Brevet FR3065077A1 — publié le 20181012

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de cap- teur optique pour mesurer une concentration de fluide ainsi que l'application d'un tel dispositif de capteur optique. Etat de la technique Les dispositifs de capteur optique mesurant des concentrations de fluide, c'est-à-dire des concentrations de liquide ou de gaz telle que, par exemple, la concentration de dioxyde de carbone ont de multiples applications, par exemple la surveillance de la qualité de l'air ou le domaine de la technique de sécurité. En spectroscopie optique on dispose maintenant de dispositifs de capteur qui sont très compacts et économiques. La figure 6 est une vue en coupe schématique servant à décrire un exemple de dispositif de capteur optique. A la figure 6, la référence Q désigne une source lumi- neuse, par exemple une source laser. Le faisceau lumineux émis par la source lumineuse Q est conduit à travers une zone absorbante A dans le fluide à détecter et en sortie de la zone absorbante A le faisceau lumineux traverse un filtre optique F pour arriver ensuite sur une instal- lation de détecteur D reliée à une électronique d'exploitation E. Dans le cas le plus simple, l'électronique d'exploitation E détermine, en fonction de la perte d'intensité de la lumière émise par la source lumineuse Q, la concentration du fluide à détecter dans la zone absorbante A. La zone absorbante A est un chemin optique fixe, de lon- gueur optique définie. La longueur optique est adaptée selon les néces- sités des applications du point de vue de la nature et de la résolution du fluide examiné. S'il faut, par exemple, mesurer différentes matières ayant des concentrations différentes, on utilisera pour cela deux chemins optiques fixes, différents et des composants de capteur correspon- dants. Les optiques figées ayant des chemins optiques fixes ne permettent qu'un ajustage fin, imposé, de la sensibilité (paramètre d'absorption) d'un tel dispositif de capteur optique. En outre, ils ont un encombrement significativement plus grand pour réaliser plusieurs chemins optiques avec des composants optiques correspondants. 3065077 2 Pour utiliser un tel dispositif de capteur optique en combinaison avec un filtre linéaire, qui a, de manière caractéristique, une taille de plusieurs millimètres carrés nécessitant l'utilisation d'un réseau de capteurs sélectifs en longueur d'onde, il faut répartir la puis- 5 sance de la source optique sur toute la surface. Pour cela, il faut, de manière caractéristique, une source ayant un angle d'ouverture important et une forte puissance, c'est-à-dire qu'il faut plusieurs sources lumineuses pour avoir la puissance optique requise sur tous les pixels du réseau de capteurs. 10 Le document WO 2005/045404 Al décrit un capteur de gaz à infrarouge mesurant une concentration de gaz en faisant passer le rayonnement infrarouge à travers un trajet absorbant rempli du gaz à mesurer. Un premier filtre est associé à une première unité de saisie et un second filtre est détecté par une seconde unité de saisie ; la concen- 15 tration du gaz se mesure à partir de la différence de l'intensité des rayonnements ainsi détectés. Le document DE 10 2004 044 145 B3 décrit un module de réflecteur d'un capteur de gaz photométrique avec une source de rayonnement et un premier réflecteur pour la déviation du rayonnement 20 en provenance de la source de rayonnement vers un second réflecteur. Ce second réflecteur dévie le faisceau provenant du premier réflecteur vers un détecteur. On connaît également d'autres dispositifs de capteur op- tique pour mesurer une concentration en fluide à l'aide de chemins op- 25 tiques fixes utilisant des réflecteurs comme cela est connu selon les document DE 103 60 215 Al et DE 10 2015 212 870 Al. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un dispositif de cap- teur optique pour mesurer la concentration d'un fluide comprenant au 30 moins une chambre à échantillon au moins partiellement fermée pour recevoir un fluide à analyser, une source de rayonnement pour émettre un faisceau de mesure dans la chambre à échantillon et une installation de détecteur pour détecter le faisceau de mesure ayant traversé la chambre à échantillon et une installation de déflexion mobile, comman- 35 dée, placée entre la source de rayonnement et l'installation de détec- 3065077 3 teurs, cette installation de déflexion déviant le faisceau de mesure pour qu'il parcoure différents trajets absorbant dans la chambre à échantillon. L'invention a également pour objet l'application du dispo- 5 sitif de capteur tel que défini ci-dessus caractérisée en ce que