Brevet FR2556094A1 — publié le 19850607

La présente invention a pour objet une pompe de prélèvement d'échantillons liquides. Plus précisément, la pompe de l'invention permet de prélever une quantité de liquide variable à une profondeur comprise entre O et 1 000 m et n'apporte aucune pollution métallique due aux pièces en mouvement. Ce problème est résolu conformément à l'invention par le fait que l'on utilise un gaz pour remonter le liquide à la surface. De manière plus précise, la pompe de prélèvement d'échantillons liquides de l'invention comprend un corps cylindrique, ledit corps délimitant une chambre , un orifice ménagé dans la paroi du corps et mettant en communication la chambre avec l'espace extérieur à la pompe, un clapet bouchant ledit orifice lorsque la chambre est remplie de liquide, une canalisation d'arrivée pour un gaz, ladite canalisation débouchant à la partie supérieure de la chambre, une canalisation de sortie d'eau, ladite canalisation débouchant à la partie inférieure de la chambre, un lest étant fixé à la partie inférieure du corps. De préférence, le clapet est constitué par une balle en celluloïd du genre balle de ping-pong pour une pression de l'ordre de 30 à 40 bars. Au-delà, le clapet est de préférence constitué par un cylindre de liège sur lequel est ajustée une demi-balle en cel lulold. Le corps est réalisé de préférence en téflon. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront encore à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre indicatif, en référence aux figures annexées, sur lesquelles - la figure 1 est une vue en coupe montrant la structure d'une pompe de prélèvement d'échantillon conforme à la présente invention - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe illustrant le fonctionnement de la pompe de l'invention. La pompe de prélèvement dléchantillons représentée sur la figure 1 a été désignée par la référence 2. Elle comprend un corps cylindrique allongé en téflon qui délimite une chambre 6. Un orifice 8 est ménagé dans la paroi du corps 4. Un clapet 10 bouche ledit orifice lorsque la chambre 6 est remplie de liquide. La pompe de prélèvement est immergée dans un liquide 12 tel que de l'eau. Elle comporte une canalisation d'amenée 14 pour un gaz et une canalisation de sortie 16 de liquide. La canalisation 14 débouche à la partie supérieure de la chambre 6. La canalisation 16 débouche à la partie inférieure de cette chambre. Le diamètre des canalisations 14 et 16 ne doit pas être trop important de manière que le volume de liquide qu'elles contiennent soit aussi réduit que possible. Par exemple, leur diamètre intérieur est de 5 mm. L'effet capillaire est alors suffisant pour éviter une rupture du- ménisque terminal et une retombée de l'eau. Les canalisations sont armées d'une tresse de polyester et revêtues intérieurement de polyuréthane. Le clapet 10 est constitué par une balle de ping-pong jusqu'à une pression de 30 à 40 m, ce qui correspond à une profondeur de 300 à 400 m d'eau. Audelà de cette profondeur, il y a des risques d'écrasement ou de décalottage de la balle de ping-pong. C'est pourquoi on utilise une demi-balle ajustée sur un cylindre de liège. Lå canalisation 16 se déverse dans un récipient 18 qui sert à recueillir le liquide. La canalisation 14 est reliée à un compresseur 20. Elle comporte une mise à l'air libre 22. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le récipient 18 et le compresseur 20 se trouvent à bord d'une embarcation 24. Un lest 26 fixé à la partie inférieure du corps 4 permet de maintenir ce dernier en position verticale. Les figures 2 et 3 sont deux vues en coupe qui illustrent le fonctionnement d'une pompe de prélèvement de l'invention. La pompe est descendue dans le liquide 12, de préférence pleine d'eau distillée jusqu'au niveau où l'on veut effectuer le prélèvement. En envoyant un gaz (voir figure .2) tel que de l'argon à la pression voulue par la canalisation 14, le liquide contenu dans la chambre 6 est chassé par la canalisation 16 (flèches 27). On vide ainsi complètement la chambre 6 et la canalisation 16 de remontée du liquide. On met alors la chambre 6 à l'air libre. La pression de l'eau ouvre le clapet comme représenté sur la figure 3 et la chambre 6 se remplit comme schématisé par les flèches 28. Après deux ou trois minutes, la pompe est en équilibre. On rétablit la pression au moyen du compresseur 20 et on la vide à nouveau. Le cycle se répète.On fait en général quatre remontées d'eau après avoir chassé l'eau distillée et l'on garde les troisième et quatrième échantillons qui s'avèrent toujours identiques. On peut ensuite placer la pompe à un autre niveau qui est défini avec précision par l'orifice d'entrée 8. Après un temps de l'ordre d'une demi-heure, l'équilibre de la nappe se rétablit. On peut effectuer de nouveaux prélèvements. Des essais ont montré que l'on peut mesurer le pH d'un liquide à 1/10 près et les ions contenus avec toute la précision que permet l'appareillage disponible. La pompe de l'invention présente l'avantage de n'apporter aucune pollution métallique due aux pièces en mouvement. On peut l'utiliser dans un milieu tel que l'eau de mer, l'eau de lac, etc. Dans le cas où l'eau contient des particules solides telles que du gravier ou du sable, on munit l'entrée d'eau 8 d'un crépinage. Le dispositif de lest 26 intégré et variable permet à l'ensemble de descendre à grande profondeur. Le volume de la pompe est très variable et dépend essentiellement de la place dont on dispose à l'endroit où l'on veut effectuer le prélèvement. A titre d'exemple, on a réalisé une pompe dont le diamètre extérieur est de 39 mm. Le corps pourrait être usiné en d'autres matériaux tels que le PVC ou le polyéthy lène. REVENDICATIONS 1. Pompe de prélèvement d'échantillons liquides caractérisée en ce qu'elle comprend un corps cylindrique (4), ledit corps délimitant une chambre (6), un orifice (8) ménagé dans la paroi du corps (4) et mettant en communication la chambre (6) avec l'es- pace (12) extérieur à la pompe, un clapet (10) bouchant ledit orifice (8) lorsque la chambre (6) est remplie de liquide, une canalisation d'arrivée (14) pour un gaz, ladite canalisation débouchant à la partie supérieure de la chambre (6), une canalisation (16) de sortie d'eau, ladite canalisation débouchant à la partie inférieure de la chambre (6), un lest (26) étant fixé à la partie inférieure du corps. 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet (10) est constitué par une sphère creuse en celluloïd, du genre balle de ping-pong. 3. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet (10) est constitué par un bouchon de liège recouvert d'une calotte sphérique en celluloïd. 4. Pompe selon l'une quelconque des revend i- cations 1 à 3, caractérisée en ce que le corps (4) est en téflon, en PVC ou en polyuréthane. 5. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la canalisation d'amenée de gaz (14) et la canalisation d'évacuation (16) d'eau sont armées d'une tresse polyester et revêtues intérieurement de polyuréthane. 6. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le diamètre des canalisations d'amenée et d'évacuation (14, 16) est de 5 mm.