Brevet FR3069641A1 (20190201)

REVENDICATIONS1. Procédé de mesure in situ de la concentration ([X]) d'au moins une espèce chimique gazeuse contenue dans des gaz d'échappement (10) circulant dans une ligne d'échappement (20) et de la température (T) desdits gaz d'échappement au moyen d'un système de mesure optique (40, 40', 40", 70, 80, 90), ledit système de mesure optique comprenant au moins une source lumineuse (41, 41', 41", 71, 81,\n<CLM>\1\tet un spectromètre (44, 44', 44", 74, 84, 94), comportant les étapes suivantes : - l'émission par la source lumineuse d'un rayonnement UV (42) à travers lesdits gaz d'échappement au sein d'une zone de mesure (21, 22,\n<CLM>\1\tsituée dans la ligne d'échappement (20) ; - la détection par le spectromètre d'au moins une partie dudit rayonnement UV ayant traversé lesdits gaz d'échappement (43) dans ladite zone de mesure (21, 22,\n<CLM>\1\tet la génération d'un signal numérique de l'intensité lumineuse (50) en fonction de la longueur d'onde (W) de ladite partie du rayonnement UV ayant traversé lesdits gaz d'échappement; l'estimation de la concentration ([X]) de ladite espèce chimique et de la température (T) desdits gaz d'échappement à partir dudit signal numérique (50).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel le système de mesure optique comporte en outre un réflecteur (45, 45', 45"), et ledit procédé comprend une étape dans laquelle ledit rayonnement UV (42) émis par la source de lumière (41) traverse lesdits gaz d'échappement dans la zone de mesure (21) pour ensuite être réfléchi par le réflecteur (45, 45', 45"), traverse à nouveau lesdits gaz d'échappement dans la zone de mesure (21) en sens inverse pour être ensuite détecté par le spectromètre (44).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 ou 2, comportant une étape préalable de calibration du système de mesure optique pour fournir un signal numérique de référence de l'intensité lumineuse en fonction de la longueur d'onde, de préférence par émission dudit rayonnement UV à travers un gaz de référence, par exemple un gaz de référence ne contenant aucune des espèces chimiques à mesurer, et par détection d'au moins une partie dudit rayonnement UV ayant traversé ledit gaz de référence pour fournir un 23 signal numérique de référence de l'intensité lumineuse en fonction de la longueur d'onde de ladite partie du rayonnement UV ayant traversé ledit gaz de référence.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape d'estimation de 5 la concentration ([X]) de ladite espèce chimique et de la température (T) desdits gaz d'échappement (10) comporte : - la détermination de l'absorbance (A) desdits gaz d'échappement en fonction de la longueur d'onde à partir dudit signal numérique de l'intensité lumineuse (50) en fonction de la longueur d'onde de ladite partie du rayonnement UV ayant traversé 10 lesdits gaz d'échappement (43) et d'un signal numérique de référence ; - la détermination de la concentration ([X]) de ladite au moins une espèce chimique à partir de l'absorbance desdits gaz d'échappement et de caractéristiques prédéterminées d'absorbance, de température et de pression de ladite espèce chimique ; 15 - la détermination de la température (T) desdits gaz d'échappement par modification du coefficient d'extinction molaire de l'absorbance de ladite espèce chimique extraite de l'absorbance desdits gaz d'échappement, ladite modification étant un décalage de la longueur d'onde ou une modification de l'amplitude ou une combinaison des deux. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4, dans lequel l'absorbance (A) desdits gaz d'échappement (10) est une fonction de la longueur d'absorbance, du nombre de densité des molécules de ladite espèce chimique et du coefficient d'extinction molaire.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le rayonnement UV 25 (42) émis a une longueur d'onde comprise entre 180 et 400 nm, de préférence comprise entre 180 et 280 nm, et encore plus préférentiellement comprise entre 180 et 240 nm.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on mesure la concentration d'au moins une, et de préférence plusieurs, espèces chimiques gazeuses 30 contenues dans les gaz d'échappement, et comprises dans la liste constituée par : NO, NO2, N20, BTX, S02, H2S, 03, 02,H20, les aldéhydes comme l'acétaldéhyde ou le formaldéhyde, des hydrocarbures non aromatiques comme l'acétylène ou le buta-1,3- diène. 24\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on mesure simultanément la concentration d'au moins deux espèces chimiques gazeuses, et de préférence d'au moins la concentration de NO et la concentration de NO2. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7, appliqué au contrôle des NOx en sortie d'un système de dépollution (60, 61), de préférence en sortie d'un système de réduction catalytique sélective (SCR), ou appliqué au contrôle des NOx en amont et en aval d'un système de dépollution (60, 61), dans lequel on mesure au moins la concentration de NO et la concentration de NO2, de préférence pour estimer la conversion en temps réel des NOx 10 en N2 par ledit système de dépollution.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on mesure la concentration d'au moins une espèce chimique gazeuse choisie parmi les espèces chimiques soufrées SO2 et H2S, et de préférence les deux. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on mesure la concentration d'au moins NH3.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, appliqué au contrôle du NH3 en amont ou en aval 20 d'un système de réduction catalytique sélective (SCR), dans lequel on surveille l'évolution de la concentration en NH3 en amont ou en aval du système de réduction catalytique sélective (SCR).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les gaz 25 d'échappement sont issus d'un moteur à combustion interne.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit rayonnement UV traverse lesdits gaz d'échappement selon un chemin optique sensiblement perpendiculaire au parcours (P) desdits gaz d'échappement. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la mesure in situ est effectuée en aval d'au moins un système de dépollution (60,\n<CLM>\1\tdes gaz d'échappement tel qu'un catalyseur à oxydation diesel (DOC), un système de réduction catalytique sélective (SCR) ou un filtre à particules (FAP). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la mesure in situ est effectuée en amont d'au moins un système de dépollution (60,\n<CLM>\1\tdes gaz d'échappement tel qu'un catalyseur à oxydation diesel (DOC), un système de réduction catalytique sélective (SCR) ou un filtre à particules (FAP). 5\n<CLM>\1\tSystème de mesure optique (40, 40', 40", 70, 80,\n<CLM>\1\tpour la mesure in situ de la concentration ([X]) d'au moins une espèce chimique gazeuse contenue dans des gaz d'échappement (10) circulant dans une ligne d'échappement (20) et de la température (T) desdits gaz d'échappement selon l'une des revendications précédentes, ledit 10 système comportant : - une source lumineuse (41, 41', 41", 71, 81,\n<CLM>\1\tsusceptible d'émettre un rayonnement UV (42) à travers lesdits gaz d'échappement au sein d'une zone de mesure (21, 22,\n<CLM>\1\tsituée dans la ligne d'échappement, ladite source lumineuse étant de préférence positionnée de manière à émettre ledit rayonnement UV selon un 15 chemin optique sensiblement perpendiculaire au parcours (P) desdits gaz d'échappement ; - un spectromètre (44, 44', 44", 74, 84,\n<CLM>\1\tsusceptible de détecter au moins une partie dudit rayonnement UV ayant traversé lesdits gaz d'échappement (43) dans ladite zone de mesure (21, 22,\n<CLM>\1\tet la génération d'un signal numérique de 20 l'intensité lumineuse (50) en fonction de la longueur d'onde (W) de ladite partie du rayonnement UV ayant traversé lesdits gaz d'échappement (43); - des moyens d'analyse et de traitement dudit signal pour déterminer la concentration ([X]) de ladite espèce chimique et la température (T) desdits gaz d'échappement à partir dudit signal numérique (50).