l'installation de déflexion mobile est commandée pour que le faisceau de mesure traverse de manière dynamique les différents trajets absorbants. L'idée de base de la présente invention repose sur 10 l'utilisation d'un micro-miroir mobile installé dans le trajet absorbant d'un dispositif de capteur optique pour réaliser ainsi des trajets optiques différents, c'est-à-dire des longueurs différentes de trajet optique par des trajets absorbants de longueurs différentes. Par le mouvement du miroir et par des réflexions appropriées sur des surfaces réfléchis- 15 santes dans le trajet du faisceau, on modifie de manière efficace la lon- gueur du trajet dans le fluide à détecter. Cela permet de modifier le comportement absorbant ou le comportement de transmission du fluide. Ce comportement absorbant ou de transmission se décrit dans sa forme la plus simple par la loi de Lambert-Beer-Bouguer qui, par 20 exemple pour CO2, en liaison avec de l'air, décrit l'intensité dépendant du trajet optique par la formule suivante : I(x)=I(0)xe-k(ÂjxCx1 Dans cette formule 25 k(À) représente le coefficient d'extinction du fluide dépendant de la longueur d'onde, C représente la concentration du gaz, et 1 représente la longueur du trajet absorbant. A partir de cette relation il apparaît que pour une concen- 30 tration constante dans le fluide à détecter, on peut produire une modifi- cation de la transmission en modifiant le trajet de la lumière dans le fluide. Cela permet d'adapter la résolution du dispositif de capteur optique à la concentration en matière du fluide. La variabilité du trajet se réalise selon l'invention à l'aide 35 d'un ou plusieurs éléments réfléchissant ou de transmission, mobiles 3065077 4 installés dans le trajet du faisceau à l'intérieur du dispositif de capteur optique. Les éléments mobiles permettent soit directement, soit en liaison avec d'autres surfaces de réflexion ou de transmission optique, de régler la longueur du chemin optique dans le fluide. Cela permet de 5 multiples variations pour des applications les plus diverses. L'invention permet notamment une conception souple pour la mesure du trajet de rayonnement ou du chemin optique d'un dispositif de capteur optique pour mesurer une concentration de fluide ; le chemin optique avec un élément mobile suffit pour transformer les 10 besoins, différents quant à la nature de la matière et à la résolution de la mesure. Les chemins ou trajets optiques peuvent également être modifiés de manière dynamique à la demande, par exemple en utilisant un filtre linéaire on peut choisir la longueur d'onde par la position cor- 15 respondante du chemin optique. L'invention doit également permettre de réaliser des fonctions d'autodiagnostic qui ne sont pas possibles avec des chemins optiques fixes. Pour cela, on utilise la relation non linéaire de la loi de Lambert-Bert-Bouger. Cela permet d'obtenir des points d'appui supplé- 20 mentaires pour l'autodiagnostic. Le micro-miroir mobile permet une modification rapide et précise du chemin avec les possibilités de calibrage de chemin. En utilisant des surfaces partiellement réfléchissantes ou partiellement transmissibles on pourra avoir en même temps plusieurs chemins optiques. 25 Selon un développement préférentiel, la chambre à échantillon comporte une première installation de réflecteurs fixes qui réfléchit sur l'installation de détecteur le faisceau de mesure émis par la source de rayonnement et l'installation de déflexion mobile peut diriger le faisceau de mesure sur plusieurs zones de surface, différentes, de la 30 première installation de réflecteurs fixes pour avoir des trajets absor- bants différents. Cela permet de réaliser des chemins optiques continus ou discrets avec une construction très compacte pour de tels chemins différents. 3065077 5 Selon un autre développement préférentiel, la première installation de réflecteur fixe a une surface courbe munie d'un revêtement réfléchissant et elle définit plusieurs zones de surface, différentes ce qui permet de varier en continu les chemins optiques. 5 Selon un autre développement préférentiel, la surface courbe est formée pour que le faisceau de mesure soit orienté sur l'installation de détecteurs indépendamment de la zone de surface qu'il rencontre ce qui permet de réaliser une installation de détecteurs compacte. 10 Selon un autre développement préférentiel la première installation de réflecteurs fixes a une surface courbe avec des évidements étagés et des segments courbes interposés sur lesquels se trouve le revêtement réfléchissant et qui réalise les différentes zones de surface. Cela permet de varier les chemins optiques de manière discrète. 