Brevet FR2138508A1 — publié le 19730105

L'inrention concerne un dispositif permettant de prélever et de mesurer dans l'atmosphère la vapeur d'eau et les bactéries, microbes, virus ou organismes vivant en suspension ainsi que toutes les matières condensables telles que goudrons, vapeurs d'essence, etc ...... La mesure de la masse de vapeur d'eau parunité de masse de l'atmosphère se fait habituelloeient par la méthode directe (prélèvement d'échantillon atmosphé- tique et absorption de la vapeur d'eau dans des tubes absorbeurs), la transformation d'un corps hygtoscopique (hygromètre à cheveux, procédé Dunmore), la mesure du point de rosée (hydromètres à condensation type d'alluard ou méthode Nagel) ou encore par la méthode psychramétrique (psyc}ire'tre à deux thermomètres). C'est le psychromètre le plus couramment employé car il peut être facile nuent rendu enregistreur en remplaçant les thermomètres par des couples thermo- électriques. Il présente l'inconvénient de nécessiter d'organiser l'écoulement de l'air avec une vitesse suffisante et de protéger les thermomètres (ou les couples thermoélectriques) contre les apports ertérieurs d'énergie par rayonnement. Toutes les méthodes classiques ne permettent que la mesure du degré hygro- métrique et est nécessaire de faire appel à d'autres appareils et à d'autres procédés pour mesurer la teneur des autres matières condensables. L'invention a pour objet un dispositif de prélèvement constitué par une cuvette métallique de faible profondeur, montée sur un support qui la maintient dans une position inclinée par rapport à lthorizontale, manie d'un bec verseur en son point le plus bas et portant sur sa face inférieure un ensemble permettant d'a- baisser rapidement la température de la cuvette jusqu'à une température au plus égale à la température de congélation et/ou de condensation du liquide et/ou du gaz à prélever, tandis que le dit ensemble frigorifique est muni d'une minuterie mécanique, électrique ou électronique, de manière à agir pendant un temps prédéterminé. Il est clair que si la température de la cuvette est abaissée au-dessous de Oo C, liteau atmssphérique se dépose sur sa paroi frnidesous-la forme d'une couche de glace. Lorsque l'ensemble frigorifique est arrenté par la minuterie, la cuvette revient A la température ambiante, le produit congelé se liquéfie et coule par le bec verseur, sous lequel on dispose une éprouvette ou tout autre récipient pour astre analysé, prélevé ou mesuré. La cuvette est alors prête pour un nouveau cycle. De préférence, l'ensemble frigorifique est un circuit à thermoéléments. Il suffit alors que la minuterie commande un inverseur de courant pour passer alternativement du refroidissement au chauffage et inversement. Pour éviter toute pollution, la cuvette peut Outre en acier inoxydable,ou plastifié ou vitrifié. Toutefois, pour assurer une bonne homogénéité de la temps rature, il est préférable de choisir un métal ayant une très bonne conductibilité, tel que le cuivre ou l'argent. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va sui- vre et à l'examen du dessin annexé dans lequel la figure 1 est une perspective schématique du dispositif selon l'invention la figure 2 est une coupe longitudinale du dispositif de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe semblable à celle de la figure 2 d'un dispositif dans lequel l'ensemble frigorifique est formé par des cellules à effet Peltier. Sur le dessin, le dispositif selon l'invention comporte essentiellement une cuvette 1, plate, peu profonde et en forme de pelle. Elle est disposée sur un bAti 2 de manière à astre légèrement inclinée par rapport à l'horizontale. Au point le plus bas de sa ligne de plus grande pente la cuvette 1 est munie d'un bec verseur 3. La cuvette est entièrement métallique, elle est constituée de préférence en un métal, tel que le cuivre ou l'argent, présentant une bonne conductibilité et sa face supérieure est plastifiée afin d' éviter sa pollution. Sur la face inférieure de la cuvette est disposé un ensemble frigorifique 4 (figure 