FR2489518A1 - Appareil d'analyse de particules du type compteur coulter - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN APPAREIL ANALYSEUR DE PARTICULES DU TYPE COMPTEUR COULTER. CET APPAREIL COMPREND UN PREMIER RECIPIENT COMPRENANT UNE SUSPENSION D'ELECTROLYTE PARTICULAIRE ET UNE PREMIERE CHAMBRE 14 CONTENANT UN ELECTROLYTE ET UNE SECONDE CHAMBRE 16 CONTENANT UN ELECTROLYTE, UN ORIFICE SENSIBLE 20 FORME DANS LA PAROI ENTRE LE RECIPIENT 18 ET LA PREMIERE CHAMBRE 14, UN ORIFICE DE NETTOYAGE 22 FORME DANS LA PAROI ENTRE LA PREMIERE CHAMBRE ET LA SECONDE CHAMBRE, UN COURANT ELECTRIQUE PASSANT A TRAVERS L'ORIFICE SENSIBLE 20 POUR GENERER DES SIGNAUX DETECTABLES AVEC LE PASSAGE DE PARTICULES A TRAVERS LEDIT ORIFICE SENSIBLE, ET UN SYSTEME DE RECIRCULATION DE FLUIDE PROCURANT UN CHEMIN DE FLUIDE DEPUIS LA SECONDE CHAMBRE 16 A TRAVERS UN FILTRE 40 POUR L'EXTRACTION DES PARTICULES VERS LA PREMIERE CHAMBRE 14, LADITE CIRCULATION ETANT ASSUREE PAR L'ENERGIE CINETIQUE DE REJETS DE LA SUSPENSION SORTANT DE L'ORIFICE SENSIBLE. LA PRESENTE INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT POUR LE COMPTAGE ET LE DIMENSIONNEMENT DES PARTICULES.

Description

La présente invention concerne généralement le domaine de l'étude des

propriétés physiques des particules transportées dans une suspension et plus particulièrement elle concerne un appareil perfectionné pour l'obtention de signaux à partir des particules passant à travers un orifice scrutateur sans interférence étrangère provoquée

par d'autres particules.

Les particules de dimension microscopique ou plus grande sont comptées et dimensionnées à travers le monde par l'utilisation d'un appareil connu comme étant le compteur Coulter (marque commerciale enregistrée). Ces appareils sont construits selon les principes du brevet U.S.

NO 2 656 508 appartenant à Coulter. Ces compteurs compren-

nent une paire de récipients formés dans un matériau isolant et qui ont un orifice minuscule entre eux. Une suspension de particules devant être étudiée circule d'un récipient à l'autre à travers ledit orifice. Un courant électrique est établi à travers l'orifice par des électrodes convenables maintenues suspendues dans des corps respectifs d'électrolyte liquide contenus dans les récipients et une source de courant électrique est connectée auxdites électrodes. Le déplacement du fluide dans la zone sensible de l'appareil, ladite zone comprenant l'orifice, par la présence de particules à l'intérieur de celle-ci entraîne un changement dans l'impédance de la zone sensible, et ce changement est détecté par des moyens de détection

convenables reliés aux électrodes.

Un appareil décrit dans le brevet américain N0 3 299 354 appartenant à Hogg diminue très sensiblement la possibilité aux particules fausses et indésirables d'être lues et comptées dans les signaux émis, ce qui arrive quelquefois dans les dispositifs de l'art antérieur

tels que décrits dans le brevet américain NO 2 656 508.

Cette diminution est réalisée par le remplacement du tube d'orifice, ainsi appelé, des structures antérieures par une paire de chambres ayant une interconnexion pour séparer les effets mécaniques et électriques produits par les particules passant à travers l'orifice. Les particules

passant à travers l'orifice de l'appareil sont immédiate-

ment éloignées de la zone proche de l'orifice de sorte qu'il y a très peu de chance ou aucune chance que des signaux parasites ou faux soient induits par ces particules. Un des objets de l'invention décri1sdans le brevet américain NI 3 299 354 est de procurer un tube d'orifice qui est aut>inettoyant en ce que la suspension dans la proximité immédiate de l'orifice est maintenue libre de particules étrangères. Cependant, des courants de remous du fluide dans le tube d'orifice sitiés du côté aval dudit orifice peuvent se produire et ces courants de remous tourbillonnent dans la zone sensible de l'orifice. On pensait que le fluide aval de l'orifice devait être un liquide sensiblement stagnant dépourvu de particules, et de là qu'aucun signal étranger appréciable n'était introduit. Bien que ceci soit largement vrai, l'utilisation de cet appareil a déterminé qu'il n'était pas suffisant pour satisfaire les demandes les plus critiques de la technologie actuelle. Un petit pourcentage de particules n'était pas capté par l'orifice dans le col allongé de la seconde chambre et celles-ci produisent quelquefois des signaux étrangers par le fait des courants de remous

situés au fond de la première chambre du tube d'orifice.

