Brevet FR2688589A1 — publié le 19930917

La présente invention concerne le prélèvement de liquide en vue d'analyse, en particulier en vue d'analyser les gaz dissous dans un liquide. Ce problème se pose en particulier pour les transformateurs de puissance qui comportent une enceinte remplie d'huile isolante. En effet, il est nécessaire de vérifier la qualité de l'huile en analysant en particulier les gaz qui y sont dissous. Pour obtenir des résultats d'analyse fiables, il est nécessaire que le prélèvement soit effectué de manière que l'échantillon obtenu soit bien représentatif de l'huile contenue dans le transformateur. En particulier, l'échantillon d'huile prélevé ne doit pas présenter de dégazage ; en effet, lors du dégazage, les gaz les moins solubles s'échappent dans la phase gazeuse. Par ailleurs, le prélèvement doit être effectué de manière parfaitement étanche pour éviter le contact avec l'air ambiant. Actuellement, ce prélèvement se fait en utilisant une seringue munie de son aiguille et en la piquant dans un tube en caoutchouc relié à une prise d'échantillon de la cuve du transformateur. Ce dispositif de prélèvement présente des risques de blessures pour l'opérateur au moment du prélèvement du fait que le tube de caoutchouc est très épais et imprégné d'huile. C'est pourquoi, pour éviter cette opération de piqûre dans le tube de caoutchouc, on insère sur ce tuyau une conduite en forme de T comportant un orifice de prélèvement sur lequel est placée la seringue. Cet élément de conduite en forme de T peut être constitué par une vanne à trois voies. Ces divers dispositifs de prélèvement présentent le grave inconvénient que le caoutchouc est perméable au gaz, en particulier à l'hydrogène et aux hydrocarbures insaturés, ce qui fausse les mesures effectuées par analyse sur l'échantillon prélevé. Ceci peut conduire à des erreurs de diagnostics très graves sur l'état du transformateur contrôlé. Par ailleurs, il est nécessaire de tirer le piston de la seringue pour le prélèvement, ce qui a pour conséquence de dégazer l'huile partiellement et de manière non constante. Enfin, les seringues qui sont utilisées pour ces prélèvements sont utilisées sans préparation si bien qu'il est difficile d'éviter toutes inclusions de bulles d'air. Enfin, la liaison entre le transformateur et le dispositif de prélèvement ne présente pas une étanchéité suffisante pour se garantir contre une entrée d'air ou la rétention d'une poche d'air. La présente invention se propose de fournir un dispositif et un procédé de prélèvement étanche de liquide dans une seringue qui permettent de réaliser un prélèvement entièrement étanche et représentatif du liquide contenu dans le récipient dans lequel on fait le prélèvement. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de prélèvement étanche dans une seringue de liquide contenu dans un récipient comportant un robinet de vidange muni d'un premier élément de raccord, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un deuxième élément de raccord coopérant avec le premier élément de raccord du robinet de vidange et comportant une chambre qui communique, à sa partie supérieure, avec un tube de sortie au moins partiellement transparent et, à sa partie inferieu- re, avec un dispositif de raccordement étanche à une seringue de prélèvement, ledit dispositif de raccordement étanche à une seringue comportant un robinet de prélève- ment présentant à sa sortie un raccord étanche pour une seringue de prélèvement. L'utilisation d'un tube débouchant à la partie supérieure de la chambre permet de vidanger le dispositif de prélèvement de manière à obtenir un échantillon de liquide ne comportant pas de bulles ni de mousse. Par ailleurs, l'utilisation de raccords étanches de seringue permet d'assurer une étanchéité totale. Le fait que le tube soit au moins partiellement transparent permet de vérifier que le prélèvement stef- fectue en l'absence de bulles d'air ou de mousse. Selon une autre caractéristique de l'invention, le robinet de prélèvement est un robinet trois voies et comporte un orifice de mise à l'air libre. Cette disposition permet de réaliser une vidange du dispositif de raccordement étanche. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le tube de sortie comporte un étranglement. Cet étranglement crée une perte de charge dans le tube et il en résulte que lors du prélèvement, le piston de la seringue recule de lui même sous la pression de l'huile. L'invention a également pour objet une seringue de prélèvement de liquide caractérisée en ce qu'elle comporte un bouchon muni d'un élément de raccord étanche et elle est remplie avec un échantillon de liquide à prélever ne contenant pas d'impuretés. Avantageusement la seringue est disposée dans un emballage ne laissant pas passer la lumière et elle est du type à bout excentré. L'invention concerne encore un procédé de prélèvement étanche d'un liquide dans une seringue caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - le robinet de prélèvement est mis en position de liaison entre le raccord de la seringue et l'orifice de mise à l'air libre - le dispositif est mis en place sur le premier élément de raccord du récipient - le robinet de vidange est ouvert et on procède à une purge en laissant s'écouler du liquide Jusqu'à ce qu'il ne présente plus de bulles ni de mousse; - la seringue est mise en place sur le robinet de prélèvement et ce dernier est actionné de manière à réaliser la liaison entre la seringue et le récipient;; - on pousse le piston de la seringue et on le laisse revenir plusieurs fois de manière à réaliser une vidange du robinet de prélèvement - on laisse se remplir la seringue - on positionne le robinet de prélèvement de manière à réaliser une liaison entre la seringue et l'orifice de mise à l'air libre et on pousse sur le piston de manière à chasser une partie du liquide ; et - tout en maintenant le piston en position, on désolidarise la seringue du robinet de prélèvement et on la ferme avec le bouchon à raccord étanche. D'autres caractéristiques et avantages de 1 'in- vention ressortiront de la description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif conforme à la présente invention ; et - la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif de prélèvement conforme à la présente invention. L'invention est décrite en application à l'analyse gazeuse des huiles isolantes utilisées dans les transformateurs électriques de puissance. On voit sur la figure 1 la cuve 1 d'un transformateur électrique de puissance qui comporte un robinet de vidange 2 disposé dans la partie basse de la cuve 1. La sortie de ce robinet de vidange 2 est reliée à un élément de raccord étanche 3 qui est avantageusement muni d'un bouchon 4 muni diun élément de raccord coopérant avec l'élément de raccord 3 du robinet 2 de manière à réaliser un raccord symétrique. Le bouchon 4 comporte un dispositif de verrouillage sur l'élément de raccord 3 du robinet de vidange. Le dispositif de prélèvement selon l'invention comprend un elément de raccord 5 destiné à coopérer avec l'élément de raccord 3 de manière à réaliser un raccord symétrique. Cet élément de raccord 5 est muni d'un verrou. Cet élément de raccord 5 constitue une sorte de récipient cylindrique dont le fond 6 est disposé sensiblement verticalement, du fait que l'axe de l'élément de raccord 3 du robinet de vidange est disposé horizontalement. Un tube de sortie 7 traverse la paroi 6 et débouche dans la partie supérieure de l'élément de raccord 5, c'est-à-dire la partie qui se trouve la plus élevée lorsque l'élément de raccord est verrouillé sur l'élément de raccord 3 du robinet de vidange. Un tuyau en matière transparente 8, par exemple en chlorure de polyvinyle, est placé sur ltextrémité extérieure du tube 7. Ce dernier présente un étranglement de section 9. A la partie inférieure de la chambre constituée par l'élément de raccord 5 débouche un ensemble de prélèvement 10. Cet ensemble de prélèvements 10 est constitué dans l'exemple représenté par un embout métallique 11 qui est par exemple prélevé sur une aiguille à fixation étanche sur une seringue. Cet embout 11 est fixé par exemple par brasure sur la partie inférieure du fond 6 de la chambre constituée par l'élément de raccord 5 et comporte à son extrémité libre un élément de raccord mâle 12. Sur cet élément de raccord mâle 12 est tixé un robinet de prélèvement à trois voies 13 qui comporte un élément de raccord étanche femelle coopérant avec l'élé- ment de raccord mâle 12, et à son extrémité opposée, un élément de raccord étanche mâle destiné à coopérer avec une seringue à raccordement étanche 14. Ce robinet à trois voies comporte un orifice 15 relié à l'air libre. Les différents éléments de raccord étanche du dispositif de prélèvement étanche 10 sont avantageusement constitués par des éléments de raccord mâles ou femelles qui sont utilisés dans le secteur médical afin de désolidariser une seringue avec son aiguille ou un autre accessoire de manière à réaliser une connexion étanche et verrouillée. Ces éléments sont commercialisés sous la dénomination commerciale "LUER LOCK"; ils permettent un branchement et un débranchement rapide, le verrouillage