Brevet FR2771314A1 — publié le 19990528

L'invention a trait à un procédé et à un dispositif de collecte d'impuretés à partir d'une surface à analyser. L'invention a également trait à un ensemble autonome de collecte d'impuretés comprenant un tel dispositif. Dans le domaine agro-alimentaire, comme dans tout autre secteur industriel, il est nécessaire de procéder à des opéra- tions de contrôle de la contamination des surfaces, des éléments de tuyauterie/robinnetterie, des équipements ou des bâtiments. Par le document FR-A-2 680 988, il est connu de collecter les impuretés d'une surface globalement plane grâce à la circulation d'un fluide de prélèvement dirigé à l'intérieur d'une coupe dans laquelle est également placé un émetteur à ultrasons. Ce dispositif est complexe, lourd et particuliè- rement encombrant, de sorte qu'il ne peut être utilisé que par un personnel hautement qualifié et essentiellement sur des surfaces planes. En particulier, compte tenu du positionnement de l'émetteur ultrasons par rapport à la surface dont les impuretés doivent être collectées, ce dispositif ne peut pas être utilisé pour effectuer des mesures dans un volume faible, par exemple à l'intérieur d'un tube ou d'un moule. En outre, ce dispositif connu n'est que difficilement adaptable à des surfaces non planes. L'invention vise à remédier à ces problèmes et à proposer un procédé et un dispositif de collecte d'impuretés qui puissent être mis en oeuvre dans des espaces restreints et sur des surfaces non planes. L'invention vise également un disposi- tif formant un ensemble unitaire et pouvant être mis en place et manipulé par un seul opérateur. L'invention concerne en outre un ensemble autonome de collecte d'impuretés adaptable aux différentes surfaces sur lesquelles peuvent se trouver des impuretés. Dans cet esprit, l'invention concerne un procédé de collecte d'impuretés d'une surface par introduction d'un fluide dans un volume fermé au voisinage de cette surface, émission d'ultrasons en direction de cette surface et recueillement de ce fluide, caractérisé en ce qu'il consiste à émettre les ultrasons dans une première direction et à dévier les ultrasons dans une seconde direction globalement perpendiculaire à la première direction à proximité de cette surface. Grâce au procédé de l'invention, comme les ultrasons sont déviés à proximité de la surface de prélèvement, le volume fermé contenant temporairement le fluide de prélèvement peut être de dimensions transversales relativement faibles, ce qui permet de procéder à des mesures dans des espaces restreints et quel que soit le caractère plan ou non plan de la surface en question. L'invention concerne également un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé précédemment décrit et, plus spécifiquement, un dispositif de collecte d'impuretés d'une surface comprenant des moyens d'introduction d'un fluide dans un volume fermé bordé par cette surface, un générateur d'ultra- sons et des moyens de soutirage de ce fluide de ce volume fermé, caractérisé en ce qu'un émetteur d'ultrasons allongé et coudé à son extrémité est associé au générateur d'ultrasons, un manchon, étant disposé autour de cet émetteur sur la plus grande partie de sa longueur, l'extrémité de ce manchon étant prévue pour recevoir une coiffe amovible apte à entourer l'extrémité coudée de l'émetteur et à définir, par contact avec la surface de prélèvement, le volume fermé. Le dispositif de l'invention a une forme globalement allongée, ce qui permet l'introduction de son extrémité, formée par la coiffe disposée autour de l'extrémité coudée de l'émet- teur, à l'intérieur d'espaces de faibles dimensions tels qu'un moule ou un tube. On comprend que la coiffe peut être choisie en fonction de la géométrie de la surface de façon à plaquer le plus efficacement possible sur cette surface. Selon des aspects avantageux du dispositif de l'inven- tion: - l'orientation de la coiffe autour de la direction principale de l'émetteur est réglable; - il comprend une poignée montée sur le manchon et pourvue de moyens de commande du dispositif, notamment du générateur d'ultrasons; - la poignée comprend un logement de réception d'un réservoir de stockage et de soutirage du fluide et/ou d'un réservoir de fluide de nettoyage de la coiffe; - le réservoir est monté de façon amovible dans le logement, ce réservoir pouvant être installé et retiré du logement sur le lieu de collecte d'impuretés; - la poignée supporte une pompe de circulation du fluide entre le réservoir et le volume fermé et des moyens de commande de cette pompe; - la coiffe comprend un orifice central de passage de la partie terminale de l'émetteur et une ouverture radiale adaptée à la géométrie de la surface. L'invention concerne également un ensemble autonome de collecte d'impuretés sur des surfaces planes ou non planes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de collecte tel que précédemment décrit, plusieurs coiffes adaptées à plusieurs géométries de surface et au moins un réservoir de stockage et de soutirage du fluide destiné à être monté sur ce dispositif. Cet ensemble autonome, qui peut être transporté dans un coffret, peut aisément être déplacé sur site, par exemple lors de contrôles sanitaires. Grâce à la multiplicité des coiffes qu'il comprend, il est facilement adapté à la géométrie, et notamment au rayon de courbure, de la surface sur laquelle doit être effectué un prélèvement. