle
3. Faire et finir l’analyse de donnée du Koweït
4. expédier les plans pour l’impression des PCB s’il y a, comme ça à mon retour je peux tester

En août:

1. (On peut estimer qu’on aura trouvé la solution pour obtenir des mesures reproductibles d’un appareil à l’autre, d’une expérience à l’autre)
2. Préparer le curseur sur vis sans fin et un appareil de pilotage/enregistrement pour continuer les tests si c’est la cata côté électrodes imprimées.
3. Rédiger business plan, définir le marché de notre appareil, faire une estimation de revenu pour 6, 12, 24 mois-> Définir la stratégie

Début Septembre (première deadline):

1. Décider par oui ou non (true/false) si ce projet mérite d’être poursuivit

Qu’en pensez-vous ? Vous pouvez vous exprimer via les commentaires ci-dessous.

En bref, les appareil ont fonctionné à peu près comme prévu mais le brut fourni à réservé quelques surprises : émulsion très stable, apparemment peu représentative. On devrait en recevoir 5-10 litres prochainement. Constat de la trop grande hétérogénéité des électrodes, des godets, des appareils… Donc difficile d’obtenir des résultats reproductibles / comparables. Merci à Rolf et Théo de détailler cet aspect ainsi que les difficultés rencontrées.
Suite : on se propose avant tout d’améliorer la reproductibilité des mesures en revenant à des godets rigides (peut-être circuits moins souples dans un logement rigide, etc.) Des tubes plus fins et sans conicité (tube à essais ?) pourraient être essayés. Il nous faudra à nouveau explorer le design des électrodes et tester des électrodes plus courtes ou en tout cas présentant une capacité à vide plus faible. Théo propose de ré-étudier le premier capacimètre (qui présente certains avantages) à ce niveau.
Idée d’un appareil à électrode unique et récipient mobile (au moins comme instrument de mesure / mise au point).

Dans un premier temps, il nous faut mieux comprendre la théorie sous-jacente aux capteurs capacitifs : bibliographie et data mining dans les bases de brevet (collaboration de JiPi). On pourrait aussi acheter un capacimètre high Tech ou au moins une sonde pour reverse engineering…

Merci de compléter.

J.

Bonjour,

Les trois derniers jours au kuwait était particulièrement annimés, et je crois que nous fatiguions aussi. C’est pourquoi je n’ai rien ajouter au log sur notre activité.
Cependant tout est consigné dans la caméra et sur mes notes. Je ferai le rapport dès que le complex me le permettra. Pour l’heure je dois me concentrer sur les affaires courantes car je manque temporairement de liquidités, et mes clients se plaignent !
Ce jusqu’à, au plus tard, vendredi. Date à laquelle je vous propose une rendez-vous à mon bureau.

Amitiés

images en vrac :

Bravo pour toutes ces infos. Concernant les valeurs “positives ou négatives”, plutôt que de se prendre la tête pourquoi ne pas ajouter trois mots de code pour convertir en val ABS avant affichage?
Question échantillon de brut : très volontiers, mais même si autorisation attention au transport aérien…
J.

Un seul scanner capacimètre robotisé tournant autour du tube qui est sorti et remis dans un rack linéaire (ou pas) multi-tubes. Un capacimètre 3D en quelque sorte ! Problème de chauffage des tubes peut donc être « externalisé ». Type d’électrodes interchangeables selon les tubes/types de mesures.Plus sérieusement quelques données sur le premier pétrole testé à NCP aujourd’hui 27 mai 2009 (jour historique donc!) : Crude Oil SUG Field, Wafra, Koweït du Sud, près de la frontière de l’Arabie saoudite. Ce pétrole brut semble être une émulsion très stable car il semble que l’échantillon (20 L) sur lequel nous travaillons aille été prélevé en février et est stocké au labo à ~25°C depuis donc 3 mois. Viscosité 268 mPs, Free water : 3,2%, After F-46 treatment 26.8% Total water 30% . La phase acqueuse de ce pétrole a une densité de 1,11 et contient 17% de sels dissous. Cette émulsion cassée avec du F-46 fournit un pétrole “sec” qui contient 0.4% free water et 0.6% total water. Peut-être serait-il intéressant d’en obtenir un échantillon (10 L?) pour des essais à Genève? A voir avec Hussain.

