Brevet FR2385453A1 — publié le 19781027

La présente invention concerne le nettoyage des cellules de laboratoires, telles que celles qui sont utilisées en spectrophotométrie infra-rouge. Elle a pour objet un dispositif qui permet d'assurer le nettoyage de ces cellules, ou de tout appereil analogue, d'une manière automatique. Les cellules d'analyse utilisées en spectrophotométrie infra-rouge comprennent deux plaques en matériau transparent au rayonnement infra-rouge qui enserrent entre elles un joint formant une cale d'épaisseur annulaire déterminant avec les deux plaques une cavité destinée à recevoir un échantillon liquide à analyser. Le joint est réalisé en un matériau inerte comme le polytétrafluoréthylène ou le plomb. Le trajet optique à travers la cellule est normalement, pour des plaques en bon état, égal à l'epaisseur du joint. Pour permettre l'introduction de l'échan- tillon, l'une des plaques est traversée par des conduits qui, à chaque extrémité de la cavite, assure la liaison entre celle-ci et des embouts de raccordement à des moyens de circulation d'un liquide, et notamment du liquide constituant cet échantillon.Ces conduits de liaison et leurs embouts sont également utilisés, après chaque mesure, pour nettoyer la cellule en faisant circuler à travers la cavité un solvant du liquide constituant l'échantillon. On choisit en général un solvant volatil de manière à faciliter le Séchage de la cellule, avant l'introduction d'un nouvel échantillon. Dans toutes les procÉdures de nettoyage utilisées à ce jour, les diverses opérations sont réalisées manuellement et la technique présente tous les inconvénients de ce genre de manipulation, en particulier le manque de précision, l'absence de repro 'ductibilité des conditions et le temps qu'elles demandent à l'opé- rateur. Il s'y ajoute ici une détérioration rapide des cellules par attaque des plaques transparentes.En effet, ces plaques, ou "fenêtres, qui doivent etre transparentes au rayonnement infrarouge, sont réalisées en des matériaux tels que le chlorure de sodium ou le bromure de potassium qui sont très sensibles à l'eau, et les procédures manuelles ne se pretent pas à la protection de ces plaques contre l'humidité, d'autant plus que les cellules y restent exposées relativement longtemps à l'air ambiant. La présente invention vise à-staffranchir de ces inconvénients, grâce à un dispositif nouveau, qui permet d'effectuer automatiquement les opérations de nettoyage, y compris le séchage. Ainsi, l'invention a pour objet un dispositif de net toyage de cellules d'analyse, s'appliquant au nettoyage de cellules telles que celles qui sont utilisées notamment en spectro photométrie infra-rouge, qui comportent deux plaques de matériau transparent enserrant entre elles un joint annulaire définissant avec elles une cavité de réception d'un échantillon liquide à analyser, l'une des plaques étant traverse par des conduits de liaison entre ladite cavité et des embouts de raccordement à des moyens de circulation d'un liquide tel que ledit échantillon, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un premier compartiment comportant une cavité de réception d'une cellule d'ana luSse au voisinage de moyens de chauffage qu'il contient, un second compartiment comprenant au moins deux flacons, l'un pour un sol- vant liquide de nettoyage et l'autre pour un solide desschant, et des circuits associés à une vanne pour relier un premier embout de la cellule à un conduit d'aspiration et vidange, et le second embout alternativement à chacun desdits flacons. Dans un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, les deux compartiments sont ménagés à l'intérieur d'un boîtier dont les parois dÉfinissent entre eux un espace isolant ouvert à l'air ambiant. La commande de la vanne peut être assurée soit manuellement, soit automatiquement, et de préférence au moyen d'une minuterie qui commande automatiquement, après un temps predéter- miné, le passage de la vanne d'une position permettant d'aspirer à travers la cellule du solvant prélevé par un tube plongeur dans le flacon de solvant, à une position dans laquelle on crée une circulation d'air à travers la cellule en série avec le flacon contenant le produit dessÉchant. I1 est d'autre part avantageux d'utiliser comme moyen de chauffage pour favoriser l'évaporation du solvant et éviter lthumidité une lampe qui assure simultanément l'eclairage de la cellule à travers les fenetres qu'elle comporte. D'autres