Brevet FR2760837A1 — publié le 19980918

La présente invention a pour objet un procédé, un dispositif et un contenant pour l'échantillonnage in-situ d'échantillons de fluides, par exemple pour le prélèvement d'eau en milieu naturel, d'eau potable, d'eaux usées, de volumes d'air, de gaz, de fumées, etc... De manière traditionnelle, la caracténsation des milieux naturels, urbains, Industriels ainsi que la prise en compte des phénomènes ou processus les influençant nécessitent souvent l'acquisition in-situ d'un grand nombre de grandeurs partiellement redondantes et souvent Incomplètes. La chaîne métrologiquc (échantillonnage, capteur et traitement de l'information) constitue alors un point clé et souvent un facteur limitant de la protection et de la gestion de l'environnement. Malgré un effort notable en matière d'instrumentation et de traitement des données Issues des capteurs pour en extraire le maximum d'informations pertinentes, les possibilités de la mesure de terrain se trouvent encore limitées. Les capteurs sont soumis à des contraintes d'environnement sévcrcs et travaillent souvent dans des milieux complexes et hétérogènes. Il en résultc des défauts de mesure, des dérives et une validité douteuse des résultats. Les campagnes d'acquisition de données sont alors généralement couplées à des opérations de prélèvement d'échantillons. Cet échantillonnage est nécessaire lorsqu'il s'agit: - d'atteindre des grandeurs pour lesquelles il n'existe pas encore de capteurs fiables (continus ou séquentiels) ce qui implique une analyse en laboratoire, - des contraintes réglementaires diverses (fiabilité, etc...) pour lesquelles seules les analyses en laboratoire sont reconnues, - d'enregistrer l'historique d'un phénomène en donnant la possibilité de définir les analyses les mieux adaptées a posteriori (suivi d'une pollution du milieu naturel dans une station d'alerte, calage qualité d'un réseau d'cau potable par une opération de traçage, etc.. - confirmer un phénomène identifié par des capteurs placés au fil de l'eau, ctc.. Classiquement, I'échantillon prélevé est conservé dans des flacons ou bidons de nature (polymère, verre), de nombre et de volume prédéfinis en fonction des contraintes d'échantillonnage et/ou de conditionnement, puis envoyé au laboratoire d'analyse. La tendance actuelle en matière d'échantillonneur de fluides est la sophistication informatique des systèmes. L'expérience montre que ces matériels tous conçus sur le même principe (remplissage séquentiel de quelques bidons) souffrent de graves lacunes, ce qui limite considérablement certaines actions d'échantillonnage par le respect d'un compromis entre le nombre de points à équlper, la fréquence d'échantillonnage et l'ampleur souhaitée de l'opération. Un inconvénient majeur des échantillonneurs actuels est que le volume du contenant est calculé par rapport au volume du plus grand échantillon à prélever, ce qui entraîne certains inconvénients comme par exemple une oxydation par I 'oxygène de l'air du ciel gazeux des échantillons de volume moindre. Un premier but de l'invention est de fournir un système qui remédie aux nconvenlents précités de l'art antérieur et qui, de plus, répond aux Impératifs nouveaux d'échantillonnage, motivés en particulier pour l'émergence de nouvelles méthodologies de caractérisation des systèmes écologiques (calage qualité des réseaux d'eau potable par traçage, modélisation de l'évolution des milieux naturels, etc...). Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif compact, peu encombrant, déplaçable et adaptable à tout type d'installation offrant en même temps des garanties d'inviolabilité. Tous ces buts sont atteints grâce à l'invention qul consiste en un procédé de prélèvement in-situ d'échantillons d'un fluide, par exemple et non limitativement de l'eau en milieu naturel, de l'eau potable, des eaux usées, des volumes d'air, comportant une étape de mise en conteneur de l'échantillon prélevé, caractérisé en ce que cette étape consiste en une mise en sachet dont Ic volume est adaptable. L'invention consiste également en un dispositif de prélèvement in-situ d'èchantillons d'un fluide, par exemple et non limitativement de l'eau en milieu naturel, de l'eau potable, des eaux usées, des volumes d'air, caractérisé en ce qu'il comporte cn combinaison un échantillonneur, un moyen de dosage de l'échantillon, des moyens de stockage d'une gaine en matériau refermable par soudage, agrafage, liage, collage ou équivalent, un moyen de formation de sachets et un module de remplissage des sachets par les échantillons. L'invention concerne également un contenant et/ou un ensemble de contenants obtenus par ledit dispositif. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la descnption qui suite faite en référence au tableau annexé montrant le fonctionnement d'un mode de réalisation préféré de l'invention. Conformément à l'invention, les échantillons de fluide sont conservés dans des contenants de volume adaptable que l'on appelera sachet dans le texte de cette demande. Ce sont par exemple des sachets obtenus par thermosoudage d'une gaine plastiquc selon des techniques connues pour d'autrcs applications ou des sachets type "Tetrapack" (marque déposée) également obtenus à partir d'une gaine ou des berlingots, etc... En outre, I'invention s'applique à tout type de fluide, y compris les boues et maténaux en poudre. Une machine selon l'invention comporte donc principalement des moyens de stockage (10) d'une gaine en maténau sans effet sur l'échantillon, un moyen de formation dc sachets (11), un module de remplissage (7) d'un sachet par I 'échantillon. Préalablement à la mise en sachet, I'échantillon de fluide est prélevé par un echantillonneur (1) dc tout type approprié, dosé dans un moyen de dosage (2), puis Ic plus