Brevet FR3012220A1 — publié le 20150424

Dispositif de mesure de la vitesse de chute de particules en suspension dans un fluide et procédé de mesure à l'aide d'un tel dispositif L'invention a trait au domaine des dispositifs et des procédés pour mesurer la vitesse de chutes des particules dans un fluide, tels que les sédiments dans l'eau. Plus particulièrement, l'invention propose de s'intéresser au phénomène de floculation des particules. Les abords des cours d'eau sont des lieux privilégiés pour l'implantation des activités humaines. Leur mécanisme de sédimentation revêt donc un intérêt particulier. En effet, la sédimentation peut amener un cours d'eau à modifier sa trajectoire, voire à se boucher. Il est donc important de connaître son influence sur un cours d'eau, afin par exemple de choisir au mieux le lieu l'implantation d'activités humaines, ou pour pouvoir prendre des décisions concernant l'aménagement. La sédimentation peut également stocker des polluants, fixés aux particules piégées, dans des zones indésirables. Les sédiments sont transportés par les cours d'eau sur plusieurs kilomètres. Ils proviennent par exemple de l'érosion, de la pollution et de l'envasement. Puis, ils se déposent dans des endroits où les eaux sont plus calmes, par exemple dans les estuaires. Les concentrations en sédiments dépassent en général 10 g/L, et peuvent atteindre jusqu'à plusieurs centaines de grammes par litre pour les rivières de montagne, notamment à cause du phénomène d'érosion particulièrement présent. Le rôle de la vitesse de chute des sédiments est un facteur clé pour comprendre et modéliser la dynamique de transport des sédiments dans les cours d'eau. En effet, la vitesse de chute des sédiments influe sur la façon dont les sédiments sont transportés. La vitesse de chute est influencée par la taille des sédiments. Il est d'ailleurs possible de déduire, à partir de la mesure certaines caracétristiques des particules telles que leur taille et / ou leur concentration dans le fluide, leur vitesse de chute dans le fluide, grâce par exemple à la relation de Stoke. Il existe différentes techniques pour mesurer, en laboratoire, certaines caractéristiques de particules en suspension dans un fluide, tel que les mesures au tube d'Owen ou encore à la pipette d'Andreasen. Le document US 4,696,571 décrit un exemple de dispositif permettant de mesurer la masse et la taille de particules en suspension dans un liquide. Le dispositif comprend un laser dirigé vers un échantillon, lequel est retenu dans une cellule allongée. Un détecteur détecte la lumière émise par le laser et diffusée par l'échantillon. Le laser est positionné près du fond de la cellule. L'échantillon est secoué et les mesures de diffusion sont enregistrées au fur et à mesure que les particules tombent au fond. Ces techniques sont mises en oeuvre en laboratoire. Les prélèvements in situ doivent donc être traités pour être stockés et transportés, puis préparés pour l'analyse. En particulier, les prélèvements sont séchés pour le transport et le stockage, puis dilués pour les analyses en laboratoire. Les prélèvements peuvent être dégradés par le séchage, faussant les analyses. En outre, le grand nombre d'étapes rend ces techniques fastidieuses à mettre en oeuvre et coûteuses. De plus, les techniques classiques sont limitées dès que les concentrations en sédiments dépassent le gramme par litre. Or, en particulier dans les milieux montagneux, les concentrations en sédiments sont très élevées, atteignant parfois plusieurs centaines de grammes par litre. Les techniques classiques utilisant un laser ne permettent pas d'effectuer des analyses à de telles concentrations. Des dispositifs de type néphélomètres pour mesurer la turbidité d'un fluide in situ existent également. Le document US 3,364,812 décrit un exemple de ce type de dispositif, qui comprend un réservoir muni d'un couvercle ouvert sur lequel est fixé un logement pour un système d'éclairage. Une entrée d'eau est prévue près du fond du réservoir pour permettre un flux continu d'eau vers une sortie, à un niveau dans le réservoir constant. La surface de l'eau dans le réservoir peut alors être éclairée par le système d'éclairage au travers de l'ouverture du couvercle. Une partie du faisceau lumineux est absorbé par l'eau et une partie est réfléchie vers des moyens de calibrations. La lumière diffusée par l'eau, à environ 90°, est recueillie par un photomultiplicateur afin d'effectuer la mesure de turbidité. La turbidité est ainsi mesurée en continue. Les mesures de turbidité permettent de déduire par exemple la concentration en particules, et de là leur vitesse de chute. Cependant, la taille des sédiments varie à cause du phénomène de floculation. La floculation est un terme utilisé notamment dans le domaine de traitement de l'eau pour désigner un phénomène au cours duquel des particules fines en suspension dans un liquide s'agglomèrent pour former des particules de tailles plus importantes, appelés flocs. La floculation revêt une importance particulière pour l'étude de la sédimentation des bassins fluviaux, puisqu'elle influe la leur vitesse de chute. Plus le phénomène de floculation est important, plus la taille des particules varie, et ainsi leur vitesse. La floculation revêt également une importance particulière pour le transport des polluants. Les particules les plus floculantes (telles que les argiles), c'est-à-dire dont la capacité à floculer est importante, ont une capacité d'adsorption des polluants et nutriments bien plus importante que les particules non floculantes (telles que les sables). Or, les dispositifs de mesure de type néphélomètres ne permettent que de déterminer une vitesse de chute moyenne, puisqu'ils partent de l'hypothèse que la taille des particules ne varie pas, et donc que la vitesse de chute est constante. En outre, les techniques impliquant le séchage des prélèvements et / ou leur dilution modifient les particules par rapport à leur état dans le milieu d'origine, pouvant masquer le phénomène de floculation ayant lieu dans ce milieu. Le dispositif SediMeter ® permet de mesurer in situ la vitesse de chute des