Brevet FR2813537A1 — publié le 20020308

Appareil stabilisateur d'état de milieux gazeux pour notamment (micro) (nano) manipulations ou micromesures. Secteur technique de l'invention La présente invention concerne le secteur technique général de la manipulation ou de la mesure des variations de quantité gazeuse dans un milieu dont les conditions d'état de pression et/ou de volume et/ou de température ont un rôle influent. L'invention s'applique tout particulièrement, mais à titre non limitatif, aux micro et nano manipulations ou mesures des variations de quantités gazeuses. On entend naturellement par nano et micro des opérations portant sur des variations et / ou des quantités soit extrêmement faibles soit très faibles, ce que comprendra tout homme de métier. Problème technique posé L'invention concerne de manière générale un appareil ou dispositif, et le procédé correspondant, pour la mesure dynamique des échanges gazeux notamment (mais à titre non limitatif) de faible ou très faible intensité (micro ou nano échanges) comme ceux rencontrés par exemple, à titre également non limitatif, dans le cadre des échanges gazeux respiratoires liés aux processus biologiques, et par extension de tout processus entraînant des variations de quantité gazeuse. On citera par exemple la détection précoce des activités biologiques comme respiration, fermentation, décarboxylation, et des oxydations abiotiques se manifestant dans les substrats liquides, pâteux, ou solides. L'homme de métier aura compris à la lecture de ce qui précède la portée générale de l'invention et son vaste champ d'application, y compris à des technologies émergentes ou même non encore connues, comme certaines manipulations génétiques et perspectives analogues devenues familières. Dans ce qui suit, on ne répètera pas inutilement le fait que l'invention vise particulièrement les micro ou nano mesures, mais aussi les macro mesures, ni le fait que l'invention n'est pas limitée aux applications décrites ici. L'homme de métier saura envisager aussi bien les mesures possibles que les applications possibles de ces mesures, dans tous les domaines techniques, scientifiques, tels que recherche fondamentale, biologie, biochimie, domaine pharmaceutique, manipulations génétiques, essais sur animaux ou humains (pour les sciences de l'aéronautique, spatiales, de l'exploration sous-marine etc... etc....). On citera en particulier Agro alimentaire: fermentation, bactériologie, ... Biologie animale: pesticides, microfaune. Biologie végétale: herbicides, germination. Biologie cellulaire: sang, cellules, toxicologie... Biologie des sols: reconnaissance des sols pollués. Test de stérilité, Numération bactérienne, Détection des mammites, Sélection des souches fromagères, Détection des fermentations, contrôle de l'infection des urines et détection précoce de germes dans les hémocultures ; en cosmétologie, l'appareil peut être utilisé sur des solutions aqueuses, des crèmes, des émulsions,....en pharmacologie, les effets d'antibiotiques à spectre large ou étroit sont immédiatement perceptibles à l'aide de l'appareil. On peut également citer - l'étude du métabolisme des tissus et des cellules en culture in vitro, ainsi que des facteurs de croissance ; - l'étude du métabolisme des petits animaux ravageurs des denrées alimentaires stockées : acariens, insectes (sous forme d'#uf, de larve ou d'adulte), ainsi que des courbes allométriques de consommation d'oxygène et du quotient respiratoire ; - les tests de pesticides, d'insecticides et de bactéricides ; - l'étude de l'activité microbienne des rejets (fécès) et de la valorisation des déchets organiques (lisiers pré- et post-méthanisés) ; - l'étude des adaptations métaboliques des animaux aux facteurs climatiques et à leur environnement écologique, applicable en particulier à la faune polaire, désertique, tropicale, etc... Comme déjà indiqué, l'homme de métier saura envisager les applications possibles. De nombreux cas de figures impliquent l'obligation de créer des conditions d'état visant à neutraliser au mieux tout ou partie des influences extérieures - pression : création d'une chambre indéformable et étanche ... - température: isolations thermiques ... Le problème technique principal est donc de créer des conditions de stabilité aussi absolues que possible, notamment vis a vis de la loi de Mariotte. Par stabilité on entend ici le fait de réaliser des corrections, ou micro ou nano corrections, des paramètres d'état P, V et/ou éventuellement T, conduisant à une compensation des variations, ou nano, ou micro variations, de l' état des gaz , inévitables dans une enceinte de travail, étant entendu que ces variations sont évidemment de nature à fausser ou même à rendre totalement impraticable toute mesure de variation de quantité gazeuse. Ce problème devient encore plus compliqué lorsque l'on vise des micro ou nano mesures ou des micro ou nano variations de quantités gazeuses. Un autre impératif est de créer un appareil dont le coût soit faible, qui soit non destructif, non invasif, précis, fiable, et rapide. Art antérieur On connaît le brevet FR 2 658 288. Ce brevet a trait d'une façon générale au domaine de la mesure des faibles variations de quantités de gaz, par exemple par dégagement ou absorption ayant pour origine des organismes vivants, et concerne plus précisément un microrespiromètre du type à pression et volume variables. Le principe d'un microrespiromètre de ce type est déjà connu dans la technique antérieure, notamment par l'article "Le respiromètre à pression