Brevet FR2891053A1 — publié le 20070323

L'invention concerne un système de mesure de gaz équipé d'un appareil de mesure mobile et d'une station de base. Un appareil de mesure de gaz mobile, destiné à détecter en parallèle différents gaz toxiques, est connu par le document DE 101 40 945 A 1. Dans un boîtier de l'appareil se trouvent trois détecteurs électrochimiques, qui servent à mesurer la concentration d'éventuels composants de gaz toxiques dans un échantillon gazeux. Les valeurs mesurées pour la concentration en gaz, mesurées par les détecteurs, sont traitées par une unité d'analyse intégrée dans l'appareil de mesure et sont sorties sur une unité d'affichage. L'unité d'analyse vérifie la plausibilité des valeurs mesurées et contrôle également si certaines valeurs limites prédéterminées sont respectées. En cas de franchissement éventuel des valeurs seuil ou lorsque les valeurs mesurées ne sont pas plausibles, un avertissement optique ou acoustique est déclenché. L'appareil de mesure de gaz connu est transporté par l'utilisateur et lui sert d'appareil personnel de surveillance, afin que les gaz toxiques soient rapidement détectés dans la zone de travail. En raison de la mobilité de l'appareil de mesure de gaz, qui est normalement porté directement sur un vêtement ou sur le buste, le boîtier de celui-ci doit présenter des dimensions aussi compactes que possible et doit être léger. Dans ce cas, la capacité de l'alimentation en courant transportée est limitée. Lorsque la mesure dure longtemps, ceci a pour conséquence que, pour économiser le courant, des mesures de gaz ne sont effectuées qu'à intervalles de temps déterminés, ou que le niveau d'intensité sonore des dispositifs d'alarme est limité. On attend d'un appareil de mesure de gaz placé de façon stationnaire à proximité d'un utilisateur, surveillant en continu la teneur en gaz toxiques de l'atmosphère ambiante, que l'alimentation en courant permette d'utiliser l'appareil pendant longtemps et que des éventuels messages d'avertissement puissent être annoncés à l'utilisateur de façon clairement perceptible, en particulier lorsque le niveau sonore du bruit de fond est élevé. L'utilisateur ne peut transporter ce type d'appareil de mesure de gaz que de façon limitée. On a donc normalement besoin de deux systèmes de surveillance différents, à savoir d'une part un appareil de surveillance personnalisé, transporté par l'utilisateur, et un appareil de surveillance stationnaire, placé dans la zone de travail des personnes. C)n s'équipe donc habituellement de plusieurs systèmes de mesure, ce qui augmente les coûts, en particulier du fait qu'il faut disposer de deux fois plus de systèmes de mesure de gaz. L'invention a pour but de fournir un système de mesure de gaz adapté aussi bien à une utilisation mobile que stationnaire. Ce but est atteint grâce à un système de mesure de gaz comprenant un appareil de mesure mobile, comprenant des détecteurs destinés à détecter des concentrations gazeuses et une première unité de commande et de calcul destinée à traiter les signaux de mesure envoyés par les détecteurs et comportant des moyens de transmission des données, et une station de base comportant un support destiné à recevoir l'appareil de mesure, une alimentation en tension, une deuxième unité de commande et de calcul pour commander des dispositifs d'alarme montés dans la station de base et des interfaces permettant d'acheminer le gaz de mesure vers les détecteurs et pour permettre un échange de données entre l'appareil de mesure mobile et la station de base. Selon un mode de réalisation de l'invention, la station de base est équipée d'une pompe pour le gaz à mesurer, destinée à prélever un échantillon gazeux. Sur la pompe pour le gaz à mesurer est avantageusement branché un tube de prélèvement d'échantillons et la station de base possède un logement en forme d'enrouleur de câble destiné au tube de prélèvement d'échantillons. Selon une forme d'exécution, une bague supérieure de la station de base reçoit le support pour l'appareil de mesure mobile et une bague inférieure 25 est conformée en base. De préférence, la station de base est conçue de telle sorte que lorsque l'appareil de mesure est inséré dans le support, les dispositifs d'alerte sont commutés en étant en liaison fonctionnelle avec la première unité de commande et de calcul. De façon avantageuse, la station de base présente, en supplément, une interface destinée à transmettre de l'énergie électrique à l'appareil de mesure. L'avantage apporté par l'invention réside pour l'essentiel en ce qu'une station de base destinée à recevoir un appareil de mesure mobile est conçue de telle sorte que le prélèvement d'échantillon gazeux intervienne par l'intermédiaire de la station de base et que les avertissements et les alarmes, par l'intermédiaire de dispositifs optiques et acoustiques, soient communiqués à l'utilisateur à partir de la station de base. A cet effet sont prévues des interfaces entre l'appareil de mesure mobile et la station