sédiments en mesurant directement les variations de hauteur de la couche de sédiments. Le SediMeter ® se présente sous la forme d'une tige, une extrémité étant plantée dans la couche de sédiment au fond du cours d'eau et l'autre extrémité, dans l'eau, étant munie de capteurs. Toutefois, ce dispositif ne permet pas d'obtenir des informations sur les particules, telles que leur nature, leur taille ou leur concentration. En outre, ce dispositif est fastidieux à mettre en place, notamment dans un cours d'eau de grande profondeur. De plus, il peut être arraché en cas de forts courants. Par conséquent, il existe un besoin pour un nouveau dispositif permettant de mesurer la vitesse de chute de particules en suspension dans un fluide, en tenant compte du phénomène de floculation. Un premier objet de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé de mesure de la vitesse de chute de particules permettant de rendre compte du phénomène de floculation des particules. Un deuxième objet de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé de mesure de la vitesse de chute de particules permettant d'être mis en oeuvre in situ. Un troisième objet est de proposer un dispositif et un procédé de mesure de la vitesse de chute de particules peu coûteux. Un quatrième objet est de proposer un dispositif et un procédé de mesure de la vitesse de chute de particules simple à mettre en oeuvre. Un cinquième objet est de proposer un dispositif et un procédé de mesure de la vitesse de chute de particules permettant de mesurer la vitesse de chute de sédiments dans les milieux atteignant, à forte concentration, c'est-à-dire à plusieurs centaines de grammes par litre (de un à plusieurs centaines de grammes par litre). Un sixième objet est de proposer un dispositif et un procédé de mesure de la vitesse de chute de particules permettant d'effectuer des mesures aisément, à l'extérieur, par exemple à côté d'un cours d'eau, sur des durées allant jusqu'à plusieurs jours, et de pouvoir déplacer le dispositif facilement. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un dispositif de mesure de la vitesse de chute de particules en suspension dans un fluide. Le dispositif présentant au moins une unité de mesure comprenant : - une colonne transparente apte à contenir un échantillon de fluide et de particules, la colonne s'étendant selon un axe longitudinal ; - des moyens pour mesurer l'absorbance de l'échantillon placés dans la colonne sur au moins trois hauteurs différentes de la colonne selon l'axe longitudinal, lesdits moyens comprenant : o au moins trois émetteurs d'un rayonnement électromagnétique, les émetteurs étant répartis selon l'axe longitudinal, chaque émetteur étant orienté selon un axe de rayonnement croisant la colonne à des hauteurs différentes sur la colonne ; o des récepteurs, dont le nombre est égal au nombre d'émetteurs et qui sont répartis selon l'axe longitudinal, chaque récepteur étant placé dans l'axe de rayonnement d'un émetteur, de manière à recevoir le rayonnement de l'émetteur correspondant après traversée de la colonne ; o des moyens de synchronisation entre les émetteurs et les récepteurs ; o une unité de traitement du signal des récepteurs, pour déterminer l'absorbance par l'échantillon dans la colonne du rayonnement émis successivement par chaque émetteur, dans un ordre déterminé par les moyens de synchronisation, et reçu par chaque récepteur, de manière à obtenir la vitesse de chute des particules et son évolution en fonction de la hauteur de la colonne et en fonction du temps, ladite évolution quantifiant une floculation des particules. Le dispositif permet alors de manière simple de caractériser les propriétés de floculation d'un échantillon, même pour des concentrations élevées. Les émetteurs sont par exemple de type diode électroluminescente, facilement disponibles et peu coûteux. De préférence, le rayonnement électromagnétique a une longueur d'onde comprise dans l'infrarouge, afin d'être absorbé par une large gamme de particules à analyser. Le dispositif peut en outre comprendre un préleveur automatique relié à la colonne. Le préleveur automatique peut alors prélever un échantillon de fluide et de particules dans un milieu à analyser pour remplir la colonne avant analyses, automatisant l'étape de prélèvement. De préférences la distance longitudinale entre l'axe de rayonnement de deux émetteurs successifs et adjacents est au plus de 5 cm. Par exemple, la distance longitudinale entre l'axe de rayonnement de deux émetteurs successifs et adjacents est de 1 cm, afin d'obtenir des résultats fiables. Selon un mode de réalisation, l'axe de rayonnement de chaque émetteur est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la colonne. La colonne comprend un niveau maximal d'échantillon correspondant à la position de la surface libre de l'échantillon dans la colonne pour un volume maximal déterminé d'échantillon. On définit alors un premier émetteur qui a alors son axe de rayonnement à une distance longitudinale maximale de 2 cm du niveau maximal d'échantillon, afin d'avoir une mesure le plus haut possible sur la colonne et fiabiliser les résultats. De même, on définit un dernier émetteur dont l'axe de rayonnement est à une distance longitudinale maximale de 1 cm du fond de la colonne, pour avoir une mesure le plus près possible du fond de la colonne, et là encore fiabiliser les mesures. En effet, la floculation caractérisant la variation de taille des particules qui chutent dans la colonne, avoir une première mesure caractérisant un état initial des particules et une dernière mesure caractérisant un état final des particules permet de rendre compte avec une fiabilité et une précision accrues le phénomène de floculation. