Brevet FR2636431A1 — publié le 19900316

Dispositif pour mesurer des composantes gazeuses, à l'état de vapeur ou à l'état d'aérosol d'un gaz à mesurer La présente invention concerne un dlspositlf pour mesurer des composantes gazeuses à l'état de vapeur ou à l'état d'aérosol d'un gaz à mesurer, dans lequel la composante à déceler est absorbée dans une solution réactive et dans lequel. sur la base d'une réactlon entre la composante et la solution réactive à l'aide d'électrodes dans la solution réactive, une modification de résistance de la solution réactive est déterminée comme grandeur de mesure par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure de résistance, le gaz de mesure pénétrant dans un réciplent d'essal en passant par un élément d'étanchéité laissant passer le fluide à déceler et hermétique pour la solution réactive. Un dispositif de mesure avec une cellule électrolytique est décrit dans le brevet américain US-C 3 83: 971. Dans la cellule électrolytique, deux électrodes se trouvent dans une solution d'acide sulfurique ou d'acide phosphorique. Cet électrolyte est exposé à une atmosphère de gaz à mesurer, et il s'agit de déterminer la teneur en alcool dans le gaz respiratoire humain comme composante à déceler du gaz à mesurer. La conductibilité électrique de la celule est déterminée par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure à résistance. et on établit ainsi la composante à déceler de teneur en alcool. Un dlsposltlf de m sure du type mentionne en introduction, avec un récipient à essai qui présente des électrodes et des raccords électriques pour la connexlon à un dispositif de mesure de résistance, est connu par le brevet allemand DE-C 21 47 718 pour la surveillance de la teneur en gaz carbonique dans le système en clrcult fermé d'une anesthésie par snhala- tlon. La présente Invention a pour but de configurer la détermination connue de composantes d'un gaz à l'état de vapeur ou à l'état d'aérosol d'un gaz à mesurer, dans lequel la composante à déceler est absorbée dans une solution réactive et dans lequel, sur la base d'une réaction entre la composante et la solution réactive à l'aide d'électrodes dans la solution réactive, une modlfication de résistance de la solution réactive est déter mlnée comme grandeur de mesure par l'intermédiaire d'un dlspostif de mesure de résistance. Selon l'lnventlon, la solution réactive contient une substance fortement dissociée, qui réallse une comblnalson peu dissociée avec la compo sante à déceler. En la matière, on citera comme exemple la réaction entre l'ammoniac, la soude caustique et l'iodure de mercure de potassium, selon l'équation suivante (Hg2N)l.H2O + 2H20 + 4 KI + 3 Nal Dans cette configuration, il peut être en outre opportun de choisir la substance de telle sorte que la comblnalson peu dissociée est pour l'essen tiel Insoluble dans la solution réactive, et précipite.Comme exemple d'une telle combinaison, on peut consldérer la réactlon entre l'acide chlorhydrique et le nitrate d'argent. ou entre le dioxyde de soufre et l'hydroxyde de baryum et l'eau, selon les équations suivantes Une autre conflguratlon possible, -éventuellement opportun, peut prévoir de choisir la substance de telle sorte que la combinaison peu dis sociée reste soluble dans la solution réactive, mais que, cependant, la part d'ions dissous, et par suite la résistance de la cellule électrolytique, se modifie.En la matière, on peut citer comme exemple la réaction entre l'acétone et l'hydrazine, selon l'équation suivante: 3)2-C-0 + NH2NH2-(CH3)2-C-i'NH2 + H2O L'invention va être maintenant décrite plus en détails à l'aide du dessin annexé, dans lequel la figure I représente un dispolitif de mesure avec un tube à essai à diffusion la figure 2 représente un dispositif de mesure avec un tube à essai à passage forcé ; et la figure 3 représente une plaquette avec des septums perforables. La figure 1 représente un tube à diffusion 1, sous forme d'article perdu, destiné à mesurer des composantes gazeuses, à l'état de vapeur ou à l'état d'aérosol d'un gaz à mesurer qui se diffuse des deux côtés dans le tube, dans le sens des flèches. Le tube à diffusion 1 est fermé des deux côtés par des bouchons poreux 3 et 4 en PTFE (polytétrafluoroéthylène), qui lalssent passer le fluide à déceler, mais qui sont