Brevet FR3077387A1 (20190802)

REVENDICATIONS1. Procédé d'analyse d'un gaz (G), pour estimer une quantité (ck) de plusieurs espèces gazeuses (Gk) différentes, dites espèces gazeuses d'intérêt, potentiellement présentes dans le gaz analysé, chaque espèce gazeuse étant apte engendrer une absorption d'un rayonnement lumineux dans une bande spectrale d'absorption (Ak), le procédé comportant les étapes suivantes : a) disposition du gaz analysé entre une source de lumière (11) et un photodétecteur de mesure (20), la source de lumière (11) étant apte à émettre un rayonnement d'illumination (12) se propageant à travers le gaz, le photodétecteur de mesure (20) étant apte à détecter un rayonnement (14) transmis par le gaz et à délivrer un signal de détection représentatif d'une intensité (Ii) du rayonnement détecté ; b) illumination du gaz analysé (G) à l'aide de la source de lumière (11), le rayonnement d'illumination (12) s'étendant selon une bande spectrale, dite bande spectrale d'illumination (Al2), recouvrant la bande spectrale d'absorption (Ak) d'une pluralité d'espèces gazeuses d'intérêt, à chaque illumination correspondant un spectre (S1), dit spectre d'illumination, du rayonnement d'illumination (12) ; c) lors de l'illumination, détection, par le photodétecteur de mesure (20), d'une intensité (Ii) d'un rayonnement transmis (14) par le gaz analysé, dans au moins une bande spectrale de détection (Am) d) réitération des étapes b) et c), en modifiant le spectre d'illumination (Si) du rayonnement d'illumination (12); e) détermination d'une quantité (ck) de chacune des espèces gazeuses d'intérêt en fonction de l'intensité (I]) du rayonnement détecté lors de chaque illumination, chaque intensité (I]) étant associée à un spectre d'illumination (Si); le procédé étant caractérisé en ce que l'étape e) comporte : une prise en compte, pour chaque spectre d'illumination, d'une fonction de réponse paramétrique, la fonction de réponse paramétrique (fej,'Rmik) étant définie par des paramètres (Oi, ai,k,ni,k), de telle sorte qu'à chaque spectre d'illumination sont associés des paramètres (Opai,k,ni,k), les paramètres associés à deux spectres d'illumination distincts (Si, Si_i) étant différents et préalablement définis ; 21 - une estimation d'une grandeur (/ î) représentative de l'absorption du gaz (G), lors de P chaque illumination, à l'aide de la fonction paramétrique (fej,'Rmik).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel à chaque spectre d'illumination sont associés des paramètres dits spécifiques, (aj,k,71,j,k) définis pour chaque espèce gazeuse d'intérêt (ck), 5 au moins deux paramètres spécifiques respectivement définis pour deux espèces gazeuses d'intérêt distinctes étant différents les uns des autres.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape e) comporte une estimation, lors de chaque illumination, d'une intensité (4,j), dite intensité non atténuée, qui serait mesurée par le photodétecteur de mesure (20) en l'absence de gaz (G). 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, dans lequel lors de l'étape e), la grandeur représentative de l'absorption du gaz (G) est, pour chaque illumination, l'intensité (Ii) mesurée lors de l'étape c), éventuellement normalisée par l'estimation de l'intensité non atténuée (/0,]).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape e) comporte, pour chaque illumination, une comparaison entre : 15 - la grandeur (/_/) représentative de l'absorption du gaz estimée, pour chaque illumination, lors de l'étape e) ; - et une mesure (Ii) de ladite grandeur, à l'aide de l'intensité mesurée lors de l'étape c) ; les quantités déterminées (ck) étant obtenues en fonction de chaque comparaison.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 5 dans lequel chaque comparaison est un écart quadratique 20 ((îf - /1)2), les quantités déterminées étant celles pour lesquelles une combinaison arithmétique de chaque comparaison se rapproche d'une valeur prédéterminée.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, dans lequel la combinaison arithmétique est une somme, les quantités déterminées (ck) étant celles pour lesquelles la somme est minimale.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape e) met 25 en oeuvre une méthode par moindres carrés non linéaire.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant également, lors de chaque illumination, une détection, par un photodétecteur de référence (20ref) d'une intensité de référence (/],'f) d'un rayonnement de référence (14ref), considéré comme n'ayant pas été absorbé par le gaz (G), l'étape e) comportant une prise en compte des intensités de 30 référence (/],'f) respectivement détectées au cours de chaque illumination. 22\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque spectre d'illumination (Si) correspond à une température (Ti) de la source de lumière.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant, préalablement à l'étape e), une phase de calibration, effectuée pour chaque spectre 5 d'illumination (Si), de façon à définir la fonction de réponse paramétrique (fej,,,jk,'jk) associée au spectre d'illumination (Si), la phase de calibration comportant les étapes suivantes: cal-i) réalisation des étapes a) à c) en considérant un gaz de calibration, comportant une quantité connue d'au moins une espèce gazeuse d'intérêt (ck*), le gaz de calibration étant illuminé selon un spectre d'illumination (Si), de façon à obtenir une intensité 10 détectée par le photodétecteur de mesure (20) ou par un photodétecteur de calibration, considéré comme représentatif du photodétecteur de mesure; cal-ii) réitération de l'étape cal-i) en modifiant la quantité (ck*) de l'espèce gazeuse d'intérêt ; cal-iii) prise en compte d'un modèle paramétrique de la fonction de réponse (fejejkm,jk); 15 cal-iv) à partir des intensités résultant de chaque étape cal-i) et du modèle paramétrique prise en compte lors de l'étape cal-iii), détermination d'au moins un paramètre aj,k,nj,k) de la fonction de réponse.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bande spectrale de détection (420) recouvre des bandes spectrales d'absorption de plusieurs espèces 20 gazeuses d'intérêt (4k).\n<CLM>\1\tDispositif (1) d'analyse d'un gaz (G) comportant : - une source de lumière (11), apte à émettre un rayonnement d'illumination (12), la source de lumière étant également apte à être modulée de telle sorte que le spectre du rayonnement d'illumination émis (Si), dit spectre d'illumination, est variable dans une 25 même bande spectrale d'illumination (Al2) - un photodétecteur de mesure (20), apte à détecter un rayonnement lumineux selon une bande spectrale de détection (Am); - une enceinte (10), apte à recevoir le gaz, agencée de telle sorte que le photodétecteur de mesure (20) soit configuré pour détecter un rayonnement lumineux (14) ayant 30 traversé le gaz ; - un processeur (30), configuré pour mettre en oeuvre l'étape e) d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, à partir du rayonnement détecté par le 23 photodétecteur de mesure (20) suite à différentes illuminations du gaz (G), respectivement selon différents spectres d'illumination (Si).