Brevet FR2730565A1 — publié le 19960814

BREVET D'INVENTION Sondes miniatures multi-paramétriques physico-chimiques Déposé par Monsieur orins hybak, 21 rue béranger, 75003 Paris Il est désormais nécessaire de capter le maximum ce phénomènes notamment physico-chimiques en un même temps et en un même lieu,de façon à établir des réseaux de contrôle pertinents et fiables de l'état des fluides - gaz, vapeurs, eaux et liquides d'autres natures. Le présent brevet couvre la réalisation de sondes d'environnement au sens général de ce terme, c'est-à-dire dans le caure du biotope dans lequel les êtres vivants sont plongés aussi bien que dans celui du "milieu intérieur" physiologique ou pathologique de ces êtres mêmes, notamment l'home et les animaux. Ceci conduit à concevoir la géométrie même des capteurs individuels et des sondes intégrant des capteurs composants, ce que couvre le présent brevet qui repose sur deux bases auto-adjointes au plan conceptuel : 1) la miniaturisation la plus poussée, 2) l'ergonomie topographique des composants et de l'ensemble. La miniaturisation doit permettre l'exploration métrique autant dans le domaine du génie biomédical - par cathéterisme du système sanguin à titre indicatif - que dans le domaine de 1'environnement par l'implantation in situ à demeure ou non dans les fluides naturels - la nappe phréatique à titre indicatif - ou autres. l'ergonomie doit permettre un emploi commode et sûr dans les écosystèmes considérés en utilisant les propriétés constitutives géométriques, physiques et chimiques des chaînes de mesures, c'est-à-dire des capteurs à leur liaison conductrice des informations ainsi captées et à leur traitement analogique ou numérique de transit (amplification, etc.), d'enregistrement (mémoires, etc.), d'automatisme (autogestion du processus, etc.) et de transmission à distance (télésptique, téléaudition, etc.). Le présent brevet couvre notamment la compactification dimensionnelle et fonctionnelle des channes ae mestres et de leurs associations; il couvre donc une famille d'instruments de métrique fine constitués sur la base géométrique (cylindres tubaires, surfaces topologiques, volumes polygonaux, sphériques et leurs dérivés). Le présent brevet couvre en particulier les jonctions cylindriques ou autres de tubes de petit diamètre, éventuellement cathéterisables, quelles que soient la nature chimique et les propriétés physiques de ces tubes. A titre non limitatif, le diamètre extérieur d'un capteur à Po2 peut être de ,5 à 0,7 mm, celui d'un photomètre absolu peut être de 2,2 mm. Le brevet couvre la nouveauté de réaliser des capteurs et des sondes à cellules de mesures étagées sur le ou les tubes constitutifs; ces cellules sont constituées de fenêtres ouvertes dans la masse même de la génératrice du tube, formant ainsi des cellules de circulation des fluides à examiner à l'intérieur desquelles sont logées les parties sensibles du ou des capteurs paramétriques choisis.Le présent brevet couvre plusieurs montages dont les éléments associés peuvent être permutés, scient: a) un capteur regroupant dans sa cellule à circulation une et unique faisant corps avec le tube porteur, quelle que soit sa nature chimique (métal,métallolae, Polymère) et physique (rigide, souple, flexible, élastique, plastique, diélectrique, isotherme a titre indicatif), contenant au mois deux capteurs paramétriques différents et à titre indicatif :: 1) un capteur photométrique pour la mesure des matières en suspension (MES) dans des liquides (eaux polluées, cultures microbiennes, à titre indicatif), travaillant avantageusement dans les bJEm où le système photoémissif est dans l'axe du système photoréceptif; 2) un capteur thermométrique avantageusement constitué d'une résistance métallique (Pt, Ni à titre indicatif); un un capteur topo-électronique des mesures de pression adapté à la paroi juxta-fenestrée; 4) un capteur conductimétrique formé d'électroues filaires ou non et ergonomiques précisément en ce que le cylindre cellulaire est constitué ou revêtu d'éléments métalliques séparés par un diélectrique,qui est avantageusement le tube porteur lui-même,et formant ainsi électrodes conductimétriques. b)e brevet couvre aussi, comme il a été dit dans le préambule, un dispositif étagé avec au moins une autre cellule fenestrée juxtaposée au plus près de l'autre cellule ou, selon les besoins, à distance de celle-ci. Cette deuxième cellule renferme dêautres capteurs paramétriques, à titre indicatif : 1) un capteur pour la mesure de ia Po2 par microélectrode de Clark ou à zirconium; 2) un capteur à pH en verre ou non;3) un@capteur redox avec électrode Au, Ag ou Pt;4)un capteur d'humidité de type VAP pour les gaz, vapeurs et fumées. c)Le brevet couvre encore un dispositif photoélectrique avec une autre cellule de mesure,faisant toujours corps avec le reste de la sonde considérée,cellule à laquellle on adjoint l'extrémité d'un tube de faible diamètre par lequel on introduit un index opaque ou coloré qui, en parcourant la distance de cette cellule à l'autre, munie d'un dispositif photoélectrique,donne la vitesse et le débit du fluide en cours d'analyse. d)Le brevet couvre également une quatrième cellule étagée dans laquelle est placé un photo-émetteur relié par des photo-conducteurs à un spectrophotomètre situé à l'extérieur de la sonde qui analyse opacifiants et colorants,la lumière pouvant être diffusée à 90 . e)Le bravet couvre par ailleurs l'ergonomie de circulation du fluide à examiner n'ayant pour une cellule de mesure qu'une seule fenêtre d'entrée ou de sortie et l'écoulement se faisant en zone distale par le canal axial même du tube suppot. Par un système de tubes de faibles diamètres desservant chaque cellule de mesure circule de quoi effectuer le nettoyage manuel ou automatique programme. REVENDICATIONS 1. Sondes miniatures à usages écologique, industriel et bio-médical caractérisées par leur construction faite de capteurs miniaturises, pour paramètres physico-chimiques, qui sont regroupés au sein d'une même cellule à circulation au fluide à examiner et formées de fenêtres réalise as dans l'épaisseur même du tube support ublisant éventuellement la lunière axiale de ce tube rigide, flexible ou souple pour cette circulation. 2. Les sondes selon la revendication 1 caractérisées par l'étagement des dites cellules à circulation le. long du tube support, de telle sorte que les capteurs miniaturisés, spécifiques d'autres paramètres que ceux d'autres étages fonctionnent de concert. 3. Les sondes analytiques selon les revendications 1 et 2 fonctionnent à l'intérieur voire la surface de l'espace réduit du tube support en mesurant simultanément en continu ou en regime pulsé programmé les paramètres suivants avec des capteurs permutables : densité optique des matières en suspension sur plusieurs longueurs d'onde, température, pression par topoélectronique, facteurs conductimétriques, PO2, pH, T, redox, humidite da@s le domaine des millisecondes, vitesse du fluide, limpidité fine du fluide par photométrie intéro-externe diffusable à 90 à l'aide de photoconducteurs couplés à un spectrophotomètre extérieur à La sonde. 4. Les sondes selon les revendications 1, 2 et 3 sont caractérise'es par le fait qu'elles son auto-nettoyables. 5. Les sondes selon une quelconque des revendications i, 2, 3 et 4 sont caractérisées par le fait qu'un système de télé transnission des informations optique, acoustique, hertzien, mécanique, chimique y est @@@ptable.