Brevet FR3127041A1 — publié le 20230317

Procédé (100) pour la mesure d’une concentration d’au moins un gaz dans un mélange gazeux en utilisant un dispositif (10) comprenant un tube à décharge (1), configuré pour recevoir le mélange gazeux et pour produire une décharge électrique, une pompe (5), configurée pour obtenir la pression déterminée dans le tube à décharge (1), un capteur d’image (2) configuré pour acquérir une image multi-spectrale comprenant un nombre K d’images mono-spectrales du tube à décharge (1) pendant la décharge électrique, le nombre K étant supérieur ou égal à 3, une unité de pilotage et de traitement configurée pour piloter le fonctionnement du dispositif (10) et pour traiter l’image acquise par le capteur d’image (2) et déterminer une concentration de l’au moins un gaz dans le mélange de gaz à partir d’une partie de l’image du tube à décharge (1). Figure 1 Capteur et procédé pour la mesure de concentrations gazeuses dans un mélange gazeux. La présente invention concerne le domaine des capteurs de mesure de la concentration d’un gaz dans un mélange gazeux, et en particulier un capteur optique basé sur l’utilisation d’un tube à décharge sous basse pression. Les gaz sont largement présents dans beaucoup d’activités industrielles (chimique, pétrochimique, agroalimentaire) ainsi que l’environnement et la sécurité des lieux publics. Le besoin de détecter un ou plusieurs gaz est actuellement une demande courante. Parmi ces besoins, on peut, par exemple, citer le secteur automobile qui génère une quantité importante de pollution en milieu urbain. La nécessité d’une mesure précise de ses concentrations est même une contrainte de plus en plus sévère des normes européennes. On peut citer le CO, NO, NO 2 , NH 4 , SO 2 , CO 2 , CH 4 et divers hydrocarbures qui menacent sensiblement la santé et la qualité de la vie humaine. L’analyse des émissions gazeuses du secteur automobile s’effectuent actuellement dans des laboratoires suffisamment équipés en dispositifs chers, parfois volumineux et dont chacun est dédié pour un gaz spécifique. En plus, plusieurs principes physiques sont mis en jeu pour accomplir l’ensemble de ces mesures. Il devient de plus en plus important d’essayer avec un seul principe physique de pouvoir mesurer en faible cout et petite taille les concentrations de plusieurs gaz dans un seul mélange. Les technologies de détection de gaz sont variées, en raison des nombreux effets physiques et chimiques qui reflètent les caractéristiques du gaz. Les mesures peuvent être directes ou indirectes. Les mesures directes regroupent les chromatographes et spectromètres, les spectroscopes submillimétriques et l’utilisation d’un spectromètre micro-onde à cavité résonante pour déterminer la concentration en oxyde d’éthylène par exemple. Ils ont de bonnes limites de détection et des temps de réponse rapides, mais ils sont relativement encombrants et coûteux. Les méthodes optiques dans la détection des gaz sont nombreuses comme l’ellipsométrie, l’interférométrie et la résonance plasmonique de surface (SPR). Les capteurs de gaz à base de fibres optiques, commandés à distance, ont une immunité électromagnétique qui leur permet de travailler dans un environnement bruité, et ils sont largement utilisés avec des gaz inflammables. Les mesures indirectes par transducteurs sont généralement basées sur l’utilisation d’un matériau sensible ; les capteurs de gaz les plus courants sont résonants ou piézoélectriques, chimiques, ou à effet de champ. Les capteurs de gaz en polymères conducteurs sont généralement à base d'oxydes métalliques (comme SnO 2 , TiO 2 , etc.) et sont utilisés pour la détection de gaz de pétrole, et d'humidité, et ont montré une bonne sélectivité et sensibilité. La mesure des concentrations par capteur à ultrasons détecte les changements dans l'atténuation des ondes ultrasonores. Quelques capteurs résonants micro-ondes et prototypes de capteurs nanométriques à base de transistors à nanotubes de carbone CNT ont également été réalisés. Les capteurs de gaz CNT peuvent être classés en type chimique et physique. Les CNT de type chimique réagissent en fonction de la conductivité et de la permittivité due à l'adsorption de gaz. Les CNT de type physique utilisent la technique d'ionisation du gaz sous une tension élevée. Les technologies de détection de gaz mentionnées ci-dessus sont généralement utilisées dans des domaines spécifiques et aucune technologie ne convient à toutes les applications. Une technologie de détection de gaz pourrait constituer la meilleure solution pour une application donnée, mais ne constituerait pas nécessairement la solution optimale dans de nombreuses autres applications. Cela dépend des exigences et des attentes de l'utilisateur, notamment en termes de précision, de fiabilité, de durée de vie et surtout de prix. L’invention a donc pour but de proposer une solution à tout ou partie de ces problèmes, notamment une solution polyvalente adaptée aux différentes applications. A cet effet, la présente invention concerne un procédé pour la mesure d’une concentration d’au moins un gaz dans un mélange gazeux en utilisant un dispositif, le dispositif comprenant : - un tube à décharge, configuré pour recevoir le mélange gazeux par une voie d’entrée et pour produire une décharge électrique après ionisation des gaz du mélange gazeux lorsqu’une pression à l’intérieur du tube atteint une pression déterminée et lorsqu’une tension appliquée entre les extrémités du tube est supérieure à une tension déterminée ; - une pompe, configurée pour obtenir la pression déterminée dans le tube à décharge; - un capteur d’image configuré pour acquérir une image multi-spectrale comprenant un nombre K d’images mono-spectrales du tube à décharge pendant que la décharge électrique est produite, une bande spectrale d’acquisition d’une image mono-spectrale parmi les K images mono-spectrales étant différente d’une autre bande spectrale d’acquisition d’une autre image mono-spectrale parmi les K images mono-spectrales, le nombre K étant supérieur ou égal à 3; - une unité de pilotage et de traitement configurée pour piloter le fonctionnement du dispositif et pour traiter l’image acquise par le capteur d’image et déterminer une concentration de l’au moins un gaz dans le mélange de gaz à partir d’une partie de l’image du tube à décharge; le procédé comprenant les étapes suivantes: - définir sur le logiciel de pilotage et de traitement un ensemble de paramètres, - aspirer le mélange gazeux dans le tube à décharge, - fermer la voie d’entrée du mélange gazeux dans le tube à décharge, - créer une dépression dans le tube à décharge avec la