Pour résoudre les problèmes ci-dessus concernant les signaux étrangers, l'invention décrite dans le brevet américain NO 3 746 976 de Hogg et le brevet Reissue américain NO 28 558 de Hogg procure un tube d'orifice autonettoyant comprenant en plus un dispositif de pompage monté entre les première et seconde chambres pour produire un système fermé ne comprenant aucune entrée ni sortie autre que l'orifice dans la première chambre et la sortie de rejet. La pompe opère pour tirer la suspension de particules à travers la seconde chambre et forcer le retour de cette suspension dans la première chambre, de manière à achever un circuit autour de ce chemin et créer un flux enveloppant dans la première chambre pour focaliser hydrodynamiquement les particules devant un orifice entrant de la seconde chambre. Le flux créé par la pompe est tel qu'il assure que toutes les particules introduites dans le tube d'orifice passent à travers celui-ci, c'est-à-dire qu'elles sont captées par l'orifice de la seconde chambre

de sorte qu'il est évité la production de signaux étrangers.

L'invention du brevet américain No 3 746 976 élimine de manière satisfaisante les problèmes induits par les signaux étrangers inhérents aux appareils du brevet américain NI 3 299 354. Toutefois, en ce faisant, la structure incorpore une pompe et un filtre à travers lequel l'électrolyte est recyclé pour achever le nettoyage du flux. En outre, la structure du brevet américain No 3 746 976 présente un tube d'orifice relativement fragile et encombrant dans lequel les chambres de celui-ci

sont séparées le long d'une majeure partie du tube.

L'appareil décrit dans le brevet américain No 3 902 115 de Hogg et al. procure un tube d'orifice auto-nettoyant perfectionné. Ce tube d'orifice ne présente plus les inconvénients décrits ci-dessus du tube du brevet américain N0 3 746 976 dans lequel une chambre a une branche de diversion latérale qui passe à l'extérieur de la seconde chambre et retourne à nouveau dans ladite première chambre. De plus, l'appareil procure un système pour alimenter un électrolyte clair et frais à partir d'un réservoir et élimine la nécessité de la recirculation de l'électrolyte à travers une pompe et un flitre comme

dans la structure du brevet américain No 3 746 976.

L'appareil du brevet américain N0 3 902 115 utilise un système de réservoir de non-circulation élaboré qui demande l'utilisation à perte de grandes quantités

d'électrolyte pour former l'enveloppe de liquide.

Les brevets mentionnés ci-dessus à savoir les brevets américains N0s 2 656 508, 3 299 354, 3 746 976 et 3 902 115 et le brevet américain Reissue NI 28 558 sont

cités comme une partie de la présente-description, et dans

le but de faciliter une meilleure appréciation de la

présente invention.

Selon un premier objet de la présente invention, un appareil analyseur de particules du type Coulter comprend un orifice sensible de particules qui procure seulement des chemins de courant électrique et fluide entre deux corps de liquide et entrant dans une première chambre, une suspension d'échantillon étant conduite à travers ledit orifice sensible et dans ladite première chambre, ledit appareil comprenant également un orifice nettoyant s'ouvrant à partir de la première chambre et entrant dans une seconde chambre pour recevoir le débit de l'échantillon, le liquide libre de particules étant alimenté dans ladite première chambre pour envelopper ledit flux d'échantillon quand il passe dans ledit orifice de nettoyage, le perfectionnement comprenant des moyens de canalisation de fluide couplant lesdites première et seconde chambres dans une boucle de circulation pour recycler le liquide enveloppant libre de particules dans ladite première chambre à partir de ladite seconde chambre; des moyens de filtrage des particules étant disposés à l'intérieur desdits moyens de canalisation de fluide pour extraire par filtration les particules avant le recyclage du liquide enveloppant dans ladite première chambre; la principale, mais pas exclusive, force d'entraînement pour déplacer le liquide enveloppant dans ladite boucle de circulation, et ainsi procurer un développement continu du liquide enveloppant libre de particules du flux d'échantillon entre ledit orifice et ladite ouverture étant le flux de l'échantillon de suspension dans ladite première chambre; et ledit orifice et ladite ouverture étant séparés par une distance qui peut optimiser le flux de l'échantillon enveloppé dans ladite seconde chambre, ladite distance étant une fonction d'au moins la vitesse du flux d'échantillon, du diamètre de l'orifice,

ou du diamètre de l'ouverture.

Le perfectionnement de l'invention réside dans un flux de balayage automoteur et une filtration dans le système de recirculation permettant d'éliminer les signaux faux créés par les particules tourbillonnant dans les courants de remous qui passent à travers la zone sensible

de l'orifice sensilb. Cette structure élimine les inconvé-

nients de l'effet tourbillonnant des courants de remous, sans l'utilisation d'une pompe comme cela est demandé par

le brevet américain N0 3 746 976 ou sans demander l'utilisa-

tion d'un système de réservoir de non-circulation comme

cela est indiqué dans le brevet américain N0 3 902 115.