et volume variables ; une technique simple et sensible pour l'étude écophysiologique des animaux du sol", Bruno VERDIER, compte-rendu du Vllème Colloque International de la Zoologie du Sol, Louvain-La-Neuve, Belgique, 30 août - 2 septembre 1982. Ce document décrit une unité de mesure comprenant un tube capillaire qui est en communication à son extrémité supérieure avec un réservoir de liquide et à son extrémité avec une chambre dans laquelle est disposé l'échantillon à observer. Le liquide descend dans le capillaire dans une mesure déterminée par le volume et la pression de l'environnement gazeux exposé à l'échantillon. Ce appareil comprend au moins une unité de mesure comportant - un tube capillaire; - un réservoir situé dans la région de l'extrémité supérieure du tube capillaire et rempli de liquide ; - des moyens obturateurs pour sélectivement mettre l'extrémité supérieure du tube capillaïre en communication avec le réservoir ou pour l'isoler dudit réservoir, - une chambre de mesure recevant l'échantillon ; - des moyens de manipulation de la chambre de mesure pour sélectivement appliquer celle-ci contre l'extrémité inférieure du tube capillaire et l'extraire de l'unité de mesure; et des moyens de détection électro-optique à balayage pour produire au moins périodiquement une information électrique représentative d'une information permettant de déduire l'activité d'absorption ou de production de gaz de l'échantillon. Ce brevet représente une amélioration notable par rapport à son art antérieur, mais il ne résout pas le problème technique posé ci-dessous, et i subsiste un besoin important en un appareil du type proposé par la présente invention. De manière générale, les autres systèmes connus se sont attachés à tenter d'isoler de manière aussi poussée que possible la zone ou chambre de mesure et / ou de travail par rapport aux variations des conditions atmosphériques d'état. On a vu que de telles variations sont inévitables. Ainsi, pour prendre la mesure du problème, le simple fait d'ouvrir et refermer la porte du local, fut-ce rapidement, ou l'allumage d'une lampe, ou la direction du rayonnement de celle ci, etc.... etc....., sont des éléments inévitables et de nature à fausser les expériences, manipulations et mesures, et ce, naturellement, d'autant plus que l'on s'attaque à des micro ou nano variations. On a toujours échoué, dans l'art antérieur, dans ces tentatives d'isolation totale car, face à de telles perturbations, l'isolation zéro ne peut pas exister. Dans Part antérieur, on ne sait donc pas s'affranchir des perturbations de l'environnement de la mesure ou de la manipulation. II existe donc un besoin important et reconnu pour la mise au point d'un appareil correspondant aux exigences drastiques et souvent antinomiques (pour certaines d'entre elles) résumées plus haut. Résumé de l'invention P,V,T désignent respectivement les paramètres d'état Pression, Volume, Température. Selon l'invention, on propose un procédé et un appareil (ou dispositif) stabilisateur d'état de milieux gazeux pour notamment (micro) (nano) manipulations ou micromesures, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour compenser les variations des paramètres d'état P,V,T régnant autour de la cellule ou chambre de travail ou d'expérimentation Ch (i), indépendants de la mesure ou manipulation ou expérimentation en cours dans ladite chambre mais capables de perturber les paramètres P, V, T d'état régnant dans ladite chambre de travail, et donc de fausser la mesure ou manipulation ou expérimentation en cours. Selon un mode de réalisation préféré, ces moyens comprennent des moyens pour compenser les variations de pression P et / ou de volume V. Selon une variante de réalisation, ces moyens de compensation de pression sont des moyens d'admission de gaz ou d'air, ou d'application d'un vide. Selon une variante de réalisation, lesdits moyens de compensation de volume consistent en moyens rendant variables lesdits volumes, comme des parois élastiques ou évolutives, des moyens à soufflets, ou analogues. Selon encore un mode de réalisation préféré, ces moyens de compensation comprennent des moyens pour compenser en outre les variations de température T. Selon une variante de réalisation, lesdits moyens de compensation des variations de température comprennent des moyens de chauffage direct ou indirect, comme des résistances électriques ou des parois ou éléments chauds ou froids, et éventuellement des moyens de brassage et d'homogénéisation. Selon encore un mode de réalisation préféré, ledit procédé ou ledit appareil comprend des moyens , intercalés dans les moyens de compensation, et adaptés pour atténuer ou absorber certaines desdites variations, par un effet tampon ?