caractristiques et d'autres avantages du dispositif selon l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, celle-ci concernant un mode de réalisation particulier, nullement limitatif. La description se réfère aux figures 1 à 3 des dessins annexes, dans lesquels la figure 1 reprsente schématiquement une vue générale extérieure du dispositif ; la figure 2 représente les principaux éléments contenus dans ce dispositif, vus schématiquement en coupe partielle selon un plan vertical ; et la figure 3 illustre schématiquement les circuits de commande de la vanne. Le dispositif décrit se présente extérieurement sous la forme d'un boîtier 1. Les parois de ce boîtier comprennent une double cloison verticale 2 qui divise intérieurement le boîtier en deux compartiments 3 et 4 en définissant entre eux un espace vide 5, ouvert à 11 air ambiant sur le dessus du boîtier. Le compartiment 3, représenté à droite sur les figures 1 et 2, contient une lampe 6 qui assure à la fois des fonctions de chauffage et d'éclairage. Il forme une cavité 7, accessible du dessus du boîtier et dimensionnée pour recevoir les cellules d'analyse normalisées utilisées en spectrophotométrie infrarouge. Cette cavité, sans fond, se trouve disposée juste audessus de la lampe 6, dont elle n'est séparée que par une plaque de verre dépoli 8. Dans un dispositif prêt à l'emploi, le second compartiment 4 contient deux flacons, soit un flacon 10 muni d'un tube plongeur et contenant un solvant liquide de nettoyage et un flacon il contenant un produit solide desséchant et ouvert à l'air en 12 à son extrémité inférieure. Le tube plongeur du flacon 10 et'l'atmosphère du flacon 11 sont reliés par les bouchons supé- rieurs à des conduits 13 et 14 qui font partie des circuits décrits par la suite. Suivant la nature des produits analysés qui doivent etre évacués de la cellule à nettoyer, le solvant utilisé peut etre par exemple constitue d'essence légère, de tétrachlorure de carbone, de sulfure de carbone ou d'hexane. Le solide contenu dans le flacon 11 peut être constitué de gel de silice ou de tout autre déshydratant capable d'absorber lthu- midité de l'air atmosphérique. L'espace vide 5 a pour but de protéger ces flacons d'un échauffement par la lampe 6. Le compartiment 4 est fermé par un couvercle amovible 15 qui permet d'échanger facilement les flacons. Les cellules d'analyse soumises au nettoyage sont constituées de la manière usuelle, apparaissant en particulier sur la figure 2. Deux plaques 16 et 17, rdalisées en un matériau transparent au rayonnement infra-rouge, enserrent entre elles un joint annulaire 1g formant cale d'épaisseur, qui.délimite entre les plaques une cavité IS. Les plaques 16 et 17 sont maintenues par un support rigide formé de deux plaques 20 et 21 en acier inoxydable, reliées par des vis 22. Au centre des plaques 20 et 21 du support sont ménagées des fenêtres 23. Lors de sa mise en place dans l'appareil, la cellule est guidée dans la cavité 7 dentelle manière que ces fenêtres se placent à la verticale de la lampe 6.Cette lampe, en alignement avec les fenêtres, assure donc à la fois l'éclairage de la cellule et son chauffage. -La puissance de la lampe 6 est choisie de telle manière qu'elle chauffe la cellule en cours de nettoyage à une température qui peut être de l'ordre de 40 à 600C, ctest-à-dire audessus du point deLr-osée de l'atmosphère. L'interrupteur 29 commande sa mise sous tension. Sur la figure 2 on a également représenté très schématiquement un support 24 sur lequel reposent la cellule en cours de nettoyage et la plaque dépolie 8. La configuration d'un tel support, liée à la conception générale du boîtier, n'a rien de limitatif. Dans toute cellule à nettoyer, les plaques supérieures 16 et 20 sont traversées par des conduits 25 qui débouchent dans la cavité 1, respectivement à chaque extrémité de celle-ci, et se terminent d'autre part à l'extérieur de la cellule, par des embouts 26 et 27 respectivement. Ces embouts sont prévus pour être raccordés à des moyens de circulation d'un liquide, qui ne font pas partie de la présente invention, qui permettent d'introduire dans le papier absorbant un échantillon liquide à analyser par spectrophotométrie infra-rouge. Ces mêmes-embouts permettent le nettoyage de la cellule par circulation d'un solvant, lequel est contenu dans le flacon 10 dans le dispositif décrit. Les circuits de nettoyage comportent essentiellement une vanne 30 qui permet de relier alternativement