Brevet FR2006511A1 — publié le 19691226

La présente invention concerne un appareil destiné à compter des particules qui sont suspendues dans un liquide, appareil dans lequel chaque quantité de liquide à mesurer avec les particules en suspension est transportée, à partir 5 d'un récipien^à travers un parcours de mesure de résistance électrique, de sorte que chaque particule, en traversant le parcours de mesure de résistance électrique, produit une modification de la résistance du parcours de mesure qui peut être mesurée à l'aide d'un compteur* 10 On a déjà proposé de mesurer la quantité de liquide avec un système de siphon à mercure dans lequel du mercure descend, sous l'influence de la gravité^, dans un récipient sur une distance étalonnée en volume. Des compteurs de particules 15 de ce genre sont utilisés fréquemment pour des recherches biologiques et médioales, par exemple pour le comptage de routine des globules du sang ou d'autres cellules. Ces systèmes avec siphon à mercure sont d'un maniement peu commode et, en cas de cassure;de l'appareil, le danger existe qu'il se produise ensuite des vapeurs de 20 mercure nuisibles à la santé provenant de restes de mercure non enlevés. Lorsqu'on utilise en outre l'appareil à siphon de mercure pour mettre en marche et couper l'appareil compteur, la précision de connexion peut encore être influencée par des impuretés ou par des oxydes de mercure qui se produisent. 25 l'invention a pour but de réa liser un appareil qui permet une mesure précise de la quantité de liquide qui a traversé le parcours de mesure de résistance électrique, sans utiliser un tel système à siphon de mercure ou à connexion de mercure peu maniable. 30 l'appareil compteur de particu les de l'invention, est caractérisé par ce que/ pour la mesure de la quantité de liquide passant par le parcours de mesure de résistance électrique, on utilise deux appareils de lecture photoélectriques superposés^ à une distance prédéterminé^, sur un tuyau de mesure éta-35 lonné volumétriquement, les changements d'intensité produits de façon discontinu^, lors du passage du liquida par suite du changement des conditions de réfraction et de réflexion de la lumière qui arrive dans les cellules photoélectriques correspondantes étant utilisée pour relier et couper l'appareil compteur. 40 les dessins représentent un 69 11118 2.- 2006511 exemple de réalisation de l'objet de l'invention. - la figure 1 est un appareil compteur de particules vu en coupe, - la figure 2 montre le fone-5 tionnement de l'appareil de lecture photoélectrique vu sur le ai- veau B de la figure 1, - la figure 3 est un schéma du montage pour le déroulement automatique du programme, « la figure 4 est un schéma 10 circuit de comptage. La figure 1 montre, en coupe,na / / appareil compteur de particules suivant l'invention .» Sur le porf©= électrodes 1^ sont disposées l'électrode extérieure 1^ de forme nulaire;dans la rainure 13 et l'électrode intérieure 14 en spirale 15 dans l'alésage 0. L'électrode extérieure 12 et l'électrode intérieure 14 sont fabriquées, par exemple, en platine ou en un alliage d® platine. Sans l'alésage 0 sont prévues, en outre, deux rainures d© pourtour 15 et 16 destinés à recevoir les garnitures étanches d'un© bague de joint élastique 15', 16'0 Le support du parcours de mesuy© 20 2 est ajusté dans l'alésage 0 du support d'électrodes. La rainur® -de pourtour 21 est prévue pour recevoir la garniture 211 de la "ba*. gue de joint. Dans l'alésage 20 du support de parcours de mesure 2 est monté un rubis 22 dont l'alésage 00 repré-25 sente le parcours de mesure de résistance calibrée. Pour le comptage de particules de différentes grandeurs, On peut éohanger de fa®» çon simple le support de parcours de mesure 2. Le support de parcours de mesure 2 et le support d'électrode 1 sont fabriqués en un matériau ©s-30 sentiellement inerte au point de vue chimique, tel que du tétrsfiuo-réthylène ou de la céramique0 Le tube de verre 3 est inséré à une extrémité dans l'alésage 0 du support d'électrode 1. la service, la pompe à tuyau P transporte du liquide du récipient 11 à 35 travers l'alésage 00 dans le tube de verre 3. Sur le tuyau 33, on. peut brancher un raccord de fuite 34 avec la fuite 35. La fuite 35 produit une compensation de la dépression dans le tube de verre 3 et lé tuyau 33 lorsqu'on arrête la pompe Po D'autre part, avec le choix'de là valeur de la fuite 35, on peut influencer le débit à© 40 la pompe. 