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de mesure de la vitesse de chute de particules dans un fluide à l'aide du dispositif de mesure tel que présenté ci-dessus. Le procédé comprend notamment les étapes suivantes : - mise en place d'un échantillon comprenant des particules en suspension dans un fluide dans la colonne d'une unité de mesure, lancement d'un cycle de mesure comprenant : à partir d'un signal de départ d'un cycle, émission d'une impulsion d'un rayonnement électromagnétique sur la colonne successivement par chaque émetteur de l'unité de mesure, à partir d'un premier émetteur jusqu'à un dernier émetteur, o réception de l'impulsion émise par chaque émetteur par le récepteur correspondant après traversée de la colonne, o mesure de l'absorbance par l'échantillon des rayons envoyés par les émetteurs et reçus par les récepteurs correspondants, o répétition du cycle de mesure une pluralité de fois, o détermination de l'évolution de l'absorbance par l'échantillon en fonction de la position selon l'axe longitudinal sur la colonne et du temps, o détermination de la vitesse de chute des particules, o quantification de la floculation. Bien entendu, d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'exemples possibles de réalisation, présentée ci-après, et des figures ci-annexées sur lesquelles : - la figure 1 est une vue tridimensionnelle d'un exemple de réalisation d'un dispositif de mesure de la vitesse de chute de particule objet des revendications ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 1, la partie électronique étant représentée de manière schématique ; la figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1 ; la figure 4 est un chronogramme illustrant le fonctionnement d'émetteurs et de récepteurs du dispositif de la figure 1 ; - la figure 5 est un ensemble de courbes représentant des résultats obtenus grâce au dispositif de mesure des figures 1 à 4 sur un échantillon comprenant des particules sujettes au phénomène de floculation ; - la figure 6 est un ensemble de courbes similaire à celui de la figure 5, pour un échantillon contenant des particules non sujettes, ou peu, au phénomène de floculation, - la figure 7 est une représentation schématique d'une unique courbe tirée du schéma de la figure 5. Sur les figures 1 à 3, il est représenté dans différentes vues un exemple de réalisation d'un dispositif 1 de mesure de la vitesse de chute des particules. Le dispositif 1 comprend au moins une unité de mesure, comportant un bâti 2 formant logement pour une colonne 3 centrale, s'étendant selon un axe longitudinal L entre une extrémité 4 supérieure et un fond 5, et apte à contenir un échantillon à analyser. Plus précisément, le bâti 2 comprend une base 6 et un couvercle 7, reliés par des poutres 8 longitudinales. Le fond 5 de la colonne 3 est placé dans un renfoncement 9 de la base 6. La colonne traverse le couvercle 7, lequel maintient alors la colonne 3 sur une portion 10 extrême supérieure. La colonne 3 comprend alors une portion principale comprise entre la base 6 et le couvercle 7. L'extrémité 4 supérieure de la colonne 3 peut émerger au-delà du couvercle 7. La colonne 3 est alors maintenue dans une position sensiblement verticale. Le bâti peut être réalisé par exemple en métal, tel que l'acier ou l'aluminium, ou tout autre métal ou alliage. Le terme « vertical » fait référence ici à l'orientation naturelle des figures 1 à 3, dans lesquelles l'axe longitudinal de la colonne 3 est vertical. Les expressions et les termes « au dessus de », « sur », « en dessous de » et « sous » sont également pris en référence à l'orientation naturelle des figures 1 à 3, étant entendu que la base 6 est en dessous du couvercle 7. Dans ce qui suit, à des fins de simplification, la colonne 3 est confondue avec sa portion principale, étant entendue qu'une colonne s'étendant au-delà du couvercle 7 et / ou du fond 9 convient également. La colonne 3 est réalisée en matériau transparent pour des rayonnements des longueurs d'onde déterminées. Par exemple, la colonne est réalisée en verre ou en plexiglas ou tout autre matériau transparent à la lumière visible ; permettant éventuellement une surveillance à l'oail nu par un opérateur. Elle se présente de préférence sous la forme d'un tube, cylindrique à base circulaire, de sorte que la surface cylindrique 11 de la colonne 3 ne présente pas de coin ou autre discontinuité. Aux fins de mesures des vitesses de chute de particules, la colonne 3 présente une hauteur, c'est-à-dire une dimension selon l'axe longitudinale, de plusieurs centimètres, de préférence au-delà de 10 cm (centimètres), et par exemple 20 cm, avec un diamètre de 40 mm. De manière générale, le diamètre de la colonne 3 ne doit pas être trop faible pour pouvoir mettre en évidence le phénomène de floculation, tout en limitant l'encombrement. Le dispositif 1 comprend, pour chaque unité de mesure, des moyens pour mesurer l'absorbance de l'échantillon dans la colonne 3. Ces moyens d'analyse optique sont de préférence basés sur les mesures par transmission d'un rayonnement électromagnétique, et n'ont par conséquent pas de contact physique avec l'échantillon dans la colonne 3. Ainsi, les moyens pour mesurer l'absorbance comprennent une rangée, par exemple sous forme d'une barrette, d'au moins trois émetteurs 12, répartis longitudinalement, sur toute la hauteur de la colonne 3, entre la base 6 et le couvercle 7, et une rangée de récepteurs 13, répartis de manière similaire, également par exemple sous forme de barrette, de sorte que chaque récepteur 13 reçoit le rayonnement électromagnétique d'un récepteur 12 correspondant, après traversée de la colonne 3 centrale. Les émetteurs 12 et les récepteurs 13 sont placés à côté de la colonne 3, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas plongés dans l'échantillon dans la colonne 3. Plus précisément, chaque émetteur 12 émet un rayonnement électromagnétique orienté selon un axe de rayonnement R qui croise la colonne 3 centrale, c'est-à-dire qui n'est pas parallèle à l'axe L longitudinal. L'axe R de rayonnement peut être défini comme étant l'axe sur lequel le faisceau du rayonnement émis est centré. Par exemple, les axes de rayonnement R de chaque émetteur 12 sont perpendiculaires à l'axe longitudinal L. Les récepteurs 13 sont répartis de manière similaire à celle des émetteurs 12, de sorte que chaque récepteur 13 est apte à recevoir le rayonnement émis par un émetteur 12 lui correspondant, après que le rayonnement a traversé la colonne 3. La rangée de récepteurs 13 est alors par exemple