Brevet FR2543685A1 — publié le 19841005

Appareillage pour la détermination des teneurs des sols en gaz carbonique. La présente invention concerne un appareillage pour la détermination des teneurs des sols en gaz carbonique. La réalisation des conditions optimales pour le developpement des végétaux nécessite que l'on connaisse exactement les propriétés du sol dans lequel ces végétaux sont plantés et notamment que l'on puisse déterminer à chaque instant et en chaque point la teneur de ce sol en gaz carbonique. I1 n'existe pas pour le moment de dispositif simple et fiable permettant d'effectuer cette détermination ; l'objet de la présente invention consists précisément dans un tel dispositif. Les problèmes qui se posaient pour la réalisation de ce dispositif étaient pour l'essentiel les suivants - déterminer, parmi tous les dispositifs connus de détermination du gaz carbonique dans une atmosphère fluide le dispositif le plus adapté à la détermination visés, - mettre au point un moyen permettant d'amener le dispositif sélectionné de dosage du gaz carbonique à l'endroit voulu pour effectuer la mesure. Le premier problème a été résolu par la sélection de l'"électrode pCO2" du type des élecrtrodes mises au point par SCHOLANOER et EVANS (dite électrode pCO2). Le principe de cette électrode consiste à mesurer le pH d'une solution de bicarbonate de soude qui est en équilibre, par l'intermédiaire d'une membrane semi-permeable à l'échantillon d'atmosphère dans lequel on veut determiner la teneur en gaz carbonique. Parmi les diverses élsctrodes, connus de ce type on choisira avantageusement une dlectrode présentant une rapidité et une sensibilité convenables. Le second problème a nécessite la réalisation d'une sonde dans laquelle ladite électrode pourra s'insprer et jouer son rôle d'électrode doseuse. Cette sonde qui est destinée à etre enfonce en terre en un point précis sera constituée par une extrémité conique ou ogivale dont la mobilité permettrade libérer deux ouvertures débouchant dans une chambre de volume 0,07 à 10 millilitres environ, chambre dont l'une des parois est constituéeau moins en partie par la membrane semi-perméable de l'électrode et dont l'atmosphère peut être aspirée grâce à un tuyau débouchant d'une part, dans ladite chambre et d'autre part, à l'extéxrieur. La présente invention consiste donc dans un appareillage pour la détermination des teneurs des sols en gaz carbonique, caractérisé en ce qu'il comporte : - une électrode de mesure type pCO2 - et une sonde dans laquelle ladite électrode est disposée, cette sonde étant constituée d'une extrémité conique ou ogivale permettant d'enfoncer la sonde dans le sol, ladite extrémité étant mobile à volonté at libérant de ce fait deux ouvertures qui débouchent dans une chambre de volume compris entre environ 0,07 et environ 10millilitres, chambre dont l'une dee parois est constituée au moins en partie par la membrane semi-perméable ds ladite électrode et dont l'atmosphère peut êtrs aspirée grâce à un tuyau débouchant d'une part, dans ladite chambre et d'autre part, à l'extrémité de la sonde opposée à son extrémité conique ou ogivale. Bien évidemment l'électrode devra étre mise en place, dans la sonde de façon à ce que ladite chambre soit étanche. Ceci implique l'utilisation de moyens propres à assurer cette étanchéi- te tels que joints en caoutchouc et dispositifs (par exemple entretoise) pour appuyer l'extrémité de l'électrode contre ledit joint en caoutchouc. Par ailleurs la mise en place ds la sonde dans le sol nécessitera parfois d'exercer sur l'extrémité de la sonde opposée à celle portant le cône ou ogive une pression importante ou même des chocs répétés. Par conséquent ladite extrémité de la sonde pourra être munie soit à demeure, soit de façon amovible d'un chapeau de protection sur lequel la pression ou les chocs pourront être exerces. Enfin la sonde serainunie de moyens internes ou externes permsttant,lorsque ladite sonde aura été mise en place, de déplacer léggèrement l'extrémité conique de la sonde afin de libérer les ouvertures débouchant dens la chambre. L'invention