Brevet FR2919927A1 — publié le 20090213

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de prélèvement d'échantillon et un procédé d'utilisation de ce dispositif, en particulier un dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement pour recueillir des échantillons sur des surfaces d'un objet lorsqu'un spectromètre de mobilité ionique détecte des explosifs et des drogues. Arrière-plan de l'invention Un détecteur d'explosifs et de drogues basé sur la spectrométrie de mobilité ionique est un instrument de détection rapide, sensible et transportable sur site qui a été appliqué à des fins militaires ou utilisé par des organismes d'inspection de sécurité pour détecter des produits de guerre chimiques, des explosifs, des drogues, etc. Lorsqu'un spectromètre de mobilité ionique détecte des composés de contrebande, outre un mode de prélèvement d'échantillon de vapeur (généralement appelé mode de détection d'odeurs ), le prélèvement d'échantillon de particules est le mode de prélèvement d'échantillon le plus couramment utilisé. Si l'on adopte le mode de collecte d'échantillon de particules, un préleveur d'échantillon par frottement est d'abord utilisé pour frotter la surface d'un objet afin de recueillir des particules d'explosifs ou de drogues, puis le frottis est introduit dans l'orifice d'entrée d'échantillon de l'instrument pour détection et identification. À l'heure actuelle, le prélèvement d'échantillon de particules pour un spectromètre de mobilité ionique s'effectue selon deux modes :25 . Frottement direct Dans ce mode, un opérateur tient à la main le préleveur d'échantillon par frottement pour frotter directement la surface d'un objet. Afin d'éviter un contact de la main avec la surface de l'objet (la main contaminée peut perturber le prélèvement d'échantillon et la détection ultérieurs), le préleveur d'échantillon par frottement doit être réalisé très grand et donc l'orifice d'entrée d'échantillon de l'instrument est aussi réalisé très grand. Cela va non seulement entraîner un important gaspillage de préleveurs d'échantillon par frottement et, plus important, un tel orifice d'entrée d'échantillon très grand présente de nombreux inconvénients : tout d'abord, une chaleur non centralisée et la faible efficacité de chauffage qui en résulte ont une incidence négative sur la sensibilité de l'instrument ; deuxièmement, une forte consommation d'énergie électrique réduit la durée de fonctionnement de la batterie de sorte qu'elle doit être remplacée fréquemment, ce qui affecte les performances de fonctionnement de l'instrument. 2. Frottement au moyen d'un dispositif de prélèvement d'échantillon Actuellement, il existe un type d'appareil qui peut porter un préleveur d'échantillon par frottement pour prélever des échantillons par frottement. Un porte-papier tel qu'une pince à papier est prévu à l'extrémité avant de l'appareil et s'ouvre vers l'avant. Une fois que l'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement est fixée, il doit être replié vers l'arrière de 180 degrés pour être fixé sur le moyen de frottement. Par conséquent, l'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement forme un pli apparent. Le préleveur d'échantillon par frottement doit revenir à un état plat et droit après avoir été plié, de manière à pouvoir être facilement introduit dans l'orifice d'entrée d'échantillon. Le papier courant à base de fibres végétales peut difficilement 2 3 revenir à l'état plat et droit après avoir été plié. Pour cette raison, le moyen de frottement utilise du papier de prélèvement d'échantillon spécialement préparé (polymère chimique) qui est coûteux à utiliser et qui présente une faible efficacité de prélèvement d'échantillon susceptible d'affecter les performances de détection de l'instrument. De plus, la surface de contact de frottement du moyen de frottement est une surface plane de sorte que, lorsqu'on l'utilise pour frotter la surface d'un objet ayant une certaine courbure, le préleveur d'échantillon par frottement ne peut pas être suffisamment en contact avec la surface de l'objet, ce qui affecte l'efficacité de frottement et de prélèvement d'échantillon. Résumé de l'invention (1) Problèmes techniques à résoudre La présente invention a pour objet de fournir un dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement qui peut économiser du papier, améliorer l'efficacité de prélèvement d'échantillon et en même temps optimiser et améliorer l'efficacité d'injection d'échantillon d'un spectromètre de mobilité ionique, pour remédier aux inconvénients ci- 2 0 dessus de l'art antérieur. (2) Solutions techniques Pour atteindre l'objet ci-dessus, la présente invention utilise les solutions techniques suivantes : 25 Le dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la présente invention a un corps comprenant une poignée dans la partie arrière et un mécanisme de prélèvement d'échantillon par frottement dans la partie avant avec une surface de frottement située sur son côté inférieur, ladite surface de frottement étant une surface incurvée continue 4 s'étendant de façon régulière qui simule la surface incurvée du bout du doigt d'une personne, et un préleveur d'échantillon par frottement étant monté sur la surface incurvée continue. La surface de prélèvement d'échantillon par frottement est pourvue d'un support avant au niveau de son côté avant et d'un support arrière