D'autres avantages, caractéristiques, buts et détails de l'invention apparaîtront plus clairement au vu

de la description explicative qui va suivre faite en

référence aux dessins annexés illustrant des modes de réalisation de l'invention, donnés seulement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe illustrant un premier mode de réalisation de l'appareil analyseur de particules conforme à l'invention; - la figure lA est une vue en coupe d'une partie, à échelle agrandie, de l'orifice sensible et de l'ouverture de nettoyage de la figure 1; - la figure 2 illustre un autre modèle de tube d'orifice exécuté dans le système de recirculation de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe, illustrant un second mode de réalisation de l'appareil analyseur de particules dans lequel le tube d'orifice de la figure 2 est exécuté selon un autre modèle pour le système de recirculation; - la figure 4 est une vue en coupe illustrant un troisième mode de réalisation de l'appareil analyseur de particules de l'invention; et - la figure 5 est une vue schématique illustrant le système hydraulique pour réaliser les flux de fluide du mode de réalisation de la figure 4 et pour mesurer

éventuellement les débits de fluide.

Les appareils ayant une structure selon l'invention sont destinés à une utilisation connue comme celle du Coulter et du dispositif d'analyse de particules par

compteur Coulter. Les dispositifs Coulter (marque commer-

ciale) et le principe des opérations sont décrits, avec détail, dans les brevets cités précédemment; ainsi, l'enseignement de ces brevets ne sera pas repris dans ce texte à l'exception des caractéristiques nécessaires à la

compréhension de l'invention. Les marques "Coulter" et"comp-

teur Coulter" sont des marques commerciales enregistrées sous les N0s 995 825 et 679 591 au nom de Coulter

Electronics Inc, de Hialeah, Floride.

En se référant à la figure 1 qui flustre un premier

mode de réalisation de l'invention, on montre les modifi-

cations par rapport à un appareil analyseur de particules décrit dans le brevet américain NI 3 746 976 mentionné précédemment. Dans ce mode de réalisation, l'appareil analyseur de particules, généralement indiqué par la référence 10, comprend un tube d'orifice ou récipient 12 à chambres multiples. Le tube d'orifice 12, qui comprend une première chambre 14 et une seconde chambre 16 est suspendu dans un récipient 18 tel qu'un bécher, cuve ou analogue. Un orifice sensible 20 est formé dans la paroi de la première chambre 14 à proximité de l'extrémité inférieure de celle-ci, et une ouverture nettoyante 22 est formée dans la paroi de la partie en forme de col 24 de la seconde chambre 16; L'orifice sensible 20 et l'ouverture nettoyante 22 sont alignés coaxialement. Le récipient 18 contient un corps d'échantillon de suspension 26

devant être dirigé à travers l'orifice 20 et l'ouverture 22.

Une paire d'électrodes 29 et 30 sont positionnées à l'intérieur de la première chambre 14 et du récipient 18 respectivement, et sont reliées à un détecteur (non illustré) au moyen de conducteurs 31 et 32, respectivement, pour

ainsi réaliser une analyse de l'échantillon de suspension.

Une électrode 33 est disposée dans la seconde chambre 16 et est électriquement couplée avec le conducteur 31 par un

conducteur 34. L'électrode 29 peut être omise si l'ouver-

ture 22 est assez grande pour éviter la génération

d'impulsions d'impédance secondaires dans l'ouverture 22.

Autrement, l'électrode 29 est l'électrode d'impédance principale tandis que l'électrode 33 est principalement utile dans la mise à terre des bruits électriques captés par les lignes de fluide 36, 48 et 44 et les autres composants qui ont tendance à fonctionner comme des "antennes" La ligne de fluide 36 relie la seconde chambre 16

avec les moyens d'entrée 38 de la chambre de déposition 40.

La chambre de déposition 40 procure des moyens de filtrage pour enlever les particules 42 qui sont plus denses que le fluide électrolyte transporteur. Une ligne de fluide 44 relie une sortie 46 de la chambre de déposition ou de décantation à la première chambre 14. De préférence, lesdits moyens de sortie et d'entrée 38 et 46 ont une surface intérieure présentant une section transversale en forme de courbe exponentielle pour minimiser la turbulence et l'agitation subséquente. Ainsi, les particules peuvent se déposer sous l'effet de gravité sur le fond de la chambre de décantation 40 avant que le liquide ne sorte de celle-ci par la sortie 46. La ligne de fluide 36 est en communication avec une source de vide (non illustrée) à travers la ligne de fluide 48. Conventionnellement, mais non nécessairement, le récipient 18 est maintenu à une pression atmosphérique et la seconde chambre 16 est mise à une pression négative par rapport à la pression du récipient 18. La seconde chambre 16 et la chambre de décantation 40 sont mises à une même pression par la source de vide, à l'exception de petites chutes de pression

qui seront décrites ci-dessous.

Une représentation agrandie de l'orifice sensible 20 et de l'ouverture nettoyante 22 est illustrée à la figure 1A pour mieux montrer le fonctionnement de l'appareil 10. L'échantillon de suspension 26 contenu dans le récipient 18 s'écoule à travers l'ouverture sensible 20 à une vitesse relativement élevée du jet de liquide, la vitesse étant une fonction de la chute de pression à travers l'orifice sensible 20. Ce jet de liquide, dé à l'aspiration de la source de vide, a une trajectoire illustrée par la flèche 50. Comme il est très bien connu, quand les lignes decourant de l'échantillon de suspension approchent la contraction du fluide de l'orifice sensible , elles prennent une direction incurvée et le courant total continue vers le col dans une distance au-delà de la contraction, définissant une surface de flux de petit diamètre appelée la veine de contraction. Dans cette région, la section transversale du courant a une surface de flux minimum. Comme les jets de l'échantillon de suspension traversent la première chambre 14, l'électrolyte entourant dans une proximité immédiate ladite zone est

entraîné avec ledit flux de l'échantillon de suspension.

