EP4720636A1 - Systeme de mesure d'au moins un composant chimique d'un fluide en flux pour systeme generateur electrochimique - Google Patents

Systeme de mesure d'au moins un composant chimique d'un fluide en flux pour systeme generateur electrochimique

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EP4720636A1
EP4720636A1 EP24728603.2A EP24728603A EP4720636A1 EP 4720636 A1 EP4720636 A1 EP 4720636A1 EP 24728603 A EP24728603 A EP 24728603A EP 4720636 A1 EP4720636 A1 EP 4720636A1
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EP
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fluid
light beam
measuring
portholes
measuring cell
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EP24728603.2A
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Guillaume DUCOURTHIAL
Sébastien LEGENDRE
Christophe Faveeuw
Thibault BRULÉ
Jérôme TARDIEU
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Horiba France SAS
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Abstract

L'invention concerne un système de mesure (100) d'au moins un composant chimique d'un fluide en flux pour un système générateur électrochimique, le système de mesure comprenant : - une source lumineuse (111) générant un faisceau lumineux, - une cellule de mesure (120) double passe comprenant une ouverture d'entrée (121) configurée pour laisser entrer le fluide, une ouverture de sortie configurée pour laisser sortir le fluide, et deux hublots disposés sur un trajet du fluide, positionnés en regard l'un de l'autre sur un axe optique principal transverse au flux du fluide et configurés pour transmettre le faisceau lumineux, - un dispositif optique (130) réfléchissant positionné pour réfléchir le faisceau lumineux en direction du fluide en flux à travers les hublots, et - un spectromètre Raman (112) configuré pour recevoir le faisceau lumineux, pour détecter un signal Raman émis par le fluide en flux et pour en déduire une mesure d'au moins un composant chimique du fluide en flux.

Description

SYSTEME DE MESURE D’AU MOINS UN COMPOSANT CHIMIQUE D’UN FLUIDE EN FLUX POUR
SYSTEME GENERATEUR ELECTROCHIMIQUE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne de manière générale la mesure de concentration de fluide, notamment de gaz.
[0002] Elle concerne plus particulièrement un système de mesure d’au moins un composant chimique d’un fluide en flux pour un système générateur électrochimique de type pile à combustible ou électrolyseur.
[0003] L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la mesure de gaz entrant et/ou sortant dans un tel système générateur électrochimique.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0004] Un système générateur électrochimique de type pile à combustible permet de générer de l’énergie électrique à partir de l’oxydation de combustible. Ce combustible est par exemple de l’hydrogène. On obtient ainsi la génération d’électricité à partir d’hydrogène. [0005] A l’inverse, un système générateur électrochimique de type électrolyseur, permet de générer un composant chimique à partir d’énergie électrique. Par exemple, un système générateur électrochimique comprenant une cellule électrolytique basée sur l’électrolyse de l’eau permet, grâce à de l’énergie électrique, de générer de l’hydrogène et de l’oxygène. On obtient ainsi la génération d’hydrogène.
[0006] Afin de pouvoir caractériser l’état d’un tel système générateur électrochimique en fonctionnement, et ainsi estimer les performances en temps réel, il peut être intéressant de mesurer les concentrations des différents éléments chimiques entrant et/ou sortant du système générateur électrochimique.
[0007] Aujourd’hui, des solutions consistent en l’extraction d’une partie du gaz en entrée ou en sortie du système générateur électrochimique et en l’analyse dudit gaz avec ou sans destruction de l’échantillon extrait.
[0008] L’extraction du gaz, et d’autant plus lorsque celui-ci est détruit lors de l’analyse, entraine des perturbations dans le fonctionnement du système générateur électrochimique. Lorsque le gaz extrait n’est pas détruit mais réinjecté dans le circuit de gaz, cela entraine par exemple, une perturbation de la temporalité de la mesure.
[0009] De plus l’extraction du gaz peut entrainer des changements de pression et de température qui déstabilisent le gaz et peuvent engendrer des erreurs de mesure.
[0010] Enfin, aujourd’hui, de nombreux systèmes de mesure utilisent l’infra-rouge qui n’est pas compatible avec des fluides comportant un fort taux de vapeur d’eau.
[0011] Afin d’effectuer les mesures en temps réel, il est également important de pouvoir obtenir une fréquence de mesure élevée, et donc un bon rapport signal à bruit permettant de diminuer le temps d’intégration.
PRESENTATION DE L'INVENTION
[0012] Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose un système de mesure de fluide entrant ou sortant d’un système générateur électrochimique, le système de mesure opérant en temps réel et sans extraction et isolation dudit fluide du circuit du système générateur électrochimique.
[0013] Plus particulièrement, on propose selon l’invention un système de mesure d’au moins un composant chimique d’un fluide en flux pour un système générateur électrochimique, le système de mesure comprenant :
- un appareil de spectrométrie Raman comprenant une source lumineuse, un spectromètre Raman comprenant un système de détection et un système de traitement, la source lumineuse étant configurée pour générer un faisceau lumineux d’excitation,
- une cellule de mesure double passe comprenant un conduit fluidique ayant une ouverture d’entrée configurée pour laisser entrer le fluide en flux et une ouverture de sortie configurée pour laisser sortir le fluide en flux, la cellule de mesure comprenant un premier hublot étanche et un second hublot étanche, les deux hublots étant disposés latéralement sur le conduit fluidique en aval de l’ouverture d’entrée et en amont de l’ouverture de sortie, les deux hublots étant positionnés en regard l’un de l’autre sur un axe optique principal transverse au conduit fluidique et configurés pour recevoir le faisceau lumineux d’excitation et transmettre un premier faisceau lumineux formé par diffusion et/ou simple transmission du faisceau lumineux d’excitation à travers le fluide en flux dans le conduit fluidique, et
- un dispositif optique au moins partiellement réfléchissant positionné pour recevoir le premier faisceau lumineux transmis par les deux hublots et configuré pour réfléchir le premier faisceau lumineux en direction du fluide en flux à travers les deux hublots pour former un deuxième faisceau lumineux formé par diffusion et/ou double transmission du faisceau lumineux d’excitation à travers le fluide en flux et les deux hublots, le spectromètre Raman étant configuré pour recevoir le deuxième faisceau lumineux, le système de détection étant adapté pour détecter un signal Raman émis par le fluide en flux et le système de traitement étant adapté pour en déduire une mesure d’au moins un composant chimique du fluide en flux.
