Brevet FR2622013A1 — publié le 19890421

I Dosimètre La présente invention concerne un dosimètre, dans lequel les substances à déceler engendrent la décoloration d'une couche chimique détectrice conçue comme élément de diffusion remplaçable, dont le degré de décoloration est mesuré par un dispositif de mesure photométrique de luminance. Des dosimètres qui peuvent être portés sur les vêtements de personnes et avec lecture visuelle de la décoloration d'une plaquette de diffusion remplaçable sont connues par la demande de brevet allemand DE-B 17 73 339 ou encore par le brevet américain US-C 3 681 027. Dans un boîtier plat en forme de boîte se trouve la plaquette de diffusion à couche chimique détectrice, et la décoloration est évalué visuellement par paliers, par comparaison avec des zones de couleurs standard. On connaît par le brevet allemand DE-C 24 21 860 un élément sensible d'un analyseur de gaz photocolorimétrique qui est conçu imperméable aux gaz. Cet élément sensible se trouve dans un boîtier, et le mélange gazeux à analyser est dirigé par intervalles sur sa surface à chaque fois renouvelée. Le rayonnement réfléchi par la surface de l'élément sensible est reçu par un récepteur de rayonnement, et sert à déterminer les valeurs de mesure souhaitées. Un appareil de surveillance décrit dans la demande de brevet allemand DE-A 26 15 375, dans lequel l'élément de diffusion remplaçable est configuré en forme de bande, peut être au choix également muni d'un instrument évaluateur optique incorporé. En outre, il est possible de connecter des systèmes d'alarme visuellement reconnaissables ou émetteurs de sons, afin d'indiquer l'approche ou l'atteinte de niveaux de concentration critiques de gaz toxiques dans l'atmosphère. La présente invention a pour but de configuer un dosimètre équipable au choix de différents éléments de diffusion de telle sorte qu'une mesure continue des valeurs de substances nocives puisse avoir lieu même pendant l'exposition, c'est-à-dire tandis que l'action des substances nocives se poursuit. Selon l'invention, ce but est, dans un dosimètre du type mentionné en introduction, atteint par le fait qu'il est prévu une chambre de mesure qui reçoit l'élément de diffusion et qui est fermée par une partie de paroi imperméable à la lumière et perméable aux substances à déceler, et qu'une source de lumière et un photodétecteur sont disposés dans la chambre de mesure. Un tel dosimètre, logé de préférence dans un boîtier plat attachable 26220 13 par une pince, permet une pénétration continue des substances nocives à déceler à travers la partie de paroi perméable, et il se produit dans la chambre de mesure, par transformation avec la couche chimique détectrice, une modification du degré de décoloration qui peut être mesurée en continu et de préférence par intervalles par un dispositif de mesure de luminance -associé à une concentration de substances nocives correspondante. Le photodétecteur est opportunément disposé dans la chambre de mesure de telle sorte qu'il est pour l'essentiel uniquement sollicité par la lumière de diffusion réfléchie sur l'élément de diffusion, tandis que l'incidence directe de la lumière provenant de la source de lumière est exclue. A cet effet, le photodétecteur peut être disposé dans un évidement de l'élément de diffusion. Afin d'éviter une radiation incidente sur le photodétecteur de lumière réfléchie ne provenant pas de la couche détectrice, il peut être avantageux que la partie de paroi perméable présente, sur son côté tourné vers la chambre de mesure, un revêtement absorbant la lumière, par exemple une couche d'absorption noircie. La partie de paroi perméable peut opportunément être un disque en métal fritté, qui présente une perméabilité suffisante aux substances nocives à déceler. Selon une configuration avantageuse, la source de lumière est constituée de plusieurs sources lumineuses de plages spectrales différentes, de sorte qu'il est possible de choisir la source lumineuse optimale pour la surface de mesure de la couche chimique détectrice, par exemple directement par un support de code relié à l'élément de diffusion. De préférence, la mesure est effectuée par intervalles de telle sorte que des impulsions lumineuses sont délivrées à des intervalles de temps prédéterminés donnés, la source de lumière étant conçue comme source de flash-lumière. Selon une configuration