L'électrolyte provenant de la première chambre 14 remplace celui qui est balayé au loin et ainsi forme une enveloppe liquide ou un flux de balayage autour du courant de l'échantillon de suspension. Cette enveloppe focalise hydrodynamiquement l'échantillon de suspension de sorte qu'il passe à travers l'orifice nettoyant 22 sans échappement ou perte de l'échantillon de suspension dans la première chambre 14. La formation de l'enveloppe liquide dans la première chambre 14 provoque une augmentation de pression. Cette pression différentielle, qui existe dans la condition d'équilibre, provoque la circulation du liquide, comprenant l'échantillon de suspension, à travers la seconde chambre 16 vers et dans

la chambre de décantation 14, par la ligne de fluide 36.

Compte tenu du grand volume de la chambre de décantation, le fluide à l'intérieur de ladite chambre est presque en

repos, et donc les particules, qui sont, conventionnelle-

ment, plus denses que l'électrolyte, se déposent sur le fond de la chambre de décantation 40. Le flux de fluide, créé par la différence de pression induite par l'énergie cinétique de l'échantillon de suspension, provoque à travers la ligne de fluide 44 un retour dudit liquide dans la chambre 14 pour ainsi permettre au liquide de réaliser

le développement du flux enveloppant autour de l'échan-

tillon de suspension. Dans la figure 1A, le flux enveloppant aux environs de l'orifice nettoyant 22 est illustré par

les lignes de courant 52.

Il a été trouvé que l'espacement entre l'orifice sensible 20 et l'ouverture nettoyante 22 peut varier sensiblement, tout en conservant un bon flux de balayage, mais si cet espace est trop petit ou trop grand, des résultats médiocres sont produits. De plus, il a été trouvé convenable que l'ouverture nettoyante 22 ait sensiblement un plus grand diamètre que l'orifice sensible 20. Quelques combinaisons de dimensions données à titre d'exemple seront décrites ci-dessous, mais il est bien entendu que ces valeurs peuvent varier sensiblement, avec aucune ou une minimum diminution de la capacité de l'appareil pour balayer au loin les particules. Il a été trouvé par expérience que quand l'orifice sensible 20 a un diamètre de 50 /4A, l'espace entre l'orifice sensible et l'ouverture nettoyante peut être de 2 mm environ et le diamètre de l'ouverture nettoyante 22 peut être de 0,23 mm environ. Quand l'orifice sensible a un diamètre de 70 /.., l'espace peut être de 2,90 mm environ et le

diamètre de l'orifice d'ouverture 22 peut être de 0,32 mm.

Quand l'orifice sensible 20 a un diamètre de 100., l'espace est de 3,8 mm environ et le diamètre de l'orifice d'ouverture de 0,43 mm environ. Comme il peut être déduit à partir de ces données, pour une dimension donnée de l'orifice sensible 20, l'ouverture nettoyante 22 a un plus grand diamètre, et de plus cette ouverture nettoyante 22 doit être éloignée par rapport à l'ouverture

sensible de sorte à produire un flux de balayage maximum.

Le plus grand flux de balayage correspond à la plus grande augmentation de pression à travers l'orifice nettoyant 22

et vice-versa.

Par exemple, avec une source de vide procurant un vide de 533 millimètres de mercure environ comme total de vide disponible, il a été trouvé qu'une différence de pression de 5 mm de mercure environ peut être obtenue entre les chambres 14 et 16 pour la recirculation de l'électrolyte. Avec la différence de pression créée par le flux de balayage, comme décrit précédemment, le flux de recirculation peut être réalisé depuis la seconde chambre 16 à travers la chambre de décantation 40 pour un recyclage de l'électrolyte dans la première chambre 14. Comme les particules se déposent dans la chambre de décantation 40, l'électrolyte clair est alimenté à partir de celle-ci à la première chambre 14 et ceci évite aux particules d'être

entraînées dans la zone sensible de l'orifice sensible 20.

En conséquence, le flux enveloppant entraîné à travers l'ouverture nettoyante 22 ne procure pas seulement des forces hydrodynamiques pour éviter aux particules à être retenues dans la première chambre 14, mais elle procure également une différence de pression pour créer un flux de fluide pour déplacer les particules vers la chambre 40 de filtrage pour une décantation par gravité et ainsi générer une source d'électrolyte clair pour la première

chambre 14.

Ainsi, cet arrangement décrit ci-dessus élimine les inconvénients de l'effet tourbillonnant des courants de remous, sans l'utilisation d'une pompe comme demandé par le dispositif du brevet américain N0 3 746 976 ou sans requérir l'utilisation de rejet total d'un système de réservoir de non-circulation pressurisé comme montré

dans le brevet américain No 3 902 115.