[0014] Ainsi, grâce à l’invention, le spectromètre Raman permet d’analyser le fluide en flux dans la continuité de son écoulement lorsque le fluide en flux se trouve dans la cellule double passe, sans déviation ni extraction. Le système de mesure ne perturbe alors pas le fluide et permet d’effectuer des mesures en ligne directement sur la conduite de fluide en flux, sans interruption du flux, et sans pressurisation du fluide. [0015] De plus, les hublots en regard l’un de l’autre dans la cellule double passe ainsi que l’agencement desdits hublots avec le dispositif optique sur l’axe optique principal permet un encombrement minimum du système de mesure.
[0016] Enfin, l’agencement du système de mesure et la cellule double-passe permet une double excitation du fluide et ainsi un meilleur rapport signal à bruit. Ce signal à bruit permet d’avoir une fréquence d’acquisition en temps réel comprise entre 0,1 hertz (Hz) et 100 Hz, par exemple de 1 Hz. Le signal à bruit permet également d’avoir des mesures de très grande précision permettant notamment de détecter des quantités de fluide très faible, par exemple du diazote de 100ppm à 500ppm, sans recirculation du fluide et sans pressurisation du fluide.
[0017] Dans un mode de réalisation, la cellule de mesure est reliée à un conduit d’acheminement de fluide en flux en entrée ou en sortie d'un système générateur électrochimique.
[0018] Par exemple, la cellule de mesure est reliée à une sortie d’un système générateur électrochimique de type électrolyseur notamment pour la génération d’hydrogène, et l’appareil de spectrométrie Raman est adapté pour mesurer la concentration d’au moins un composant chimique parmi de l’eau par exemple sous forme de vapeur d’eau, du diazote, du dihydrogène et du dioxygène.
[0019] De façon alternative ou complémentaire, la cellule de mesure est reliée à une entrée ou une sortie d'un système générateur électrochimique de type pile à combustible à hydrogène pour la génération d’électricité à partir d’hydrogène et l’appareil de spectrométrie Raman est adapté pour mesurer la concentration d’au moins un composant chimique parmi de l’eau, du diazote, du dihydrogène et du dioxygène.
[0020] Avantageusement, l’ouverture d’entrée ou l’ouverture de sortie de la cellule de mesure est reliée via un conduit d’acheminement de fluide en flux au système générateur électrochimique.
[0021] Avantageusement, la section de l’ouverture d’entrée et la section de l’ouverture de sortie de la cellule de mesure sont chacune supérieures ou égales à la section du conduit d’acheminement de fluide en flux du système générateur électrochimique.
[0022] Avantageusement, un système optique est disposé entre la source lumineuse et le premier hublot, le système optique étant configuré pour focaliser le faisceau lumineux d’excitation dans la cellule de mesure entre les deux hublots.
[0023] Selon un aspect particulier et avantageux, le dispositif optique au moins partiellement réfléchissant est configuré pour réfléchir et focaliser le premier faisceau lumineux dans la cellule de mesure entre les deux hublots.
[0024] Selon un autre aspect particulier et avantageux, la cellule de mesure comprend au moins une unité thermique configurée pour maintenir le premier hublot et/ou le second hublot à une température supérieure ou égale à une température seuil.
[0025] De façon optionnelle, le premier hublot comprend une première lame de verre et le second hublot comprend une seconde lame de verre, la première, respectivement seconde, lame de verre étant fabriquée à partir d’un verre parmi un verre borosilicate, un verre aluminosilicate ou un verre d'alcali-aluminosilicate. Avantageusement, le système de mesure comprend une deuxième cellule de mesure et l’appareil de spectrométrie Raman comprend une autre source lumineuse apte à émettre un autre faisceau lumineux d’excitation, le système de détection comprenant un capteur de lumière comportant des pixels agencés en plusieurs lignes et configuré pour détecter simultanément le signal Raman induit par la source lumineuse et un deuxième signal Raman émis par le fluide en flux lorsque le fluide en flux est excité par l’autre faisceau lumineux d’excitation.
[0026] L’invention concerne aussi un système de mesure d’au moins un fluide entrant et/ou sortant d’un système générateur électrochimique, le système de mesure opérant en temps réel et sans extraction et isolation desdits fluides du circuit du système générateur électrochimique.
[0027] Plus particulièrement, on propose selon l’invention un système de mesure d’au moins un composant chimique d’un fluide en flux pour un système générateur électrochimique comprenant une pluralité de conduits fluidiques d’entrée et/ou de sortie, le système de mesure comprenant
- un appareil de spectrométrie Raman comprenant une source lumineuse, un spectromètre Raman comprenant un système de détection et un système de traitement, la source lumineuse étant configurée pour générer un faisceau lumineux d’excitation, un diviseur de faisceau disposé pour recevoir le faisceau lumineux d’excitation et former une pluralité de faisceaux lumineux d’excitation divisés,
- une pluralité de cellules de mesure double passe disposées chacune sur un conduit fluidique d’entrée ou de sortie du système générateur électrochimique, chaque cellule de mesure double passe comprenant un conduit fluidique ayant une ouverture d’entrée configurée pour laisser entrer le fluide en flux provenant dudit conduit fluidique d’entrée ou de sortie du système générateur électrochimique et une ouverture de sortie configurée pour laisser sortir le fluide en flux, chaque cellule de mesure comprenant un premier hublot étanche et un second hublot étanche, les deux hublots de chaque cellule de mesure étant disposés latéralement sur le conduit fluidique en aval de l’ouverture d’entrée et en amont de l’ouverture de sortie, les deux hublots de chaque cellule de mesure étant positionnés en regard l’un de l’autre sur un axe optique principal transverse au conduit fluidique et configurés pour recevoir un faisceau lumineux d’excitation divisé et transmettre un premier faisceau lumineux formé par diffusion et/ou simple transmission du faisceau lumineux d’excitation divisé à travers le fluide en flux dans le conduit fluidique, et - un dispositif optique au moins partiellement réfléchissant positionné pour recevoir le premier faisceau lumineux transmis par les deux hublots et configuré pour réfléchir le premier faisceau lumineux en direction du fluide en flux à travers les deux hublots pour former un deuxième faisceau lumineux formé par diffusion et/ou double transmission du faisceau lumineux d’excitation à travers le fluide en flux et les deux hublots, le spectromètre Raman étant configuré pour recevoir de chaque cellule de mesure double passe le deuxième faisceau lumineux, le système de détection étant adapté pour détecter séparément un signal Raman émis par le fluide en flux de chaque cellule de mesure double passe et le système de traitement étant adapté pour en déduire une mesure d’au moins un composant chimique du fluide en flux dans chaque cellule de mesure double passe.