opportune du dosimètre, le montage de mesure du photodétecteur et le montage d'alimentation en courant de la source lumineuse peuvent être logés dans le boîtier, l'alimentation en courant s'effectuant par une ou plusieurs cellules solaires. Une nouvelle amélioration peut éventuellement être atteinte par le fait que, pour la commande et le traitement des signaux, une microplaquette munie des composants électroniques du montage de mesure et/ou d'alimentation en tension est logée dans le boîtier plat en forme de boîte du dosimètre, éventuellement de manière interchangeable. Un nouvel avantage peut être dans certaines circonstances obtenu en prévoyant sur le boîtier un connecteur à fiche, par exemple sous la forme d'un connecteur enfichable plat, pour la connexion à un appareil externe de sortie ou de programmation, pour la sortie, la programmation et la mémorisation des valeurs de mesure. Une configuration supplémentaire avantageuse peut consister en ceci que l'élément de diffusion remplaçable est configuré en forme de plaquette munie d'un support de code qui peut être lu dans le montage de mesure. Enfin, le montage de mesure peut avantageusement être conçu de telle sorte qu'il comporte un élément de signalisation d'alarme en vue de la délivrance optique et/ou acoustique d'un signal d'alarme lors de l'atteinte d'une valeur-limite de temps donnée ou d'un seuil d'alarme de l'action des substances nocives. L'invention va être maintenant décrite plus en détails à l'aide du dessin annexé, dans lequel: Figure 1 est une vue isométrique d'un dosimètre avec la plaquette de diffusion prête à être insérée; et Figure 2 est une vue en coupe partielle selon la ligne 2-2 de la figure 1. Les figures 1 et 2 représentent un boîtier plat 1, qui est muni d'une pince de fixation 2 en vue de sa fixation sur un vêtement. Dans le boîtier 1 est ménagée une chambre de mesure en forme de cylindre plat 3, qui est recouverte vers le côté avant du boîtier par un disque en métal fritté 4, qui est représenté déposé à la figure I. Dans la région de la face de fond de la chambre de mesure 3 se trouve un photodétecteur 6, qui peut être réalisé d'une manière connue sous la forme d'une photodiode ou d'une photorésistance. Dans la région du bord de la chambre de mesure 3 sont disposées comme source de lumière trois sources lumineuses 7, 8, 9, qui émettent de la lumière dans des plages spectrales différentes, par exemple rouge, vert et bleu. L'élément de diffusion remplaçable est constitué d'un support 10 avec un substrat en papier imprégné correspondant 1 comme couche détectrice, un évidement 12 étant pratiqué dans la région centrale, évidement qui à la position insérée se trouve devant le photodétecteur 6. Sur le support 10 se trouve un support de code à barres 15 qui peut être lu par un lecteur de code à barres 13 dans le montage de mesure 14. L'introduction de l'élément de diffusion s'effectue par une fente latérale 16 du boîtier, le support de code à barres 15 étant inséré devant le lecteur de code barre 13. Le montage de mesure 14 se présente sous la forme d'une microplaquette (l'puce") munie de composants électroniques, et il est relié à des cellules solaires 17 en vue de son alimentation en courant. Le montage de mesure 14 est en outre relié, par l'intermédiaire de lignes de connexion correspondantes, au lecteur de code à barres 13, aux sources lumineuses 7, 8, 9, et à un connecteur enfichable plat 18, qui permet la connexion à un appareil externe de sortie ou de programmation. Le dispositif de mesure de luminance est constitué d'un montage de mesure électronique connu, tel qu'il est par exemple décrit dans le brevet allemand DE-C 24 21 860. Lors de l'insertion de l'élément de diffusion, le dosimètre est mis en service par un commutateur miniature incorporé non représenté sur les figures, et dans le même temps, le support de code à barres 15, qui est monté sur le côté arrière du support 10 et qui contient des informations sur le type de gaz, la courbe d'étalonnage, le seuil d'alarme et la valeur limite, est balayé par le lecteur de code à barres 13. Les valeurs lues corres- pondantes sont transmises au montage de mesure 14. A la suite de la lecture du code à barres, le point zéro pour la couche chimique détectrice non sollicitée est déterminé par un bref allumage de la source lumineuse sélectionnée (7 par exemple) et par la mesure de la valeur de