15 Selon un autre développement préférentiel, l'installation de réflecteurs fixes a une cavité et le faisceau de mesure est orienté sur une zone de surface dans la cavité pour une réflexion multiple du faisceau de mesure sur d'autres zones de surface dans la cavité avant que le faisceau de mesure n'arrive sur l'installation de détecteurs. On peut 20 ainsi allonger fortement le chemin optique. Selon un autre développement préférentiel du dispositif de capteur optique, la chambre à échantillon comporte au moins une seconde installation de réflecteurs fixes et le faisceau de mesure est orienté sur plusieurs zones de surface, différentes, pour avoir des ré- 25 flexions multiples du faisceau de mesure sur au moins une seconde installation de réflecteurs fixes et sur au moins une autre zone de surface de la première installation de réflecteurs fixes avant que le faisceau de mesure n'arrive sur l'installation de détecteurs. Cela augmente également la longueur du chemine optique tout en conservant la compacité 30 du dispositif. Selon un autre développement préférentiel, l'installation de déflecteur mobile est dans la chambre à échantillon et l'installation de détecteurs (D') comporte un réseau de détecteurs que le faisceau de mesure balaie avec l'installation de déflecteur mobile selon plusieurs 3065077 6 trajets absorbants différents. On peut ainsi réaliser un réseau de détecteurs sans avoir à augmenter la puissance du faisceau de mesure. Selon un autre développement préférentiel, on utilise un filtre à longueurs d'ondes sélectives notamment un filtre linéaire va- 5 riable, muni du réseau de détecteurs. Le micro-miroir mobile permet de résoudre le problème de la répartition de la puissance sur la surface d'un filtre linéaire à longueur d'onde sélective. Dans ce cas, le micro-miroir permet de balayer la surface du filtre et ainsi de répartir ponctuellement à la demande, la puissance sans avoir à appliquer la même 10 puissance à toute la surface. En outre, cela permet d'améliorer le ba- layage du paramètre optique du système et offre de nouvelles options pour la détection de plusieurs propriétés d'un fluide analysé. Selon un autre développement préférentiel, une seconde installation de réflecteurs fixes entre la source de rayonnement et 15 l'installation de déflexion mobile, cette source regroupant le faisceau de mesure émis par la source de rayonnement sur l'installation de déflexion mobile et permet de regrouper efficacement le faisceau de mesure. Selon un autre mode de réalisation préférentiel, l'installation de déflexion mobile est une installation à micro-miroir 20 MEMS, ce qui permet de réaliser une installation de déflexion mobile très compacte. Selon un autre développement préférentiel, la source de rayonnement et l'installation de détecteur se trouve sur un substrat de support séparé de la chambre à échantillon par une fenêtre optique. 25 Ainsi, la source de rayonnement et l'installation de détecteur sont pro- tégées du fluide analysé. Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de dispositifs de capteur optique et de 30 leur application à la mesure d'une concentration de fluide, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : les figures la, lb sont des vues en coupe schématique d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de capteur optique selon l'invention, 3065077 7 la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un second mode de réalisation d'un dispositif de capteur optique selon l'invention, la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif de capteur optique selon l'invention, 5 la figure 4 est une vue en coupe schématique d'un quatrième mode de réalisation d'un dispositif de capteur optique selon l'invention, la figure 5 est une vue en coupe schématique d'un cinquième mode de réalisation d'un dispositif de capteur optique selon l'invention, la figure 6 est une vue en coupe schématique pour la description 10 d'un exemple de dispositif de capteur optique. Description de modes de réalisation Les figures la, lb sont des vues en coupe schématiques d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de capteur optique selon l'invention, montrant différents réglages de l'installation de déflexion 15 commandée de manière mobile. Aux figures la, lb, la référence 1 désigne de façon générale un dispositif de capteur optique servant à mesurer une concentration de fluide, par exemple, une concentration de gaz CO2. Le fluide analysé qui est ici du gaz CO2 se trouve dans une chambre à échantil- 20 lon PB au moins partiellement fermée comme cela est indiqué par une ligne de contour en trait