69 11118 2006511 •*:_ Dès que le niveau du liquide dé passe le niveau A, le compteur 42 est mis en service par une commande 41 qui possède, par exemple, comme émetteur de signal, une cellule photoélectrique 44 avec une lampe 46 et un diaphragme 44'* I>e 5 compteur d'impulsions 42 compte alors les particules passant par le parcours de mesure 00. Un deuxième émetteur de signal 45, avec une lampe 47 et un diaphragme 45' coupe le compteur d'impulsions 42 dès que le niveau du liquide dépasse le niveau £• En même temps, un élément de connexion 43 change le sens de rotation de la pompe- et, 10 par conséquent, son action, le liquide qui se trouve dans le tube de verre 3 est alors refoulé à travers le tube d'écoulement 31 et s'écoule dans le récipient collecteur 17. Toute l'opération de comptage décrite est automatisée. l'ouverture 30 du tuyau d'écou-15 lement 31 est fermée de façon étanche par une garniture fortement appuyée 32, de telle sorte qu'on ne peut que refouler du liquide, mais qu'il ne peut pas être introduit du gaz ou du liquide par pompage. le liquide refoulé par le tuyau d'écoulement 31 pourrait être ramené de nouveau directement au réservoir 11. 20 la figure 2 montre l'appareil de lecture photoélectrique et son mode de fonctionnement en coupe au niveau B de la figure 1. On suppose que le tube de verre 3 ne contient pas de liquide à ce niveau B. Un rayon lumineux ^ qui tombe, à travers le diaphragme perforé 45* sur le tube de verre 3,-ne peut 25 pas parvenir dans l'espace intérieur 300 du tube 3 à cause de la condition de réflexion totale sin 1$ ^ (n^ = indice de ré fraction verre-air % Cf j = angle d'incidence limite par rapport à la verticale), mais est réfléchi sur la surface latérale cylindrique intérieure 310 et parvient, par le chemin Rr, à la cellule pho- 30 toélectrique 45. le parcours du rayon KR' dans ce cas, est dessiné / comme ligne en traits interrompus. lorsque le liquide atteint le niveau B, la condition de réflexion totale sin y 2 = —(iu = in-dice de réfraction verre-liquide, et ^ g - angle d'incidence li«. 35 mite par rapport à la verticale) change, sur la surface cylindrique 310, de telle sorte que le rayon'lumineux S parvient, par le chemin RM^ dans l'espace intérieur 300 et, de là, de nouveau, sur la paroi de verre du tube 3 et vers l'extérieur. Dans ce cas, le rayon BR" ne tombe plus sur la cellule photo-électrique, la cellule photo-40 électrique 45 ne doit pas être disposée de telle sorte que son sa» 69 11118 2006511 de symétrie soit dirigé sur le centre du tube de verre 3. Si le rapport du diamètre extérieur par rapport au diamètre de la cavité du tube de verre- 3 est choisi à peu près 3 s i et si l'indice de réfraction du verre est n ® 1 p4, on peut atteindre^ avec le procédé dé-5 crity des différences d'intensités lumineuses qui produisent un changement supérieur de 50 fois au signal de la cellule photoélectrique 45. La figure 3 montre le schéma de montage d'une commande 41 (figure 1), suivant l'invention, pour le 10 déroulement automatique du programme. Le système fonctionne avec la tension de travail U^. Si l'on appuie sur la touche de démarrage 51, le relais Kl attire, par l'intermédiaire du contact a2, et passe, par l'intermédiaire des contaets a1 et a2 et du discrlmina-teur m0UM (01 dans la position de garde automatique. De ce fait,-15 les fonctions suivantes sont déclenchées g le moteur de la pompé de circulation P (figure 1) qui marche avec la tension UM est relié par l'intermédiaire de e1« La pompe de circulation P doit fonctionner de telle sorte que le liquide soit aspiré dans le tube de verre 3. En môme temps y la tension d'éleetrode H est appliquée aux élec-20 trodes 12, 14 (figure 1). A ce moment, il n'existe pas encore de liquide dans le tube de verre 3 entre le niveau A et le niveau B. A la suite des cellules photoélectriques 44 ou 45, sont montés un amplificateur 441 ou 451 et un dispositif pour former des impulsions 442 ou 452. Le signal de sortie des deux dispositifs formant des -25 impulsions est E. Dès que le liquide atteint, dans le tube de verre 3,le niveau A, il apparaît au dispositif de formation d'impulsions 442 le signal de sortie F. Il en résulte qu'à la,, sortie du discriminât eux *ETM (A3) est remplie la condition.de comp--30 tage Z, étant doimé que l'inverseur Y inverse également le signal de sortie E du dispositif de formation d5impulsions 452 également dans le signal de sortie P. Le relais Et est maintenant maintenu également par l'intermédiaire du diseriminateur METW (A1) et du dis-criminateur M0UW (01 )y dans la position de travailo Un retard ZV qui 35 conduit aussi au discriminateur '«'EîF (A1 ) empêche qu'il se produise des dérangements indésirables lorsqu'on relie les lampes 46, 47» Lorsque le liquide passe par le niveau supérieur B, le relais Kl est relié par l'intermédiaire du discriminateur METM (A2) et du discriMnateur ®0UM (02) et passe, 40 par l'intermédiaire.des contacts ai, b2 et du discriminateur "OU* 69 11118 2006511 (02)j dans la position de garde automatique* En même temps, la tension de moteur UM et la tension d'électrode U,au contact c2 et d2 ou e2 et £2^ change de polarité. Le sens de circulation de la pompe P est inversé. Le parcours de courant al, a2, ot, est interrompu 5 dans le contact al. La condition de comptage Z n'est donc plus remplie à la sortie du discriminateur METM (A5)* Le compteur d'impulsions 42 est coupé* Dès que le liquide descend au-dessous du niveau A, le discriminateur "EX" (A1 ) se bloque, ainsi 