au niveau de son côté arrière. Les deux supports sont utilisés pour maintenir et fixer le préleveur d'échantillon par frottement. La partie de prélèvement d'échantillon par frottement est pourvue d'une glissière de guidage. Le support avant comprend un bouton de commande monté dans ladite glissière de guidage et pouvant coulisser le long de ladite glissière de guidage, une pièce de pression élastique raccordée sur le bouton de commande, et un ressort de pré-tension dont une extrémité est raccordée à la pièce de pression élastique et l'autre extrémité est fixée à la partie de prélèvement d'échantillon par frottement au moyen d'une attache à ressort. La partie d'extrémité avant de la pièce de pression élastique s'étend hors de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement et la partie de prolongement est conformée de manière à correspondre étroitement au contour de la surface extérieure de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement. Un bloc de guidage est prévu dans la partie supérieure de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement pour guider la pièce de pression élastique. Le support avant est écarté et refermé sur la surface de prélèvement d'échantillon par frottement au moyen de la pièce de pression élastique et en faisant coulisser vers l'avant et vers l'arrière le bouton de commande qui y est raccordé de façon rigide. Le support arrière comprend une base rotative montée à rotation sur la surface latérale de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement, une feuille de pression rotative fixée sur la base rotative, et un aimant encastré à l'intérieur de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement et coopérant avec la feuille de pression rotative. Le support arrière est engagé sur la surface de prélèvement d'échantillon par frottement et dégagé celle-ci par la rotation de la feuille de pression rotative. 5 Ladite feuille de pression rotative est en forme de L. Ledit corps comprend un corps gauche et un corps droit qui sont emboîtés l'un dans l'autre par pression. Une bague d'accrochage est prévue au niveau de la partie d'extrémité arrière de la partie de poignée. Un procédé d'utilisation du dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la présente invention comprend les étapes suivantes : A) appliquer ledit préleveur d'échantillon par frottement sur une surface de prélèvement d'échantillon par frottement ; B) pousser le bouton de commande du support avant vers l'avant pour faire sortir la partie de la pièce de pression élastique hors du corps en l'écartant de la surface de prélèvement d'échantillon par frottement selon une certaine fente ; enserrer le bord d'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement entre la pièce de pression élastique et la surface de prélèvement d'échantillon par frottement, relâcher le bouton de commande de sorte que le bord d'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement soit fermement maintenu ; C) tourner la feuille de pression rotative du support arrière de sorte que le bord d'extrémité arrière du préleveur d'échantillon par frottement soit fermement maintenu entre la feuille de pression rotative et la surface de prélèvement d'échantillon par frottement. 6 (3) Effets avantageux Les mérites et effets avantageux du dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la présente invention sont les suivants : étant donné que la surface de prélèvement d'échantillon par frottement est une surface incurvée continue s'étendant de façon régulière, le préleveur d'échantillon par frottement peut être entièrement en contact avec la surface de l'objet pendant le frottement et améliorer l'efficacité de frottement, et en conséquence un orifice d'entrée d'échantillon plus petit peut être disposé sur l'instrument de détection de manière à économiser beaucoup de préleveur d'échantillon, à éviter que le préleveur d'échantillon présente des déformations et des plis difficiles à rétablir dans un état plat et lisse, à assurer l'opération ultérieure d'entrée d'échantillon, à améliorer l'efficacité de prélèvement d'échantillon et l'efficacité d'entrée d'échantillon, et à améliorer les performances de détection de l'échantillon détecté. Brève description des dessins annexés. La Fig. 1 est une vue schématique montrant la structure du dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la présente invention ; La Fig. 2 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne A-A de la Fig. 1, dans laquelle une feuille de pression rotative est dans un état fermé ; La Fig. 3 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne A-A de la Fig. 1, dans laquelle la feuille de pression rotative est dans un état ouvert. Sur les figures, 1 : bague d'accrochage, 2 : attache à ressort, 3 : ressort de pré-tension, 4 : bouton de commande, 5 : bloc de guidage, 6 : pièce de pression élastique, 7 : surface de prélèvement d'échantillon par 7 frottement, 8 : préleveur d'échantillon par frottement, 9 : base rotative, 10 : aimant, 11 : feuille de pression rotative, 12 : corps gauche, 13 : corps droit, 14 : partie de poignée, 15 : partie de prélèvement d'échantillon par frottement. Description détaillée de modes de réalisation préférés Les modes de réalisation suivants sont utilisés pour illustrer la présente invention, mais pas pour en limiter l'étendue. Comme le montrent les Fig. 1, 2 et 3, le dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la présente invention comprend un corps constitué d'un corps gauche 12 et d'un corps droit 13 raccordés ensemble, par exemple selon un mode d'emboîtement par pression ou d'autres modes de raccordement. Un homme du métier peut certainement concevoir un corps formé d'un seul tenant. Une partie arrière du corps est une partie de poignée 14, une partie avant du corps est une partie de prélèvement d'échantillon par frottement 15, le côté inférieur de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement 15 est une surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7 qui est pourvue d'un support avant au niveau du côté avant et d'un support arrière au niveau du côté arrière. Ladite surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7 est une surface incurvée continue s'étendant de façon régulière, par exemple une surface en arc de cercle, la surface incurvée continue simulant une surface incurvée du bout du doigt d'une personne. Lors d'une utilisation pratique, la surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7 s'appuie étroitement contre un préleveur d'échantillon par frottement 8. Les supports avant et arrière sont utilisés pour tenir et fixer le préleveur d'échantillon par frottement 8 de l'objet à frotter. Dans la présente invention, la partie de prélèvement d'échantillon par frottement 15 est pourvue d'une glissière de guidage. Le support avant est constitué 8 d'une pièce de pression élastique 6, d'un bouton de commande 4, d'un ressort de pré-tension 3 et d'une attache à ressort 2, le bouton de commande 4 étant monté dans ladite glissière de guidage et coulissant le long de celle-ci, la pièce de pression élastique 6 étant raccordée au bouton de commande 4, la partie d'extrémité avant de la pièce de pression élastique 6 s'étendant hors de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement 15 et la partie de prolongement étant conformée de manière à correspondre au contour d'une surface extérieure de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement 15. Une extrémité du ressort de pré-tension 3 est raccordée à la pièce de pression élastique 6 et l'autre extrémité de celui-ci est fixée à la partie de prélèvement d'échantillon par frottement 15 au moyen de l'attache à ressort 2. Un bloc de guidage 5 peut être prévu dans la partie supérieure de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement 15 pour guider la pièce de pression élastique 6. Le nombre de blocs de guidage 5 n'est pas limité à un ou deux et peut être déterminé selon la longueur de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement 15. La pièce de pression élastique 6 est tirée fermement par le ressort de pré-tension 3 pour assurer la fixation du préleveur d'échantillon par frottis 8 sur l'extrémité avant de la surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7. Un homme du métier peut concevoir un support avant d'une autre forme. Le support arrière selon la présente invention comprend une base rotative 9 raccordée de façon rotative à la surface latérale de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement 15 et une feuille de pression rotative 11 fixée à la base rotative 9. Un aimant 10 est encastré dans le corps à une position correspondant à la feuille de pression rotative 11. La feuille de pression rotative 11 est réalisée dans un matériau tel que du fer qui peut être attiré par l'aimant. L'autre extrémité du préleveur d'échantillon par frottement 8 est fixée à ladite surface de prélèvement 9 d'échantillon par frottement 7 de manière à ce que l'aimant 10 attire la feuille de pression rotative 11 pour la fermer. Un homme du métier peut concevoir un support arrière d'une autre forme, par exemple le support arrière est réalisé via le ressort de torsion. Le corps de la présente invention comprend un corps gauche 12 et un corps droit 13 montés ensemble de façon amovible. Un anneau d'accrochage 1 est prévu à l'extrémité arrière du corps pour faciliter l'enlèvement et le rangement du dispositif de prélèvement d'échantillon lorsqu'il n'est pas utilisé. Le procédé d'utilisation du dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la présente invention est décrit comme suit. Lorsque le dispositif est utilisé, la feuille de pression rotative 1 1 (voir fig. 2 et 3) du support arrière est d'abord tournée pour surmonter la force d'attraction de l'aimant 10 et détachée de la surface extérieure de la surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7 ; le bouton de commande 4 est poussé vers l'avant pour faire sortir la partie de la pièce de pression élastique 6 hors du corps en l'écartant de la surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7 selon une certaine fente. Le bord d'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement 8 est enserré entre la pièce de pression élastique 6 et la surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7. Le bouton de commande 4 est relâché de sorte que le bord d'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement 8 est fermement maintenu sous l'action du ressort de pré-tension 3. Le préleveur d'échantillon par frottement 8 est plaqué contre la surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7. Ensuite, la feuille de pression rotative 1 1 est tournée en sens inverse pour presser la surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7. En raison de