diamétralement opposée à la rangée d'émetteurs 12. Par exemple, les barrettes d'émetteurs 12 et les barrettes de récepteurs 13 peuvent être fixés à des supports 8' fixées d'une part à la base 6 et d'autre part au couvercle 7 du bâti, et parallèles aux poutres 8 du bâti 2. Ainsi, les émetteurs 12 et les récepteurs 13 s'étendent sur toute la hauteur de la colonne 3, entre la base 6 et le couvercle 7. De plus, et comme il sera explicité plus loin, afin de pouvoir réaliser une mesure de la vitesse de chute des particules avec une précision accrue, les émetteurs 12 sont répartis de telle sorte qu'un premier émetteur 12a est placé sur la portion 10 extrême supérieure de la colonne 3 et un dernier émetteur 12b est placé au plus près du fond 5 de la colonne 3. Par « premier émetteur », on entend ici l'émetteur 12a dont l'axe R de rayonnement traverse l'échantillon dans la colonne 3 le plus proche de la surface libre de l'échantillon dans la colonne 3. Par dernier émetteur 12b, on entend ici l'émetteur 12b dont l'axe R de rayonnement est le plus proche du fond 5 de la colonne 3. Plus précisément, la colonne 3 centrale comprend un niveau 14 maximal d'échantillon correspondant à la position de la surface libre de l'échantillon dans la colonne 3 lorsque le volume d'échantillon introduit dans la colonne 3 est maximal. Le premier émetteur 12a est alors placé de sorte que l'axe R de rayonnement associé est au plus à 5 cm sous le niveau 14 maximal d'échantillon. En outre, les émetteurs 12 sont placés à une distance longitudinale les uns des autres inférieure à 5 cm, et de préférence inférieure à 1 cm, de sorte que même lorsque le niveau 14 maximal d'échantillon n'est pas atteint, il y a toujours un émetteur dont le rayon R de rayonnement sera au plus à 5 cm , et de préférence au plus à 2 cm, sous la surface libre de l'échantillon dans la colonne 3. De préférence, le premier émetteur 12a a son axe de rayonnement R à une distance longitudinale maximale au plus de 1 cm sous le niveau 14 maximal d'échantillon. De même, la distance longitudinale entre le fond 5 de la colonne 3 et le dernier émetteur 12b est au plus de 5 cm, et de préférence au plus de 1 cm. Ainsi, la quasi-totalité de l'échantillon dans la colonne 3 est traversé par les rayonnements des émetteurs 12 selon l'axe L longitudinal. Par exemple, la distance entre le premier émetteur 12a et le dernier émetteur 12b représente au moins 80% de la hauteur total de la colonne 3. Les émetteurs 12 sont par exemple du type diode, et émettent des impulsions de rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde correspond à celle pour laquelle la colonne 3 est transparente. Notamment, le rayonnement peut être dans le domaine de l'infrarouge. L'intensité des impulsions est réglable, par exemple en fonction de la concentration en particules de l'échantillon. Les récepteurs 13 sont alors par exemple de type photodiodes, et produisent, à partir du rayonnement reçu, un signal de sortie, par exemple un courant ou une tension, dont la force est proportionnelle à l'intensité du rayonnement reçu. Ainsi, le rayonnement émis par un émetteur 12 traverse l'échantillon dans la colonne 3, de sorte que son intensité est affaiblie en fonction des caractéristiques des particules, telles que leur concentration ou leur taille, sur le chemin du rayonnement. Plusieurs phénomènes peuvent être à l'origine de l'affaiblissement de l'intensité du rayonnement, comme l'absorbance ou encore la diffusion. Le matériau de la colonne 3 ainsi que sa surface 11 cylindrique permettent de s'assurer que la traversée de l'échantillon par le rayonnement est la cause principale, si ce n'est l'unique, à l'affaiblissement de l'intensité. Le rayonnement affaibli est ensuite reçu par un récepteur 13 correspondant, et transformé en signal caractérisant l'échantillon, ou plus précisément la tranche de l'échantillon traversée par le rayonnement. Le dispositif 1 comprend en outre des moyens 15 de synchronisation entre les émetteurs 12 et les récepteurs 13, de sorte que le fonctionnement des émetteurs entre eux est synchronisé, le fonctionnement des récepteurs 13 entre eux est synchronisé, et le fonctionnement entre les émetteurs 12 et les récepteurs 13 est également synchronisé. Enfin, le dispositif comprend une unité 16 de traitement du signal, reliée aux récepteurs 13 pour enregistrer le signal reçu et le traiter. Les moyens 15 de synchronisation et l'unité 16 de traitement de signal peuvent être regroupés au sein d'un même système informatique. L'échantillon peut être introduit manuellement dans la colonne 3. Par exemple, le couvercle 7 du bâti 2 est muni d'une ouverture 17, coïncidant avec une ouverture de la colonne 3 à son extrémité 4 supérieure. Un opérateur peut alors remplir la colonne 3 avec l'échantillon de son choix. La colonne 3 peut également être remplie alors qu'elle n'est pas en place dans le bâti, puis mise en place dans le logement 9 du fond 5 par l'ouverture 16 du couvercle 7. En variante, et de manière avantageuse, le dispositif 1 comprend un préleveur automatique et portable au sein duquel est placée l'unité de mesure, comprenant la colonne 3 et les émetteurs 12 et les récepteurs 13. Le préleveur permet d'automatiser le prélèvement de l'échantillon. Le dispositif 1 muni du préleveur est par exemple installé sur site, directement à proximité du milieu à étudier. Le préleveur est disposé de manière à prélever directement l'échantillon dans le milieu à étudier. Par exemple, le dispositif 1 est installé à côté du lit d'une rivière, et le préleveur est disposé pour prélever l'eau du fleuve au moyen d'une pompe et remplir la colonne 3. Le préleveur peut être réglé pour prélever un volume réglable d'échantillon, de manière à atteindre un niveau 14 maximal d'échantillon déterminé. Le dispositif 1 peut également comprendre des moyens de vidange de la colonne 3 automatisés. Des moyens de commande prévus à cet effet permettent alors au dispositif 1 de mesure de fonctionner de manière autonome, sur plusieurs jours, en effectuant l'analyse de plusieurs échantillons, dont les résultats sont enregistrés, par exemple dans l'unité 16 de traitement