les conduits 13 et 14 à un premier tuyau flexible 31, et un second tuyau flexible analogue 32. Les tuyaux 31 et 32 dépassent du compartiment 3 sur le dessus du boîtier. Ils sont terminés par des raccords, qui peuvent être simplement des cônes en matière plastique, permettant de les connecter respectivement à chacun des embouts 26 et 27. La commande de la vanne 30 peut être assurée soit manuellement, au moyen dtun bouton-poussoir 33, par l'intermédiaire d'un relais 35, soit de manière automatique au moyen d'une minuterie 36 dont la mise en route est commande par pression sur un bouton-poussoir 34, accessible comme le bouton 33, surale dessus du boitier 1. Les circuits de commande sont tels que représentés sur la figure 3. La minuterie 36 permet d'imposer en particulier un temps prédéterminé, réglable au moyen du bouton 37, entre les deux positions de la vanne 30, celle ou le conduit 13 en provenance du flacon de solvant est mis en relation avec l'embout 26 comme sur la figure 2, puis celle où cette relation est assurée avec le flacon de déshydratant 11 comme sur la figure 3.Dans la réalisation de la figure 2, on a supposé que la minuterie assurait en outre la mise en route d'une pompe d'aspiration 38 reliée au conduit 32 connecte à l'autre embout 27 de la cellule. Toutefois, cette pompe n'est en général pas comprise dans l'appareil, le tuyau 32 pouvant être simplement connecté à toute pompe à vide disponible dans les locaux où est installé l'appareil. Des essais comparatifs effectués avec un dispositif de nettoyage tel que celui qui vient d'être décrit ont confirmé qu'en plus de sa facilité d'emploi, le dispositif permettait d'allonger considérablement la duree de vie des cellules d'analyse. En particulier, des mesures spectrométriques ont montré qu'après cent nettoyages réalisés de manière automatique au moyen du dispositif selon l'invention, l'écart entre les plaques transparentes de la cellule restait gal à l'écart initial de 0,1 mm, alors que pour une cellule nettoyée manuellement de la manière classique, cet écart est de l'ordre de 0,13.mm après cent nettoyages. Cette détérioration rend pratiquement la cellule inutilisable pour des analyses spectrophotométriques ultérieures sans un démontage des plaques pour les repolir. La cellule nettoyée avec le dispositif selon l'invention ne présente, au contraire, aucune détérioration qui modifie la longueur du trajet optique. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, d'autres variantes pouvant être imagines par l'homme du métier sans s'écarter de l'esprit de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de nettoyage de cellules d'analyse comportant deux plaques de matériau transparent enserrant entre elles un joint annulaire définissant avec elles une cavit de réception d'un échantillon liquide à analyser, l'une des plaques étant traversee par des conduits de liaison entre ladite cavité et des embouts de raccordement à des moyens de circulation d'un liquide tel que ledit échantillon, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un premier compartiment comportant une cavité de réception d'une cellule d'analyse au voisinage de moyens de chauffage qu'il contient, un second compartiment pour contenir au moins deux flacons, l'un pour un solvant liquide de nettoyage et l'autre pour un solide desséchant, et des circuits associés à une vanne pour relier un premier embout de la cellule à un conduit d'aspiration et vidange, et le second embout alternativement à chacun desdits flacons. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une minuterie de commande de la vanne assurant automatiquement au moins le passage de la position où le premier embout est relié au flacon de solvant à celle où il est relié au flacon de solide desséchant après un temps prédéterminé, de préférence réglable. 3. Dispositif- selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits circuits comportent deux tuyaux flexibles terminés par des raccords connectables auxdits embouts. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que des moyens de positionnement de la cellule sont prévus, de sorte que des fenêtres ménagées dans un support desdites plaques se placent en alignement avec une lampe d'éclairage constituant également lesdits moyens de chauf fage. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux compartiments sont ménagés à l'intérieur d'un boîtier dont les parois définissent entre eux un espace isolant ouvert à l'air ambiant.