2) et toute la partie restant libre de la dite face inférieure est soigneusement calorifugée par un revêtement 5 thermiquement isolant, par exemple par un revêtement de l'isolant connu dans le commerce sous le nom de "klégicel". Dans la variante représentée A la figure 3, l'ensemble firgorifique est constitué par deux cellules 7 et 8 B effet Peltier, collées ou soudées directement sur la face inférieure de la pelle et reliées à un générateur de courant non repré- senté. De façon connue, chaque cellule est solidaire d'un radiateur à ailettes 7b 8a pour ltévaouation de la chaleur. L'alimentation de l'ensemble frigorifique est munie d'une minuterie non représentée, de'type quelconque, qui coupe cette alimentation de façon à laisser la cuvette reprendre peu à peu la température ambiante, ou qui inverse le courant, notamment dans le cas d'un ensemble constitué de thermo éléments (figure 3), de manière à réchauffer ladite cuvette. De tels dispositifs peuvent avoir de nombreuses applications et permettent des contrôles et des mesures entièrement automatiques. Par exemple, sous le bec verseur, peut astre disposé un récipient large audessus duquel est disposé un capteur optique. Le dispositif étant disposé dans l'atmosphère et mis en fonctionnement, le brouillard se condense sur la paroi froide de la cuvette. Toutes les heures par exemple, un inverseur commande le dégivrage et l'eau s'écoule dans le récipient. Le capteur donne, après amplification, un signal proportionnel à la quantité d'eau reçue donc à la densité de brouillard. Le liquide ainsi recueilli peut 1' Atre dans des éprouvettes de prélèvement dont l'analyse permet de mesurer les taux de divers produits volatils, tels que l'alcool ltessence, etc De nase, à la sortie du bec verseur, le liquide peut passer dans un filtre biologique qui retient les bactéries. Le filtre est prélevé et analysé au bout d'un certain temps, c' ést-à-dire d'un certain nombre de cycles. L'un des gros avantages d'un tel dispositif est de pouvoir prélever l'eau atmosphérique sans prélever l'eau de pluie puisqu'il suffit de le protéger par un toit de forme et de dimensions appropriées pour éviter la chute des gouttes de pluies dans la cuvette. Bien entendu, la cuvette peut avoir toute autre forme que celle décrite et représentée sur le dessin, 1' élément frigorifique peut astre quelconque sans que de telles modifications sortent du cadre de la présente invention. REVENDICADIONS 1) Dispositif de prélèvement de la vapeur d'eau et d'autres composants atmosphériques, caractérisé en ce qu'il est constitué par une cuvette métallique de faible profondeur montée sur un support qui la maintient dans une position inclinée par rapport à l'horizontale, munie d'un bec verseur en son point le plus bas et portant sur sa face inférieure un ensemble permettant d'abaisser rapidement la température de la cuvette jusqu'à une température au plus égale à la température de congélation et/ou de condensation du liquide et/ou du gaz à prélever, tandis que le dit ensemble frigorifique est muni d'une minuterie mécanique, électrique ou électronique, de manière à agir pendant un temps prédéterminé. 2) Dispositif de prélèvement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuvette est constituée en un métal tel que le cuivre ou l'argent présentant un bon coëfficient de conductibilité et que la surface intérieure de la cuvette est protégée de la pollution par plastification ou vitrification. 3) Dispositif de prélèvement selon la revendication 1 earwtérisé en ce que l'ensemble frigorifique est constitué par des cellules à effet Peltier collées ou soudées sur la face inférieure de la cuvette. 4) Dispositif de prélèvement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la minuterie commande l'inversion du courant d'alimentation des cellules à thermo éléments. 5) Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bec verseur de la cuvette alimente un récipient placé dans le champ d'un capteur qui, après amplification, donne un signal proportionnel à la quantité de liquide reçue dans le récipient.