La figure 2 montre une autre forme interchangeable pour le tube d'orifice 12 indiqué à la figure 1, qui est référencé par le nombre 60. Le tube d'orifice 60 est d'un

modèle similaire à celui du brevet américain No 3 902 115.

Dans une manière analogue à celle illustrée à la figure 1, le tube d'orifice 60 est immergé dans un échantillon de suspension contenu dans le récipient 18 et a un système de circulation en boucle fermée identique. Le tube d'orifice 60 a un arrangement à double chambre qui comprend une première chambre 62 positionnée autour d'une seconde chambre 64. Un orifice sensible 66 est formé dans les parois de la première chambre 62 à proximité de l'extrémité inférieure de celle-ci et une ouverture de nettoyage 68 est formée dans la paroi de la seconde chambre 64 et est

alignée coaxialement par rapport à l'orifice sensible 66.

La ligne de fluide 36 est en communication avec la seconde chambre 64 en ce qu'elle passe à travers une paire de bouchons 69 et 70. La ligne de fluide 44 traverse le bouchon 69 pour être en communication de fluide avec la première chambre 62. Le tube d'orifice 60 est indiqué pour être adapté au système de recirculation de la figure 1 seulement dans le but d'illustrer que les tubes d'orifice de cet arrangement peuvent prendre de nombreuses formes différentes, comme cela est indiqué par la variété des modèles trouvés dans les brevets cités. L'exécution préférée du tube d'orifice 60 est indiquée à la figure 3 dans laquelle le système de circulation à boucle fermée et le filtre diffèrent en structure mais ne sont pas

différent dans leur concept général.

La figure 3 montre une structure de filtration et recirculation en circuit fermé, généralement référencée par 71, montée sur la partie supérieure du tube d'orifice , illustré par la figure 2. L'arrangement 71 comprend une enveloppe cylindrique 72, de préférence constituée de matière plastique, qui comprend un collet inférieur 74 dimensionné et de configuration pour s'engager en relation étanche avec le bord ou collerette 76 correspondant du

tube d'orifice 60.

De préférence, le tube d'orifice 60 est forméen un matériau transparent ou clair tel que du verre pour

permettre une vision optique de l'orifice sensible 66.

L'enveloppe 76 a une partie supérieure, comprenant une partie filetée 78 s'engageant par rotation avec une partie filetée 80 d'un chapeau en plastique 82. Un joint de forma annulaire 84 est disposé dans une gorge formée dans l'enveloppe 72, pour former un joint d'étanchéité entre le chapeau 82 et l'enveloppe 72. Un tube 86 est monté de manière plus ou moins centrale en relation d'étanchéité de fluide avec le sommet de la seconde chambre 64 au moyen d'un joint caoutchouc cylindrique 88. Un filtre 90 est monté à l'intérieur de l'enveloppe 72 par une base de support 91. Le support 91 possède une pluralité de gorges alignées radialement formées dans ledit support. Le filtre 90, qui a une section transversale circulaire, comprend de préférence un filtre fibreux strié à multiples plis. Cependant, un homme de l'art pourra choisir parmi les nombreux filtres poreux convenables commercialisés qui pourront être adaptés dans le mode de réalisation de la figure 3. Un disque plastique circulaire 93 est situé au-dessus du filtre 90. Le disque 93 comporte une pluralité

de gorges alignées radialement 94 formées dans son corps.

Une paire de chapeaux plastiques 95 et 96 sont situés autour du filtre 90 pour le maintenir dans sa forme cylindrique. Un joint d'extrémité circulaire en caoutchouc est monté sur le sommet du disque 93, et un tube de montage 98 est inséré entre le chapeau 82 et le disque 93 et fait saillie à l'extérieur pour supporter un tube 100 de remplissage rapide. La partie supérieure du chapeau 82 définit un agencement pour recevoir une ligne de fluide ou un conduit 104. Un tube de soutirage de rejet 106 passe à travers des trous formés dans le tube de montage 98 et le disque 93 s'étend vers le bas dans le tube 86, avec son extrémité inférieure positionnée dans les parties inférieures de la seconde chambre 64 situées sensiblement en dessous de l'ouverture de nettoyage 68. Le filtre 90 permet d'enlever les particules provenant du flux de balayage. De préférence, mais non nécessairement, la chambre 108 intérieure au filtre 90 permet le dépôt des particules sur le chapeau 96 et ainsi permet d'accroître la vie du filtre 90. En d'autres termes, le filtre 90 peut être utilisé avec une petite chambre 108 qui permet

simplement au liquide de s'écouler dans le filtre 90.