pompe, - appliquer la tension déterminée aux extrémités du tube à décharge, - augmenter la tension appliquée aux extrémités du tube à décharge jusqu’à ce que la décharge électrique se forme à l’intérieur du tube à décharge - acquérir l’image multi-spectrale du tube à décharge pendant que la décharge électrique est produite - déterminer si une zone de l’image est saturée, la zone étant de forme tubulaire et centrée autour d’une projection dans l’image d’un axe du tube à décharge, - continuer à augmenter la tension appliquée aux extrémités du tube à décharge jusqu’à ce que la zone soit saturée, - déterminer la concentration de l’au moins un gaz dans le mélange gazeux sur la base de la valeur d’au moins un pixel dans chaque image mono-spectrale de l’image multi-spectrale acquise lorsque la zone est déterminée saturée, l’au moins un pixel étant sélectionné à l’extérieur de la zone saturée. Selon ces dispositions des mesures ont pu être réalisées sur des mélanges gazeux comprenant jusqu’à 5 gaz. Selon un mode de mise en œuvre, l’invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison techniquement acceptable. Selon un mode de mise en œuvre, le dispositif comprend en outre un module d’élimination d’un gaz inflammable présent dans le mélange gazeux, le module d’élimination comprenant : - une pompe du module d’élimination, configurée pour introduire le mélange gazeux dans le module d’élimination, via une valve d’introduction du module d’élimination, une autre valve de sortie du module d’élimination assurant une communication fluidique du module d’élimination avec le tube à décharge du dispositif lorsqu’elle est ouverte, - un capteur de détection du gaz inflammable configuré pour détecter le gaz inflammable dans le mélange gazeux, - un absorbeur configuré pour absorber le gaz inflammable, le procédé comprenant en outre les étapes suivantes avant l’étape d’aspiration du mélange gazeux dans le tube à décharge: - aspirer le mélange gazeux dans le module d’élimination, avec la pompe du module d’élimination, la valve d’introduction dudit module d’élimination étant ouverte, l’autre valve de sortie du module d’élimination étant fermée; - mesurer la concentration de gaz inflammable dans le mélange gazeux avec le capteur de détection du gaz inflammable, - absorber le gaz inflammable avec l’absorbeur, - vérifier l’absence du gaz inflammable dans le mélange gazeux, - si la vérification détermine que le gaz inflammable est toujours présent dans le mélange, reconduire le mélange gazeux vers l’absorbeur, - si la vérification détermine que le gaz inflammable est éliminé du mélange, ouvrir l’autre valve du module d’élimination pour conduire le mélange résultant vers le tube à décharge. Selon un mode de mise en œuvre, le gaz inflammable est de l’oxygène O 2 Selon un mode de mise en œuvre, le nombre K d’images mono-spectrales dans une image multi-spectrale acquise par le capteur d’image est égal à 3, et dans lequel la bande spectrale d’acquisition des 3 images est centrée respectivement sur la longueur d’onde de la couleur rouge, sur la longueur d’onde de la couleur bleu, et sur la longueur d’onde de la couleur verte. Selon un mode de mise en œuvre, l’ensemble de paramètres définis à l’étape de définition comprend au moins l’un parmi : la tension déterminée, la pression déterminée, une identification des signatures de références des gaz du mélange gazeux selon une base des bandes spectrales d’acquisition du capteur d’image, une sélection d’une autre base générée à partir des signatures de référence des gaz du mélange gazeux, une conversion des signatures de référence des gaz du mélange gazeux dans la base choisie, une génération de la palette de couleurs. Selon un mode de mise en œuvre, l’étape d’aspiration du mélange gazeux dans le tube à décharge est réalisée, sans la pompe, par l’effet d’une différence de pression entre une pression à l’intérieur du tube à décharge (1) et une pression dans la voie d’entrée du mélange de gaz. Selon un mode de mise en œuvre, l’étape d’aspiration du mélange de gaz est réalisée avec la pompe. Selon un mode de mise en œuvre, dans l’étape de détermination des concentrations de l’au moins un gaz dans le mélange gazeux, la concentration de l’au moins un gaz dans le mélange gazeux est déterminée sur la base d’une moyenne, dans chaque image monospectrale, de la valeur d’une pluralité de pixels sélectionnés à l’extérieur de la zone saturée. Selon un mode de mise en œuvre, l’étape de détermination des concentrations de l’au moins un gaz dans le mélange gazeux comprend la résolution d’un système d’équations à n inconnues, où n est un nombre de gaz dans le mélange gazeux. Selon un mode de mise en œuvre, lorsque K est égal à 3, les équations sont définies comme suit : Où : est la couleur de référence du gaz i, est le pourcentage du gaz i dans le mélange gazeux, ledit pourcentage étant corrélé à sa pression partielle, est la valeur dans chaque image mono-spectrale de l’au moins un pixel sélectionné à l’extérieur de la zone saturée ZS dans l’image multi-spectrale, ou la moyenne des valeurs dans chaque image mono-spectrale de la pluralité de pixels sélectionnés à l’extérieur de la zone saturée ZS dans l’image multi-spectrale. Selon un mode de mise en œuvre, la bande spectrale Color1 correspond à la couleur rouge, la bande spectrale Color2 correspond à la couleur verte, la bande spectrale Color3 correspond à la couleur bleue. Selon un mode de mise en œuvre, lorsque K est supérieur à 3, les équations sont définies comme suit : Selon un mode de mise en œuvre, la résolution du système d’équations à n inconnues comprend l’utilisation d’un algorithme d’optimisation de type génétique. Selon un mode de mise en œuvre, la résolution du système d’équation exclu certaines solutions déterminées à partir des gaz présents dans le mélange gazeux. Selon ces dispositions la précision de la détermination des pourcentages est améliorée. Selon un mode de mise en œuvre, la valeur des pixels de chaque image monospectrale de l’image multispectrale est codée sur un nombre de bits déterminé. Selon un mode de mise en œuvre le nombre de bits déterminé est compris entre 8 bits et 18 bits, de préférence égal à 14 bits. Selon ces dispositions la précision de la détermination des pourcentages est encore améliorée. L’invention concerne également un dispositif pour la mesure d’une concentration d’un gaz dans un mélange gazeux, le dispositif comprenant : - un tube à décharge, configuré pour recevoir, par une voie d’entrée dans le tube à décharge, le mélange gazeux et pour produire une décharge électrique après ionisation des gaz du mélange lorsqu’une pression à l’intérieur du tube