Brevet FR2244171A1 — publié le 19750411

L'invention concerne un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé de mesure électro-optique pour mesurer la pression par- tielle d'oxygène dans les liquides et dans les gaz, dispositif dans lequel on utilise la capacité de luminescence de molécules organique en fonction de la pression partielle d'oxygène. Pour la mesure de la pression partielle d'oxygène dans les fluides ou autres-gaz, on utilise principalement des procédés de mesure polarographiques. Pour la mise en oeuvre de ces procédés on u utilise des cellules de mesure polarographiques dits à membranes, qui sont typiquement constituées de récipients cylindriques contenant les électrodes, remplis d'électrolyte, et dont les parties frontales sont recouvertes de membranes. Ces cellules de mesure, comme par exemple celles qui ont été décrites par le brevet U.S.A. n0 2 913 386, ont llinconvénient que l t électrolyte participe à la réaction d'anode, et qu'il y a, par suite, une consommation tant de ltélec- trolyte que des anodes, et qu'après quelques temps il faut les renouveler.Ceci impose une interruption de la mesure ainsi qu'un per4 sonnel qualifié pour l'échange des différents éléments. Le but de l'invention est de trouver un dispositif rendant possible de mesurer, sans surveillance, la pression partielle dtoxy- gène au moyen d'un procédé approprié. Suivant l'invention, ceci sera obtenu en ce que, dans une chambre de passage, est placée une cellule de mesure recouverue drune membrane laissant passer oxygène, à l'intérieur de laquelle à une distance assurant un espace par rapport à la membrane, sont disposés une source lumineuse et un détecteur. Le dispositif utilise le fait connu que oxygène a une forte influence sur les phénomènes de luminescence des molécules organiques. Les molécules d'oxygène enlèvent de l'énergie aux molécules éclairées, qui sont excitées, et deviennent ainsi des porteuses d'énergie qui peuvent permettre des réactions qui ne sont pas possibles avec doe molécules normales d'oxygène. Pour la mise en oeuvre de ce procédé de mesure électro-opti- que, il es nécessaire que l'espace soit rempli avec une matière de molécules organiques dont l'aptitude à la luminescence dépende de la pression partielle d'oxygène. On dispose, pour cela, d'une solution d'anthracène . Le rendement quantique de ltexcitation par fluorescence de solutions d'anthracène sera abaissé de 35 % par l'oxygène dissous. Ainsi la fluorescence créée par la source lumineuse sera partiellement éteinte. Le détecteur reçoit par suite un flux de lumière fluorescente qui est proportionnel à la quantité d'oxygène diffusée. La mesure de lumière sera faite avec l'habituelle technique d'amplification. Pour obtenir de faibles périodes transitoires de l'oxygène, il faut tenir la distance aussi faible que possible, de préférence inférieure à 100T. La source lumineuse doit avoir une longueur dion- de qui puisse exciter la fluorescence des molécules. Pour des raisons de technique d'utilisation, il est judicieux de constituer les cellules de mesure sous forme de tubes ou de barreaux. Une telle cellule de mesure suivant l'invention présente l'avantage qu'abstraction faite des travaux de nettoyage, elle peut être mise an service pendant de longues périodes, absolument sans surveillance. I1 ne se produit pas de consommation des différents éléments, comme dans les cellules de mesure polarographique. En particulier en utilisant à la place de la solution d'anthracène une matière solide ayant les mêmes propriétés que cette solution, on peut s'attendre à une influence encore plus positive sur la durée de vie. Un exemple de réalisation sera expliqué plus en détail cidessous à l'aide d'un dessin. Dans une chambre de passage I disposée au moyen de brides 2 dans une canalisation 3 conduisant le fluide à mesurer, est montée,- dans un perçage 4, la cellule de mesure 5. La cellule de mesure 5 en forme de barreau est constituée par un tube 6 qui, à son extrémité 7 se trouvant dans la chambre 1, est recouvert par une membrane 8 en matière synthétique. A l'intérieur 9 de la cellule de mesure 5 sont disposés, à distance de la membrane 8, une source lumineuse 90 et un détecteur 11. Liespace 12 se trouvant entre la source lumineuse 10 et le détecteur il d'une part, et la membrane 8 d'autre part, est rempli d'une solution d'anthracène ou d'une autre substance organique à porter à luminescence par la source lumineuse. Le mode de fonctionnement est alors le suivant : l'oxygène diffuse d'une façon connue, du fluide circulant dans le canal 13 à travers la membrane 8, dans la solution d'anthracène et éteint partiellement la fluorescence créé.epar la source lumineuse. Le détecteur tl reçoit un flux de lumière fluorescente qui est proportionnel à la quantité d'oxygène diffusée. La mesure de lumière sera faite avec un appareil habituel 14. REVENDICATIONS 1- Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé de me sure électro-optique,-pour mesurer la pression partielle d'oxygène dans les liquides et dans les gaz, dispositif dans lequel on uti lise la capacité de luminescence des molécules organiques en fonc tion de la pression partielle d'oxygène, caractérisé en ce que dans une chambre de passage (1) est placée une cellule de mesure (5) re couverte d'une membrane (8) perméable à oxygène, à lfintérieur 46) de laquelle, à une distance assurant un. espace (12) par rapport à la membrane (o) sont disposés une source lumineuse (10) et un dé tecteur (11), et en ce que cet intervalle (12) est rempli avec une matière de molécules organiques, dont l'aptitude à la luminescence dépend de la pression partielle d'oxygène. 2- Dispositif suivant la revendication t caractérisé en ce que la matière est constituée par-une solution d'anthracène. 3- Dispositif suivant la revendication t caractérisé en ce que la cellude de mesure (5) est en forme de tube. 4- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3-caractérisé en ce que la distance est inférieure à loatu.