Cependant, pour augmenter la vie du filtre 90 et pour réduire la fréquence de nettoyage de ce filtre, la chambre 108 a des dimensionstelles qu'elle définit une chambre de décantation pour permettre au moins à quelques particules de se déposer, et ainsi au moins réduire la vitesse à laquelle le filtre 90 est encrassé. Une chambre de flux de recyclage 110 est définie à l'intérieur des parois internes de l'enveloppe 72. Cette chambre 110, à son extrémité inférieure, est reliée par liaison fluide ave les gorges 92 et, à son extrémité supérieure est relié en relation de fluide avec les gorges 84. Les parois dirigées vers l'intérieur du disque 93 et le chapeau 95 définissent une chambre de réception 112 qui permet une liaison fluide entre le tube 100 et lesgorges 84. La chambre de flux de recyclage 110 est en communication de fluide avec la chambre de réception 112 au travers de la pluralité de gorges 94. L'électrode 29 est positionnée dans la chambre de flux de recyclage 110. Une chambre de liaison 114, qui est intérieure au collet 74, s'ouvre à son extrémité inférieure dans la première chambre 62 et est connectée en relation fluide à son extrémité supérieure

à la chambre de flux de recyclage 110 par les gorges 92.

A l'exception de 1' électrode 29 et de ses liaisons électriques, les composants de l'agencement 71 sont réalisés en matériau électriquement non-conducteur. Un laveur plastique 115 est logé entre la base support 91 et l'enveloppe 72. Un joint caoutchouc et un tube de

montage 117 sont positionnés sous le chapeau 95 à l'inté-

rieur et resserrent le filtre 90.

Lors du fonctionnement, on alimente la première chambre 62 en électrolyte clair ou propre à partir du tube de remplissage rapide 100. Cet électrolyte alimenté à partir du tube 100 coule dans la chambre de réception 112 à travers les gorges 94 dans la chambre de flux de recyclage 110, puis à travers les gorges 92 dans la chambre de connexion 114 pour ainsi remplir la première chambre 62. Cet arrangement maintient

l'électrolyte primaire dans la première chambre 62.

L'échantMlon desuspension provenant du récipient 18 (non illustré sur la figure 3) sous forme de jets à travers l'orifice sensible 66, ces jets étant dus à ce que la ligne de fluide 104 et/ou le tube de remplissage rapide 100 est

couplé avec une source de vide (non illustrée).

De la même manière que décrit précédemment dans le mode de réalisation de la figure 1, un flux enveloppant est généré autour du jet de l'échantillon de suspension

dans la première chambre 62, qui en retour crée une diffé-

rence de pression. Cette différence de pression entratne l'écoulement de l'échantillon de suspension contenant les particules dans la seconde chambre 64 et dans la chambre

108. Les grandes dimensions de la chambre 108 et l'utilisa-

tion du rebord expansible 122 du tube 86 permettent de procurer un minimum de turbulence dans la chambre 108 en entraînant un-minimum d'accélération ou de décélération de l'électrolyte. De cette manière, les particules 124, généralement adjacentes à la surface interne du filtre 90, se déposent àpartir de l'électrolyte sur le chapeau 96 et ainsi permettent d'augmenter la vie du filtre 90. Ainsi on obtient un électrolyte cl-ir à partir du filtre 90 tandis

que les particules sont retenues dans la chambre 108.

L'électrolyte clair est alors mis en recirculation dans la première chambre 62 pour ainsi retirer un liquide d'enveloppement pour continuer le développement du flux enveloppant précité. Le tube de soutirage de rejet 106 est situé à proximité du fond de la seconde chambre 64 pour éviter d'augmenter la vitesse de l'échantillon de suspension au-dessus ou au-dessous de celle entraînée par la recirculation du flux de balayage. Le chapeau 82 est amovible par dévissage ou vissage, de sorte qu'il permet un assemblage entier de chaque partie et ainsi

permet de pouvoir changer ou nettoyer le filtre 90.

Pour éliminer les bulles, il a été trouvé désirable d'utiliser un robinet d'arrêt couplé à la ligne de fluide 104 et au tube de remplissage rapide 100 de sorte que la source de vide peut être appliquée à soit la ligne de fluide 104 seulement ou le tube de remplissage rapide 100 puis à l'autre seulement et ainsi détruire les bulles par vibration. Tandis que l'échantillon de suspension est aspiré à travers l'orifice sensible 66, une quantité égale du liquide sera aspirée par la source de vide et sera collectée dans le réservoir de rejets (non illustré). La

quantité de liquide circulant dans le système de recircula-

tion à boucle fermée décrit précédemment sera égale à la quantité de liquide aspirée par l'échantillon de suspension à travers l'orifice de nettoyage 68 sous la forme de l'enveloppe liquide. Bien que les deux modes de réalisation des figures 1 et 3 sont illustrés avec une source de vide pour créer une chute de pression à travers l'orifice sensible 66, il est clair-que,pour l'homme de l'art, les différences de pression relative sont réalisées par le flux. Par exemple, au lieu d'avoir un récipient 18 à la pression atmosphérique, la ligne de fluide 48 peut être maintenue à une pression atmosphérique et une pression supérieure peut être appliquée au récipient 18. De la même manière que décrite précédemment, une quantité de liquide

égale à la quantité de l'échantillon de suspension traver-

sant l'orifice sensible sous forme de jets peut être

éjectée depuis la ligne de fluide 48.