[0028] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0029] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
[0030] Sur les dessins annexés :
[0031] La figure 1 est une vue schématique d’un système de mesure selon un mode de réalisation de l’invention ;
[0032] La figure 2 est une vue schématique d’une partie du système de mesure en application sur un système générateur électrochimique de type pile à combustible ;
[0033] La figure 3 est une vue schématique d’une partie du système de mesure ;
[0034] La figure 4 est une vue schématique d’une partie du système de mesure ;
[0035] La figure 5 est une vue schématique d’une cellule de mesure selon la présente divulgation ;
[0036] La figure 6 est une vue schématique en coupe longitudinale de la cellule de mesure de la figure 4 ;
[0037] La figure 7 est une vue schématique d’une partie de la cellule de mesure de la figure 6 ;
[0038] La figure 8 est un graphique représentant un exemple de fonction de calibration du spectromètre ;
[0039] La figure 9 est un graphique représentant un exemple de mesure spectrale acquise par le système de mesure ; et
[0040] La figure 10 est un graphique représentant un exemple d’évolution d’un signal Raman représentatif du dihydrogène en fonction du temps ; [0041] La figure 11 est une vue schématique d’un système à plusieurs cellules de mesure utilisé par exemple dans un système générateur électrochimique de type pile à combustible. [0042] Sur la figure 1 , on a représenté une vue schématique d’un système de mesure 100 permettant notamment de mesurer des concentrations de composants chimiques présents dans un fluide en flux 101. Le fluide peut être sous forme gazeuse ou liquide.
[0043] Le système de mesure 100 comprend ici un appareil de spectrométrie Raman 110, une cellule de mesure 120 double passe, un dispositif optique 130 et un système optique 140.
[0044] Le système de mesure est particulièrement adapté à mesurer des fluides en flux pour un système générateur électrochimique 200. Le système générateur électrochimique 200 peut être utilisé comme électrolyseur. Par exemple, le système générateur électrochimique 200 est un électrolyseur utilisé pour la fabrication d’hydrogène. Le système générateur électrochimique 200 consomme alors de l’électricité afin de produire de l’hydrogène.
[0045] Dans une autre application, le système générateur électrochimique 200 est utilisé pour générer de l’électricité. Dans ce cas, le système générateur électrochimique consomme un combustible, par exemple de l’hydrogène, afin de produire de l’électricité.
[0046] Avantageusement, l’appareil de spectrométrie Raman est adapté pour mesurer la concentration d’au moins un composant chimique parmi de l’eau, par exemple sous forme de vapeur d’eau, du diazote, du dihydrogène et du dioxygène.
[0047] Le système de mesure 100 est représenté en utilisation sur un système générateur électrochimique 200 de type pile à combustible sur la figure 2. Sur la figure 2, le système générateur électrochimique 200 est de type générateur d’électricité. En entrée, de l’air et du dihydrogène sont injectés dans la pile à combustible. La combustion génère de l’électricité. En sortie, le fluide est acheminé par deux conduits 201 , un conduit 201 sur l’anode, l’autre conduit 201 sur la cathode de la pile à combustible. Une cellule de mesure 120 double passe est disposée sur au moins un conduit 201 pour mesurer le fluide en flux 101 sortant de la pile à combustible 200. De façon avantageuse, chaque conduit 201 est équipé d’une cellule de mesure 120 double passe pour détecter simultanément les fluides sur le conduit 201 relié à l’anode et respectivement sur le conduit 201 relié à la cathode.
[0048] Une partie du système de mesure 100 est représentée en utilisation sur la figure 4.
[0049] L’appareil de spectrométrie Raman 110 comprend un boitier d’interface 115, une source lumineuse 111 et un spectromètre Raman 112.
[0050] Le principe de mesure est représenté schématiquement sur la figure 3.
[0051] La source lumineuse 111 est configurée pour générer un faisceau lumineux d’excitation 116. [0052] Le boitier d’interface 115 est situé au plus proche de la cellule de mesure 120. Le boitier d’interface 115 permet de faire l’interface de mesure avec la cellule de mesure.
[0053] De préférence, la source lumineuse 111 est externe au boitier d’interface 115 et le faisceau lumineux d’excitation 116 est acheminé jusqu’au boitier d’interface grâce à un câble à fibre optique FO.E. Le faisceau lumineux d’excitation 116 est transmis à la cellule de mesure 120 via le boitier d’interface 115.
[0054] En variante, la source lumineuse 111 est positionnée dans le boitier d’interface 115 de l’appareil de spectrométrie Raman 110.
[0055] De façon avantageuse, comme illustré sur la figure 4, la cellule de mesure 120 double passe, le dispositif optique 130, le système optique 140 et le boitier d’interface 115 sont intégrés, par exemple sur une platine formant un support opto-mécanique, pour former une sonde Raman 150 reliée par fibres optiques à la source lumineuse 111 et au spectromètre Raman 112. De cette façon, une seule source lumineuse 111 et un seul spectromètre Raman 112 peuvent être reliés à plusieurs sondes Raman 150 locales disposées en entrée et/ou en sortie du système générateur électrochimique 200.
[0056] La source lumineuse 111 est de préférence un laser ayant une forte intensité. Ici, la source lumineuse 111 est par exemple un laser d’une puissance de 1.5 W qui émet un faisceau lumineux monochromatique à une longueur d’onde de 532 nm. La source de lumière est de forte puissance afin d’obtenir un signal Raman ayant une intensité suffisamment forte pour permettre un temps d’intégration compatible avec un suivi en temps réel, par exemple à une cadence d’environ 1 Hz.
[0057] En variante, le faisceau lumineux d’excitation est généré à partir de n'importe quelle source lumineuse adaptée pour générer des parties du spectre ou le spectre entier. [0058] La cellule de mesure 120 comprend un conduit fluidique 129 ayant une ouverture d’entrée 121 et une ouverture de sortie 122, un premier hublot étanche 123 et un second hublot étanche 124.
[0059] L’ouverture d’entrée 121 est reliée à un premier conduit d’acheminement de fluide en flux 201 et configurée pour laisser entrer le fluide en flux 101 .