s'effectuant par rotation d'un quart de tour. Les éléments de raccord 3 à 5 sont avantageusement constitués par des éléments de type connu en bronze, par exemple de dimensions 40-45 mm. L'ensemble de prélèvement constitué par l'embout 11 et le robinet 13 reste fixé en permanence sur l'été ment de raccord 5 ; la seringue destinée à effectuer les prélèvements est fixée sur le robinet 13 lors des opérations de prélèvement. Conformément à l'invention, les seringues sont préparées pour le prélèvement de manière à ce qu'elles ne contiennent aucune occlusion gazeuse ni impureté. La seringue est démontée, le piston est plongé dans de l'huile isolante ne contenant pas de matière en suspension. On verse de l'huile isolante dans le corps de la seringue afin de mouiller correctement la paroi et on remonte la seringue. On vérifie que le film d'huile entre le corps et le piston est continu et homogène et que l'ensemble n'est pas bloqué, par rotation du piston. Ensuite, l'embout de la seringue est plongé dans l'huile de transformateur et la seringue est remplie à mi-hauteur ; elle est ensuite retournée et l'on chasse les bulles d'air à l'extérieur. Elle est aussitôt fermée avec le bouchon obturateur à raccord étanche et on la conserve à l'abri de la lumière. Avantageusement, la seringue 14 est une seringue du type à bout excentré, ce qui permet de chasser beaucoup plus facilement d'éventuelles bulles de gaz. Pour effectuer un prélèvement d'huile isolante dans une cuve de transformateur, on procède de la manière suivante. Le robinet de vidange 2 est normalement fermé et le bouchon étanche 4 est monté et verrouillé sur l'élément de raccord 3. Ce bouchon 4 est enlevé et l'on place et verrouille l'élément de raccord 5 sur l'élément de raccord 3 du robinet de vidange. L'extrémité libre du tube 8 est placée dans un récipient et on ouvre le robinet de vidange, de préférence avec une faible ouverture car un petit débit de prélèvement est suffisant. Pendant cette opération, le robinet trois voies 13 est dans la position de liaison entre la seringue et l'embout extérieur 15. On surveille le débit d'huile dans le tube 8 qui est transparent et dès que l'on constate que l'huile qui s'écoule à travers ce tube 8 ne contient plus de bulles ni de mousse, on retire le bouchon étanche de la seringue et tout en chassant l'huile de la seringue en poussant sur le piston, on raccorde celle-ci sur le robinet 13. Tout en maintenant l'action de poussée continue sur le piston de la seringue, on place le robinet 13 en position de liaison entre l'élément de raccord 5 et la seringue. En poussant à fond lentement le piston de la seringue on vide celle-ci et, dès qu'on relâche le piston, la seringue se remplit automatiquement d'huile sans qu'il soit nécessaire de tirer le piston. Après quelques vidanges et remplissages de la seringue, on maintient le piston de telle manière que le volume contenu dans la seringue soit un petit peu supérieur au volume nécessaire pour l'analyse, par exemple 20 ml. Tout en poussant lentement le piston, on positionne le robinet de prélèvement 13 de manière à réaliser la liaison entre la seringue et l'embout extérieur 15, puis on désolidarise la seringue du robinet 13 et on la pousse avec son bouchon. On a ainsi obtenu un prélèvement d'une quantité donnée d'huile, par exemple 20 ml, sans aucune perte de gaz et sans aucune pollution par l'air ambiant. La seringue ainsi remplie est placée dans un coffret à l'abri de la lumière et est envoyée rapidement au laboratoire d'analyses. Cette opération a nécessité simplement le prélèvement de quelques litres d'huile dans le récipient se trouvant en communication avec le tuyau 8. S'il est nécessaire de prélever de l'huile pour des analyses complémentaires, on peut remplir un bidon métallique de prélèvement, par exemple d'un litre, qui a été préalablement nettoyé, séché en étuve et conditionné en huile isolante depuis plusieurs jours avec l'huile contenue dans le récipient précité. Dans ce cas, on peut effectuer plusieurs remplissages et vidanges successifs en prenant soin de ne pas faire mousser l'huile isolante. Lorsque le prélèvement est terminé, on ferme le robinet de vidange 2, on enlève le dispositif de prélèvement et on remet en place le bouchon étanche 4. La présente invention s'applique en particulier au prélèvement d'huile de transformateur de puissance en vue de l'analyse des gaz dissous dans l'huile isolante. I1 est évident qu'elle peut s'appliquer à tous les cas ou l'on doit prélever un liquide sans pollution par l'air ambiant, l'échantillon ne présentant pas de dégazage. La description