Un troisième mode de réalisation de l'appareil 10 est illustré à la figure 4, et est particulièrement adapté pour déterminer empiriquement l'espace convenable entre l'orifice sensible 130 et l'ouverture de nettoyage 132 de la cellule 134. La cellule 134 comprend un élément formant enveloppe principale 136 et une paire d'éléments d'extrémité 138 et , chacun de ceux-ci étant vissé à chacune des extrémités de l'enveloppe principale 136. L'élément d'extrémité 140 possède un orifice d'introduction de l'échantillon 141, qui se termine par un orifice fileté 144 pour recevoir l'extrémité d'une ligne de fluide (non représentée). Le côté opposé de l'élément d'extrémité 1,40 a une surface conique dans laquelle est fixée une électrode 146. Un petit alésage 148 permet le passage d'un câble électrique de liaison 150 pour relier l'électrode 146. Une gorge 152 est formée dans l'extrémité de l'élément d'extrémité 140 pour retenir un joint d'étanchéité annulaire 154. Un support d'orifice 156 est fixé sur l'enveloppe 136 et permet de positionner axialement un disque d'orifice 158 contenant l'orifice sensible 130. La cavité formée entre le support d'orifice 156 et l'électrode 146 disposée le long des conduits amont associés et du réservoir (non illustrés), définit un premier récipient 160. Une première chambre 162 est formée dans l'élément d'enveloppe principale 136, avec un côté aval de l'orifice sensible 130 s'ouvrant à l'intérieur de celle-ci. Un agencement fileté 164, permettant le montage d'un conduit de fluide, est vissé sur un côté de l'enveloppe 136 pour être en communication de fluide avec la première chambre 162. Une électrode cylindrique 166 est montée à proximité de la périphérie de la première chambre 162, à l'exception d'un orifice 167

pour une liaison de fluide avec l'agencement 164.

L'électrode 166 est électriquement connectée à un câble de liaison 168 qui passe à travers le forage 170 formé dans

l'élément d'enveloppe principale 136.

L'élément d'extrémité 138 a une partie agrandie 171 et-une partie en forme de col 172 s'étendant à partir de celle-ci. lapartie en col 172 a une portion filetée 174 de dimension et de configuration permettant son vissage à l'intérieur d'une partie filetée 176 de l'enveloppe principale 136. Une partie cylindrique de section uniforme 178 s'étend à partir de la partie filetée 174. Un rebord d'arrêt 180 est formé pour venir en contact contre un rebord 182 formé à la jonction de la partie filetée 174 et de la partie cylindrique 178. Quand ces deux éléments sont en contact; la partie cylindrique 178 est étendue à son degré maximum dans l'enveloppe principale 136. Un joint annulaire 184 est logé dans une gorge 186. Une paroi conique 188 est formée à l'extrémité-de la partie cylindrique 178 et définit l'orifice de nettoyage 132 central formé dans ladite paroi 188. Le côté amont s'étendant à l'extérieur de la paroi conique 188 a une

de ses surfaces qui définit la première chambre 162.

Un élément central 190 est vissé et fixé en relation dans une cavité centrale 191 de l'élément d'extrémité 138. L'élément central 190 possède un orifice de sortie axiale 192. Cet orifice 192 se termine à une extrémité par une surface conique 194 et à son autre extrémité supérieure avec un agencement fileté 196. Un forage 198 permet à un conducteur électrique 200 de connecter une électrode 202. Une gorge 204 formée dans l'élément central 190 retient un joint annulaire ou torique 206. Les conducteurs électriques 150, 168 et 200 correspondent aux conducteurs 31, 32 et 33 de la figure 1,

et sont reliés à un détecteur d'une manière conventionnelle.

Comme cela sera décrit plus en détail ci-après, un filtre 208 est interposé dans le système de circulation à boucle

fermée par les lignes de fluide ou conduits 210 et 212.

Le filtre 208 correspond aucfiltres42 et 90 des deux modes de réalisation précédents. Un conduit de fluide 214 relie

le conduit 212 à un réservoir de rejets (non illustré).

Comme pour les autres modes de réalisation, une chute de pression suffisante peut être créée à travers l'orifice sensible 130 par application d'une pression positive en amont de l'orifice 130 ou par un vide en aval de cet orifice 130, par exemple par branchement d'une source de

vide au conduit 214.

Comme décrit et présenté jusqu'à maintenant, l'opération de base de ce troisième mode de réalisation est équivalente aux deux modes de réalisation précédents des figures 1 et 3. Il diffère seulement par sa structure spécifique des cellules de flux, mais les fonctions de base sont équivalentes. Cependant, par rotation de l'élément d'extrémité 138, l'espace entre l'orifice sensible 130 et

l'ouverture de nettoyage 132 peut être ajusté pour détermi-

ner l'espace optimum pour obtenir le maximum de flux enveloppant à travers l'orifice de nettoyage 132. Pour obtenir ce flux dans le temps maximum à travers cet orifice, la différence de pression pour la recirculation du fluide est également maximisée. En ce faisant, on accomplit une extraction excellente des particules de la première chambre 162; La cavitée formée en aval de l'orifice de nettoyage 132 à l'intérieur de la partie en forme de col 172 et ses lignes de fluide associées, et les réservoirs

en aval comprennent la seconde chambre 215.