hermétiques à la solution réactive 2. J es deux électrodes 5,6 sont situées décalées à distance l'une de l'autre dins le sens longitudinal du tube à essai 1. Les électrodes 5,6 sont reliées à un dispositif de mesure conductométrique, représenté de manière simplifiée. Ce dernler contlent un générateur d'impulsions 7, qui produit une succession d'impulsions de tension négative et de tension positive à une fréquence de 50 à 1000 Hz, et de préférence de 100 à 200 Hz. Une résistance de fulte de grille 8 et une résistance cathodique de polarisation 9 font partie d'une triode 10, dont l'anode est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance anodique Il, à une source de tension anodique 12.La valeur de tension initiale à la grille de la triode 10, modifiée par l'influence de la modification de la résistance entre les électrodes 5,6 du tube à essai I, modlfle avec une ampllflcation correspondante le courant anodique, qui peut être prélevé, avec possibilité de réglage, à la résistance anodique Il, par un prélèvement à travers l'instrument de mesure indicateur 13, afin de déterminer la grandeur mesurée. Dans la forme de réalisation prévue pour l'application pratique, le tube à essai est long d'environ 1G cm, et il possède un diamètre de 1 cm. Pour mesurer du gaz chlorhydrique, la solution réactive servant d'électrolyte est une solution de nitrate d'argent, et les deux électrodes 5.6, réalisées en platine, sont disposées à une distance mutuelle d'environ 6 cm. Dans la configuration selon la figure 2, il est prévu un tube à essai 14, sous forme d'article perdu, qui, en vue d'un passage forcé, est rellé par un raccord emboîtable à un dispositif de refoulement 15. Les bouchons poreux sont désignés 16,17, et les deux électrodes 18,19 sont ici situées en vls-à-vls perpendiculairement au sens longitudinal du tube à essai 14. Les électrodes 18,19 sont reliées au dispositif de mesure conductométrique comme représenté à la figure 1. La solution réactive -20 est avantageusement introcuite dans le tube à essai 14, utilisé en position verticale, de manière a remplir environ les 2/3 du volume du tube. Dans la conflguratlon selon la figure 3, il est prévu comme récipient d'essai une plaquette 21, sous forme d'article perdu. Cette dernière est fermée sur son côte avant et sur son côté arrière par des couches de membranes 22,23 perméables à la composante à déceler. L'espace creux de la plaquette d'essai 21 est rempli d'une solution réactive 24.Dans la face de bord latéral 25 de la plaquette d'essai 21 se trouvent des éléments d'étanchéification élastiques 26,27, qui sont des septums perforables qui, lors de l'enfoncement de la plaquette d'essai 21 dans un support correspondant du dispositif de mesure sont perforées par des électrodes 28,29 en forme d'aiguilles. Les fils de connexion 30,3 1 sont reliés de la manière connue à un dispositif de mesure conductométrique, par exemple comme à la figure 1. Comme les électrodes en forme d'aiguilles 28,29 ne sont pourvues que sur leurs polntes de partles conductrices, on obtient, si la profondeur de pénétration est suffisante, des résistances de contact d'électrode qui restent identiques par rapport à la solution réactive servant d'électrolyte. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour mesurer des composantes gazeuses, à l'état de vapeur ou à l'état d'aérosol d'un gaz à mesurer, dans lequel la composante à déceler est absorbée dans une solution réactive et dans lequel, sur la base d'une reaction entre la composante et la solution réactive à l'aide d'électrodes dans la solution réactive, une modification de résistance de la solution réactive est détermlnée comme grandeur de mesure par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure de résistance, caractérisé en ce que la solution réactive contient une substance fortement dissociée, qui réallse une comblnalson peu dissociée avec la composante à déceler. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance est choisie de telle sorte que la combinaison peu dissociée est pour l'essentiel insoluble dans la solution réactive, et préclplte. 3. Dlsposltlf selon la revendication 1, caractérlsé en ce que la substance est choisie de telle sorte que la comblnalson peu dissociée reste soluble dans la solution réactive, la part d'ions dissous se modifiant.