du signal. Le dispositif 1 de mesure a été décrit ci-dessus dans le cas où il comprend une unité de mesure. Toutefois, le dispositif 1 pourra comprendre une pluralité de mesure, c'est-à-dire une pluralité de colonnes 3 associées à des rangée d'émetteurs 12 et de récepteurs. Chaque unité peut comprendre ces propres éléments, ou en partager avec d'autres unités. Par exemple, une rangée d'émetteurs 12 pourra être associée à plusieurs colonnes 3. Les moyens 15 de synchronisation et l'unité 16 de traitement di signal peuvent également être associés aux émetteurs et aux récepteurs de plusieurs unités. Grâce au dispositif 1 de mesure ainsi décrit, il est possible de mesurer la vitesse de chute de particules en tenant compte du phénomène de floculation, afin de quantifier ce phénomène. A cet effet, un échantillon, prélevé manuellement par un opérateur ou de manière automatique par un préleveur directement relié à la colonne 3, est introduit dans la colonne 3 d'une unité de mesure du dispositif 1. A partir d'un signal de départ, un cycle de mesure est lancé. Le signal de départ peut être donné immédiatement après l'introduction de l'échantillon dans la colonne 3 jusqu'au niveau 14 maximal d'échantillon voulu, notamment par le préleveur, ou peut être donné sur commande d'un opérateur, après avoir secoué l'échantillon, pour que les particules se répartissent dans la colonne 3. Le signal de départ est pris en compte par les moyens 15 de synchronisation, lesquels commandent alors l'émission par les émetteurs 12 d'un rayonnement électromagnétique. Chaque émetteur 12, à partir du premier émetteur 12a jusqu'au dernier émetteur 12b, émet, successivement, à son tour, une impulsion du rayonnement, d'une brève durée. Les moyens 15 de synchronisation commandent également les récepteurs 13, pour que chaque récepteur 13 reçoive l'impulsion envoyée par l'émetteur 12 lui correspondant, après avoir traversé la colonne 3. Lors de la traversée de l'échantillon dans la colonne 3, l'impulsion du rayonnement d'un émetteur 12 est en partie absorbée ou diffusée ou déviée, de sorte que seule une partie est reçue par le récepteur 13 correspondant. Les moyens 15 de synchronisation permettent de s'assurer que le rayonnement reçu par un récepteur 13 correspond à une impulsion émise par un émetteur 12 précis. Ainsi, à chaque signal obtenu par un récepteur 13 correspond une hauteur, c'est-à-dire une position selon l'axe longitudinal, sur la colonne 3. En d'autres termes, à chaque mesure correspond un couple émetteur 12 / récepteur 13. L'absorbance est considérée ici comme étant la cause principale à l'affaiblissement du rayonnement électromagnétique traversant l'échantillon dans la colonne 3. L'unité 16 de traitement enregistre alors, sur un cycle, le signal reçu par chaque récepteur 13, et détermine l'absorbance de l'impulsion par l'échantillon. La mesure par absorbance est particulièrement adaptée pour des échantillons dont la concentration en particules est de quelques grammes par litre et peut atteindre des concentrations très élevées, jusqu'à 500 g/L, rendant le dispositif particulièrement adapté à la mesure de vitesse de chute des sédiments dans des milieux à forte concentration, tels que les rivières de montagne ou les réseaux d'eaux usées. En outre, le montage des émetteurs 12 et des récepteurs 13 pour effectuer la mesure par absorbance est simple et robuste. Le dispositif 1 se révèle ainsi peu coûteux, et peut être installé à l'extérieur, par exemple à côté d'un cours d'eau, sans précaution particulière, et ce pour plusieurs jours. Eventuellement, le bâti 2 du dispositif 1 peut former un compartiment fermé, protégeant la colonne 3, les émetteurs 12 et les récepteurs 13 des éléments naturels, par exemple la lumière extérieure, la pluie, le vent, ou encore les animaux lorsque le dispositif 1 est laissé plusieurs jours sur place. En variante, le dispositif 1 de mesure est intégré dans la structure du préleveur automatique, laquelle protège alors le dispositif 1 de mesure. Cependant, d'autres techniques de mesure peuvent être adaptées sur le dispositif 1 de mesure, telles que les mesures de diffusion, de rétrodiffusion ou encore l'analyse des motifs de diffraction. Plusieurs cycles de mesure sont répétés, de manière à obtenir l'absorbance de l'échantillon en fonction du temps et de la hauteur. Les cycles peuvent être répétés très rapidement les uns à la suite des autres. En effet, l'impulsion émise par le dernier émetteur 12b à la fin d'un cycle peut être suivie quasiment immédiatement, en pratique quelques microsecondes après, en tout cas dans un délai réglable, par une impulsion émise par le premier émetteur 12a pour commencer le cycle suivant. Les cycles sont répétés sur des périodes allant quelques secondes ou minutes à quelques jours. Un exemple numérique va maintenant être décrit pour plus de précision, dans le cas où l'échantillon est un mélange d'un fluide et de particules en suspension. Il s'agit notamment d'un échantillon d'eau comprenant des sédiments en suspension. La figure 4 indique le chronogramme des commandes d'impulsions de rayonnement pour un cycle de 4,8 ms (millisecondes), pour un dispositif 1 de mesure comprenant seize émetteurs 12 répartis régulièrement sur la hauteur de la colonne 3, et seize récepteurs 13 correspondants. La colonne mesure 20 cm de hauteur, et les émetteurs 12 et les récepteurs 13 sont répartis tous les 1 cm. A partir d'un signal de départ, une commande CD[1] est envoyée au premier émetteur 12a pour émettre une impulsion. La durée d'une impulsion est par exemple de 0,1 ms. Une commande CD[2] est ensuite envoyée à l'émetteur suivant, et ainsi de suite, jusqu'à une commande CD[16] dernier émetteur 12b. La durée entre la fin d'une impulsion d'un émetteur 12 et le début de l'impulsion de l'émetteur suivant est par exemple de 0,2 ms. Les récepteurs 13 fournissent ainsi l'absorbance en fonction de la hauteur sur la colonne 3 et en fonction du temps. La mesure d'absorbance par chaque récepteur 13 peut être améliorée en réalisant également une mesure en l'absence d'émission de rayonnement par l'émetteur 12 lui correspondant, immédiatement