sera mieux comprise en se référant 3 la figure unlque qui représente une coupe longitudinale médiane d'une sonde selon l'invention comportant une Xlectrode de type pC02. Cette représentation non limitative constituera un exemple de ralisation du dispositif breveté. Sur cette figure on a représenté - en 1 le corps de le sonde t ce corps est formé par exemple d'une partie pleine 2 prdsentant une partie cylindrique dans laquelle sera creuse le puit réoepteur de I'pectrode et une partie tronconique et d'une partie cylindrique 3 qui s'embatte dans la partie 2, - en 4 l'extrémité conique ou ogivale de la sonde, Cette extrémité peut s'appuyer sur l'extrémité de la partie pleine 2 de la sonde et peut à volontO en être éloignée(de quelques millimàtres) pour libérer les ouvertures 5 et 6 d'un canal débouchant, à l'intérieur des corps de la sonde; dans une chambre 7 , cette chambre 7 e dans le rpalisation considéré un volume de l'ordre de 1 millilitre s pour réaliser cet éloignement de 4 et libérer ainsi les ouvertures 5 et 6 on peut utiliser tout dispositif approprié (non représenté sur la figure) passant par l'intérieur ou l'extérieur du corps de la sonde, - en 8 l'électrode de mesure constituée par des électrodes de mesure proprement dite entre lesquelles se trouve une solution de carbonate de sodium et par une membrane semiperméable 9 qui forme une paroi de la chambre 7 s la chambre 7 devant être étanche, l'extrémité de l'électrode est appuyée contre un joint en caoutchouc 10 grecs à un systeme comportant une entretoise 11, une rondelle 12 et un bouchon 13 lequel est ais6- ment accessible de l'extérieur et permet de serrer l'électrode contre ledit joint, en en 14 un tube débouchant d'une part, dans la chambre 7 et d'autrs part à. l'extérieur de la sonde X en branchant à l'extrémité de ce tube situé à l'extérteur de la ;sonae par exemple une seringue, Il sera facile de pomper l'atmosphère de la chambre 7 et de remplacer cette atmosphère par le gaz provenant des ouvertures 5 et 6 donc du sol. - en 15 une sortie permettant de mesurer le pH de la solution de carbonate de sodium présente dans l'électrode. L'utilisation de la sonde selon l'invention est parfaitement concevable pour le spécialiste J on réalise en général les opérations successives suivantes - étalonnage de l'électrode dans les conditions (notamment température) dans lesquelles la mesure sera effectuée, - mise en place de la sonde dans le sol, - ouverture des ouvertures 5 et ê par action sur l'extrémité de la sonde, - mise en place de l'électrode, - soutirags du gaz dans la chambre, - mesure. REVENDICATIONS 1. Appareillage. pPur la détermination des teneurs des sols. en gaz carbonique comportant un dispositif de détermination de ladite teneur en gaz carbonique et une sonde pour la mse en place dudit dispositif caractérisé en ce que - ledit dispositif de détermination de la teneur en gaz carbonique est une électrode [8) de mesure de type pCO2, - ladite sonde (1), dans laquelle ladite électrode (8) est disposée, comporte une extrémité (4), de forme conique ou ogivale mobile à volonté de façon à libérer deux ouvertures (5) et (6) qui débouchent dans une chambre (7) de volume compris entre 0,07 et 10 millilitreschambre dont une oes parois (9) est constituée, au moins en partie, par la membrane semi-perméable qui constitue l'extrémité de ladite électrode et dont l'atmosphère peut être aspire grâce à un tuyeu t14) débouchant d'une part, dans ladite chambre et d'autre part, à l'extrémité de la sonde oppose à l'extrémité ds forme conique ou ogivale. 2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite électrode est mise en place dans ladite sonde par serrage (11-12-13) de l'extrémité de la sonde contre un joint (10) disposé sur le pourtour de l'ouverture qui, dans ladite chambre, reçoit l'extrémité de ladite électrode qui comporte la membrane semi-permEable. 3. Appareillage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité de la sonde opposée à à l'extrémité conique ou ogivale de ladite sonde est pourvue de moyens éventuellement amovibles, permettant d'enfoncer la sonde dans le sol