> en terme de pression, volume et :ou température ( moyens tampon ). Selon encore un mode de réalisation préféré, ledit procédé ou ledit appareil comprend des moyens pour détecter lesdites variations de P et / ou V et / ou T. Selon un mode de réalisation préféré, ledit procédé ou ledit appareil comprend des moyens adaptés pour que les moyens de détection agissent sur et / ou commandent les moyens de compensation. Selon encore un mode de réalisation préféré, lesdits moyens d'action et / ou de commande agissent au moins en partie sur lesdits moyens tampon . Selon encore un mode de réalisation, le procédé ou appareil comporte au moins un moyen de mesure, de préférence plusieurs moyens de mesure, des conditions P, V, T, nombre de moles N etc.... régnant dans chaque chambre de travail. Selon encore un mode de réalisation préféré, l'ensemble des moyens précités de compensation, tampon et de détection et / ou de mesure est situé dans une enceinte de travail ou milieu de travail . Selon encore un mode de réalisation préféré, au moins une partie des moyens de compensation et au moins une partie des moyens de détection et de mesure est situé hors du milieu de travail. Selon encore un mode de réalisation préféré, lesdits moyens d'action et / ou de commande peuvent se trouver dans ledit milieu ou enceinte de travail. Selon une variante de réalisation, lesdits moyens de compensation des variations d'état comportent au moins une chambre dite chambre stabilisée et des moyens pour fixer dans ladite chambre la valeur PV / NT à une valeur constante. De manière préférée, ledit procédé ou ledit appareil comprend des moyens de mise en communication de ladite chambre stabilisée avec la ou les chambres de travail où sont réalisées les manipulations et/ou mesures, de telle manière que les conditions PVT d'état soient identiques dans toutes les chambres. Par identiques >? on entend ici strictement identiques ou bien identiques aux oscillations mineures près, provoquées fugacement par les micro, nano réglages et corrections effectués par le procédé ou l'appareil. Selon encore un mode de réalisation préféré, les moyens de détection, de compensation, de mesure et de mise en communication sont reliés à des moyens de mise en communication avec une atmosphère extérieure à l'appareil, notamment l'atmosphère elle même. Description détaillée de l'invention L'invention concerne de manière plus précise un appareil qui est fondamentalement un ensemble de capteurs physiques des (micro) (nano) variations des paramètres d' état des gaz ( P,V,T, pour pression, volume, température) qui permet la mesure dynamique des variations de quantités gazeuses au sein de systèmes stabilisés qui seront décrits ci-après. L'invention utilise notamment une chambre thermostatée et hermétiquement close, contenant un fluide, notamment un gaz mais à titre non limitatif, qui sert de chambre de référence ou chambre stabilisée ChS. Dans une enceinte fermée non rigide et thermostatée, toute variation de quantité gazeuse dN produit des variations simultanées de pression de préférence et de volume dV. Toute mesure (micro) (nano) gazométrique s'opère en principe à température constante. Ainsi la variation de quantité connue sera connue par l'application de la forme différentielle de la loi d'Etat dN .RT = P. dV + V. dP Comme représenté sur la figure unique annexée, cette chambre de référence stabilisée ChS est connectée à un tube capillaire CE qui est lui même connecté à un tube capillaire C T (i) lui même connecté à une chambre de travail Ch (i), l'ensemble formant un moyen de mise en communication. En regard du tube capillaire CE, se trouve un index mobile (éventuellement motorisé) Cp dont la fonction est de se positionner au regard du ménisque du fluide contenu dans le capillaire CE, cet index formant un moyen de détection des variations d'état. En regard du capillaire C T, se trouve un index C T (i) également positionné au regard du ménisque du fluide se trouvant dans le capillaire C T (i), et qui forme un moyen de mesure de l'état prévalant dans la chambre de travail Ch (i). Lesdits index peuvent être remplacés par tout moyen capable de détecter une position, comme un moyen optique, laser, un capteur 3D, une caméra, et moyens analogues aisément accessibles à l'homme de métier. D'autres moyens de mesure peuvent être des capteurs de température, de pression, d'identification de certains gaz, etc.... connus de l'homme de métier et dictés par les applications envisagées. Sur le circuit des capillaires CE et C T, de préférence sur la branche BR les reliant entre eux, est disposé une chambre de réaction Ch R , comportant un fluide de stabilisation FS, en communication - d'une part avec ladite branche, et dont le volume est adapté pour pouvoir jouer le rôle de moyen tampon, c'est-à-dire de moyen capable d'absorber et d'effacer les effets physiques (transmis par le capillaire C T (i) ) des variations d'état provoqués, dans le chambre de travail Ch (i), par la manipulation, expérience, réaction, ou mesure qui s'y déroule et que l'on veut quantifier, - d'autre part avec un cinartt de compensation capable de faire varier P et / ou T dans ladite chambre tampon. Selon un mode de réalisation préféré" ledit circuit comporte une connexion avec un système de compensation V4.1 et V4.2 (notamment, un système de vanne V4, par exemple multi-voies, ou analogue) capable d'amener de vair ou un autre gaz dans la chambre tampon Ch R, ou au contraire d'exercer un vide au moins relatif dans ladite chambre tampon Ch R, de manière dans l'un ou l'autre cas à y faire varier le paramètre d'état Pression. De préférence, le volume V de ladite chambre tampon ChR sera fixe. De préférence, ladite chambre tampon Ch R sera thermostatée, le facteur d'état Température étant alors fixé, ou bien un moyen connu de chauffage et / ou refroidissement pourra être mis en oeuvre pour faire varier ce paramètre T dans certaines applications. On peut aussi agir sur le fluide FS contenu dans ladite chambre ChR, par injection ou prélèvement de ce fluide. L'index Cp comporte un capteur capable de détecter le niveau du ménisque dans le capillaire CE, et des moyens automatiques d'asservissement pour suivre l'évolution de ce ménisque, à partir de la position de référence PO qui sera définie ci-après, vers le haut ou vers le bas, ainsi que des moyens adressant à un