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un dispositif de collecte d'impuretés conforme à son principe et de son procédé de mise en oeuvre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif de collecte d'impuretés conforme à l'invention et - la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II à la figure 1. Le dispositif conforme à l'invention représenté à la figure 1 comprend un générateur d'ultrasons 1 alimenté en énergie électrique grâce à un cordon 2 relié à une source de courant non représentée. Sur un goujon fileté la disposé sur la face avant du générateur 1, est monté un émetteur allongé 3 formant antenne. L'émetteur 3 s'étend principalement selon une direction XX' parallèle à l'axe du goujon la. L'extrémité libre 3a de l'émetteur 3 est coudée, de sorte que la partie terminale 3b de l'émetteur 3 est orientée selon une direction YY' sensiblement perpendiculaire à la direction XX'. Ainsi, les ultrasons émis par le générateur 1 se propagent selon la direction XX' dans la plus grande partie de l'émetteur 3 et sont déviés dans la direction YY' au niveau de l'extrémité coudée 3a de cet émetteur. Autour de l'émetteur 3 est disposé un manchon 4 vissé sur l'extérieur du corps du générateur 1. Le diamètre intérieur du manchon 4 est prévu suffisamment grand pour que le manchon puisse coulisser autour de l'extrémité 3a de l'émetteur 3. Autour de l'extrémité 4a du manchon 4 la plus éloignée du générateur 1 est disposée une coiffe 5 prévue pour entourer l'extrémité 3a de l'émetteur 3. La coiffe 5 comprend une douille 5a, prévue pour s'emmancher autour de l'extrémité 4a du manchon 4, et permettant le passage de l'extrémité 3a de l'émetteur 3. La coiffe 5 comprend également une ouverture radiale 5b. L'ouverture 5b est destinée à être plaquée sur une surface intérieure S d'un tube T afin de procéder à des mesures. En effet, lorsque les bords 5c de l'ouverture 5b sont plaqués contre la surface S, la coiffe 5 définit un volume fermé V à l'intérieur duquel peut être déversé un fluide tel que de l'eau distillée stérile. La coiffe 5 comprend également un trou d'évent 5d permet- tant d'équilibrer les pressions régnant dans le volume V et à l'extérieur de la coiffe. Autour du manchon 4 est également disposée une poignée 6 pourvue d'un interrupteur 7 de commande du générateur 1. Un logement 8 est prévu dans la poignée 6 pour la réception d'un réservoir 9 en forme de tubeéprouvette contenant un liquide de prélèvement L. Une pompe à vide 10 est également montée sur la poignée 6 alors qu'un interrupteur multipositions 11 permet de commander le fonctionnement de la pompe 10. La pompe 10 est reliée avec l'intérieur du logement 8 et du réservoir 9 grâce à un premier conduit 12. Un second conduit 13 relie l'intérieur du réservoir 9 avec le volume intérieur V de la coiffe 5. Le fonctionnement est le suivant: Lorsqu'il est nécessaire d'effectuer la collecte d'impure- tés sur une surface S telle que visible aux figures 1 et 2, l'opérateur apprécie le rayon de courbure R de cette surface et choisit une coiffe 5 dont les bords 5c de l'ouverture radiale b ont sensiblement le même rayon de courbure. L'opérateur procède alors au nettoyage et à la désinfec- tion de la coiffe. Lorsque la coiffe est propre et stérile, elle est emmanchée autour de l'extrémité 4a du manchon 4 de façon à entourer l'extrémité coudée 3a de l'émetteur 3, l'ouverture 5b étant disposée du côté de la partie terminale 3b de l'émetteur 3. L'extrémité 13a du conduit 13 est alors insérée dans un perçage de la coiffe 5 sensiblement parallèle à la direction XX'. Une noix de graisse ou de silicone est répartie sur les bords de l'ouverture 5b afin de réaliser l'étanchéité avec la surface S. Il est également possible de prévoir que les bords 5c portent un joint d'étanchéité, éventuellement à lèvres. Un tube 9 contenant une quantité prédéterminée d'un liquide de prélèvement L, tel que de l'eau distillée stérile, est alors mis en place dans le logement 8. Le tube 9 est emmanché en force dans le logement 8. Lorsque ces opérations de préparation sont terminées, la coiffe 5, et éventuellement la partie avant du dispositif, sont introduites à l'intérieur du tube T et les bords 5c de la coiffe 5 sont plaqués contre la surface S. L'opérateur exerce une pression tendant à appliquer la coiffe 5 sur la surface S pendant toute la suite des opérations. En actionnant l'interrupteur 11 dans une première posi- tion, l'opérateur commande la pompe 10 pour faire circuler la quantité de liquide L, par exemple 3 ml, du tube-éprouvette 9 vers le volume V. Lorsque le liquide est transféré dans la volume V, l'opérateur actionne l'interrupteur 7 de façon à générer des ultrasons selon une séquence pré-définie, par exemple deux fois secondes. Cette opération étant réalisée, l'opérateur