Le système hydrodynamique pour alimenter les flux de fluide du mode de réalisation de la figure 4 est illustré en détails à la figure 5. Une source réglable de pression 218 est en communication à travers un régulateur de pression 220 avec un réservoir de fluide 222 d'échantillon de suspension. Une jauge de pression 224 contrôle la pression intérieure de ce réservoir. Le réservoir 222 est couplé par un conduit 225 à l'orifice d'introduction de l'échantillon 142 (illustré à la figure 4) de la cellule de flux 134. Le conduit 212 est en communication de fluide avec le filtre 208 et, à travers le conduit 214 avec le réservoir de rejets 226. Le filtre 228 est relié en communication de fluide par le conduit 210 à travers un débitmètre 228 et un piège à bulles 230 à la première chambre 162 (illustrée à la figure 4) de la cellule de flux 134. L'addition du débitmètre 228 dans le flux de fluide entre le filtre 228 et la cellule de flux 134 permet de contrôler et de commander la circulation dans- le circuit fermé pour déterminer quand le flux

maximum d'enveloppement est atteint. Quand le flux envelop-

pant maximum ou sensiblement maximum est atteint, un flux de balayage excellent en résulte pour enlever les particules depuis la première chambre 162. Le piège à bulles 230 est de préférence inclus pour l'extraction des bulles. En plus, la cellule de flux 134 peut être démontée très facilement, l'orifice sensible 130 et l'ouverture de nettoyage 132 peuvent être changés pour monter des ouvertures 22 et

orifices 20 de diamètres et longueurs différents.

Claims (10)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1.- Appareil analyseur de particules du type Coulter comprenant seulement des passages de courant électrique et de fluide entre deux corps de liquide et dans une première chambre, un échantillon de suspension étant introduit à travers un orifice sensible - dans la première chambre, ledit appareil comprenant également une ouverture de nettoyage s'ouvrant à partir de ladite première chambre dans une seconde chambre pour recevoir le flux d'échantillon, le liquide libre de&particules étant alimenté dans ladite première chambre pour envelopper ledit flux d'échantillon quand il passe dans ledit orifice de nettoyage, caractérisé par des moyens de canalisation du fluide (36, 40, 44; 86, 108, 110, 114; 210, 212) couplant lesdites première et seconde chambres dans une boucle de circulation pour entraîner en retour ledit liquide enveloppant libre de particules dans ladite première chambre depuis ladite seconde chambre; des moyens de filtrage des particules (40, 90, 208) disposés à l'intérieur des moyens de canalisation de fluide pour filtrer les particules avant la réalimentation du liquide enveloppant dans ladite première chambre; la principale, mais pas exclusive, force d'entraînement pour le déplacement dudit liquide enveloppant dans ladite boucle de circulation et ainsi pour obtenir un développement continu du liquide enveloppant libre de particules d.u flux d'échantillon entre ledit orifice sensible et ladite ouverture de nettoyage étant le flux de l'échantillon de suspension entrant dans ladite première chambre; ladite ouverture et ledit orifice étant séparés par une distance qui peut être optimisée par le flux de l'échantillon enveloppé dans ladite seconde chambre, ladite distance étant une fonction d'au moins la vitesse du fluide d'échantillon, du diamètre de

l'orifice ou du diamètre de l'ouverture.

2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de filtration précités comprennent seulement une chambre de décantation ou de déposition (40)

pour extraire les particules.

3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre de décantation précitée comprend un agencement d'entrée (38) et un agencement de sortie (46), chacun desdits agencements comprenant un passage de fluide ayant un diamètre décroissant en allant de l'intérieur de ladite chambre de décantation vers l'extérieur de cette chambre, les moyens de canalisation de fluide comprenant un premier conduit de fluide (36) connectant ledit agencement d'entrée à la seconde chambre précitée et un second de fluide (44) connectant ledit agencement de sortie

à la première chambre précitée.

4.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de filtration précités comprennent seulement un filtre (90) composé d'un matériau retenant

les particules et laissant passer un liquide.

5.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de filtration précités comprennent un filtre (90) composé d'un matériau retenant les particules et laissant passer le liquide, l'appareil comprenant également unechambre de décantation (108) positionnée de manière adjacente audit filtre et en communication de

fluide avec celui-ci.

6.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre de décantation précitée est formée

à l'intérieur du filtre précité.

7.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par des moyens (136, 138, 174, 176) pour ajuster la distance prédéterminée précitée entre l'orifice sensible

précité et l'ouverture de nettoyage précitée.

8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé par des moyens (228) pour mesurer le flux dans les moyens de canalisation de fluide précités pour contrôler la

quantité de l'enveloppe liquide précitée.

9.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance prédéterminée précitée entre l'orifice sensible précité et l'ouverture de nettoyage précitée est fonction des diamètres respectifs de l'orifice sensible et de l'orifice de nettoyage.

10.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice sensible précité a un diamètre qui est sensiblement plus petit que l'ouverture de nettoyage précitée.