atteint une pression déterminée et lorsqu’une tension appliquée entre les extrémités du tube est supérieure à une tension déterminée ; - une pompe, configurée pour obtenir la pression déterminée dans le tube à décharge en aspirant le gaz présent dans le tube à décharge par une voie de sortie du tube à décharge; - un capteur d’image configuré pour acquérir une image multi-spectrale comprenant un nombre K d’images mono-spectrales du tube à décharge pendant que la décharge électrique est produite, une bande spectrale d’acquisition d’une image mono-spectrale parmi les K images mono-spectrales étant différente d’une autre bande spectrale d’acquisition d’une autre image mono-spectrale parmi les K images mono-spectrales, le nombre K étant supérieur ou égal à 3; - une unité de pilotage et de traitement configurée pour piloter un fonctionnement du dispositif de manière à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’un des modes de mise en œuvre décrit ci-avant. Selon un mode de réalisation, le dispositif selon l’invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison techniquement acceptable. Selon un mode de réalisation, la voie d’entrée et la voie de sortie ont une portion commune débouchant dans le tube à décharge, le dispositif comprenant une valve à trois voies configurée pour permettre l’arrivée du mélange gazeux dans le tube à décharge via la portion commune, ou l’aspiration du mélange gazeux à l’extérieur du tube à décharge via la portion commune pour obtenir la pression déterminée. Selon un mode de réalisation, la voie d’entrée et la voie de sortie sont séparées, la voie d’entrée étant munie d’une valve d’entrée, et la voie de sortie étant munie d’une valve de sortie la pompe étant configurée pour aspirer le mélange dans le tube à décharge par la voie d’entrée lorsque la valve d’entrée est ouverte, puis pour obtenir la pression déterminée dans le tube à décharge lorsque la valve d’entrée est fermée, la valve de sortie étant fermée lorsque la pression déterminée est atteinte. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre un module d’élimination en communication fluidique via une valve intermédiaire avec la voie d’entrée du tube à décharge, le module d’élimination comprenant : - une pompe du module d’élimination, configurée pour introduire le mélange gazeux dans le module d’élimination, via une valve d’introduction du module d’élimination configurée pour ouvrir ou fermer un conduit d’entrée du mélange gazeux dans le module d’élimination, une autre valve de sortie du module d’élimination assurant une communication fluidique du module d’élimination avec le tube à décharge du dispositif lorsqu’elle est ouverte, - un capteur de détection du gaz inflammable configuré pour détecter le gaz inflammable dans le mélange gazeux, - le conduit d’entrée, configuré pour amener le mélange gazeux jusqu’au capteur de détection du gaz inflammable lorsque la valve d’introduction du module d’élimination est ouverte; - un absorbeur en communication fluidique avec le conduit d’entrée, l’absorbeur étant configuré pour éliminer du mélange gazeux le gaz inflammable détecté par le capteur de détection, - la valve de sortie du module d’élimination étant configurée pour être ouverte lorsque le capteur de détection indique que le gaz inflammable a été éliminé du mélange gazeux, - une pompe du module complémentaire configurée pour faire circuler le mélange gazeux dans le module d’élimination jusqu’à ce que le gaz inflammable soit éliminé du mélange gazeux, dans lequel l’unité de pilotage et de traitement est configurée pour piloter un fonctionnement du dispositif de manière à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’un des modes de mise en œuvre décrit ci-avant. Selon ces dispositions, le mélange gazeux est débarrassé d’un éventuel gaz inflammable, par exemple de l’oxygène O 2 , avant d’être envoyé dans le tube à décharge. Selon un mode de réalisation, une longueur du tube à décharge est comprise entre 25 et 40 mm. Selon un mode de réalisation, un diamètre du tube à décharge est compris entre 4 et 10 mm. Selon un mode de réalisation, une longueur et un diamètre du tube à décharge sont respectivement égal à 25mm et 10 mm. Selon ces dispositions, la géométrie du tube de décharge à gaz 1 contribue de manière significative à réduire l'erreur de mesure des concentrations et permet d’obtenir respectivement une tension et une pression de fonctionnement plus facile à gérer, et une meilleure homogénéité des couleurs. Pour sa bonne compréhension, un mode de réalisation et/ou de mise en oeuvre de l’invention est décrit en référence aux dessins ci-annexés représentant, à titre d’exemple non limitatif, une forme de réalisation ou de mise en œuvre respectivement d’un dispositif et/ou d’un procédé selon l’invention. Les mêmes références sur les dessins désignent des éléments similaires ou des éléments dont les fonctions sont similaires. est une vue simplifiée du dispositif selon l’invention selon un exemple de réalisation. est une vue simplifiée du dispositif selon l’invention selon un autre exemple de réalisation. est une représentation des émissions associées à une décharge électrique dans le tube à décharge du dispositif selon l’invention. est une représentation d’une base des couleurs selon trois exemples de réalisation particuliers, respectivement à 3 couleurs en 4a, à 6 couleurs en 4b, et à 12 couleurs en 4c. est une représentation des étapes d’un algorithme dit génétique de recherche d’une solution. est un exemple d’image d’une décharge électrique obtenue avec le dispositif selon l’invention. est un exemple de palettes de couleur qu’il est possible d’obtenir d’une part à partir des couleurs de base rouge, vert et bleu (RGB), d’autre part à partir des couleurs émises par différents gaz présents dans un mélange gazeux, par exemple (CO 2 , O 2 , Ar). est une représentation simplifié d’un module optionnel pour l’absorption du O 2 . est une représentation schématique de la séquence des étapes du procédé selon l’invention. Le tube à décharge 1 du dispositif 10 selon l’invention fonctionne selon un principe connu en physique. Il s’agit de produire une lumière par ionisation d’un gaz sous haute tension et faible pression. Nous avons démontré qu’un mélange gazeux émet dans un tube à décharge un mixage de couleurs propres à chaque gaz ; la couleur finale produite par ce mixage est proportionnelle aux concentrations des différents gaz du mélange. Le dispositif 10 selon l’invention est capable de mesurer la concentration de plusieurs gaz dans un mélange et de détecter de faibles concentrations, mesurées en partie par million (ppm), tout en étant d’un volume