de base qui, d'une part, acheminent le courant de gaz prélevé en direction des détecteurs et, d'autre part, assurent la liaison entre l'appareil de mesure mobile et la station de base afin de transférer des données. La station de base possède sa propre unité de commande et de calcul, ce qui permet un échange de données bidirectionnel entre l'appareil de mesure et la station de base et ce qui permet à l'utilisateur de déterminer individuellement quelles fonctions sont prises en charge par l'appareil de mesure et quelle aide est requise de la station de base. Il est possible que les champs d'affichage et les dispositifs d'alarme présentent des dimensions plus importantes, sur la station de base, car l'espace n'y est pas limité. Ceci facilite la lecture des valeurs mesurées et les avertissements acoustiques peuvent être entendus de façon nettement audible par l'utilisateur. L'utilisateur peut également décider s'il commande l'appareil de mesure à partir de la station de base ou si certains réglages interviennent toujours directement sur l'appareil de mesure mobile. Il est préféré que lorsque l'appareil de mesure mobile est inséré dans le support de la station de base, les fonctions de commande soient commutées automatiquement de l'appareil de mesure vers la station de base. La station de base est conçue de telle sorte qu'un prélèvement d'échantillon gazeux puisse également être réalisé à partir d'un site de mesure éloigné. A cet effet, un tube de prélèvement d'échantillons gazeux est relié à une pompe pour le gaz à mesurer placée dans l'unité de base. Le boîtier de la station de base présente une forme d'enrouleur de câble, de sorte qu'il est également possible qu'un long tube pour le gaz à mesurer soit transporté avec la station de base. Etant donné que la station de base est conformée en enrouleur de câble, on obtient une bonne stabilité de l'appareil, car une surface latérale de l'enrouleur de câble peut être utilisée comme base. La surface latérale opposée sert à recevoir l'appareil de mesure mobile. Avantageusement, les surfaces latérales de la station de base sont annulaires, de sorte que la bague peut également servir de surface de préhension pour le transport de la station de base. De façon avantageuse, la station de base possède, en outre, une interface pour la transmission de l'énergie électrique à l'appareil de mesure mobile. Ceci permet d'augmenter la durée d'utilisation de l'appareil de mesure mobile, étant donné qu'il est possible que la capacité de l'alimentation en tension de la station de base soit complètement épuisée. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur le dessin et va maintenant être expliqué plus en détail. Sur le dessin: La figure 1 représente un système de mesure de gaz équipé d'un appareil de mesure mobile et d'une station de base, La figure 2 représente en perspective l'appareil de mesure mobile et la station de base. La figure 1 représente de façon schématique un système de mesure de gaz 1 constitué d'un appareil de mesure 2 mobile et d'une station de base 3. L'appareil de mesure mobile contient un détecteur d'oxygène 4, un détecteur de CO 5, un détecteur d'H2S 6 et un détecteur catalytique protégé contre les explosions 7 qui détermine la concentration en gaz combustibles par combustion catalytique. Les détecteurs 4, 5, 6, 7 sont raccordés, par l'intermédiaire d'une unité de traitement du signal 8, à une première unité de commande et de calcul 9 centrale, qui évalue les concentrations gazeuses mesurées au moyen d'un module de programme 10 et les sort par une unité d'affichage 11. Grâce à un clavier 12, il est possible d'associer des limites d'avertissement aux différentes valeurs mesurées pour la concentration en gaz. Les alarmes éventuelles sont émises par un affichage optique 13, un dispositif d'alarme acoustique 14 ou par un vibreur 15. Une pompe pour le gaz à mesurer 16 envoie l'échantillon gazeux à examiner vers les détecteurs 4, 5, 6, 7. Une alimentation en courant 17 alimente l'appareil de mesure mobile 2 en énergie électrique. Les données de mesure et d'état peuvent être lues par l'intermédiaire d'une interface PC bidirectionnelle 18. L'interface PC 18 permet également de mettre en mémoire les mises à jour dans le module de programme 10. La station de base 3 comporte un bloc de piles 19, une deuxième unité de commande et de calcul 20, une unité d'affichage 21, un dispositif d'alarme acoustique 22, un dispositif d'alarme optique 23 et un vibreur 24. Un clavier 25 sert à entrer les données des limites d'avertissement associées aux types de gaz, par exemple. Les échantillons de gaz sont prélevés par un tube de prélèvement d'échantillons 26 et par une pompe 27. L'appareil de mesure 2 mobile et la station de base 3 sont reliés par l'intermédiaire d'une interface pneumatique 28, d'une liaison par enfichage 29, d'une interface infrarouge 30 et d'un compartiment 31. L'interface pneumatique 28 sert à transmettre l'échantillon gazeux aspiré par la pompe 27, par l'intermédiaire de