[0060] L’ouverture de sortie 122 est reliée à un second conduit d’acheminement de fluide en flux 202 et configurée pour laisser sortir le fluide en flux 101. Le conduit fluidique 129 guide le fluide en flux 101 entrant par l’ouverture d’entrée 121 vers l’ouverture de sortie 122. [0061] Afin de ne pas engendrer de changement de pression ni de débit du fluide en flux 101 , la section de l’ouverture d’entrée 121 , la section de l’ouverture de sortie 122 et la section du conduit fluidique 129 sont chacune supérieures ou égales à la section des conduits d’acheminement de fluide en flux 201 , 202.
[0062] Par exemple, ici, les conduits d’acheminement 201 , 202 et la cellule de mesure 120 ont une section circulaire, le diamètre interne de la section de la cellule de mesure 120 ainsi que ceux des deux ouvertures d’entrée 121 et de sortie 122 est de 16 mm et est identique au diamètre interne des deux conduits d’acheminement 201 , 202. La pression du fluide en flux dans la cellule de mesure est alors identique à la pression du fluide en flux dans les conduits 201 , 202. La pression totale du fluide en flux dans les conduits 201 , 202 est par exemple de 2 bars.
[0063] Les deux hublots 123,124 sont disposés latéralement sur le conduit fluidique 129 en aval de l’ouverture d’entrée 121 et en amont de l’ouverture de sortie 122. Les deux hublots 123, 124 sont positionnés en regard l’un de l’autre. Par exemple, le conduit fluidique 129 étant de section circulaire, deux hublots 123, 124 sont disposés de manière diamétralement opposée l’un à l’autre. Dans un autre exemple, le conduit fluidique 129 étant de section carrée ou rectangulaire, deux hublots 123, 124 sont disposés sur deux faces opposées de le conduit fluidique 129. De cette manière, le fluide en flux 101 passe entre les deux hublots 123, 124.
[0064] La cellule de mesure 120 est positionnée de manière à ce que les deux hublots 123, 124 soient sur un axe optique principal OA transverse au flux du fluide.
[0065] Les deux hublots 123, 124 sont configurés pour transmettre le faisceau lumineux d’excitation 116. Par exemple, le faisceau lumineux d’excitation se propage suivant un axe principal d’éclairement aligné sur l’axe optique principal.
[0066] Les deux hublots 123, 124 sont configurés pour transmettre un premier faisceau lumineux 117 formé par diffusion et/ou simple transmission du faisceau lumineux d’excitation à travers le fluide en flux 101 .
[0067] Autrement dit, la cellule de mesure 120 est intégrée aux conduits d’acheminement du fluide en flux 201 , 202, et contient alors du fluide en flux 101 prêt à être mesuré grâce aux hublots sans avoir besoin d’extraire ou de dévier le fluide en flux 101 hors des conduits de flux 201 , 202.
[0068] La cellule de mesure 120, représentée sur les figures 4 à 6, permet d’analyser le fluide en flux 101 sans changement de pression, d’humidité ou de température. Ainsi, les mesures sont au plus proches des conditions réelles du fluide en flux 101 en entrée ou en sortie de la pile à combustible. La cellule de mesure 120 présente un très faible encombrement sur les conduits de flux 201 , 202.
[0069] Dans un premier mode de réalisation, l’ouverture d’entrée de la cellule de mesure 120 est reliée à un conduit d’acheminement de fluide en flux en sortie du système générateur électrochimique 200.
[0070] Dans un second mode de réalisation, l’ouverture de sortie est reliée à un conduit d’acheminement de fluide en flux en entrée du système générateur électrochimique 200.
[0071] Ainsi, la cellule de mesure peut être reliée par exemple à la sortie ou à l’entrée du système générateur électrochimique 200 afin d’étudier les fluides entrant ou les fluides sortant du système générateur électrochimique 200.
[0072] Le premier hublot 123 comprend une première lame de verre 125 et le second hublot 124 comprend une seconde lame de verre 126.
[0073] Les lames de verres 125, 126 sont fabriquées de préférence à partir d’un verre borosilicate ou aluminosilicate ou un verre d'alcali-aluminosilicate. Par exemple, les lames de verres 125, 126 sont ici fabriquées avec du BK7 ou avec du Gorilla Glass. De préférence, les lames de verres 125, 126 ne comportent pas de revêtement de surface sur la face en contact avec le fluide en flux 101 . La composition et la disposition des lames de verres 125, 126 permet d’éviter tout dégazage ou contamination du fluide en flux, par interaction entre le fluide en flux et un tel revêtement de surface, susceptible de polluer la mesure.
[0074] Les hublots 123, 124 sont étanches grâce à l’utilisation de joints. La cellule de mesure 120 comprend par exemple deux joints 127, 128, un premier joint 127 positionné entre la première lame de verre 125 et le conduit fluidique 129, et un second joint 128 entre la seconde lame de verre 126 et le conduit fluidique 129.
[0075] De même que le matériau des lames de verre 125,126, le matériau des joints 127, 128 ne doit pas polluer la mesure. Pour cela, les joints 127, 128 sont fabriqués grâce à un composant inerte. Les joints 127,128 sont ici fabriqués avec un matériau fluoroélastomère (communément appelé FKM ou viton).
[0076] Les lames de verre 125, 126 constituent des points froids. Ces points froids sur le passage du fluide en flux 101 peuvent entrainer de la condensation, notamment si le fluide en flux 101 contient de l’eau ou de la vapeur d’eau.
[0077] La présence de condensation sur les hublots 123, 124 risque de détériorer la qualité des mesures, notamment à cause d’une diminution de l’intensité du signal ou d’une augmentation d’aberration optique.
[0078] Selon un aspect particulier, illustré sur la figure 7, la cellule de mesure 120 comprend au moins une unité thermique. L’unité thermique est configurée pour maintenir le premier hublot et/ou le second hublot à une température supérieure ou égale à une température seuil. De préférence, la cellule de mesure 120 comprend deux unités thermiques 131 configurées pour maintenir les deux hublots 123, 124 à une température supérieure ou égale à la température seuil. Les unités thermiques sont alimentées par des câbles électriques 132.
[0079] La température seuil est définie en fonction de la température du fluide en flux 101. Par exemple, le fluide en flux 101 est à une température d’environ 60°C et la température seuil est d’environ 70°C. L’unité thermique permet ainsi d’éviter la formation de condensation sur les hublots 123, 124.