faible et économe en énergie. Il est adapté pour de nombreuses applications industrielles. En référence à la , le dispositif 10 selon l’invention comprend : - un tube à décharge 1 configuré pour être rempli avec le mélange de gaz, par exemple en utilisant une des voies d’une valve 4 à trois voies ; dans ce mode particulier le mélange gazeux est aspiré à l’intérieur du tube à décharge tant qu’une pression à l’intérieur du tube à décharge 1 est inférieure à la pression à l’extérieur du tube à décharge 1. - une pompe 5 configurée pour aspirer, par exemple via une autre voie de ladite valve 4 à trois voies, le mélange des gaz à l’intérieur du tube à décharge 1 jusqu’à ce que la pression soit suffisamment basse dans le tube à décharge pour que la décharge électrique ait lieu dans le tube à décharge 1 lorsqu’une tension, par exemple de 700 V, est appliquée entre les électrodes du tube à décharge 1 ; - un capteur d’image 2 configuré pour acquérir une image de la décharge électrique ; - une unité de traitement 3, par exemple un ordinateur portable ou une tablette ou un téléphone intelligent, configurée pour les pixels non saturés de l’image acquise, et pour calculer les concentrations des gaz. Selon un autre mode de réalisation du dispositif 10 illustré sur la , deux valves 4’, monovoie, peuvent être utilisées pour d’une part remplir le tube à décharge 1 avec le mélange gazeux via un premier point d’entrée dans le tube à décharge 1, et d’autre part aspirer le mélange gazeux via un deuxième point de sortie du tube à décharge 1. Selon ce mode particulier de réalisation, la pompe à vide 5 peut servir aussi bien, dans un premier temps, à aspirer le mélange gazeux à l’intérieur du tube à décharge 1, puis, dans un deuxième temps, après que la première vanne 4’ d’arrivée du mélange gazeux a été fermée, à créer la dépression requise dans le tube à décharge en aspirant le mélange gazeux présent dans le tube à décharge 1. Plusieurs facteurs sont pris en compte lors de la conception du capteur selon l’invention : la sélectivité, la limite de détection, la sensibilité, la miniaturisation, le temps de réponse et le coût global. Ce capteur multi-gaz très sélectif et de faible volume est capable de mesurer la concentration de plusieurs gaz simultanément en appliquant un principe unique au lieu d'utiliser plusieurs capteurs mono-gaz, ce qui contribue grandement à réduire le coût global, i.e. coût de fabrication et de coût de fonctionnement, du capteur. Les gaz sont piégés dans le tube de décharge à gaz 1 puis ionisés à une pression et une tension appropriées déterminées selon la loi de Paschen. L'ionisation d'un gaz entraîne l'émission de lumière dont la couleur dépend du type de gaz ionisé. Cette couleur représente l'empreinte digitale du gaz, autrement dit son identité. Le principe utilisé est que la couleur résultant de l'ionisation d'un mélange gazeux est en fait un mélange de la couleur de référence, i.e. empreinte digitale, de chaque gaz du mélange, chaque couleur de référence étant pondérée en fonction de la concentration du gaz à l’origine de ladite couleur de référence. Lorsque plusieurs sources lumineuses sont mélangées, leurs distributions spectrales s'ajoutent et, par conséquent, leurs intensités s'ajoutent également. Ainsi, considérons un mélange de n gaz, dépressurisés dans un tube de décharge à gaz 1, dans lequel la différence de tension entre les électrodes est suffisamment élevée pour ioniser le mélange et émettre des photons. En notant le spectre de l'émission du gaz i, c’est-à-dire une intensité émise en fonction d’une longueur d’onde , alors le spectre total du mélange gazeux sera la somme du spectre de chaque gaz dans le mélange, comme cela est schématiquement représenté sur la figure 3 ; le spectre total est ainsi défini par la formule suivante: L'intensité émise par le gaz i dépend du nombre de photons émis, ce nombre étant fonction de la densité et de la température du gaz. La température étant constante, on considère que est proportionnelle à une pression partielle du gaz ou à sa concentration, exprimée en pourcentage, dans le mélange. L'intensité émise par le gaz i est ainsi définie par la formule suivante : Où : - : est le pourcentage de gaz i, corrélé à sa pression partielle. - : est le spectre de référence du gaz i lorsqu'il est totalement ionisé, i.e. à 100% de sa concentration, dans le tube de décharge à gaz GDT. Ainsi en combinant les formules Math 1 et Math 2, on obtient le spectre total du mélange gazeux, selon la relation suivante: Le principe du capteur selon l’invention repose sur la mesure de la couleur émise par un tube à décharge à gaz 1, après ionisation, à l'aide d'un traitement d'une image numérique acquise par le capteur d'imagerie 2. Selon un mode de réalisation, le capteur d’image 2 est trichromatique, configuré pour acquérir selon trois couleurs de base, par exemple les trois couleurs primaires rouge, vert et bleu, comme cela est représenté sur la figure 4a. Selon un autre mode de réalisation, le capteur d’imagerie est un capteur dit multi-spectral, i.e. configuré pour acquérir selon plus de trois couleurs de base, par exemple 6, voire 12 couleurs de base, comme cela est représenté respectivement sur la figure 4b et sur la figure 4c. Selon la théorie des couleurs, l’intensité émise dans une longueur d’onde λ par un gaz est décomposée selon une base à 3 couleurs, ou selon une base à plus de trois couleurs. Selon une base à 3 couleurs, le capteur comprend, pour chaque point d’image, ou pixel, trois canaux respectivement rouge, vert et bleu, désignés ci-dessous respectivement par Red, Green, et Blue, qui donnent des valeurs intégrées décrivant le spectre à trois bandes de longueur d'onde entrelacées. Une image est composée de plusieurs pixels, et la réponse de chaque pixel respectivement dans le canal Red, Green, Blue, s’exprime selon les formules suivantes : où , , et sont les fonctions de correspondance des couleurs du capteur d'imagerie utilisé et λ est la longueur d'onde considéré dans le spectre visible. La réponse d’un pixel du canal rouge, , du capteur à l’émission d’un mélange gazeux, dans des conditions idéales, est donnée par la formule : En combinant les formules Math 3 et Math 7, on obtient : La même logique s'applique pour les canaux : Rouge i.e. Red, vert, i.e. Green, et bleu, i.e. Blue ; on obtient ainsi les trois formules suivantes : Où est la couleur de référence ou la signature du gaz . La somme des concentrations ou pourcentages de tous les gaz dans le mélange, ou la somme des pressions partielles de chaque gaz doit être égale à un. Cette contrainte se formule avec l’équation suivante, à prendre