l'attraction de l'aimant 10, le bord d'extrémité arrière du préleveur d'échantillon par frottement 8 est fermement maintenu. Une fois le prélèvement 10 d'échantillon terminé, la feuille de pression rotative 11 est tournée et le bouton de commande 4 est poussé vers l'avant de sorte que le préleveur d'échantillon par frottement 8 est retiré de la surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7 pour détection. Le procédé d'utilisation du dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la présente invention peut comprendre les étapes consistant à : tout d'abord plaquer le préleveur d'échantillon par frottement 8 contre la surface de prélèvement d'échantillon par frottement 7, puis fixer la partie d'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement 8, et enfin fixer la partie d'extrémité arrière du préleveur d'échantillon par frottement 8, ou bien fixer d'abord la partie d'extrémité arrière du préleveur d'échantillon par frottement 8, puis fixer la partie d'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement 8. REVENDICATIONS 1. Dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement comprenant un corps, dans lequel une partie arrière dudit corps est une partie de poignée (14), une partie avant du corps est une partie de prélèvement d'échantillon par frottement (15), une surface de prélèvement d'échantillon par frottement (7) est prévue sur le côté inférieur de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement (15), caractérisé en ce que ladite surface de prélèvement d'échantillon par frottement (7) est une surface incurvée continue s'étendant de façon régulière, la surface incurvée continue simule une surface incurvée du bout du doigt d'une personne, et un préleveur d'échantillon par frottement (8) est appliqué sur la surface incurvée continue. 2. Dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de prélèvement d'échantillon par frottement (7) est pourvue d'un support avant au niveau de son côté avant et d'un support arrière au niveau de son côté arrière, et en ce que les supports avant et arrière sont utilisés pour maintenir et fixer le préleveur d'échantillon par frottement (8). 3. Dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de prélèvement d'échantillon par frottement (15) est pourvue d'une glissière de guidage, le support avant comprend un bouton de commande (4) monté dans ladite glissière de guidage et pouvant coulisser le long de ladite glissière de guidage, une pièce de pression élastique (6) raccordée sur le bouton de commande (4), et un ressort de pré-tension (3) dont une extrémité est raccordée à la pièce de pression élastique (6) et l'autre extrémité est fixée à la partie de prélèvement d'échantillon par frottement (15) au moyen d'une attache à 12 ressort (2), la partie d'extrémité avant de la pièce de pression élastique (6) s'étend hors de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement (15) et la partie de prolongement est conformée de manière à correspondre étroitement au contour de la surface extérieure de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement (15). 4. Dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un bloc de guidage (5) est prévu dans la partie supérieure de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement (15) pour guider la pièce de pression élastique (6). 5. Dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support arrière comprend une base rotative (9) montée à rotation sur la surface latérale de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement (15), une feuille de pression rotative (11) fixée sur la base rotative (9), et un aimant (10) encastré à l'intérieur de la partie de prélèvement d'échantillon par frottement (15) et coopérant avec la feuille de pression rotative (Il). 6. Dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite feuille de pression rotative (Il) est en forme de L. 7. Dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps comprend un corps gauche (12) et un corps droit (13) qui sont emboîtés l'un dans l'autre par pression. 8. Dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 13 caractérisé en ce qu'un anneau d'accrochage (1) est prévu au niveau de la partie d'extrémité arrière de la partie de poignée (14). 9. Procédé d'utilisation du dispositif manuel de prélèvement d'échantillon par frottement selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes consistant à : A) fixer ledit préleveur d'échantillon par frottement (8) sur une surface de prélèvement d'échantillon par frottement (7) ; B) pousser le bouton de commande (4) du support avant vers l'avant pour faire sortir la partie de la pièce de pression élastique (6) hors du corps en l'écartant de la surface de prélèvement d'échantillon par frottement (7) selon une certaine fente ; enserrer le bord d'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement (8) entre la pièce de pression élastique (6) et la surface de prélèvement d'échantillon par frottement (7), relâcher le bouton de commande (4) de sorte que le bord d'extrémité avant du préleveur d'échantillon par frottement (8) soit fermement maintenu ; C) tourner la feuille de pression rotative (Il) du support arrière de sorte que le bord d'extrémité arrière du préleveur d'échantillon par frottement (8) soit fermement maintenu entre la feuille de pression rotative (Il) et la surface de prélèvement d'échantillon par frottement (7).