Bon, c’est pas que je cherche les ennuis, mais finalement il nous arrive quelque chose d’incompréhensible.
Pour commencé j’ai totalement réécris la petite application qui nous permet de visualiser les données. Pour ça, il a fallut refaire complétement le schéma de la base de donnée. Flash ne me permettant pas d’afficher autant de donnée que je le souhaitais (100(valeurs à l’écran)* 8(electrodes) * 6(test tubes) * 2 (real/average) = 9600 (points)), je me suis orienté vers une solutions JS. fplot pour être exacte.
Bien sur je ne peux toujours pas afficher les 6 tubes sur la même page, mais le résultat est plus cool qu’avant, et un peu plus fluide.
Surtout, j’ai plus de possibilité maintenant… On pourra faire de très jolis graphs.

Le truc bizare c’est qu’avec tout ces changements certaines electrodes on un comportement particulier. A la proximité de l’eau certains varie d’une capacité positive, d’autre d’une capacité négative. L’amplitude est la même…

Alors pour rigoler, j’ai ajouter dans ma DB une table pour la calibration, puis j’ai tarer toutes les valeurs d’electrodes. La valeur absolue de enregistrement donne le graph présenté ci-dessus. Sa semble jouer pour l’instant. On va voir ce que le pétrole raconte. 

Bref, demain c’est partie la chimie. J’ai pris la décision de ne plus coder dans le laboratoire car l’ambiance m’étourdi et je fait trop de connerie. Donc on va suivre le protocole, faire toutes les mesures et rentrer à l’hôtel pour les analyser tranquillement.

Quelques images, comme de coutume. (mais toujours pas de vidéo, pas le temps de les encoder. Elles sont sur la cam, vous pourrez les voir à GE au pire).

Tout se passe bien et sans problèmes. Les appareils ont résisté au transport et il ne me manque à priori rien. Juste un connecteur un peu écrasé et une piste d’électrode fendue.
Il y a le net un peu partout, ça facilite grandement mon travail de développement.
Les indiens sont super sympa. J’ai vu du pétrole pour la première fois. Le chanteur du minaret d’en face est pas trop mauvais, surtout celui de 4h30 le matin.
Enfin, vous l’aurez compris, je suis pas chez moi et ça fait du bien.

Il est tard, on se lève dans moins de 6 heures pour poursuivre alors je vais pas m’étaler sur les questions techniques maintenant.
En gros, j’ai commencé à coder la nouvelle interface en Rails, ça resemble à rien mais on déjà eu le temps de faire un point avec Rolf pour le design.
Au préalable j’ai du dessiner la base de donnée et ça c’était pas une mine affaire. En fait ça m’a pris presque 6h. Désormais je peux importer, stocker et consulter toutes les données que l’on collectera.

On a eu le temps de se filmer pour commenter la journée. Je publierai la vidéo quand j’aurai pris le temps de l’importer, de la convertir, etc…

Voilà, je laisse le soin à Rolf de commenter sa partie s’il en trouve le temps et l’énergie.

Quelques images après la coupure.

Bon, merde j’arrive pas à ajouter des images et les viédos. J’essayerai ce soir depuis l’hotel.
FIX: Voilà les images.

Esquisse de protocole :

1. Test de reproductibilité des mesures

1.1 Sur un même logement :

Un godet remplis de brut (sans démulsifiant) : le placer dans l’un des logements, effectuer une mesure (10 secondes). Oter le godet, puis le replacer dans le même logement et refaire la mesure. Répéter 10 fois. Calculer dispersion des mesures (variance).