en considération lors du calcul des pourcentages de gaz dans le mélange. Ainsi, nous avons un système de quatre équations à « n » inconnues, « n » étant le nombre de gaz dans le mélange. On en déduit que dans ce cas n=4. En supposant que les composants du mélange gazeux soient connus au préalable, et que la signature d'un gaz i est où la couleur totale de la décharge luminescente résultant du tube de décharge à gaz 1 peut être mesurée par imagerie, via le capteur d'image 2. La couleur mesurée, au niveau de chaque pixel de l’image, pour le mélange gazeux est . Selon un exemple de réalisation les courbes de réponse spectrale de chaque pixel du capteur d'imagerie 2, sur ses trois canaux, se chevauchent ; de ce fait, la couleur totale mesurée est légèrement déviée par rapport à la couleur idéale totale, de sorte que : Où sont les erreurs de mesure sur les voies R, G et B respectivement. A partir du système d'équations suivant : Le système d’équations ci-dessus est un système linéaire d'équations de la forme , qui ne peut être résolu simplement en utilisant la méthode des moindres carrés, car cette méthode tend à donner, même avec une petite erreur de mesure, , une solution qui ne respecte pas la condition formulée par la dernière équation du système, i.e. . Pour cette raison, ce système est résolu avec un algorithme dit « évolutionniste », ou « génétique ». Dans le problème d'optimisation génétique sous contrainte, la fonction « objectif » à minimiser se formule comme suit : Avec la contrainte donnée par : Les résultats obtenus en résolvant avec des algorithmes génétiques sont plus précis que ceux obtenus par la méthode des moindres carrés ; c’est la raison pour laquelle il a été privilégié par rapport à la méthode des moindres carrés. Selon une base à plus de 3 couleurs, l’analyse est la même que la précédente. Cependant, on considère ici une base de K couleurs distinctes. Le nouveau système d’équations est obtenu en remplaçant celui de Math. 14 par : Dans ce cas, on en déduit que n=K+1. D’une manière similaire, et pour les mêmes raisons, un problème d’optimisation doit être construit remplaçant celui de Math. 15 et Math. 16 : L’algorithme génétique est un algorithme de recherche basé sur les mécanismes de la sélection naturelle et de la génétique, et dont les étapes principales sont illustrées sur la . Il combine une stratégie de survie des plus forts avec un échange d’information aléatoire mais structuré. Pour un problème pour lequel une solution est inconnue, un ensemble de solutions possibles est créé aléatoirement, au cours d’une étape de genèse 501. On appelle cet ensemble la population. Les caractéristiques (ou variables à déterminer) sont alors utilisées dans des séquences de gènes qui seront combinées avec d’autres gènes pour former des chromosomes, puis des individus. Chaque solution est associée à un individu, et cet individu est évalué et classifié selon sa ressemblance avec la meilleure, mais encore inconnue, solution au problème. Il peut être démontré qu’en utilisant un processus de sélection naturelle inspirée de Darwin, cette méthode convergera graduellement vers une solution 506. Les meilleurs individus de la population sont ceux qui ont une meilleure chance de se reproduire et de transmettre une partie de leur héritage génétique à la prochaine génération. Une nouvelle population est alors créée en combinant les gènes des parents au cours d’une étape de mutation 505. On s’attend à ce que certains individus de la nouvelle génération possèdent les meilleures caractéristiques de leurs deux parents, et donc qu’ils seront meilleurs et seront une meilleure solution au problème. La nouvelle génération est alors soumise aux même critères de sélection, au cours d’une étape de sélection 503, puis génère ses propres rejetons au cours d’une étape suivante de reproduction ou de croisement 504. Ce processus est répété plusieurs fois, jusqu’à ce que tous les individus possèdent le même héritage génétique. Les membres de cette dernière génération, qui sont habituellement très différents de leurs ancêtres, possèdent de l’information génétique qui correspond à la meilleure solution au problème. L’algorithme génétique de base comporte trois opérations simples : – Sélection 504 – Reproduction 505 – Mutation 506. L’algorithme se termine, après une étape d’évaluation 502, soit lorsqu’un nombre maximum d’itérations est atteint, soit lorsqu’une solution satisfaisante est atteinte au regard d’une fonction « objectif ». Selon un mode de réalisation du dispositif de cette invention, la forme du tube 1 est optimisée : une mise en forme géométrique appropriée du tube de décharge à gaz 1 contribue de manière significative à réduire l'erreur de mesure. En particulier, une optimisation de la longueur et du diamètre du tube de décharge à gaz 1 permet d’obtenir respectivement une tension et une pression de fonctionnement plus facile à gérer, et permet d’améliorer une homogénéité des couleurs à l'intérieur de la zone optimale ; ainsi, un raccourcissement de la longueur et une augmentation du diamètre permettent une meilleure homogénéité des couleurs à l'intérieur de la zone optimale. Le tableau 1 ci-dessous montre la variance des longueurs d’onde sur la zone choisie en fonction de la longueur et du diamètre du tube à décharge. Selon ce tableau, les dimensions optimales du tube à décharge sont : une longueur optimale de 25 mm, et un diamètre optimal de 10 mm. [Tab.1] Longueur (mm) Diamètre (mm) Variance 40 10 91,68 40 8 130,56 40 6 320,58 40 4 360,78 35 10 33,02 35 8 56,70 35 6 283,66 34 4 346,38 30 10 25,73 30 8 36,91 30 6 102,53 30 4 285,59 25 10 15,79 25 8 22,74 25 6 36,50 25 4 152,37 En particulier, seuls une partie des pixels de l’image acquise par le capteur d’image 2 sont pris en compte pour le traitement et le calcul des concentrations : sont sélectionnés plus particulièrement pour le traitement les pixels de l’image qui ne sont pas saturés. En effet la décharge électrique produit une image dont une partie des pixels ZS, principalement au centre de l’image, sont saturés, comme cela est illustré sur la . Ainsi seul les pixels de la zone non saturée ZNS sont pris en compte dans le traitement par l’unité de traitement. Par exemple, une valeur moyenne des pixels de la zone non saturée ZNS est retenue pour le traitement. Selon un mode de réalisation, La valeur de chaque pixel peut être codée sur un nombre de bits déterminés, le nombre étant compris, par exemple, entre 8 bits et 18 bits. Le tableau ci-dessous indique la précision obtenue sur les concentrations mesurées avec le dispositif selon l’invention en fonction du nombre de bits utilisés pour le codage