système informatique un signal correspondant à ce mouvement, lequel système informatique est programmé pour agir sur le moyen de compensation V4 par des moyens d'automatique et d'asservissement connus, de manière telle que l'index Cp soit ramené à sa position initiale P0, par l'effet de la variation d'état dans la chambre tampon Ch R, provoqué par l'action du moyen de compensation V4, et qui est transmise par le capillaire CE. A titre d'exemple non limitatif, l'homme de métier comprendra que, si l'index Cp s'élève, le signal doit amener le système informatique / automatique / asservissement de V4 à commander à V4 d'appliquer un vide à la chambre ChR. Inversement, si l'index Cp descend, la vanne V4 doit envoyer un gaz vers la chambre Ch R. Naturellement, la vanne V4 se referme (ou système de manceuvre des vannes V4.1 et V4.2 produisant le même effet relatif) dès que l'index est revenu à sa position de départ PO . C'est à ce stade que peuvent se produire des oscillations légères autour du point P0, oscillations que l'informatique peut d'ailleurs éventuellement anticiper et atténuer automatiquement, en fonction de l'amplitude et de la vitesse de déplacement de l'index Cp. En mode de mesure dynamique, ces oscillations sont de toute manière non gênantes. Le fonctionnement général, tel qu'il sera décrit plus en détail ci-dessous, est le suivant. On met en oeuvre une réaction, mesure, manipulation etc.... dans une chambre de travail Ch (i), susceptible d'en faire varier l'état P,V, T, variation que l'on souhaite étudier et suivre avec précision, même si elle est de caractère nano ou micro . On dispose la chambre tampon ChR et la chambre stabilisée ChS de référence, comme indiqué ci-dessus, on isole le système de compensation (V4) et on laisse le système s'équilibrer en mettant en communication avec une atmosphère connue, notamment l'atmosphère elle même. La stabilisation étant effectuée, les index Cp et C t (i) sont naturellement au même niveau de référence P0. On isole ensuite le système de l'atmosphère du milieu de travail, par exemple en fermant simultanément les vannes (ou couvercles de chambres, etc.... V1, V2, V3 (i)). On comprend que dès lors le système de chambres est isolé mais peut encore être perturbé par des variations d'état survenant inopinément dans le milieu de travail MT. C'est ce qu'évite l'invention (et c'est ce qui distingue fondamentalement l'invention de Part antérieur) grâce à la chambre stabilisée ChS qui est identique en géométrie à la chambre Ch(i) de travail, et est plongée dans le même environnement. Si un élément perturbateur d'état intervient, qui soit étranger à l'opération qui se déroule dans la chambre de travail Ch(i), cet élément agira par définition de manière identique sur l'état de la chambre Ch(i) et sur l'état de la chambre identique ChS de référence. L'effet sur la chambre de travail Ch(i) se perdra dans le volume tampon de la chambre ChR (et ceci est une des différences fondamentales de l'invention par rapport à l'art antérieur) tandis que l'effet sur la chambre de référence ChS se traduira, via le signal généré par l'index Cp, par une compensation approprié immédiate par le moyen de compensation (ici, V4). Cette compensation étant naturellement permanente, le résultat est que les moyens de mesure sensibles aux variations d'état, comme ici l'index C T (i), verront en permanence les effets des variations d'état causées par des phénomènes ETRANGERS à la manipulation, réaction etc.... en cours dans la chambre de travail Ch (i), compensés et donc effacés : ne subsisteront donc, au niveau de ces moyens de mesure comme l'index C T (i), que les effets des variations d'état GENERES par ladite manipulation, réaction, etc...., ce qui est bien le but visé. lecture de la description qui va suivre et des exemples non limitatifs ci-dessous, en référence à la figure unique annexée. DESCRIPTION ET EXEMPLE DE MISE EN CEUVRE PRINCIPE DU STABILISATEUR Le stabilisateur (S) (ChR) d'état compense les effets dus aux variations de pression P et/ou de température T sur une chambre de travail (Ch) qui lui est associée. OBJECTIFS DE LA STABILISATION: Définir un état de référence Variables d'état dans une chambre de mesure N : nombre de moles généralement constant P : pression V : volume T : température Telles que PV = NRT (R = constante universelle des gaz) Variables d'état externes: Pression et Température PM, TM Variables d'état internes du stabilisateur: Pr, Vr, Tr, NÉ Variables internes aux chambres de travail : PChi, VChi, TChi, Nchi 1. La stabilité d'état d'un système est subordonnée à la stabilité des variables d'état internes et externes au système. 2. Le stabilisateur associé à une ou plusieurs chambres de travail de volume identiques prend en compte les variations des variables d'état qui lui sont externes ou internes. Les causes de ces variations sont supposées communes et simultanées à toutes les chambres couplées au stabilisateur. 3. Le stabilisateur maintient constant un indicateur d'état qui intègre et compense les variations d'état. Cet indicateur d'état a valeur de référence. 