10 que le discriminateur "OU" (01)* Le relais K1 retombe dans la position de repos dessinée* Il en résulte que le relais K2 retombe également dans la position de repos dessinée» puisque le parcours de courant al, b2, o2 est interrompu* Le système se trouve de nouveau dans la position de sortie stationnaire* On peut, également, prévoir 15 que l'appareil compteur de particules exécute automatiquement un nombre prédéterminé de périodes de comptage* La figure 4 montre schématique-ment un exemple de réalisation du montage du compteur d'impulsions 42 de la figure 1# La tension d'électrode U peut être réglée au po-20 tentiomètre 42a. Les changements de tension produits lors du passage des particules par le parcours de mesure 00 (figure 1 ) ou les modifications d'intensité sont amplifiés dans le préamplificateur 42b, sont atténués dans l'affaiblisseur 42c et de nouveau amplifiés dans l'amplificateur 42a. Le signal ainsi obtenu est normalisé, par exem-2 5 pie, comme impulsion rectangulaire, dans le discriminateur d'amplitude réglable et dans le dispositif de formation d'impulsions 42e* Le discriminateur d'amplitude et le dispositif de formation d'impulsions peuvent être formés de telle sorte qu'on enregistre/en outre, dans un nombre déterminé de périodes de comptage successive^ 30 automatiquement des impulsions dans des gammes d'amplitude différentes prédéterminées, ce qui permet une détermination entièrement automatique de la répartition des particules suivant leur grandeur* Les impulsions normalisées à . compter parviennent au discriminateur "ET" (42f)* Dès qu'arrive de 35 la commande 41 (figure 1) l'ordre de comptage sous la forme de la condition de comptage Z9 le discriminateur "ET" (42f ) laisse passer les impulsions normalisées à compter. A partir d'un premier réducteur 42g, les impulsions démultipliées, par exemple de 100 fois, parviennent, par l'intermédiaire du deuxième réducteur 42h et le 40 parcours de déviation u^ au commutateur 421* De ce commutateur 421, 69 11118 6.- 2006511 on peut amener au compteur 42k f au choix, les. impulsions démultipliées, par exemple dans le rapport 1 s 100 et 1 î 1.000. On peut prévoir un téléimprimeur raccordé au compteur 42k pour l'enregistrement des résultats de comptage. comptage, on peut transmettre, par exemple à partir d'un multivibrateur monostable 42m, par l'intermédiaire d e la connexion I du commutateur 42n, un signal d'effacement sur le démultiplicateur 42g, 42h et le compteur 42k. Dans la position III, du commutateur 42n, on 10 peut additionner les résultats de comptage de plusieurs périodes d© comptage. La position de commutateur III ne peut être réalisée, par exemple, que par l'intermédiaire de la position de commutateur II dans laquelle existe en permanence un signal d'effacement. Avec cette disposition, on peut éviter des erreurs lors de l'addition. 15 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 5 Au début de chaque période de 69 11118 7.-- 2006511 a E 7 EN DICA1IONS 1.- Appareil compteur pour compter dès particules suspendues dans un liquide, du type dans lequel une quantité de liquide à mesurer avec les particules en suspension 5 est transportée d'un récipient à travers un parcours de mesure à résistance électrique, chaque particule produisant,dans son passage à travers le parcours de mesure, un changement de la résistance de ce parcours qui peut être compté à l'aide d'un appareil de comptage, appareil caractérisé par ce que, pour la mesure de la quantité de 11-10 quide passant à travers le parcours de mesure à résistance électrique, on utilise deux appareils de lecture photoélectriques superpo-sés^à une distance prédéterminé^ sur un tube de mesure étalonné vo-lumétriquement, et on utilise, pour relier et pour couper l'appareil de comptage, les changements d'intensité brusques de la lumière tom-» 15 bant dans les cellules photo-électriques correspondantes, par suite du changement des conditions de réfraction et de réflexion, produits lors du passage du liquide, appareil de haute précision et de grande sécurité de marche* 2«- Appareil de comptage suivant 20 la revendication 1, caractérisé par ce que l'intensité de la lumière qui tombe dans la cellule photoélectrique, est maximale lorsqu'il n'existe pas de liquide dans le tube de mesure du fait que la lumière provenant d'une source lumineuse, dirigée contre le tube de mesure, est réfléchie entièrement, dans la direction de la cellule 25 photoélectrique^ sur la couche limite intérieure verre-air. 3.- Appareil de mesure suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par ce que le signal de coupure pour l'opération de comptage produit également l'inversion du sens de circulation du dispositif de transport» 30 4o- Appareil compteur suivant la revendication 3, caractérisé par ce que le changement de signal brusque produit, lors du retour du liquide au niveau de début du parcours de mesure, dans la cellule photoélectrique correspondante coupe le dispositif de transport.