interrompu. Une source de rayonnement Q, par exemple une source de rayonnement laser et une installation de détecteur D sont installées sur un substrat de support S séparé par une fenêtre optique F de la 25 chambre à échantillon PB. La source de rayonnement Q émet un faisceau de mesure dans la chambre à échantillon PB et l'installation de détecteur D sert à détecter le faisceau de mesure après sa traversée de la chambre à échantillon PB. 30 Une installation de réflecteur sous la forme d'un miroir fixe S1 est placée entre la source de rayonnement Q et une installation de déflexion mobile MS sous la forme d'un micro-miroir MEMS. Cette installation de réflecteur regroupe le faisceau de mesure émis par la source de rayonnement Q sur l'installation de déflexion MS. Le substrat 35 S comporte également l'installation de déflexion MS, mobile commandée 3065077 8 par une installation d'entraînement MA. Cette installation de déflexion dévie le faisceau de mesure à travers une zone d'entrée EF de la fenêtre optique F dans la chambre à échantillon PB. La chambre à échantillon PB comporte une installation de réflecteur R, fixe, qui réfléchit le fais- 5 ceau de mesure sur l'installation de détecteurs D ; le faisceau de me- sure quitte la chambre à échantillon par la zone de sortie AF de la fenêtre optique. La référence AS1 désigne un trajet absorbant entre la zone d'entrée EF et la zone de sortie AF ; l'énergie du faisceau de me- 10 sure peut être absorbée sur ce trajet par le fluide analysé. Le trajet ab- sorbant AS1 correspond à une première position de l'installation de déflexion mobile commandée MS. A la figure lb on a représenté une seconde position de l'installation de déflexion commandée mobile MS ; le faisceau de mesure passe alors par la zone d'entrée EF' dans la 15 chambre à échantillon PB et après réflexion sur l'installation de réflec- teur fixe R, le faisceau arrive à travers la zone de sortie AF' sur l'installation de détecteur D. L'installation de réflecteur fixe R a une surface courbe munie d'un revêtement réfléchissant RB. L'installation de déflexion de 20 faisceau MS, mobile, commandée, permet de balayer la surface courbe munie de la couche réfléchissante RB ; la courbure de la surface du trajet absorbant est variable, ce qui est représenté schématiquement par le trajet absorbant AS1 à la figure la et le trajet absorbant AS1' à la figure lb. 25 Le faisceau de mesure arrive notamment selon la figure la sur une première zone de surface 01 du revêtement réfléchissant RB alors que selon la figure lb le faisceau de mesure arrive sur une seconde zone de surface 02 de la couche réfléchissante RB. La courbure de la surface de l'installation de réflecteur R 30 est conçue pour que le faisceau de mesure soit dirigé vers l'installation de détecteur D indépendamment de la zone de surface 01, 02 qu'il rencontre. Comme cela apparaît à la figure la et à la figure lb, le trajet absorbant AS1 est plus long que le trajet absorbant AS1'. Ce pre- 35 mier mode de réalisation convient tout particulièrement pour être utilisé 3065077 9 par une source de rayonnement Q constituée par une source de rayonnement MEMS ou un laser, l'angle d'ouverture étant de manière caractéristique, inférieur à 20°. La courbure de l'installation de réflecteur fixe Si et de 5 l'installation de déflexion commandée, mobile MS peut être choisie pour regrouper aussi efficacement que possible, la puissance optique du faisceau de mesure. Le fonctionnement du dispositif de capteur optique 1 peut être statique pour différents points de mesure discrets ou dyna- 10 mique pour un balayage continu de la surface courbe, par exemple, en mode résonnant de l'installation de déflexion commandée, mobile MS sous la forme d'un micro-miroir. L'exploitation du comportement absorbant se fait soit dans une installation d'exploitation (non représentée) qui équipe, par 15 exemple, l'installation de détecteur soit sous la forme d'un composant distinct. La figure 2 est une vue en coupe schématique servant à décrire un second mode de réalisation d'un dispositif de capteur selon la présente invention. 