4. Ainsi, dans une chambre de mesure associée au stabilisateur, toute variation locale d'état, indépendante de toute variation commune à l'ensemble des chambres en mesure est mise en évidence et parfaitement rnesurable. CONSTITUTION DU DISPOSITII= Le stabilisateur d'état comprend MILIEU DU TRAVAIL (MT) Enceinte déformable ou non permettant d'assurer l'homogénéité des conditions de pression et de température appliquées à la chambre stabilisée et à la (ou aux) chambre (s) de travail. L'homogénéité de la pression peut, par exemple, être garantie par une étanchéité de l'équipement. D L'homogénéité de la température peut, par exemple, être garantie par une ventilation aérienne ou un bain agité. CHAMBRE DE REACTION (CR) Chambre pour contenir le fluide stabilisateur. La section de la chambre de réaction doit être suffisante au regard de la précision souhaitée pour le stabilisateur La chambre de réaction n'est pas nécessairement située dans l'enceinte du milieu du travail. CHAMBRE(s) DE TRAVAIL (ChTi) Une ou plusieurs chambres, de caractéristiques géométriques et physiques identiques, pour contenir les éléments soumis à un travail et/ou une mesure. Chi est situé dans MT. CHAMBRE STABILISEE (Chs) Une chambre aux caractéristiques géométriques et physiques identiques à Chi et contenant des éléments aux caractéristiques géométriques identiques à ceux placés dans Chi. Selon la nature de l'expérience, le contenu de ChS aura ou non des caractéristiques physiques et/ou chimiques identiques à celles du contenu de Chi (tension vapeur, stabilité thermique, contaminants ... ) ChS est située dans MT. FLUIDE STABILISATEUR (F.S.) Fluide dont les caractéristiques physiques (capillarité et sensibilité par exemple) et chimiques (neutralité par exemple) sont liées à celles de ses contenants et des contenus des chambres ChS et Chi. COLONNE STABILISÉE (C.E.) Tube assurant la communication entre F.S. et ChS. II peut être constitué d'une matière en relation avec les caractéristiques du fluide stabilisateur (neutralité chimique, capillarité ... ). Dans le cas de l'utilisation d'un liquide pour F.S., la configuration du conduit, en U par exemple, doit permettre la surveillance de son niveau du côté ChS. COLONNE DE TRAVAIL (C. Ti) Un ou plusieurs tubes assurant la communication entre F.S. et Chi. 11(s) répond (ent) aux mêmes caractéristiques physiques et géométriques que C. E. CAPTEUR DE POSITION (Cp) Tout moyen permettant d'observer l'évolution du fluide. Par exemple : un ensemble de cellules (émetteur + récepteur). ÉVENT V 1 Dispositif permettant la communication de la chambre stabilisée vers l'évent commun. ÉVENT V1 Dispositif permettant la communication de la chambre de réaction vers l'évent commun. EVENT V3 Dispositif permettant la communication de la chambre de travail i vers l'évent commun. CONDUIT D'EVENT CA Tube assurant la mise en commun des évents. CA ne communique pas nécessairement vers MT. VANNE DE REACTION V4 Dispositif assurant la réaction sur la pression dans la chambre ChR. Cette réaction peut se matérialiser par l'injection de vide ou de pression par exemple. La réaction sur CHR peut également se faire sur la température (résistance électrique par exemple) ou sur le volume de fluide (apport ou retrait de fluide). PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT 1 MISE A L'EQUILIBRE DU SYSTEME y V1, V2 et les Vii passants y V4 fermé sur pression et fermé sur vide Y PS=Pr=PCh1 =. ..=PChi=...=PChn=Pm 2 ISOLEMENT DU SYSTEME V1, V2 et les V3: fermés Repérage par Cp de l'état du fluide dans CE. A to, le système est équilibré Y A t,, PM et TM varient Ouverture de V4, (option réaction sur pression) Le niveau détecté par Cp baisse Ouverture de V42 vers pression Le niveau détecté par Cp monte Cette réaction combinée de V4 doit ainsi stabiliser l'état du fluide dans CE. On peut alors conclure que = constante (stabilisation à volume constant) A volume stabilisé, par principe d'action et de réaction, les conditions sont les mêmes dans les autres chambres, dans la mesure où ces dernières ne sont pas soumises à des effets spécifiques. L'équipement est donc stabilisé sur une référence malgré la variation possible de nChi dont l'observation et la mesure peuvent s'envisager sur Cti. AUTRES FORMES DE FONCTIONNEMENT 1 AUGMENTATION DE LA SENSIBILITE DU SYSTEME La précédente description impliquait la présence préalable du liquide en équilibre dans les conduits en U. II est possible d'augmenter la sensibilité du stabilisateur par un système autorisant la vidange des conduits en U, le chargement s'effectuant après fermeture de V1 et Vii. La vidange peut s'effectuer, par exemple, en appliquant une dépression dans ChR (V4, ouvert, V2 fermé). 2 TRAVAIL SELECTIF L'utilisation sélective des chambres de travail nécessite l'isolement de celles non utilisées (V5i). Description détaillée du capteur et de la mesure. 1. Le capteur manovolumétriaue Un capteur manovolumétrique est constitué d'un capillaire de verre calibré associé à un réservoir. Pour pouvoir être activé, cet ensemble est connecté à une chambre de mesure dont le volume d'air résiduel Vo (volume vide total - volume occupé par l'échantillon) doit être en accord avec la sensibilité du capteur utilisé. 