souvent conditionné dans un moyen de conditionnement (3) par exemple par Introduction d'un ou plusieurs réactifs ou conditionnants prédéterminés provenant d'un ou de moyen(s) de stockage-réactif (4), puis mélangé dans un mélangeur (5) après introduction si nécessaire d'un étalon ou traceur provenant d'un moyen dc stockage-traceur (8) et de dosage-traceur (9) ct cnfin, transféré au module de remplissage (7). Lc conditionnement peut être de différents types: thermlque (chauffage ou refroidlssomcnt), chimique, biologique. Après remplissage, le sachet est fermé dans un module de fermeture (12) et également compté et/ou marqué et/ou étiqueté dans un module de comptage/marquage/étiquetage (13) qui applique par exemple la date, le contenu, le volume ou autres données par exemple sous forme d'un code barrc. Les opérations de comptage et/ou marquage et/ou étiquetage peuvent être simultanées ou couplées à l'opération de fermeture ce qui garantit l'inviolabilité des sachets comme expliqué plus loin. Les sachets, au fur et à mesure de leur formation, peuvent être mis en attente dans un distributeur ou colisage (14) en vue de leur transport vers un laboratoire. Ce distributeur peut par exemple être tout simplement constitué d'un panier ou conteneur, d'un réfrigérateur, etc, dans lequel tombent les sachets. L'ensemble de ces moyens à 14) est préférentiellement agencé sur une station dc petites dimensions, déplaçable et installablc sur site. En variante, le distributeur (14) est séparé ou séparable de la station d'où dimensions plus faibles et maniabilité plus grandc de ladite station. Une caractéristique essentielle de la station est l'adaptabilité du volume du contenant ou sachet de quelques millilitres à plusieurs litres: - au type de l'installation, - en cours de journée ou dans le temps, - au volume de l'échantillon de fluide qu'il est nécessaire de prélever (avec suppression de tout volume d'air au-dessus du fluide, cel air pouvant modifier l'échantillon dans l'art antérieur), - au volume total échantillon, conditionneur, traceur. L'adaptabilité de la station peut également être réalisée en maintenant fixe le volume du contenant et en augmentant le nombre d'échantillons. Dans l'art antérieur, le volume du contenant est prédéterminé et non modifiablc. Par contre, dans l'invention, ce volume est variable cn cours de prélèvement cc qui autonse une optimisation du volume d'échantillonnage en fonction d'une information extérieure comme une valeur-seuil d'un analyseur par exemple (détcction d'une pollution). Le nombre d'échantillons réalisable est très élevé sans recharger le préleveur, il dépend uniquement de la longueur de la gaine (plusieurs centaines) alors que ce nombre est limité et fixé (12-24-48) dans les appareils à flaconnage de I 'art antérieur. Les passeurs d'échantillons qui permettent quant à eux un passage en continu sont limités à des volumes faibles. Une autre caractéristique est l'inviolabilité de l'échantillon. La chronologie des événements est conservée automatiquement si les sachets ne sont ni découpés ni séparés et "sortent" de la station sous forme d'un boudin continu. La mise en sachet remplit en outre une fonction de plombage du contenu puisque toute intervention (percement ou autre) ulténeur détrui rai t l'échantillon. Dans l'art anténeur, par contre, la fraude est possible puisqu'il est possible de rcouvnr des flacons. On peut également prévoir de prélever par groupes dc sachets par exemple pour conserver un ou plusieurs échantillons témoins. REVENDICATIONS I . Procédé de prélèvement In-situ d'échantillons d'un fluide, par exemple et non limitativement de l'eau en milieu naturel, de l'eau potable, des eaux usées, de l'air, des gaz, des fumées, comportant une étape de mise en conteneur de l'échantillon prélevé, caractérisé en ce que cette étape consistc en une mise en sachet dont le volume est adaptable. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de mise en sachet est précédée d'au moins un conditionnement. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une des étapes choisies dans l'ensemble (comptage, étiquetage, marquage). 4. Procédé selon la revendication précédente, caracténsé en ce que les étapes de comptage, marquage, étiquetage sont couplées à l'étape de fermeture des sachets. 5. Procédé selon l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de mise en attente des sachets avant leur transport en laboratoire. 6. Dispositif de prélèvement in-situ d'échantillons d'un tluide, par exemple et non limitativement de l'eau en milieu naturel, de l'eau potable, des eaux usées, des volumes d'air, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un échantillonneur (1), un moyen de dosage (2) de l'échantillon, des moyens de stockage (10) d'une gaine, un moyen de formation (11) de sachets et un module de remplissage (7). 7. Dispositif de prélèvement selon la revendication 6, caractérisé cn ce que les moyens qui le constituent sont agencées sous forme d'une station déplaçable et de petite dimension. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un distributeur de colisage (14). 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de thermosoudage. 10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en cc qu'il comporte en outre un module de comptagc/marquage/étiquetage. 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il est agencé sur une station de petites dimensions déplaçable et installable sur site. 12. Contenant pour échantillonnage de fluide, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un sachet obtenu par un dispositif selon l'une des revendications 6 à 10. 13. Ensemble de contenants pour échantillonnage de fluide, caractérisé en ce qu'll est formé d'un boudin continu de sachets formés par un dispositif selon l'une des revendications 6 à 10.