des valeurs de chaque pixel. [Tab. 2] BITS NIVEAUX DE GRIS NOMBRE DE COULEURS PRECISION 8 256 256 ^ 3 0.5 % 10 1 024 1 024 ^ 3 0,01 % 12 4 096 4 096 ^ 3 250 PPM 14 16 384 16 384 ^ 3 60 PPM 16 65 536 65 536 ^ 3 15 PPM 18 262 144 262 144 ^ 3 4 PPM Plus particulièrement, lorsque la valeur de chaque pixel est codée sur 14 bits, la limite de détection du capteur est améliorée de manière à mesurer des concentrations gazeuses jusqu'à 50 ppm, et l'erreur moyenne totale de mesure est réduite à 1%. Selon un mode de réalisation, l’unité de traitement est configurée pour exclure de la palette des couleurs certaines solutions, déterminées par exemple à partir des gaz présents dans le mélange considéré. Par exemple, avec un mélange de trois gaz : le dioxyde de carbone CO 2 dont la signature est de couleur blanc tiré vers le bleu, l’oxygène O 2 dont la signature est de couleur violet lavande, et l’argon Ar, dont la signature est de couleur magenta, la montre la palette des couleurs possibles avec les trois couleurs de base rouge, vert et bleu RGB, et celle des couleurs qu’il est possible de générer avec différentes combinaisons des trois signatures des gaz du mélange CO 2 , O 2 , Ar. En limitant la recherche de la solution du problème d’optimisation aux couleurs de la 2eme palette, l’erreur finale peut atteindre une valeur de 0.5%. Lorsque le mélange gazeux contient des gaz inflammables il est particulièrement important de pouvoir éliminer le gaz comburant avant de créer la décharge électrique dans le tube à décharge 1 : pour cela, le dispositif comprend un module optionnel configuré pour mettre en œuvre les étapes suivantes : Le gaz comburant, par exemple le gaz O 2 , est mesuré par un capteur spécifique pour le gaz O 2 , Le gaz comburant est éliminé par un absorbeur, jusqu’à ce que la proportion de comburant présent dans le mélange ne soit plus dangereuse, Lorsque la proportion de comburant présent dans le mélange a été suffisamment réduite pour ne plus être dangereuse, le mélange résultant est envoyé vers le tube à décharge du dispositif selon l’invention. Ainsi, le procédé de mise en œuvre du dispositif selon l’invention comprend : - un mode simple pour les mélanges de gaz sans gaz inflammable, - un mode hybride pour les mélanges de gaz avec gaz inflammable, notamment avec de l’oxygène O 2 . Les étapes du procédé dans le mode simple sont les suivantes : - définir 101 sur le logiciel de pilotage et de traitement un ensemble de paramètres, - aspirer 102 le mélange gazeux dans le tube à décharge 1, - fermer 103 la voie d’entrée du mélange gazeux dans le tube à décharge 1, - créer 104 une dépression dans le tube à décharge 1 avec la pompe 5, - appliquer 105 la tension déterminée aux extrémités du tube à décharge 1, - augmenter 106 la tension appliquée aux extrémités du tube à décharge 1 jusqu’à ce que la décharge électrique se forme à l’intérieur du tube à décharge, - déterminer 108 si une zone ZS de l’image est saturée, la zone ZS étant de forme tubulaire et centrée autour d’une projection dans l’image d’un axe du tube à décharge 1, - continuer à augmenter 109 la tension appliquée aux extrémités du tube à décharge 1 jusqu’à ce que la zone ZS soit saturée, - déterminer 110 la concentration de l’au moins un gaz dans le mélange gazeux sur la base de la couleur d’au moins un pixel de l’image, l’au moins un pixel étant à l’extérieur de la zone ZS saturée. En particulier, l’ensemble de paramètres comprend au moins l’un parmi la tension minimum, la pression déterminée, une identification des signatures de références des gaz du mélange gazeux selon une base des bandes spectrales d’acquisition du capteur d’image, une sélection d’une autre base générée à partir des signatures de référence des gaz du mélange gazeux, une conversion des signatures de référence des gaz du mélange gazeux dans la base choisie, une génération de la palette de couleurs. La détermination que la zone ZS de l’image est saturée comprend par exemple la détermination d’une proportion des pixels appartenant à la zone ZS dont la valeur dans l’image multi-spectrale acquise est saturée, i.e. est égale à une valeur maximum. Si cette proportion est supérieure à une proportion déterminée, la zone ZS est déclarée saturée. Pour la mise en œuvre du mode hybride, le dispositif 10 comprend en outre un module d’élimination 11 d’un gaz inflammable présent dans le mélange gazeux, le module d’élimination 11 comprenant : - une pompe 9 du module d’élimination 11, configurée pour introduire le mélange gazeux dans le module d’élimination 11, via une valve d’introduction 4’’’ ouverte du module d’élimination 11, une autre valve 4’’ de sortie du module d’élimination 11 assurant une communication fluidique du module d’élimination 11 avec le tube à décharge 1 du dispositif 10 lorsqu’elle est ouverte, - un capteur 7 de détection du gaz inflammable configuré pour détecter le gaz inflammable dans le mélange gazeux, - un absorbeur 8 configuré pour absorber le gaz inflammable. Dans le mode hybride, le procédé 100 comprend en outre les étapes suivantes avant l’étape d’aspiration 102 du mélange gazeux dans le tube à décharge 1: - aspirer 1011 le mélange gazeux dans le module d’élimination 11, avec la pompe 9 du module d’élimination 11, la valve d’introduction 4’’’ dudit module d’élimination 11 étant ouverte, l’autre valve 4’’ de sortie du module d’élimination 11 étant fermée, - mesurer 1012 la concentration de gaz inflammable dans le mélange gazeux avec le capteur 7 de détection du gaz inflammable, - absorber 1013 le gaz inflammable avec l’absorbeur 8, - vérifier 1014 l’absence du gaz inflammable dans le mélange gazeux, - si la vérification détermine que le gaz inflammable est toujours présent dans le mélange, reconduire 1015 le mélange gazeux vers l’absorbeur 8, - si la vérification détermine que le gaz inflammable est éliminé du mélange, ouvrir 1016 l’autre valve 4’’ de sortie du module d’élimination 11 pour conduire le mélange résultant vers le tube à décharge 1. Selon un mode de mise en œuvre le gaz inflammable est de l’oxygène O 2 Les étapes du procédé dans le mode hybride sont les suivantes : - définir sur le logiciel de pilotage et de traitement des paramètres de la mesure : par exemple, tension, pression, identification des signatures selon la base RGB ou selon une autre base, sélection d’une base générée par les couleurs des gaz, conversion des signatures dans la base choisie, génération de la palette de couleurs, - aspirer le mélange des gaz, avec une pompe 9 du module d’élimination 11 du gaz inflammable, par exemple O 2 , le mélange de gaz étant ainsi introduit, par une valve 4’’’ ouverte dudit module