[0080] Le système optique 140 est disposé sur le trajet du faisceau lumineux d’excitation 116, entre la source lumineuse 111 et le premier hublot 123. Le système optique 140 est configuré pour focaliser le faisceau lumineux d’excitation 116 dans le fluide en flux 101 entre les deux hublots 123, 124 de la cellule de mesure 120. Par exemple, le système optique 140 est une lentille ou un objectif. Le second hublot 124 transmet le premier faisceau lumineux 117, formé par diffusion et/ou simple transmission du faisceau lumineux d’excitation 116 à travers le fluide en flux 101 , en direction du dispositif optique 130.
[0081] Le dispositif optique 130 est au moins partiellement réfléchissant. De préférence, le dispositif optique 130 est un miroir concave. Le dispositif optique 130 est par exemple un miroir sphérique disposé de façon à ce que son centre de courbure soit sur l’axe optique principal OA, au milieu entre les deux lames de verre 123, 124.
[0082] Le dispositif optique 130 est positionné afin de recevoir le premier faisceau lumineux 117 transmis par le second hublot 124. Le dispositif optique 130 réfléchissant est positionné en dehors de la cellule de mesure 120. Cet arrangement évite toute interaction entre le fluide en flux 101 et un revêtement réfléchissant, par exemple métallique, du dispositif optique 130, ce qui permet d’éviter de polluer le fluide en flux 101 .
[0083] Le dispositif optique 130 est configuré pour réfléchir le premier faisceau lumineux 117 et former un faisceau lumineux réfléchi 118 en direction du fluide en flux 101 à travers le second hublot 124. Le dispositif optique 130 est configuré pour focaliser le faisceau lumineux réfléchi 118 dans la cellule de mesure entre les deux hublots. Par exemple, le dispositif optique 130 comprend un miroir sphérique, de préférence disposé de façon à focaliser le faisceau lumineux réfléchi 118 dans le fluide en flux 101 , au milieu entre les deux hublots 123, 124.
[0084] Après avoir traversé le fluide en flux 101 et le premier hublot 123, on obtient un deuxième faisceau lumineux 119 formé par diffusion et/ou double transmission du faisceau lumineux d’excitation 116 à travers le fluide en flux 101 et les hublots 123, 124. Le deuxième faisceau lumineux 119 se propage en direction du système optique 140, qui permet de collecter le deuxième faisceau lumineux 119.
[0085] L’association de la cellule de mesure 120 double passe avec le dispositif optique 130 réfléchissant permet une double excitation du fluide en flux 101. En effet, le faisceau d’excitation ayant traversé la cellule de mesure 120 est refocalisé dans le fluide en flux 101 et permet de doubler l’excitation. Cette configuration optique a de plus l’avantage de doubler l’angle solide de collection en collectant la partie du signal Raman émise vers le l’appareil de spectrométrie Raman mais aussi celle émise vers le dispositif optique 130 qui est alors réfléchie et renvoyée vers l’appareil de spectrométrie Raman 110.
[0086] Le terme double passe est lié au trajet aller-retour du faisceau lumineux dans la cellule de mesure 120. Cependant, le fluide en flux 101 ne traverse qu’une seule fois la cellule de mesure 120, dans le sens du flux, sans interruption du flux.
[0087] Le spectromètre Raman 112 comprend un système de détection 113 et un système de traitement 114. Le spectromètre Raman 112 est configuré pour recevoir le deuxième faisceau lumineux 119 comprenant les signaux Raman émis par le fluide en flux 101.
[0088] De préférence, le spectromètre Raman 112 est externe au boitier d’interface 115, qui forme une sonde locale, et est relié à cette sonde locale via un câble à fibre optique FO. S comme illustré sur les figures 1 et 4.
[0089] En variante, le spectromètre Raman 112 est intégré au boitier d’interface 115.
[0090] Afin d’éviter une pollution de la mesure par l’air, le dispositif optique 130 et le système optique 140 sont positionnés le plus proche possible de la cellule de mesure 120 afin de diminuer le trajet optique des faisceaux lumineux.
[0091] Pour la même raison, le boitier externe 115 collectant le signal est positionné le plus proche possible du système optique 140.
[0092] Le spectromètre Raman 112 est adapté pour détecter, dans le deuxième faisceau lumineux 119, un signal Raman émis par le fluide en flux 101. Le signal Raman est émis notamment grâce à l’excitation du fluide en flux 101 par le faisceau lumineux d’excitation 116 et par le faisceau lumineux réfléchi 118.
[0093] Le spectromètre Raman 112 comprend généralement un réseau de diffraction et un capteur de lumière 113.
[0094] Le réseau de diffraction est par exemple formé de traits droits, parallèles et régulièrement espacés. Le réseau de diffraction est par exemple un réseau réfléchissant positionné pour recevoir et réfléchir le faisceau lumineux entrant dans le spectromètre Raman 112, et former un faisceau lumineux diffracté en différentes longueurs d’onde du spectre.
[0095] Le faisceau lumineux diffracté est généralement focalisé sur le capteur de lumière 113 grâce au réseau de diffraction ou grâce à un système optique de focalisation comme un miroir ou une lentille.
[0096] Le capteur de lumière 113 comprend par exemple des pixels agencés en une ou plusieurs lignes.
[0097] Les lignes de pixels sont généralement orientées dans la direction de diffraction spectrale de l’image du faisceau lumineux diffracté. De préférence, chaque ligne comprend le même nombre de pixels agencés en colonne de sorte que les pixels forment une matrice sur le capteur de lumière.
[0098] En variante, l’appareil de spectrométrie Raman 110 comprend une deuxième source lumineuse apte à émettre un deuxième faisceau lumineux d’excitation, et le capteur de lumière est configuré pour détecter simultanément le signal Raman 119 induit par la source lumineuse et un deuxième signal Raman émis par le fluide en flux 101 lorsque le fluide en flux 101 est excité par la deuxième source lumineuse. [0099] Le système de traitement 114 est adapté pour déduire une mesure d’au moins un composant chimique du fluide en flux 101 à partir du signal Raman détecté par le système de détection 113.
[0100] Le système de traitement 114 permet de lire le capteur de lumière et d’en déduire au moins un spectre. Le au moins un spectre est par exemple obtenu en sommant une partie des pixels d’une même colonne.
[0101] De préférence l’appareil de spectrométrie Raman permet une acquisition d’un spectre toutes les secondes afin de pouvoir surveiller le fluide en flux 101 en temps réel.