2. Capteur activé L'activation du capteur consiste dans le chargement en liquide manovolumétrique du réservoir. Le liquide descend par capillarité et gravité dans le capillaire de verre et forme ainsi une colonne dont la longueur d'équilibre Lo dépend des caractéristiques physiques du liquide (viscosité et densité) et du volume d'air résiduel dans la chambre de mesure (V1). A l'équilibre, la quantité gazeuse N présente dans l'unité respirométrique est parfaitement connue par application de la loi d'Etat NRT = PlV1 N = f(Lo.Pe.Te.s....) 3. La mesure La mesure va consister à suivre l'évolution de la longueur Lt de la colonne manovolumétrique. Cette variation de longueur est liée aux variations concomitantes de volume dV = - s . dL et de pression dP = d . dL. d : densité du liquide s : section du capillaire Chaque unité respirométrique est caractérisée automatiquement par une équation liant la variation de quantité gazeuse dN recherchée au dL mesuré dans un intervalle de temps dt et telle que DN = f(Lo, Lt, s, Pe, Te, d, ... ) 4. La mesure effective La mesure effective des variations de longueur est réalisée par scrutation permanente (balayage) du capillaire par un capteur de position qui informe le logiciel du passage à l'interface liquide-air. Dans un contexte industriel marqué par le concept du "Juste-à-temps", l'appareil selon l'invention peut apporter un gain de temps considérable dans toutes les opérations de contrôle d'activité biologique et de suivi de process. Les numérations bactériennes et l'évaluation des tests afférents aux cultures biologiques (antibiogrammes par exemple) sont obtenus dans des délais très courts (quelques minutes) et son coût de fonctionnement est négligeable (absence de réactifs). L'invention couvre également tous les modes de réalisation et toutes les applications qui seront directement accessibles à l'homme de métier à la lecture de la présente demande, de ses connaissances propres, et éventuellement d'essais simples de routine REVENDICATIONS 1 Procédé stabilisateur d'état P, V, T de milieux gazeux pour notamment procéder à des (micro) (nano) manipulations ou micromesures, caractérisé en ce que - on effectue ladite manipulation ou micromesure dans une cellule ou chambre de travail ou d'expérimentation Ch (i) dans laquelle règnent des paramètres P, V, T d'état, - on compense les variations des paramètres d'état P,V,T régnant autour de ladite cellule ou chambre de travail ou d'expérimentation Ch(i), indépendants de la mesure ou manipulation ou expérimentation en cours dans ladite chambre de travail mais capables de perturber les paramètres P, V, T d'état régnant dans ladite chambre de travail, et donc de fausser la mesure ou manipulation ou expérimentation en cours, par des moyens d'action sur lesdits paramètres d'état P,V,T régnant autour de ladite cellule ou chambre. 2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ces moyens comprennent des moyens pour compenser les variations de pression P et / ou de volume V. 3 Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que ces moyens de compensation de pression sont des moyens d'admission de gaz ou d'air, ou d'application d'un vide. 4 Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce lesdits moyens de compensation de volume consistent en moyens rendant variables lesdits volumes, comme des parois élastiques ou évolutives, des moyens à soufflets. 5 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ces moyens de compensation comprennent des moyens pour compenser en outre les variations de température T. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation des variations de température comprennent des moyens de chauffage direct ou indirect, comme des résistances électriques ou des parois ou éléments chauds ou froids, et éventuellement des moyens de brassage et d'homogénéisation. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que ledit procédé comprend l'emploi de moyens , intercalés dans les moyens de compensation, et adaptés pour atténuer ou absorber certaines desdites variations, par un effet tampon en terme de pression, volume et :ou température ( moyens tampon ). 8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que ledit procédé comprend l'emploi de moyens pour détecter lesdites variations de P et / ou V et / ou T. 9 Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que ledit procédé comprend l'emploi de moyens, informatiques, automatiques, asservissement, adaptés pour que les moyens de détection agissent sur et / ou commandent les moyens de compensation. 10 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que lesdits moyens d'action et / ou de commande agissent au moins en partie sur lesdits moyens tampon . 11 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que le procédé comporte l'emploi d'au moins un moyen de mesure, de préférence plusieurs moyens de mesure, des conditions P, V, T, nombre de moles N etc.... régnant dans chaque chambre de travail. 12 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que l'ensemble des moyens précités de compensation, tampon et de détection et / ou de mesure est situé dans une enceinte de travail ou milieu de travail MT. 13 Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que au moins une partie des moyens de compensation et au moins une partie des moyens de détection et de mesure est situé hors du milieu de travail. 14 Procédé selon la revendication 12 ou 13 caractérisé en ce que lesdits moyens d'action et / ou de commande peuvent se trouver dans ledit milieu ou enceinte de travail. 15 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation des variations d'état comportent au moins une chambre dite chambre stabilisée et des moyens pour fixer dans ladite chambre la valeur PV / NT à une valeur constante, ladite chambre stabilisée étant géométriquement et physiquement identique aux chambres de travail Ch(i), du point de vue des conditions d'état P, V, T. 16 Procédé selon la revendication 15 caractérisé en ce ledit procédé comprend l'emploi de moyens de mise en communication de ladite chambre stabilisée ChS avec la ou les chambres de travail Ch(i)où sont réalisées les manipulations et/ou mesures et/ou expérimentations, de telle manière que les conditions P, V, T d'état soient identiques dans toutes les chambres. 