20 Le second mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation par la réalisation différente de l'installation de réflecteur fixe R' dans la chambre à échantillon PB. Le dispositif de capteur optique porte ici la référence la. L'installation de réflecteurs fixes R' de ce second mode de 25 réalisation a une surface courbe avec quatre évidements en gradins A1, A2, A3, A4 ; deux évidements sont chaque fois séparés par un segment courbe. Au moins l'un des segments courbes comporte le revêtement réfléchissant RB. Les segments courbes fixes des zones de surface 01', 02', 03', 04' reçoivent le faisceau de mesure par l'installation de dé- 30 flexion commandée mobile MS sous la forme d'un micro-miroir MEMS. On a ainsi différents chemins absorbants AS2, AS2', AS2", AS2" qui sont séparés les uns des autres. Lorsque le faisceau de mesure arrive sur une zone des évidements A1, A2, A3, A4, il n'est pas réfléchi ou du moins il n'est pas réfléchi vers l'installation de détecteur D comme cela 35 est représenté schématiquement par le faisceau déviant FS. 3065077 10 Ainsi, le fonctionnement du second mode de réalisation du dispositif de capteur optique la selon la figure 2 correspond de préférence à un mode de fonctionnement quasi statique et non à un mode par balayage. 5 Comme dans le premier mode de réalisation on obtient ainsi des trajets absorbants AS2, AS2', AS2", AS2" qui ont chacun une longueur différente. La figure 3 est une vue en coupe schématique d'un troi- sième mode de réalisation du dispositif de capteur optique selon 10 l'invention. Le troisième mode de réalisation comporte un dispositif de capteur optique portant la référence lb ; il se distingue du premier et du second mode de réalisation par la construction de l'installation de réflecteur fixe R". 15 Dans ce mode de réalisation, le faisceau de mesure peut d'une part être orienté sur les segments courbes comme dans le second mode de réalisation et d'autre part, il peut être orienté sur une zone de surface 02" située dans une cavité H de l'installation de réflecteur R". La zone courbe correspondant au premier trajet absor- 20 bant AS3 porte la référence 01". Le trajet absorbant AS3' passe sur la zone de surface 02" située dans la cavité H. Partant de la zone de surface 02", le faisceau de mesure subit une réflexion multiple sur d'autres zones de surface 02"a, 02"b, 02"c dans la cavité H avant d'arriver sur l'installation de détec- 25 teur D à travers la sortie AF'. Ce mode de réalisation permet de combiner des trajets absorbants AS3 courts et des trajets absorbants AS3' longs. Cette combinaison est avantageuse pour des capteurs de gaz pour mesurer une concentration élevée et une concentration basse en gaz avec une grande 30 précision et une grande résolution. Cette fonction est entre autre néces- saire pour un capteur de gaz CO2 qui s'utilise à la fois pour des fonctions de sécurité telles que la détection de fuite ou d'incendie (plage de mesure allant jusqu'à 100% de gaz CO2) et en même temps pour une fonction de confort (plage de mesure comprise entre 0 et 0,2% de gaz 35 CO2. 3065077 11 La figure 4 est une vue en coupe schématique d'un qua- trième mode de réalisation d'un dispositif de capteur optique selon l'invention. Dans ce quatrième mode de réalisation de l'installation de 5 capteur qui porte de façon globale la référence lc, l'installation de ré- flecteurs fixes R" correspond dans sa construction à l'installation de réflecteurs fixes R' du second mode de réalisation mais la conduite du faisceau de mesure est différente. Dans le quatrième mode de réalisation on a une autre 10 installation de réflecteurs fixes sous la forme de deux miroirs plans S2, S3 dans la fenêtre optique F entre le substrat de support S et la chambre à échantillon PB. Le faisceau de mesure est orienté sur les zones de surface 01", 02"', etc. de l'installation de réflecteurs fixes R" de façon à réaliser une réflexion multiple du faisceau de mesure sur 15 l'installation de réflecteurs fixes S2, S3 sous la forme des miroirs et sur au moins une autre zone de surface 01"a ou 02"a avant que le faisceau de mesure n'arrive sur l'installation de détecteur D à travers la zone de sortie AF ou AF'. Les trajets absorbants AS4 et AS4' de longueurs diffé- 20 rentes correspondent aux zones de surface 01" et 02"' de l'installation de réflecteurs fixes R". Dans ce troisième mode de réalisation on réalise le trajet absorbant d'une manière plus efficace par la réflexion multiple ; par exemple, on pourra mieux utiliser la distance entre l'installation de détecteur D et la source de rayonnement Q tout en réduisant les dimen- 25 sions globales du dispositif de capteur lc. En outre, ces installations de réflecteurs supplémentaires S 1, S2 peuvent servir à améliore la conduite du faisceau optique. Pour cela, on pourra agir sur les installations de réflecteurs S 1, S2 par leur dimension, leur courbure, leur facette et autre pour corriger d'éventuels défauts optiques. 