ci-dessus n'a été fournie qu'à titre d'exemple non limitatif et il est évident que l'on peut y apporter des modifications ou variantes sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, on peut utiliser un robinet de prélèvement solidaire de l'élément de raccord 5, l'important étant qu'il soit muni à son extrémité de sortie d'un élément de raccord étanche à une seringue. Par ailleurs on pourrait également effectuer des prélèvements en utilisant un robinet de prélèvement à deux voies ne comportant pas d'embout extérieur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de prélèvement étanche dans une seringue (14) de liquide contenu dans un récipient (1) comportant un robinet de vidange (2) muni d'un premier élément de raccord (3), caractérisé en ce qu'il est constitué d'un deuxième élément de raccord(5) coopérant avec le premier élément de raccord (3) du robinet de vidange (2) et comportant une chambre qui communique, à sa partie supérieure, avec un tube de sortie au moins partiellement transparent (7,8) et, à sa partie inférieure, avec un dispositif de raccordement étanche (10) à une seringue de prélèvement (14), ledit dispositif de raccordement étanche à une seringue comportant un robinet de prélèvement (13) présentant à sa sortie un raccord étanche pour une seringue de prélèvement (14). 2. Dispositif de prélèvement étanche dans une seringue de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement étanche (10) à une seringue comprend un embout (11) fixé sur la partie inférieure du deuxième élément de raccordement (5) et muni à son extrémité libre d'un raccord étanche (12) avec le robinet de prélèvement. 3. Dispositif de prélèvement étanche dans une seringue de liquide selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le robinet de prélèvement (13) est un robinet trois voies et comporte un orifice de mise à l'air libre (15). 4. Dispositif de prélèvement étanche dans une seringue de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout est constitué d'un élément de raccord étanche d'une aiguille sur une seringue, ledit élément de raccord d'aiguille étant fixé sur la paroi du second élément de raccord (5). 5. Dispositif de prélèvement étanche dans une seringue de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de sortie (6) comporte un étranglement (9). 6. Dispositif de prélèvement étanche dans une seringue de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de raccord du récipient (3) et l'élément raccord du dispositif de prélèvement (5) constituent un raccord symétrique. 7. Dispositif de prélèvement étanche dans une seringue de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de sortie (6) traverse la paroi (6) du deuxième élément de raccord (5) et débouche dans la partie supérieure de la chambre. 8. Seringue de prélèvement de liquide destinée à être raccordée à un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un bouchon (4) muni d'un élément de raccord étanche et en ce qu'elle est remplie avec un échantillon de liquide à prélever ne contenant pas d'impuretés. 9. Seringue de prélèvement de liquide selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle est disposée dans un emballage ne laissant pas passer la lumière. 10. Seringue de prélèvement de liquide selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle est du type à bout excentré. 11. Procédé de prélèvement étanche d'un liquide dans une seringue à l'aide du dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - le robinet de prélèvement (13) est mis en position de liaison entre le raccord de la seringue (14) et l'orifice de mise à l'air libre (15) - le dispositif est mis en place sur le premier élément de raccord (3) du récipient (1) - le robinet de vidange (3) est ouvert et on procède à une purge en laissant s'écouler du liquide jusqu'à ce qu'il ne présente plus de bulles ni de mousse; ; - la seringue (14) est mise en place sur le robinet de prélèvement (13) et ce dernier est actionné de manière à réaliser la liaison entre la seringue (14) et le récipient (1) - on pousse le piston de la seringue et on le laisse revenir plusieurs fois de manière à réaliser une vidange du robinet de prélèvement (13) - on laisse se remplir la seringue (14) - on positionne le robinet de prélèvement (13) de manière à réaliser une liaison entre la seringue (14) et l'orifice de mise à l'air libre (15) et on pousse sur le piston de manière à chasser une partie du liquide ; et - tout en maintenant le piston en position, on désolidarise la seringue (14) du robinet de prélèvement (13) et on la ferme avec le bouchon à raccord étanche.