17 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que les moyens de détection, de compensation, de mesure et de mise en communication sont reliés à des moyens de mise en communication avec une atmosphère extérieure à l'appareil, notamment l'atmosphère elle même. 18 Appareil stabilisateur d'état P, V, T de milieux gazeux pour notamment procéder à des (micro) (nano) manipulations ou micromesures, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour compenser les variations des paramètres d'état P,V,T régnant autour de la cellule ou chambre de travail ou d'expérimentation Ch (i), indépendants de la mesure ou manipulation ou expérimentation en cours dans ladite chambre de travail mais capables de perturber les paramètres P, V, T d'état régnant dans ladite chambre de travail, et donc de fausser la mesure ou manipulation ou expérimentation en cours. 19 Appareil selon la revendication 18 caractérisé en ce que ces moyens comprennent des moyens pour compenser les variations de pression P et / ou de volume V. 20 Appareil selon la revendication 19 caractérisé en ce que ces moyens de compensation de pression sont des moyens d'admission de gaz ou d'air, ou d'application d'un vide. 21 Appareil selon la revendication 19 caractérisé en ce lesdits moyens de compensation de volume consistent en moyens rendant variables lesdits volumes, comme des parois élastiques ou évolutives, des moyens à soufflets, ou analogues. 22 Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 21 caractérisé en ce que ces moyens de compensation comprennent des moyens pour compenser en outre les variations de température T. 23 Apareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 22 caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation des variations de température comprennent des moyens de chauffage direct ou indirect, comme des résistances électriques ou des parois ou éléments chauds ou froids, et éventuellement des moyens de brassage et d'homogénéisation. 24 Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 23 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens, intercalés dans les moyens de compensation, et adaptés pour atténuer ou absorber certaines desdites variations, par un effet tampon en terme de pression, volume et :ou température ( moyens tampon ). 25 Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 24 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour détecter lesdites variations de P et / ou V et / ou T. 26 Appareil selon la revendication 25 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens, informatiques, automatiques, asservissement, et analogues, adaptés pour que les moyens de détection agissent sur et / ou commandent les moyens de compensation. 27 Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 26 caractérisé en ce que lesdits moyens d'action et / ou de commande agissent au moins en partie sur lesdits moyens tampon . 28 Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 27 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de mesure, de préférence plusieurs moyens de mesure, des conditions P, V, T, nombre de moles N, régnant dans chaque chambre de travail. 29 Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 28 caractérisé en ce que l'ensemble des moyens précités de compensation, tampon et de détection et / ou de mesure est situé dans une enceinte de travail ou milieu de travail MT. 30 Appareil selon la revendication 29 caractérisé en ce que au moins une partie des moyens de compensation et au moins une partie des moyens de détection et de mesure est situé hors du milieu de travail. 31 Appareil selon la revendication 29 ou 30 caractérisé en ce que lesdits moyens d'action et / ou de commande peuvent se trouver dans ledit milieu ou enceinte de travail. 32 Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 31 caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation des variations d'état comportent au moins une chambre dite chambre stabilisée et des moyens pour fixer dans ladite chambre la valeur PV / NT à une valeur constante, ladite chambre stabilisée étant géométriquement et physiquement identique aux chambres de travail Ch(i), du point de vue des conditions d'état P, V, T. 33 Appareil selon la revendication 32 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mise en communication de ladite chambre stabilisée ChS avec la ou les chambres de travail Ch(i)où sont réalisées les manipulations et/ou mesures et/ou expérimentations, de telle manière que les conditions P, V, T d'état soient identiques dans toutes les chambres. 34 Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 32, caractérisé en ce que les moyens de détection, de compensation, de mesure et de mise en communication sont reliés à des moyens de mise en communication avec une atmosphère extérieure à l'appareil, notamment l'atmosphère elle même. 35 Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 34 caractérisé en ce que qu'il consiste en un ensemble de capteurs physiques des (micro) (nano) variations des paramètres d' état des gaz ( P,V,T, pour pression, volume, température) qui permet la mesure dynamique des variations de quantités gazeuses au sein de systèmes stabilisés, et comprend, ou est défini par, les éléments suivants - une chambre thermostatée et hermétiquement close, contenant un fluide, notamment un gaz mais à titre non limitatif, qui sert de chambre de référence ou chambre stabilisée ChS. - cette chambre de référence stabilisée ChS étant connectée à un tube capillaire CE qui est lui même connecté à un tube capillaire CT(i) lui même connecté à une chambre de