après la réception d'une l'impulsion. Le signal obtenu sans impulsion est ensuite retranché au signal obtenu avec impulsion, permettant d'éliminer l'influence éventuelle de rayonnement parasite extérieur. La figure 5 représente le résultat obtenu pour des cycles de mesure répétés sur 3000 s, et illustrant la variation de l'absorbance de l'échantillon dans la colonne 3 en fonction du temps et de la hauteur sur la colonne 3, la hauteur zéro correspondant au niveau 14 maximal d'échantillon, c'est-à-dire la surface libre de l'échantillon dans la colonne 3. L'échantillon analysé est un mélange d'eau et de sédiments pour une concentration d'environ 1,5 gramme par litre. L'axe R de rayonnement des émetteurs 12 est perpendiculaire à l'axe L longitudinal de la colonne 3. L'absorbance diminue avec le temps, indiquant que les particules sont initialement en suspension dans le fluide, puis qu'elles retombent au fond de la colonne 3. L'absorbance, au cours d'un cycle de mesure, varie également en fonction de la hauteur sur la colonne 3, l'absorbance étant plus élevée vers le fond de la colonne 3, où s'accumulent les particules. La vitesse de chute des particules peut ainsi être déterminée. En effet, des expériences en laboratoire ont démontré qu'il est possible de distinguer des classes de particules, c'est-à-dire que les particules d'une classe chutent à des vitesses différentes de celles des particules d'une autre classe, à partir de l'absorbance : à une absorbance donnée, ou en d'autres termes à iso-absorbance, correspond une classe de particules. Dès lors, grâce à la pluralité de cycles de mesure, il est possible de suivre virtuellement une classe de particules dans leur chute en suivant l'absorbance. A iso-absorbance, on obtient une courbe de la hauteur en fonction du temps. Six courbes à iso-absorbance sont repérées sur la figure 5. On observe ainsi que la vitesse de chute varie en fonction de la hauteur. Plus précisément, on observe que la courbe comprend, à partir de la surface libre de l'échantillon dans la colonne 3, une première portion sensiblement droite, correspondant au début de la chute, puis une portion incurvée dans une deuxième portion, correspondant à la fin de la chute, et caractéristique du phénomène de floculation. A titre comparatif, la figure 6 illustre les résultats obtenus à l'aide du dispositif 1 de mesure pour un échantillon d'eau dans lequel des billes de verre ont été introduites. Les billes de verre sont choisies précisément car elles ne sont pas sensibles au phénomène de floculation : elles ne s'agglomèrent pas entre elles du fait du caractère inerte du verre. Les courbes à iso-absorbance sont sensiblement droites tout du long, du début à la fin, indiquant que la vitesse de chute ne varie pas avec la hauteur, et donc qu'il n'y a pas floculation. Ainsi, de manière générale, lorsqu'une courbe d'iso-absorbance comprend au moins trois points non alignés, on peut parler de floculation. Plus précisément, sur une courbe d'iso-absorbance, la tangente au premier point de mesure, c'est-à-dire à la mesure issue de l'impulsion émise par le premier émetteur 12a, le plus haut sur la colonne 3, fournit une vitesse initiale, notée v,. La tangente au dernier point de mesure, c'est-à-dire à la mesure issue de l'impulsion émise par le dernier émetteur 12b, le plus bas sur la colonne 3, fournit une vitesse finale, vf Grâce à la connaissance de la vitesse initiale v, et de la vitesse finale vf, le phénomène de floculation est mis en évidence et quantifié : les particules s'agglomérant par le phénomène de floculation ont une vitesse de chute qui devient de plus en plus grande au fur et à mesure qu'elles s'agglomèrent et deviennent plus lourdes. Il est alors possible de quantifier la floculation et de caractériser un échantillon par un indice If de floculation. Par exemple, l'indice Ifl de floculation peut être construit pour correspondre à l'augmentation relative de la vitesse de chute le long d'une courbe d'iso-absorbance : - f (1) I fi= vi La vitesse v, initiale peut être déterminée simplement en considérant respectivement la tangente au point le plus haut de la courbe d'iso-absorbance et la vitesse vf finale peut être de même déterminée en considérant la tangente au point le plus bas sur la même courbe d'iso-absorbance. L'indice Ifl de floculation est alors défini pour différentes absorbances, au choix de l'opérateur qui peut lui-même déterminer le nombre de courbes d'iso-absorbance à considérer. L'indice Ifl de floculation peut également être déterminé par un ajustement linéaire, consistant à déterminer, pour chaque iso-absorbance, deux séries de mesures, respectivement aux instants 1. ttt t4 et t5, t6, t t t9 et aux profondeurs z0, z1, z2, t0, .1, t2, t3, -4 -- -5, -6, -7, -8, z3, z4 et z5, z6, z7, z8, z9. Par exemple, z0 correspond à la hauteur la plus proche de la surface libre de l'échantillon dans la colonne 3 pour laquelle on obtient une mesure d'absorbance, et z9 correspond à la hauteur la plus proche du fond de la colonne 3 pour laquelle on obtient une mesure d'absorbance. Un ajustement linéaire selon la méthode des moindres carrés sur les deux séries est alors réalisé : zn=y, xtn+b, pour n = [0, ..., 4], (2) zn = vf x tn +111 pour n = [4, ... , 9], (3) b, et bf étant des constantes. La vitesse v, initiale est alors la moyenne calculée par la méthode des moindres carrés appliquée à la formule (2) et la vitesse vf finale est alors la calculée par la méthode des moindres carrés appliquée à la formule (3). Sur la figure 5, on a représenté en trait continu la droite représentative de la vitesse v, initiale et la droite représentative de la vitesse vf finale pour différentes courbes d'iso absorbance, les droites étant obtenues par la méthode d'ajustement linéaire. Pour appliquer cette méthode de calcul et obtenir des résultats fiables, cinq mesures pour chacune des deux séries doivent avantageusement être enregistrées. Or, la vitesse de chute des particules est en principe moins importante à proximité de la surface libre de l'échantillon dans la colonne 3 que vers le fond de la colonne 3. Par conséquent, l'écart selon la hauteur