1.2 D’un logement à l’autre (suite de la mesure 1.1, même godet de brut)

Insérer le godet de brut successivement dans chaques logements et effectuer la même mesure (10 secondes)

1.3 D’un module à l’autre

Comme 1.2, toujours même godet de brut mais dans le deuxième module.

2. Influence de la température

Préparer 3 godets remplis d’eau à RT (45°C je suppose…) et 3 godets remplis d’eau à 60°C. Placer tous les godets dans un module et mesurer pendant 10 s.
Note : inutile de faire ça avec du brut car on ne saura pas si les variations sont dues à l’influence direct de la température ou à des changements du brut induits par cette température.

3. Si disponibles : mesure de différents bruts (sans démulsifiants)

4. Essais de démulsifiants

4.1 Influence de l’agitation

Placer six godets de brut dans la machine, couvercles ouverts (si possible). Ajouter une même dose de démulsifiant au sommet du brut, sans agitation. Fermer les couvercles et enregistrer 1-2 heures au moins.

Même expérience mais démulsifiant ajouté hors de la machine, agitation par 4 inversions du godet puis godet dans la machine. Dans cette expérience, je propose de démarrer la machine “à vide”, afin d’enregistrer chaque godet dès son insertion dans son logement. J’imagine que le graph nous renseignera très bien sur le “start” de chaque insertion de godet.

Eventuellement, répéter avec une seule inversion mélangeuse.

4.2 Influence de doses croissantes de démulsifiants

Suivant les résultats de 4.1, choisir la méthode de mélange la plus reproductible. Tester trois doses de démulsifiants en double (donc six godets).

Rolf le chinois à passé la journée dans la cave et à fini de révélé toutes les plaques. Chapeau! Du bon matos, avec les rework de Eric qui est passé me donner un coups de main, on a une série d’environ 20 plaques utilisable !

La carte mère et six électrodes sont prêtes pour les tests réels.

La carte mère
le PCB de 233[mm] * 60[mm] héberge le microcontrôleur ATMEGA168 et 3 Shift Registers.
Tous les composant sont monté sur une face, avec les 6 connecteurs pour électrodes. Pour chaque connecteur 10 pôles il y a dans l’ordre :

1. GND
2. Alim premier chip (depuis le shift register)
3. Free
4. Alim second chip (depuis le shift register)
5. Free
6. Alim troisième chip (depuis le shift register)
7. SDA, sérial data (i2c)
8. Alim dernier chip (depuis le shift register)
9. SCL, sérial clock (i2c)
10. VCC 3.3v, non employé

Trois diodes :

1. Prog : Programation/débug
2. PWR : Power ON
3. ACT: Activité, un flash par mesure

Electrodes
Les electrodes souples sont très longue à populer, il faut compter entre 20 minutes et 1 heure par électrode. J’ai grillé un seul chip à cause de surchauffe.
Je n’ai percé aucun via, il sont tous relié en surface avec un fil de cuivre émaillé. C’est joli.
Pas de problème de surchauffe pour le forex, aucune déformation. Le plan de cuivre protège bien.

Ci-dessous les résultats de nos premiers test avec de l’eau et la seringue.

Tests
Toutes les électrodes ont été testée, elle restitue une valeur entre 1400 et 1500 femto farad. Les valeures sont stables et sensible à la fois.

Logiciel de la carte mère
Le logiciel basique de la carte mère est prèsque fini, il requiert encore quelques comentaires et optimisation.
Nous parlions récement de la calibration, c’est quelque chose que je vais implémenté à un plus haut niveau dans le logiciel PC pour plus de flexibilité. Les valeurs de calibration à vide seront enregistrées dans la base de donnée.

Termoformage et boîte
Rolf à de bonne idée qu’il commentera s’il a le temps. Les tests qu’il a effectué aujourd’hui nous permettrons de mieux poursuivre la journée de demain qui se concentre essentiellement sur la réalisation de la boîte.

Images après la pause.