luminance. La mesure des substances nocives commence alors. Le gaz à mesurer se diffuse à travers le disque en métal fritté 4 imperméable à la lumière dans la chambre de mesure 3, et il décolore la surface active de la couche chimique détectrice sur le substrat en papier 11. A des intervalles de temps réguliers, toutes les minutes par exemple,la source lumineuse sélectionnée (7 par exemple) jette des éclairs et irradie la couche détectrice. La lumière réfléchie par la couche détectrice est détectée par le photodétecteur 6. Les valeurs de mesure ainsi déterminées sont mémorisées dans une mémoire du montage de mesure 14. La dernière valeur de mesure enregistrée est à chaque fois comparée à la valeur de mesure immédiatement précédente. Si la différence des deux valeurs dépasse une valeur de consigne prédéterminée ou si la dernière valeur de mesure dépasse une valeur limite, une alarme acoustique ou optique est délivrée par l'intermédiaire d'un élément de signalisation d'alarme incorporé dans le montage de mesure 14. L'alimentation en énergie du montage de mesure 14 par les cellules solaires 17 peut être assistée par un accumulateur rechargeable. La programmation du dosimètre en ce qui concerne le type de gaz, l'étalonnage, la valeur limite, le seuil d'alarme et la source lumineuse à sélectionner peut également être effectuée par un appareil séparé, par l'intermédiaire du connecteur plat enfichable 18. L'introduction des données est alors effectuée par l'intermédiaire d'un clavier. L'unité de programmation peut alors être réunie avec une unité de sortie dans un appareil externe. La commande et le traitement des signaux à l'aide d'un système électronique à microplaquettes (ou "puces") permet d'obtenir une mode de construction très plat. 26220 1 3 REVENDICATIONS 1. Dosimètre, dans lequel les substances à déceler engendrent la décoloration d'une couche chimique détectrice conçue comme élément de diffusion rempla-çable, dont le degré de décoloration est mesuré par un dispositif de mesure photométrique à réflectance, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre de mesure (3), qui reçoit l'élément de diffusion (11) et qui est fermée par une partie de paroi (4) imperméable à la lumière et perméable aux substances à déceler, et en ce qu'une source de lumière (7, 8, 9) et un photodétecteur (6) sont disposés dans la chambre de mesure (3). 2. Dosimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le photodétecteur (6) est disposé dans la chambre de mesure (3) de telle sorte qu'il est uniquement sollicité par la lumière de diffusion réfléchie sur l'élément de diffusion (11). 3. Dosimètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le photodétecteur (6) est disposé dans un évidement de la couche détectrice. 4. Dosimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de paroi perméable (4) présente, sur son côté tourné vers la chambre de mesure (3), un revêtement absorbant la lumière. 5. Dosimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de paroi perméable (4) est un disque en métal fritté. 6. Dosimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière est constituée de plusieurs sources lumineuses (7, 8, 9) de plages spectrales différentes. 7. Dosimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière (7, 8, 9) est une source de flash-lumière. 8. Dosimètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage de mesure (14) du photodétecteur (6) et le montage d'alimentation en courant de la source lumineuse (7, 8, 9) sont logés dans le boîtier (1) du dosimètre, et en ce qu'il est prévu comme source de courant des cellules solaires (17). 9. Dosimètre selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une microplaquette à composants électroniques (14) est prévue dans le boîtier plat en forme de boîte (1) pour la commande et le traitement des signaux. 10. Dosimètre selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un connecteur à fiche (18) est prévu sur le boîtier (1) pour la connexion à un appareil externe de sortie ou de programmation. 11. Dosimètre selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de diffusion remplaçable (Il) est configuré en forme de plaquette munie d'un support de code (15) qui peut être lu dans le montage de mesure (14). 12. Dosimètre selon la revendication 8, caractérisé en ce que le montage de mesure (14) comprend un élément de signalisation d'alarme.