[0102] La figure 9 représente un exemple de spectre Raman ainsi mesuré. Sur le spectre Raman de la figure 9, une intensité I du signal mesuré est représentée en fonction du décalage Raman ûw (en cm-1). Le signal mesuré présente un pic à environ 2300 cm-1 correspondant au diazote. Le signal mesuré présente un autre pic à environ 4100 cm-1 correspondant au dihydrogène.
[0103] L’intensité du signal Raman mesuré dépend de la concentration des éléments présents, de la valeur de la pression et de la puissance du faisceau d’excitation. Le système de traitement 114 est configuré pour calculer la concentration des composants chimiques recherchés grâce au signal mesuré et grâce à une fonction de calibration. La fonction de calibration permet d’établir une fonction entre le signal Raman mesuré d’un composant chimique et la concentration de ce composant chimique.
[0104] Une fonction de calibration permettant de convertir l’intensité du signal mesurée en concentration en dihydrogène est représentée en figure 8.
[0105] La fonction de calibration est déterminée par exemple grâce à la mesure d’un fluide étalon à des concentrations données.
[0106] Par exemple, sur la figure 10, un fluide comprenant du dihydrogène à une concentration prédéterminée et variable a été mesuré par le système de mesure 100. Le signal mesuré comporte plusieurs plateaux correspondants chacun à une concentration différente. La concentration en dihydrogène correspondant au plateau entre l’instant t=0 et l’instant t environ 308 s., est égale à 0%. La concentration en dihydrogène correspondant au plateau entre l’instant t environ 308 s. et l’instant t environ 400 s., est égale à 2%. La concentration en dihydrogène correspondant au plateau entre l’instant t environ 400 s. et l’instant t environ 520 s., est égale à 5%. La concentration en dihydrogène correspondant au plateau entre l’instant t environ 520 s. et l’instant t environ 610 s., est égale à 10%. La concentration en dihydrogène correspondant au plateau entre l’instant t environ 610 s. et l’instant t environ 710 s., est égale à 20%. La concentration en dihydrogène correspondant au plateau entre l’instant t environ 710 s. et l’instant t environ 810 s., est égale à 60%. La concentration en dihydrogène correspondant au plateau entre l’instant t environ 810 s. et l’instant t environ 910 s., est égale à 80%. La concentration en dihydrogène correspondant au plateau entre l’instant t environ 910 s. et l’instant t environ 1000 s., est égale à 100%. La courbe représente ainsi l’intensité d’un signal Raman pour un fluide comprenant une concentration comprise entre 0 et 100% de dihydrogène.
[0107] Cette courbe permet d’établir la fonction de calibration présentée en figure 8.
[0108] Cette courbe permet également d’établir la précision de la mesure. Pour l’exemple montré en figure 10, on observe une précision de mesure d’environ 5%. Le système de mesure 100 permet d’obtenir une précision jusque 0.2%.
[0109] La fonction de calibration peut également permettre de prendre en compte le vieillissement du système de mesure 100 comme une diminution de l’intensité de la source lumineuse 111 ou encore une diminution de la transmission des composants utilisés (des hublots 123, 124, du dispositif optique 130 et du système optique 140). En général, la fonction de calibration est réactualisée à intervalle régulier ou lorsque cela semble nécessaire.
[0110] Le système de mesure 100 permet également de détecter des composants chimiques polluants. Par exemple, le système de traitement 114 est configuré pour détecter des signaux dans le spectre qui ne correspondent pas aux éléments chimiques attendus dans le fluide en flux 101 .
[0111] Par exemple, l’intensité du signal Raman correspondant au dihydrogène et au diazote est mesurée simultanément en fonction du temps. Le suivi de l’évolution du signal Raman en fonction du temps permet de surveiller et enregistrer les différents évènements se déroulant dans le système générateur électrochimique 200 de type pile à combustible, notamment une pile à hydrogène génératrice d’électricité. Les évènements peuvent comprendre des montées en charge, des fluctuations de l’apport de fluide ou encore le déchargement du système générateur électrochimique 200.
[0112] La figure 11 illustre un système de mesure multi-points basé sur l’utilisation de plusieurs cellules de mesure. Un tel un système de mesure permet de mesurer simultanément la composition chimique d’au moins un fluide en plusieurs points d’entrée et/ou de sortie d’un système générateur électrochimique comprenant une pluralité de conduits fluidiques 201 d’entrée et/ou de sortie. Le système de mesure multi-points s’applique notamment à une pile à combustible ou à un électrolyseur. Par exemple, une pile à combustible comporte deux conduits 201 d’entrée fluidique : un conduit 201 d’entrée étant adapté pour l’injection d’air et un autre conduit 201 d’entrée étant adapté pour l’injection de dihydrogène. La pile à combustible comporte aussi deux conduits 201 de sortie fluidique : un conduit 201 de sortie sur l’anode, l’autre conduit 201 de sortie sur la cathode de la pile à combustible.
[0113] A cet effet, le système de mesure comporte une pluralité de cellules de mesure 1201 , 1202, 1203, 1204 double passe disposées chacune sur un conduit fluidique 201 d’entrée ou de sortie du système générateur électrochimique. La pluralité de cellules de mesure comporte deux, trois, quatre ou plus de quatre cellules de mesure. Dans un exemple, le système de mesure comporte une cellule de mesure 1201 sur un conduit 201 de sortie et une autre cellule de mesure 1202 sur un autre conduit 201 de sortie. Dans un exemple, le système de mesure comporte une cellule de mesure 1201 sur un conduit 201 de sortie et une autre cellule de mesure 1203 sur un conduit 201 d’entrée du dihydrogène. Dans un autre exemple, le système de mesure comporte une cellule de mesure 1201 sur un conduit 201 de sortie et une autre cellule de mesure 1203 sur un conduit 201 d’entrée de l’oxygène. Dans un autre exemple, le système de mesure comporte une cellule de mesure 1203 sur un conduit 201 d’entrée du dihydrogène et une autre cellule de mesure 1204 sur un conduit 201 d’entrée de l’oxygène. Dans encore un autre exemple, le système de mesure comporte une cellule de mesure 1203 sur un conduit 201 d’entrée du dihydrogène, une autre cellule de mesure 1204 sur un conduit 201 d’entrée de l’oxygène, une cellule de mesure 1201 sur un conduit 201 de sortie et une autre cellule de mesure 1202 sur un autre conduit 201 de sortie. Un contrôleur permet d’activer la mesure de plusieurs cellules de mesure parmi les cellules de mesure installées sur les conduits.