commande, grâce à l'interrupteur 11 dans une seconde position, la pompe pour aspirer le liquide se trouvant dans le volume V afin de le ré-introduire dans le tube du réservoir 9. Lorsque cette opération est réalisée, l'ensemble du dispositif est retiré du tube T et le réservoir 9 est extrait du logement 8 afin d'être dirigé vers un système de mesure de la composition du liquide L qu'il contient par ATP-métrie ou toute méthode de détection appropriée aux différents domaines o peut être appliqué l'appareil de prélèvement: industries agro-alimentaires, industries chimiques, cosmétiques, pharma- ceutiques ou nucléaire. La mesure effectuée grâce au dispositif de l'invention peut être répétée en plusieurs points de la surface à analyser. On comprend que l'orientation de la coiffe 5 autour de la direction XX' est réglable pour que l'ouverture 5b soit dirigée de façon appropriée par rapport à la partie terminale 3b de l'émetteur 3. Lorsque les opérations de mesure sont réalisées, on peut nettoyer la coiffe 5 en place sur le manchon 4, sans la démon- ter, en introduisant dans le logement 8 un nouveau réservoir contenant un liquide de nettoyage de la coiffe. Lorsque ce réservoir est en place, la coiffe est plaquée contre une surface de rayon de courbure sensiblement équivalent et la pompe 10 est actionnée pour faire circuler le liquide de nettoyage du réservoir vers le volume intérieur V de la coiffe. Le liquide de nettoyage est ensuite ré-aspiré vers le réser- voir. Cette opération peut être effectuée plusieurs fois afin d'obtenir un nettoyage complet de l'intérieur de la coiffe. Un ensemble autonome de collecte d'impuretés sur site industriel peut être formé d'un dispositif comprenant les éléments 1 à 4 et 6, alors que plusieurs coiffes sont prévues en fonction de la géométrie des surfaces à analyser. Plusieurs tubes peuvent être successivement utilisés avec le dispositif de l'invention pour réaliser plusieurs mesures, les liquides contenus dans ce tube étant alors dirigés vers une unité de mesure située sur place ou en laboratoire, à distance du site de mesure. Une application particulièrement avantageuse de l'inven- tion consiste en la mesure de la propreté de surfaces non planes, notamment d'éléments de tuyauterie, de moules, des cuves de fabrication ou similaires dans divers domaines techniques. REVENDICATIONS 1. Procédé de collecte d'impuretés d'une surface (S) par introduction d'un fluide (L) dans un volume fermé (V) au voisinage de ladite surface, émissions d'ultrasons en direction de ladite surface et recueillement dudit fluide, caractérisé en ce qu'il consiste à émettre lesdits ultrasons dans une première direction (XX') et à dévier lesdits ultrasons dans une seconde direction (YY') globalement perpendiculaire à ladite première direction, à proximité de ladite surface. 2. Dispositif de collecte d'impuretés d'une surface (S) comprenant des moyens (10-13) d'introduction d'un fluide (L) dans un volume fermé (V), un générateur d'ultrasons (1) et des moyens (10-13) de soutirage dudit fluide dudit volume fermé, caractérisé en ce qu'un émetteur d'ultrasons (3) allongé et coudé à son extrémité (3a) est associé audit générateur d'ultrasons, un manchon (4) étant disposé autour dudit émetteur sur la plus grande partie de sa longueur, l'extrémité (4a) dudit manchon étant prévue pour recevoir une coiffe amovible (5) apte à entourer l'extrémité coudée dudit émetteur et à définir, par contact avec ladite surface, ledit volume fermé. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'orientation de ladite coiffe (5) autour de la direction principale (XX') dudit émetteur (3) est réglable. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un poignée (6) montée sur ledit manchon (4) et pourvue de moyens de commande (7, 11) dudit dispositif, notamment dudit générateur d'ultrasons (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite poignée (6) comprend un logement (8) de réception d'un réservoir (9) de stockage et de soutirage dudit fluide (L) et/ou d'un réservoir de fluide de nettoyage de ladite coiffe (5). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit réservoir (9) est monté de façon amovible dans ledit logement (8), ledit réservoir pouvant être installé dans et retiré dudit logement sur le lieu de collecte d'impuretés. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite poignée (6) supporte une pompe (10) de circulation dudit fluide entre ledit réservoir (9) et ledit volume fermé (V) et des moyens (11) de commande de ladite pompe. 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ladite coiffe (5) comprend un orifice central (5a) de passage l'extrémité (3a) dudit émetteur (3) et une ouverture (5b) radiale adaptée à la géométrie de ladite surface (5). 9. Ensemble autonome de collecte d'impuretés sur des surfaces (5) planes ou non planes, caractérisé en ce qu'il com- prend un dispositif de collecte selon l'une des revendications 2 à 8, plusieurs coiffes (5) adaptées à plusieurs géométries de surfaces et au moins un réservoir (9) de stockage et de soutirage dudit fluide (L) destiné à être monté sur ledit dispositif.