la pompe pour le gaz à mesurer 16, aux détecteurs 4, 5, 6, 7. La liaison par enfichage 29 réalise l'accouplement entre le bloc de piles 19 et l'alimentation en tension 17, afin d'exploiter la capacité des deux alimentations en tension 17, 19. L'interface infrarouge 30 établit une liaison de données bidirectionnelle entre les unités de commande et de calcul 9, 20. L'appareil de mesure 2 mobile, pour fonctionner, est placé et enfermé dans le compartiment 31. C'est ainsi que les liaisons pneumatiques et électriques sont établies par l'intermédiaire des interfaces 28, 29, 30. Lorsque l'appareil de mesure 2 mobile est placé dans le compartiment 31, l'unité de commande et de calcul 9 transmet un indicatif d'identification d'appareil à l'unité de commande et de calcul 20 de la station de base 3. Celle-ci le compare avec des indicatifs d'identification valables stockés en mémoire et un signal d'autorisation pour l'échange de données bidirectionnel est émis. Lors d'une étape suivante, l'unité d'affichage 11, les dispositifs d'alarme 13, 14, 15 et le clavier 12 sont désactivés et l'unité d'affichage 21, les dispositifs d'alarme 22, 23, 24 et le clavier 25 de la station de base 3 sont reliés, pour permettre un échange de données par l'interface infrarouge 30, avec l'appareil de mesure 2 mobile. L'appareil de mesure 2 mobile est exclusivement commandé à partir de la station de base 3. Le module de programme 10 présent dans l'appareil de mesure mobile est cependant conçu de telle sorte que même des fonctions partielles puissent être transmises de l'appareil de mesure mobile à la station de base 3. Les données et les prescriptions correspondantes peuvent être entrées à partir des claviers 12, 25. La figure 2 est une vue en perspective de l'appareil de mesure 2 mobile et de la station de base 3. Les mêmes composants sont désignés par les mêmes références qu'à la figure 1. Le boîtier de la station de base est construit à la façon d'un enrouleur de câble, avec une bague supérieure 32, une partie médiane 33 et une bague inférieure 34. Lorsque l'appareil effectue une mesure, la station de base 3 est placée sur la bague inférieure 34 et le tube de mesure de gaz 26 destiné au prélèvement d'échantillons peut être déroulé de la partie médiane 33. La conformation de la station de base en enrouleur de câble permet d'installer également de longs tubes de mesure de gaz 26 sur la station de base 3, sans gêner en quoi que ce soit la manipulation, de ce fait. En fonction des cas d'utilisation, une longueur déterminée de tube de mesure de gaz 26 peut être déroulée de la station de base 3. Les dispositifs d'alarme 22, 23, 24, le clavier 25 et l'unité d'affichage 21, qui ne sont pas représentés en détail, sont montés dans un panneau de commande 35 situé sur la bague supérieure 32 de la station de base 3. Revendications 1. Système de mesure de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil de mesure (2) mobile, comprenant des détecteurs (4, 5, 6, 7) destinés à détecter des concentrations gazeuses et une première unité de commande et de calcul (9) destinée à traiter les signaux de mesure envoyés par les détecteurs (4, 5, 6, 7) et comportant des moyens de transmission des données, une station de base (3) comportant un support (31) destiné à recevoir l'appareil de mesure (2), une alimentation en tension (19), une deuxième unité de commande et de calcul (20) pour commander des dispositifs d'alarme (22, 23, 24) montés dans la station de base (3) et des interfaces (28, 30) permettant d'acheminer le gaz de mesure vers les détecteurs (4, 5, 6, 7) et pour permettre un échange de données entre l'appareil de mesure (2) mobile et la station de base (3). 2. Système de mesure de gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la station de base (3) est équipée d'une pompe pour le 20 gaz à mesurer (27) destinée à prélever un échantillon gazeux. 3. Système de mesure de gaz selon la revendication 2, caractérisé en ce que sur la pompe pour le gaz à mesurer (27) est raccordé un tube de prélèvement d'échantillons (26) et en ce que la station de base (3) possède un logement en forme d'enrouleur de câble destiné au tube de prélèvement d'échantillons (26). 4. Système de mesure de gaz selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une bague supérieure (32) de la station de base (3) reçoit le support (31) pour l'appareil de mesure (2) mobile et en ce qu'une bague inférieure (34) est conformée en base. 5. Système de mesure de gaz selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la station de base (3) est conçue de telle sorte que lorsque l'appareil de mesure (2) est inséré dans le support (31), les dispositifs d'alerte (22, 23, 24) sont commutés en étant en liaison fonctionnelle avec la première unité de commande et de calcul (9). 6. Système de mesure de gaz selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la station de base (3) présente, en supplément, une interface (29) destinée à transmettre de l'énergie électrique à l'appareil de mesure (2).