30 La figure 5 est une vue en coupe schématique d'un cin- quième mode de réalisation du dispositif de capteur optique selon l'invention. Dans ce cinquième mode de réalisation dont le dispositif de capteur optique porte la référence ld, l'installation de déflexion mo- 35 bile MS' se présente sous la forme d'un micro-miroir équipé d'une ins- 3065077 12 tallation d'entraînement MA' dans la chambre à échantillon sur un socle SR. Le faisceau de mesure arrive ici directement à travers la zone d'entrée EF de la fenêtre optique F de la source sur l'installation de déflexion mobile MS' qui, selon le réglage de cette installation de déflexion 5 MS', dirige le faisceau sur l'installation de détecteurs D'. L'installation de détecteurs D' comporte un réseau de détecteurs, composé d'un ensemble de pixels de détection permettant une détection avec résolution locale. La référence AS5 désigne un premier chemin absorbant selon le premier réglage de l'installation de déflexion mobile MS' ; AS5' désigne 10 un second trajet absorbant selon un autre réglage de l'installation de déflexion mobile AS'. Un filtre sélectif en longueur d'onde F notamment un filtre variable est installé sur le réseau de détecteurs permettant non seulement une résolution de lieu mais également une résolution de longueur d'onde. Ce dispositif de capteur optique 1 d permet de mesurer 15 une propriété de fluide de manière dynamique et selon les nécessités. La puissance de la source de rayonnement Q n'est répartie que sur une zone sélective, limitée et non pas de manière statique sur l'ensemble du réseau de détecteur. En plus, dans ce mode de réalisation on peut avoir des 20 options d'auto-diagnostique, par exemple en se référant à une longueur d'onde par la sélection d'une certaine plage de référence dans laquelle on commande un certain emplacement du réseau de détecteurs ou du filtre F. Bien que la présente invention soit décrite complètement 25 ci-dessus à l'aide d'exemples de réalisation préférentiels, elle n'est pas limitée à cette description. Bien que dans les formes de réalisation décrites ci- dessus, la source de rayonnement et l'installation de détecteurs soient représentées comme étant sur le substrat de support, dans le cas de 30 certaines applications ce ou ces composants peuvent également se trouver dans la chambre à échantillon. Enfin, bien que dans les modes de réalisation ci-dessus, la description porte sur un capteur de gaz CO2, l'invention n'est pas limitée à cette application mais peut s'utiliser pour des capteurs pour 35 n'importe quel fluide ou des capteurs multi-fluides ; l'expression fluide 3065077 13 désigne non seulement des gaz mais également des liquides. On peut également envisager l'utilisation pour des additifs solides qui peuvent être mesurés par un procédé de transmission. Enfin, la géométrie de l'installation de réflecteur n'est 5 présentée qu'à titre d'exemple et peut être modifiée de manière quel- conque de même que le nombre et la réalisation d'autres composants de rayonnement. 10 3065077 14 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX (limitée aux principaux éléments ; dans cette nomenclature selon le cas seule une référence sera présentée par groupe d'éléments ou de moyens 5 portant la même référence générale sans suffixe ou prime) 1 Dispositif de capteur optique / miroir(s) A Evidement étagé 10 AF Zone de sortie AS Trajet absorbant D Installation de détecteur(s) EF Zone d'entrée F Fenêtre optique 15 FS Faisceau défectueux H Cavité MA Installation de commande MS Installation de déflexion O Zone de surface 20 PB Chambre à échantillon Q Source de rayonnement R Installation de réflecteur(s) RB Revêtement réfléchissant S Support de substrat / installation de réflecteur fixe 25 SR Socle 30 REVENDICATIONS1°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) pour mesurer la concentration d'un fluide comprenant : au moins une chambre à échantillon (PB) au moins partiellement fermée pour recevoir un fluide à analyser, une source de rayonnement (Q) pour émettre un faisceau de mesure dans la chambre à échantillon (PB) et une installation de détecteurs (D ; D') pour détecter le faisceau de mesure ayant traversé la chambre à échantillon (PB), et une installation de déflexion (MS, MS') mobile, commandée, placée entre la source de rayonnement (Q) et l'installation de détecteurs (D, D'), cette installation de déflexion déviant le faisceau de mesure pour qu'il parcoure différents trajets absorbant (AS1, AS l', AS2-A52"'; AS3, AS3'; AS4, AS4') (AS5, AS5') dans la chambre à échantillon (PB). 