de la colonne 3 entre deux mesures est de préférence moins important pour la première série de mesures que pour la deuxième série de mesures. Ainsi, les cinq premiers émetteurs 12 peuvent par exemple être répartis tous les 0,5 cm à partir du premier émetteur 12a, et les cinq derniers émetteurs 12 peuvent être plus espacés, par exemple tous les 2 cm, jusqu'au dernier émetteur 12b. La figure 7 illustre cette contrainte. La figure 7 représente de manière schématique une courbe, extraite de la figure 5 par exemple, de la hauteur sur la colonne en fonction du temps, à iso absorbance c'est-à-dire la vitesse de chute pour une unique classe de particules. Il est également représenté en gris foncé sur la figure 7 la formation de la couche de particules au fond de la colonne, à travers laquelle les impulsions ne passent pas. La pente de la courbe augmente au fur et à mesure qu'on s'approche du fond de la colonne 3, à cause, on l'a vu, du phénomène de floculation. Ainsi, pour pouvoir caractériser au mieux la portion de la courbe où la pente est la plus faible, c'est-à-dire à proximité de la surface libre de l'échantillon il faut que les émetteurs 12 et les récepteurs 13 soient à une distance suffisamment faible pour obtenir la vitesse de chute de manière fiable. On a ainsi indiqué par HO, H1, H2, H3 et H4 les hauteurs auxquelles une mesure est effectuée pour obtenir la première série. A l'inverse, la portion de la courbe vers le fond de la colonne peut être caractérisée avec des mesures plus espacées, pour lesquelles on a indiqué par H5, H6, H7, H8 et H9 les hauteurs pour obtenir les mesures de la deuxième série. L'indice In de floculation ainsi calculé permet de quantifier la floculation de manière précise, et reflète la réalité. En effet, par exemple un indice If1 de floculation égal à trois indique que les particules floculées en bas de la colonne 3 chutent trois fois plus rapidement à proximité du fond de la colonne 3 qu'à proximité de la surface libre de l'échantillon dans la colonne 3. Lorsque l'écart selon la hauteur de la colonne 3 entre deux mesures est trop important pour permettre un ajustement linéaire, une méthode alternative consiste à se baser sur une seule hauteur de mesure. Il n'est alors plus question d'obtenir une vitesse de chute des particules, mais le but est d'obtenir une sous estimation de celle- ci. A cet effet, une vitesse wi, estimée est associée à chaque mesure par un récepteur 13 indicé n. La vitesse wi, estimée est définie comme le rapport de la hauteur zi, de l'émetteur 13, ou du récepteur correspondant 12 puisqu'il est à la même hauteur, et du temps ti, auquel le signal du récepteur n prend la valeur d'absorbance choisie : z /en (4) n En pratique, lorsque la formule (4) est appliquée pour un récepteur 13 proche de la surface libre de l'échantillon dans la colonne 3, par exemple pour le premier récepteur 13a, il est considéré que la vitesse w, estimée obtenue est assez proche de la vitesse de chute réelle des particules dans cette portion de la colonne. Lorsque la formule (4) est appliquée pour un récepteur 13 proche du fond de la colonne 3, par exemple pour le dernier récepteur 13b, alors la vitesse wf estimée obtenue n'a pas de signification physique. Cependant, les vitesses w, et wf estimées permettent tout de même de calculer un indice IQ de floculation porteur de sens physique : w. - (5) s En variante, les deux méthodes exposées ci-dessus peuvent être combinées pour obtenir un indice If3 de floculation plus robuste : V - If3 f V f (6) La formule (6) ne fait pas intervenir la vitesse initiale v, ou w' de sorte qu'elle permet de quantifier la floculation lorsque la mesure des vitesses v, ou w, de chute initiales n'est pas satisfaisante. La valeur numérique des indices Ifl, Ife, lf3 de floculation obtenue à partir des trois formules (1), (5) et (6) présentées ci-dessus peut être différente. Cependant, leur évolution relative est sensiblement similaire. Par conséquent, même en utilisant des formules différentes pour quantifier la floculation de différents matériaux, il est possible de les comparer. Pour des billes de verre, on obtiendra des indices de floculation proche de 0, par exemple compris entre -0,5 et 1. Pour des particules d'argiles très floculantes on obtiendra des indices de floculation allant de quelques dizaines à quelques centaines. Plus le nombre de couple d'émetteurs 12 / récepteurs 13 est important, plus la qualité des résultats obtenus est importante et permet de rendre compte de a réalité du phénomène de floculation. Par exemple, pour des échantillons de concentration très élevée, c'est-à-dire de plusieurs grammes par litre, l'impulsion émise par les émetteurs 12 proches du fond de la colonne 3 traverse une couche de particules déjà déposées au fond. Le signal obtenu par les récepteurs 13 correspondants est nul et non exploitable. Il faut donc pouvoir éliminer les résultats obtenus par ces récepteurs 13, tout en conservant un nombre suffisant de récepteurs 13 pour lesquels le signal est exploitable, hors de la couche de particules déposées. Il résulte de la description ci-dessus que le dispositif 1 de mesure peut ainsi être mis en oeuvre in situ, c'est-à-dire directement à proximité du milieu à analyser, à l'inverse des techniques qui se font totalement en laboratoire. Par exemple, le dispositif 1 peut être placé sur la rive d'un cours d'eau, le préleveur automatique remplissant la colonne 3 sur commande. Aucune étape de transport n'est requise. L'analyse peut être effectuée immédiatement après le prélèvement, c'est-à-dire dès que la colonne 3 est remplie d'une quantité déterminée de fluide et de particules. Ainsi, le phénomène de floculation peut être mis en évidence sur un échantillon reflétant une image exacte du milieu analysé. La vitesse de chute des particules ainsi mesurée présente une précision accrue. En particulier, il est possible de voir son évolution en fonction du temps et de la profondeur. Le délai pour réaliser un cycle est de quelques millisecondes, et le cycle suivant peut être entrepris quasiment immédiatement, de sorte que des particules ayant des vitesses de chute élevées, de