[0114] Le système de mesure multi-points comporte aussi un appareil de spectrométrie Raman 110 comprenant une source lumineuse 111 , un spectromètre Raman 112 comprenant un système de détection 113 et un système de traitement 114. La source lumineuse 111 est configurée pour générer un faisceau lumineux d’excitation 116. De façon avantageuse, un diviseur de faisceau est disposé pour recevoir le faisceau lumineux d’excitation 116 et former une pluralité de faisceaux lumineux d’excitation divisés. Par exemple, on utilise un diviseur de faisceau. Chaque faisceau lumineux d’excitation divisé est dirigé, par exemple par fibre optique, vers une cellule de mesure parmi la pluralité de cellules de mesure. Cette configuration permet d’utiliser la même source lumineuse 111 pour les mesures de la pluralité de cellules de mesure, opérant toutes à la même longueur d’onde source. En variante, on utilise plusieurs sources lumineuses, chaque source lumineuse générant un faisceau lumineux d’excitation dirigé vers une cellule de mesure. [0115] Chaque cellule de mesure 1201 , 1202, 1203, 1204 est configurée comme décrit plus en haut, par exemple en lien avec la figure 3 sur un conduit d’entrée ou de sortie spécifique du système générateur électrochimique. Chaque cellule de mesure 1201 , 1202, 1203, 1204 est adaptée pour recevoir un faisceau lumineux d’excitation divisé et transmettre un premier faisceau lumineux formé par diffusion et/ou simple transmission du faisceau lumineux d’excitation divisé à travers le fluide en flux 101 dans le conduit fluidique considéré. Comme décrit plus haut, le dispositif optique 130 au moins partiellement réfléchissant de chaque cellule fluidique est positionné pour recevoir le premier faisceau lumineux transmis par les deux hublots et configuré pour réfléchir le premier faisceau lumineux en direction du fluide en flux à travers les deux hublots 123, 124 pour former un deuxième faisceau lumineux formé par diffusion et/ou double transmission du faisceau lumineux d’excitation à travers le fluide en flux 101 et les deux hublots 123, 124.
[0116] Le spectromètre Raman 112 est configuré pour recevoir séparément le deuxième faisceau lumineux de chaque cellule de mesure 1201 , 1202, 1203, 1204 double passe par exemple via fibre optique. De façon avantageuse, les fibres optiques transportant le deuxième faisceau lumineux de chaque cellule de mesure 1201 , 1202, 1203, 1204 sont disposées en ligne suivant la direction allongée de la fente d’entrée du spectromètre Raman 112. Le système de détection comprend de préférence un détecteur imageur adapté pour détecter séparément un signal Raman correspondant à chaque deuxième faisceau lumineux provenant de chaque cellule de mesure 1201 , 1202, 1203, 1204. Le système de détection permet ainsi de détecter séparément sur différentes zones du détecteur imageur le signal Raman émis par le fluide en flux de chaque cellule de mesure double passe. De façon avantageuse, la détection des différents signaux Raman provenant des différentes cellules de mesure est simultanée. Le système de traitement est adapté pour en déduire une mesure d’au moins un composant chimique du fluide en flux dans chaque cellule de mesure 1201 , 1202, 1203, 1204 double passe. Un tel système de mesure multi-points permet à moindre coût de mesurer la composition chimique du fluide en plusieurs points d’entrée et/ou de sortie du système générateur électrochimique 200. De façon particulièrement avantageuse, le système comporte autant de cellules de mesure que de conduits fluidiques d’entrée et de sortie ce qui permet de mesurer simultanément, en temps réel et de façon non intrusive toutes les entrées et sorties fluidiques du système générateur électrochimique 200. Un tel système fournit des informations sur le fonctionnement du système générateur électrochimique 200.
[0117] En particulier, dans une pile à combustible, il est particulièrement avantageux de disposer une cellule de mesure 1203 sur le conduit d’entrée côté anode, une cellule de mesure 1204 sur le conduit d’entrée côté cathode, une cellule de mesure 1201 sur le conduit de sortie côté anode, une cellule de mesure 120 sur le conduit de sortie côté cathode. Les cellules de mesure 1201 , 1203 sur les anodes d’entrée et de sortie permettent de suivre la composition chimique des fluides notamment en dihydrogène, diazote, eau (H2O), dioxyde de carbone (CO2) et monoxyde de carbone (CO). Les cellules de mesure 1202, 1204 sur les cathodes d’entrée et de sortie permettent de suivre la composition chimique des fluides notamment en dihydrogène, dioxygène, diazote, et eau (H2O). Ces mesures effectuées simultanément et en temps réel permettent d’évaluer l’efficacité de la pile à combustible, d’effectuer des mesures de contrainte (stress) sur la pile à combustible, des modélisations ou simulations, ou encore des améliorations de la pile à combustible.
[0118] Le système de mesure multi-points s’applique de manière analogue pour surveiller simultanément et en temps réel, de façon non intrusive, les entrées et sorties fluidiques d’un électrolyseur.
[0119] La présente invention n’est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l’homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de mesure (100) d’au moins un composant chimique d’un fluide en flux (101) pour un système générateur électrochimique (200), le système de mesure comprenant :
- un appareil de spectrométrie Raman (110) comprenant une source lumineuse (111), un spectromètre Raman (112) comprenant un système de détection (113) et un système de traitement (114), la source lumineuse (111) étant configurée pour générer un faisceau lumineux d’excitation (116),
- une cellule de mesure double passe (120) comprenant un conduit fluidique (129) ayant une ouverture d’entrée (121) configurée pour laisser entrer le fluide en flux (101) et une ouverture de sortie (122) configurée pour laisser sortir le fluide en flux (101), la cellule de mesure (120) comprenant un premier hublot (123) étanche et un second hublot (124) étanche, les deux hublots (123, 124) étant disposés latéralement sur le conduit fluidique (129) en aval de l’ouverture d’entrée (121) et en amont de l’ouverture de sortie (122), les deux hublots (123, 124) étant positionnés en regard l’un de l’autre sur un axe optique principal transverse au conduit fluidique et configurés pour recevoir le faisceau lumineux d’excitation et transmettre un premier faisceau lumineux formé par diffusion et/ou simple transmission du faisceau lumineux d’excitation à travers le fluide en flux (101), et
- un dispositif optique (130) au moins partiellement réfléchissant positionné pour recevoir le premier faisceau lumineux transmis par les deux hublots (123, 124) et configuré pour réfléchir le premier faisceau lumineux en direction du fluide en flux (101) à travers les deux hublots (123, 124) pour former un deuxième faisceau lumineux (119) formé par diffusion et/ou double transmission du faisceau lumineux d’excitation à travers le fluide en flux (101) et les deux hublots (123, 124), le spectromètre Raman (112) étant configuré pour recevoir le deuxième faisceau lumineux (119), le système de détection (113) étant adapté pour détecter un signal Raman émis par le fluide en flux (101) et le système de traitement (114) étant adapté pour en déduire une mesure d’au moins un composant chimique du fluide en flux (101).