2°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre à échantillon (PB) comporte une première installation de réflecteurs fixes (R; R'; R"; R"') qui réfléchit sur l'installation de détecteur (D) le faisceau de mesure émis par la source de rayonnement (Q), et l'installation de déflecteur mobile (MS) peut diriger le faisceau de mesure sur plusieurs zones de surface différentes (01, 02; 01'-04'; 01", 02"; 01"', 02"') de la première installation de réflecteurs fixes (R) pour avoir des trajets absorbants différents (AS1, AS l', AS2-A52"'; AS3, AS3'; AS4, AS4' ; AS5, AS5'). 3°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que la première installation de réflecteur définit (R ; R') a une surface courbe munie d'un revêtement réfléchissant (RB) et elle définit plusieurs zones de surface (01, 02) différentes. 3065077 16 4°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; le ; ld) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface courbe est conçue pour que le faisceau de mesure soit orienté 5 sur l'installation de détecteur (D) indépendamment de la zone de sur- face (01, 02; 01'-04'; 01", 02"; 01"', 02"'). 5°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; le ; ld) selon la revendication 3, 10 caractérisé en ce que la première installation de réflecteurs fixes (R') a une surface courbe avec des évidements étagés (A1-A4) et des segments courbes intermédiaires sur lesquels se trouve le revêtement réfléchissant (RB) et qui définit les différentes zones de surface (0 l'-04'). 15 6°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; le ; ld) selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que l'installation de réflecteurs fixes (R") a une cavité (H) et le faisceau de 20 mesure est orienté sur une zone de surface (02") dans la cavité (H) pour une réflexion multiple du faisceau de mesure sur d'autres zones de surface (02"a, 02"b, 02"c) dans la cavité (H) avant que le faisceau de mesure n'arrive sur l'installation de détecteur (D). 25 7°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; le ; ld) selon l'une des revendications 3, 6 ou 7, caractérisé en ce que la chambre à échantillon (PB) comporte au moins une seconde installation de réflecteurs fixes (S2, S3) et 30 le faisceau de mesure est orienté sur plusieurs zones de surface (01", 02") différentes, pour avoir des réflexions multiples du faisceau de mesure sur au moins une seconde installation de réflecteurs fixes (S2, S3) et sur au moins une autre zone de surface (01"a, 02"a) de la première installation de réflecteurs fixes (R, R', R", R") avant que le faisceau de 35 mesure n'arrive sur l'installation de détecteur (D). 3065077 17 8°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de déflexion mobile (MS') est installée dans la chambre à 5 échantillon (PB) et l'installation de détecteurs (D') comporte un réseau de détecteurs que le faisceau de mesure peut balayer avec l'installation de déflecteur mobile (MS ; MS') selon plusieurs trajets absorbants différents (AS5, AS5'). 10 9°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) selon la revendica- tion 8, caractérisé par un filtre à longueur d'onde sélective (F) notamment un filtre linéaire variable, est installé sur le réseau de détecteurs. 15 10°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par une seconde installation de réflecteur fixe (S1) entre la source de rayon- 20 nement (Q) et l'installation de déflecteurs mobile (MS), cette source re- groupant le faisceau de mesure émis par la source de rayonnement (Q) sur l'installation de déflexion mobile (MS). 11°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) selon l'une des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que l'installation de déflecteur mobile (MS ; MS') est une installation à micro-miroirs (MEMS). 30 12°) Dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de rayonnement (Q) et l'installation de détecteurs (D, D') sont sur un substrat de support (S) séparé de la chambre à échantillon (PB) 35 par une fenêtre optique (F). 3065077 18 13°) Application d'un dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'installation de déflecteur mobile (MS ; MS') est commandée pour que le 5 faisceau de mesure traverse de manière dynamique les différents trajets absorbants (AS1, AS1', AS2-AS2w; AS3, AS3'; AS4, AS4', AS5, AS5'). 14°) Application d'un dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) selon la revendication 13, 10 caractérisée en ce que l'installation de déflexion mobile (MS ; MS') comporte une installation à micro-miroir (MEMS) entraînée par résonance. 15°) Application d'un dispositif de capteur optique (1 ; la ; lb ; lc ; ld) 15 selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que l'installation de détecteurs (D') utilise un réseau de détecteurs balayé par le faisceau de mesure à l'aide de l'installation de déflexion mobile (MS, MS') selon plusieurs trajets absorbants différents (AS5, AS5'). 20