d’élimination 11, dans le module d’élimination 11, une autre valve 4’’assurant une communication fluidique du module d’élimination 11 avec le dispositif 10 étant fermée, selon les références de la , - mesurer la concentration de gaz inflammable dans le mélange, par exemple O 2 avec un capteur 7 spécifique pour le gaz inflammable, - éliminer le gaz inflammable, par exemple O 2, avec un absorbeur spécifique 8, - vérifier l’absence du gaz inflammable dans le mélange. Si la vérification détermine que le gaz inflammable est toujours présent dans le mélange, le mélange est reconduit vers l’absorbeur. Si la vérification détermine que le gaz inflammable est éliminé du mélange, le mélange résultant est reconduit vers le tube à décharge 1 du dispositif selon l’invention, - fermer toutes les valves 4, 4’ après aspiration du mélange résultant, - assurer la dépression par la pompe à vide 5 dans le tube à décharge 1, - appliquer la tension minimale, par exemple 300 Volts, aux extrémités du tube à décharge 1, - monter en tension jusqu’à ce que la zone de saturation ZS dans le tube ait un diamètre minimum, - capturer la couleur sur plusieurs pixels dans la zone de non saturation de l’image acquise par le capteur d’image 2, - envoi des données vers le logiciel de traitement, - calculer les concentrations par le logiciel de traitement. Il convient à ce stade de définir un mode de fonctionnement particulier appelé détection profitant du potentiel de mesure des concentrations déjà détaillé plus haut. Il s’agit de détecter la présence d’un gaz précis (H 2 par exemple) dans un environnement quelconque multi-gaz dont les concentrations ne changent pas (Air par exemple). Le premier gaz est défini par son empreinte digitale. Le 2eme gaz est également défini par une seule empreinte digitale pour le mélange entier. Ainsi, le capteur travaille uniquement en mélange de deux gaz. Cette notation est très importante vu que le marché dans ce domaine fait une distinction entre capteur de concentrations et détecteur de fuite. La capteur d’image pouvant toujours être RGB ou multi-spectral, 8 bits ou supérieur. Selon un mode particulier de réalisation du dispositif, l’ensemble est particulièrement compact et léger, avec par exemple un poids de 2,3 kg et des dimensions qui permettent au dispositif d’être logé dans un parallélépipède de dimension 30 mm x 15mm x 20 mm. Des cartes électroniques, par exemple du type Arduino, permettent de réaliser l’acquisition de l’image et la mesure des concentrations de gaz. Un logiciel de pilotage du dispositif permet de piloter le dispositif à partir de l’unité de traitement, par exemple sous un logiciel d’exploitation de type Android. Ledit logiciel de pilotage permet : l’initialisation des paramètres de mesures, la calibration des nouveaux gaz, la simulation théorique et la mesure des concentrations. L’unité de traitement et les autres composants du dispositif selon l’invention sont configurés pour communiquer sans fil, par exemple par des liaisons de type Bluetooth, wifi, et internet. Procédé (100) pour la mesure d’une concentration d’au moins un gaz dans un mélange gazeux en utilisant un dispositif (10), le dispositif (10) comprenant : - un tube à décharge (1), configuré pour recevoir le mélange gazeux par une voie d’entrée et pour produire une décharge électrique après ionisation des gaz du mélange gazeux lorsqu’une pression à l’intérieur du tube atteint une pression déterminée et lorsqu’une tension appliquée entre les extrémités du tube est supérieure à une tension déterminée ; - une pompe (5), configurée pour obtenir la pression déterminée dans le tube à décharge (1) ; - un capteur d’image (2) configuré pour acquérir une image multi-spectrale comprenant un nombre K d’images mono-spectrales du tube à décharge (1) pendant que la décharge électrique est produite, une bande spectrale d’acquisition d’une image mono-spectrale parmi les K images mono-spectrales étant différente d’une autre bande spectrale d’acquisition d’une autre image mono-spectrale parmi les K images mono-spectrales, le nombre K étant supérieur ou égal à 3; - une unité de pilotage et de traitement configurée pour piloter le fonctionnement du dispositif (10) et pour traiter l’image acquise par le capteur d’image (2) et déterminer une concentration de l’au moins un gaz dans le mélange de gaz à partir d’une partie de l’image du tube à décharge (1) ; le procédé comprenant les étapes suivantes : - définir (101) sur l’unité de pilotage et de traitement un ensemble de paramètres, - aspirer (102) le mélange gazeux dans le tube à décharge (1), - fermer (103) la voie d’entrée du mélange gazeux dans le tube à décharge (1), - créer (104) une dépression dans le tube à décharge (1) avec la pompe (5), - appliquer (105) la tension déterminée aux extrémités du tube à décharge (1), - augmenter (106) la tension appliquée aux extrémités du tube à décharge (1) jusqu’à ce que la décharge électrique se forme à l’intérieur du tube à décharge - acquérir (107) l’image multi-spectrale du tube à décharge (1) pendant que la décharge électrique est produite - déterminer (108) si une zone (ZS) de l’image est saturée, la zone (ZS) étant de forme tubulaire et centrée autour d’une projection dans l’image d’un axe du tube à décharge (1), - continuer à augmenter (109) la tension appliquée aux extrémités du tube à décharge (1) jusqu’à ce que la zone (ZS) soit saturée, - déterminer (110) la concentration de l’au moins un gaz dans le mélange gazeux sur la base de la valeur d’au moins un pixel dans chaque image mono-spectrale de l’image multi-spectrale acquise lorsque la zone (ZS) est déterminée saturée, l’au moins un pixel étant sélectionné à l’extérieur de la zone (ZS) saturée. Procédé (100) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif (10) comprend en outre un module d’élimination (11) d’un gaz inflammable présent dans le mélange gazeux, le module d’élimination (11) comprenant : - une pompe (9) du module d’élimination (11), configurée pour introduire le mélange gazeux dans le module d’élimination (11), via une valve d’introduction (4’’’) du module d’élimination (11), une autre valve (4’’) de sortie du module d’élimination (11) assurant une communication fluidique du module d’élimination (11) avec le tube à décharge (1) du dispositif (10) lorsqu’elle est ouverte, - un capteur (7) de détection du gaz inflammable configuré pour détecter le gaz inflammable dans le mélange gazeux, - un absorbeur (8) configuré pour absorber le gaz inflammable, le procédé (100) comprenant en outre les étapes suivantes avant l’étape d’aspiration (102) du mélange gazeux dans le tube à décharge (1): - aspirer (1011) le mélange gazeux dans le module d’élimination (11), avec la pompe (9) du module d’élimination (11), la valve d’introduction (4’’’) dudit module d’élimination (11) étant ouverte, l’autre valve de sortie (4’’) du module d’élimination (11) étant fermée; - mesurer (1012) la concentration de gaz inflammable dans le mélange gazeux avec le capteur (7) de détection du gaz inflammable, - absorber (1013) le gaz inflammable avec l’absorbeur (8), - vérifier (1014) l’absence du gaz inflammable dans le mélange gazeux, - si la vérification détermine que le gaz inflammable est toujours présent dans le mélange, reconduire (1015) le mélange gazeux vers l’absorbeur (8), - si la vérification détermine que le gaz inflammable est éliminé du mélange, ouvrir (1016) l’autre valve (4’’) du module d’élimination (11) pour conduire le mélange résultant vers le tube à décharge (1). Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le nombre K d’images mono-spectrales dans une image multi-spectrale acquise par le capteur d’image (2) est égal à 3, et dans lequel la bande spectrale d’acquisition des 3 images est centrée respectivement sur la longueur d’onde de la couleur rouge, sur la longueur d’onde de la couleur bleu, et sur la longueur d’onde de la couleur verte. Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’ensemble de paramètres définis à l’étape de définition (101) comprend au moins l’un parmi : la tension déterminée, la pression déterminée, une identification des signatures de références des gaz du mélange gazeux selon une base des bandes spectrales d’acquisition du capteur d’image, une sélection d’une autre base générée à partir des signatures de référence des gaz du mélange gazeux, une conversion des signatures de référence des gaz du mélange gazeux dans la base choisie, une génération d’une palette de couleurs. Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape d’aspiration (102) du mélange gazeux dans le tube à décharge (1) est réalisée, sans la pompe (5), par l’effet d’une différence de pression entre une pression à l’intérieur du tube à décharge (1) et une pression dans la voie d’entrée du mélange de gaz. Procédé (100) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’étape d’aspiration du mélange de gaz est réalisée avec la pompe. Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel dans l’étape de détermination des concentrations de l’au moins un gaz dans le mélange gazeux, la concentration de l’au moins un gaz dans le mélange gazeux est déterminée sur la base d’une moyenne, dans chaque image monospectrale, de la valeur d’une pluralité de pixels sélectionnés à l’extérieur de la zone (ZS) saturée. Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape de détermination des concentrations de l’au moins un gaz dans le mélange gazeux comprend la résolution d’un système d’équations à n inconnues, où n est un nombre de gaz dans le mélange gazeux. Procédé (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la valeur des pixels de chaque image monospectrale de l’image multispectrale est codée sur un nombre de bits déterminé. Dispositif (10) pour la mesure d’une concentration d’un gaz dans un mélange gazeux, le dispositif (10) comprenant : - un tube à décharge (1), configuré pour recevoir, par une voie d’entrée dans le tube à décharge (1), le mélange gazeux et pour produire une décharge électrique après ionisation des gaz du mélange lorsqu’une pression à l’intérieur du tube atteint une pression déterminée et lorsqu’une tension appliquée entre les extrémités du tube est supérieure à une tension déterminée ; - une pompe (5), configurée pour obtenir la pression déterminée dans le tube à décharge (1) en aspirant le gaz présent dans le tube à décharge par une voie de sortie du tube à décharge; - un capteur d’image (2) configuré pour acquérir une image multi-spectrale comprenant un nombre K d’images mono-spectrales du tube à décharge (1) pendant que la décharge électrique est produite, une bande spectrale d’acquisition d’une image mono-spectrale parmi les K images mono-spectrales étant différente d’une autre bande spectrale d’acquisition d’une autre image mono-spectrale parmi les K images mono-spectrales, le nombre K étant supérieur ou égal à 3; - une unité (3) de pilotage et de traitement configurée pour piloter un fonctionnement du dispositif de manière à mettre en œuvre les étapes du procédé 100 selon l’une des revendications 1 à 9. Dispositif (10’) selon la revendication précédente, comprenant en outre un module d’élimination (11) en communication fluidique via une valve intermédiaire (4’’) avec la voie d’entrée du tube à décharge 1, le module d’élimination (11) comprenant : - une pompe (9) du module d’élimination (11), configurée pour introduire le mélange gazeux dans le module d’élimination (11), via une valve d’introduction (4’’’) du module d’élimination (11) configurée pour ouvrir ou fermer un conduit d’entrée du mélange gazeux dans le module d’élimination (11), une autre valve (4’’) de sortie du module d’élimination (11) assurant une communication fluidique du module d’élimination (11) avec le tube à décharge (1) du dispositif (10) lorsqu’elle est ouverte, - un capteur (7) de détection du gaz inflammable configuré pour détecter le gaz inflammable dans le mélange gazeux, - le conduit d’entrée, configuré pour amener le mélange gazeux jusqu’au capteur de détection du gaz inflammable lorsque la valve d’introduction (4’’’) du module d’élimination (11) est ouverte; - un absorbeur (8) en communication fluidique avec le conduit d’entrée, l’absorbeur (8) étant configuré pour éliminer du mélange gazeux le gaz inflammable détecté par le capteur de détection (7), - la valve de sortie (4’’) du module d’élimination (11) étant configurée pour être ouverte lorsque le capteur de détection (7) indique que le gaz inflammable a été éliminé du mélange gazeux, - une pompe du module complémentaire (9) configurée pour faire circuler le mélange gazeux dans le module d’élimination (11) jusqu’à ce que le gaz inflammable soit éliminé du mélange gazeux, dans lequel l’unité (3) de pilotage et de traitement est configurée pour piloter un fonctionnement du dispositif de manière à mettre en œuvre les étapes du procédé 100 selon l’une des revendications 2 à 9. Dispositif (10, 10’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une longueur du tube à décharge est comprise entre 25 et 40 mm. Dispositif (10, 10’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel un diamètre du tube à décharge est compris entre 4 et 10 mm. Dispositif (10, 10’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une longueur et un diamètre du tube à décharge sont respectivement égal à 25mm et 10 mm.