travail Ch (i), l'ensemble fomnant un moyen de mise en communication ; - en regard du tube capillaire CE, se trouve un index mobile (éventuellement motorisé) Cp dont la fonction est de se positionner au regard du ménisque du fluide contenu dans le capillaire CE, cet index formant un moyen de détection des variations d'état; - en regard du capillaire C T, se trouve un index C T (i) également positionné au regard du ménisque du fluide se trouvant dans le capillaire C T (i), et qui forme un moyen de mesure de l'état prévalant dans la chambre de travail Ch (i) ; - lesdits index peuvent être remplacés par tout moyen capable de détecter une position, comme un moyen optique, laser, un capteur 3D, une caméra; - d'autres moyens de mesure peuvent être des capteurs de température, de pression, d'identification de certains gaz, etc.... connus de l'homme de métier et dictés par les applications envisagées. - sur le circuit des capillaires CE et C T, notamment sur la branche B R les reliant entre eux, est disposé une chambre de réaction Ch R , comportant un fluide de stabilisation FS , en communication - d'une part avec ladite branche, et dont le volume est adapté pour pouvoir jouer le rôle de moyen tampon, c'est-à-dire de moyen capable d'absorber et d'effacer les effets physiques (transmis par le capillaire C T (i) ) des variations d'état provoqués, dans le chambre de travail Ch (i), par la manipulation, expérience, réaction, ou mesure qui s'y déroule et que l'on veut quantifier, - d'autre part avec un circuit de compensation capable de faire varier P et / ou T dans ladite chambre tampon. 36 Appareil selon la revendication 35 caractérisé en ce que ledit circuit de compensation comporte une connexion avec un système de compensation V4.1 et V4.2 (notamment, un système de vanne V4, par exemple mufti-voies, ou analogue) capable d'amener de pair ou un autre gaz dans la chambre tampon Ch R, ou au contraire d'exercer un vide au moins relatif dans ladite chambre tampon Ch R, de manière dans l'un ou l'autre cas à y faire varier le paramètre d'état Pression, le volume V de ladite chambre tampon ChR étant de préférence fixe. Et ladite chambre tampon Ch R étant de préférence thermostatée, le facteur d'état Température étant alors fixé, ou bien un moyen connu de chauffage et / ou refroidissement étant mis en oeuvre pour faire varier ce paramètre T dans certaines applications, tandis que l'on peut aussi prévoir des moyens pour agir sur le fluide FS contenu dans ladite chambre ChR, par injection ou prélèvement de ce fluide. 37 Appareil selon l'une quelconque des revendications 18 à 36 caractérisé en ce que l'index Cp comporte un capteur capable de détecter le niveau du ménisque dans le capillaire CE, et des moyens automatiques d'asservissement pour suivre l'évolution de ce ménisque, à partir de la position de référence PO qui sera définie ci-après, vers le haut ou vers le bas, ainsi que des moyens adressant à un système informatique un signal correspondant à ce mouvement, lequel système informatique est programmé pour agir sur le moyen de compensation V4 par des moyens d'automatique et d'asservissement connus, de manière telle que l'index C p soit ramené à sa position initiale P0, par l'effet de la variation d'état dans la chambre tampon Ch R, provoqué par Faction du moyen de compensation V4, et qui est transmise par le capillaire CE. 38 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 caractérisé en ce que - on met en oeuvre une réaction, mesure, manipulation dans une chambre de travail Ch (i), susceptible d'en faire varier l'état P,V, T, variation que l'on souhaite étudier et suivre avec précision, même si elle est de caractère nano ou micro ; - on dispose la chambre tampon ChR et la chambre stabilisée ChS de référence, on isole le système de compensation (V4) et on laisse le système s'équilibrer en mettant en communication avec une atmosphère connue, notamment l'atmosphère elle même; - la stabilisation étant effectuée, les index Cp et C t (i) sont naturellement au même niveau de référence PO ; - on isole ensuite le système de l'atmosphère du milieu de travail, par exemple en fermant simultanément les vannes (ou couvercles de chambres V1, V2, V3 (i)) ; - dès lors, le système de chambres est isolé mais peut encore être perturbé par des variations d'état survenant inopinément dans le milieu de travail MT mais grâce à la chambre stabilisée ChS qui est identique en géométrie et physiquement, au regard des paramètres P, V, T, à la chambre Ch(i) de travail, et est plongée dans le même environnement, si un élément perturbateur d'état intervient, qui soit étranger à l'opération qui se déroule dans la chambre de travail Ch(i), cet élément agira par définition de manière identique sur l'état de la chambre Ch(i) et sur l'état de la chambre identique ChS de référence ;l'effet sur la chambre de travail Ch(i) se perdra dans le volume tampon de la chambre ChR tandis que l'effet sur la chambre de référence ChS se traduira, via le signal généré par l'index Cp, par une compensation appropriée immédiate par le moyen de compensation (ici, V4), le résultat étant que les moyens de mesure sensibles aux variations d'état, comme l'index C T (i), verront en permanence les effets des variations d'état causées par des phénomènes ETRANGERS à la manipulation, réaction, en cours dans la chambre de travail Ch (i), compensés et donc effacés : ne subsisteront donc, au niveau de ces moyens de mesure comme l'index C T (i), que les effets des variations d'état GENERES par ladite manipulation, réaction.