l'ordre du centimètre par seconde, peuvent être analysées à l'aide du dispositif 1 de mesure. Le dispositif 1 de mesure pouvant être mis en oeuvre sur de longues durées de plusieurs heures, il est également adapté à l'analyse de particules ayant des vitesses de chute plus faible, par exemple de l'ordre du micromètre par seconde, voire en dessous. L'échantillon analysé peut présenter une concentration en particules supérieure au gramme par litre, voire allant jusqu'à plusieurs centaines de grammes par litre, le rendant particulièrement adapté à l'analyse des cours d'eau en milieu montagneux. Le dispositif 1 de mesure se présente sous la forme par exemple d'une boîte incorporant une ou plusieurs unités de mesure, c'est-à-dire la ou les colonnes 3, les émetteurs 12, les récepteurs 13 et éventuellement la fonction de préleveur. Le dispositif 1 de mesure est donc particulièrement facile à transporter et peut rapidement être déplacé d'un point d'analyse à un autre. Le déploiement sur site du dispositif 1 de mesure est également aisé, car aucun montage supplémentaire ni aucun traitement de l'échantillon n'est nécessaire. Eventuellement, le dispositif 1 de mesure comprend des moyens pour être relié à des moyens informatiques pouvant récolter les résultats obtenus et les traiter de manière plus avancée que par l'unité 16 de traitement du signal. Le dispositif 1 de mesure peut être appliqué à différents types de matériaux en suspension sous forme de particule, dans des fluides également de nature variée, pour des coefficients de floculation variés. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de mesure de la vitesse de chute de particules en suspension dans un fluide, le dispositif (1) présentant au moins une unité de mesure comprenant : une colonne (3) transparente apte à contenir un échantillon de fluide et de particules, la colonne s'étendant selon un axe (L) longitudinal ; des moyens pour mesurer l'absorbance de l'échantillon placés dans la colonne (3) sur au moins trois hauteurs différentes de la colonne (3) selon l'axe (L) longitudinal, lesdits moyens comprenant : ^ au moins trois émetteurs (12) d'un rayonnement électromagnétique, les émetteurs étant répartis selon l'axe (L) longitudinal, chaque émetteur (12) étant orienté selon un axe (R) de rayonnement croisant la colonne (3) à des hauteurs différentes sur la colonne (3) ; des récepteurs (13), dont le nombre est égal au nombre d'émetteurs (12) et qui sont répartis selon l'axe (L) longitudinal, chaque récepteur (13) étant placé dans l'axe (R) de rayonnement d'un émetteur (12), de manière à recevoir le rayonnement de l'émetteur correspondant après traversée de la colonne (3) ; ^ des moyens (15) de synchronisation entre les émetteurs (12) et les récepteurs (13) ; ^ une unité (16) de traitement du signal des récepteurs, pour déterminer l'absorbance par l'échantillon dans la colonne (3) du rayonnement émis successivement par chaque émetteur (12), dans un ordre déterminé par les moyens (15) de synchronisation, et reçu par chaque récepteur (13), de manière à obtenir la vitesse de chute des particules et son évolution en fonction de la hauteur de la colonne (3) et en fonction du temps, ladite évolution quantifiant une floculation des particules. 2. Dispositif (1) de mesure selon la revendication 1, dans lequel les émetteurs (12) sont de type diode électroluminescente. 3. Dispositif (1) de mesure selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le rayonnement a une longueur d'onde comprise dans l'infrarouge. 4. Dispositif (1) de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un préleveur automatique relié à la colonne (3), le préleveur automatique étant apte à prélever un échantillon de fluide et de particules dans un milieu à analyser pour remplir la colonne (3) avant analyses. 5. Dispositif (1) de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la distance longitudinale entre l'axe (R) de rayonnement de deux émetteurs (12) successifs et adjacents est au plus de 5 cm. 6. Dispositif (1) de mesure selon la revendication 5, dans lequel la distance longitudinale entre l'axe (R) de rayonnement de deux émetteurs (12) successifs et adjacents est de 1 cm 7. Dispositif (1) de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'axe (R) de rayonnement de chaque émetteur (12) est perpendiculaire à l'axe (L) longitudinal de la colonne (3). 8. Dispositif (1) de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la colonne (3) comprend un niveau (14) maximal d'échantillon correspondant à la position de la surface libre de l'échantillon dans la colonne (3) pour un volume maximal déterminé d'échantillon, un premier émetteur (12a) ayant son axe (R) de rayonnement à une distance longitudinale maximale de 2 cm du niveau (14) maximal d'échantillon. 9. Dispositif (1) de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'axe (R) de rayonnement d'u dernier émetteur (12b) est à une distance longitudinale maximale de 1 cm du fond (5) de la colonne (3) . 10. Procédé de mesure de la vitesse de chute de particules dans un fluide à l'aide du dispositif (1) de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant les étapes suivantes :mise en place d'un échantillon comprenant des particules en suspension dans un fluide dans la colonne (3) d'une unité de mesure, lancement d'un cycle de mesure comprenant : à partir d'un signal de départ d'un cycle, émission d'une impulsion d'un rayonnement électromagnétique sur la colonne (3) successivement par chaque émetteur (12) de l'unité de mesure, à partir d'un premier émetteur (12a) jusqu'à un dernier émetteur (12b), réception de l'impulsion émise par chaque émetteur (12) par le récepteur (13) correspondant après traversée de la colonne (3), - mesure de l'absorbance par l'échantillon des rayons envoyés par les émetteurs (12) et reçus par les récepteurs (13) correspondants, répétition du cycle de mesure une pluralité de fois, détermination de l'évolution de l'absorbance par l'échantillon en fonction de la position selon l'axe (L) longitudinal sur la colonne (3) et du temps, détermination de la vitesse de chute des particules, quantification de la floculation.