2. Système de mesure (100) selon la revendication 1 , dans lequel la cellule de mesure (120) est reliée à une sortie d’un système générateur électrochimique (200) de type électrolyseur pour la génération d’hydrogène et dans lequel l’appareil de spectrométrie Raman (110) est adapté pour mesurer la concentration d’au moins un composant chimique parmi de l’eau, du diazote, du dihydrogène et du dioxygène.
3. Système de mesure (100) selon la revendication 1 , dans lequel l’ouverture de sortie
(122) de la cellule de mesure (120) est reliée à une entrée ou une sortie d’un système générateur électrochimique (200) de type pile à combustible à hydrogène et dans lequel l’appareil de spectrométrie Raman (110) est adapté pour mesurer la concentration d’au moins un composant chimique parmi de l’eau, du diazote, du dihydrogène et du dioxygène.
4. Système de mesure (100) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’ouverture d’entrée (121) ou l’ouverture de sortie (122) de la cellule de mesure (120) est reliée via un conduit d’acheminement (201 ; 202) de fluide en flux au système générateur électrochimique (200).
5. Système de mesure (100) selon la revendication 4, dans lequel la section de l’ouverture d’entrée (121) et la section de l’ouverture de sortie (122) de la cellule de mesure (120) sont chacune supérieures ou égales à la section du conduit d’acheminement (201 , 202) de fluide en flux du système générateur électrochimique (200).
6. Système de mesure (100) selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant un système optique (140) disposé entre la source lumineuse (111) et le premier hublot
(123), le système optique (140) étant configuré pour focaliser le faisceau lumineux d’excitation dans la cellule de mesure (120) entre les deux hublots (123 ,124).
7. Système de mesure (100) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif optique (130) au moins partiellement réfléchissant est configuré pour réfléchir et focaliser le premier faisceau lumineux dans la cellule de mesure (120) entre les deux hublots (123, 124).
8. Système de mesure (100) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la cellule de mesure (120) comprend au moins une unité thermique (131) configurée pour maintenir le premier hublot (123) et/ou le second hublot (124) à une température supérieure ou égale à une température seuil.
9. Système de mesure (100) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le premier hublot (123) comprend une première lame de verre et le second hublot
(124) comprend une seconde lame de verre, dans lequel la première, respectivement seconde, lame de verre est fabriquée à partir d’un verre parmi un verre borosilicate ou un verre d'alcali-aluminosilicate.
10. Système de mesure (100) selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant une deuxième cellule de mesure et dans lequel l’appareil de spectrométrie Raman (110) comprend une deuxième source lumineuse apte à émettre un second faisceau lumineux d’excitation, le système de détection (113) comprend un capteur de lumière comportant des pixels agencés en plusieurs lignes et configuré pour détecter simultanément le signal Raman induit par la source lumineuse (111) et un second signal Raman émis par le fluide en flux (101) lorsque le fluide en flux (101) est excité par le second faisceau lumineux d’excitation.
11. Système de mesure d’au moins un composant chimique d’un fluide en flux (101) pour un système générateur électrochimique (200) comprenant une pluralité de conduits fluidiques (201) d’entrée et/ou de sortie, le système de mesure comprenant
- un appareil de spectrométrie Raman (110) comprenant une source lumineuse (111), un spectromètre Raman (112) comprenant un système de détection (113) et un système de traitement (114), la source lumineuse (111) étant configurée pour générer un faisceau lumineux d’excitation (116), un diviseur de faisceau disposé pour recevoir le faisceau lumineux d’excitation (116) et former une pluralité de faisceaux lumineux d’excitation divisés,
- une pluralité de cellules de mesure (1201 , 1202, 1203, 1204) double passe disposées chacune sur un conduit fluidique (201) d’entrée ou de sortie du système générateur électrochimique, chaque cellule de mesure (1201 , 1202, 1203, 1204) double passe comprenant un conduit fluidique (129) ayant une ouverture d’entrée (121) configurée pour laisser entrer le fluide en flux provenant dudit conduit fluidique (201) d’entrée ou de sortie du système générateur électrochimique (200) et une ouverture de sortie (202) configurée pour laisser sortir le fluide en flux, chaque cellule de mesure (1201 , 1202, 1203, 1204) comprenant un premier hublot étanche (123) et un second hublot (124) étanche, les deux hublots (123, 124) de chaque cellule de mesure (1201 , 1202, 1203, 1204) étant disposés latéralement sur le conduit fluidique en aval de l’ouverture d’entrée et en amont de l’ouverture de sortie, les deux hublots (123, 124) de chaque cellule de mesure (1201 , 1202, 1203, 1204) étant positionnés en regard l’un de l’autre sur un axe optique principal transverse au conduit fluidique et configurés pour recevoir un faisceau lumineux d’excitation divisé et transmettre un premier faisceau lumineux formé par diffusion et/ou simple transmission du faisceau lumineux d’excitation divisé à travers le fluide en flux (101) dans le conduit fluidique, et
- un dispositif optique (130) au moins partiellement réfléchissant positionné pour recevoir le premier faisceau lumineux transmis par les deux hublots et configuré pour réfléchir le premier faisceau lumineux en direction du fluide en flux à travers les deux hublots (123, 124) pour former un deuxième faisceau lumineux formé par diffusion et/ou double transmission du faisceau lumineux d’excitation à travers le fluide en flux (101) et les deux hublots (123, 124), le spectromètre Raman (112) étant configuré pour recevoir séparément de chaque cellule de mesure (1201, 1202, 1203, 1204) double passe le deuxième faisceau lumineux, le système de détection étant adapté pour détecter séparément un signal
Raman émis par le fluide en flux de chaque cellule de mesure double passe et le système de traitement étant adapté pour en déduire une mesure d’au moins un composant chimique du fluide en flux dans chaque cellule de mesure (1201, 1202, 1203, 1204) double passe.
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