FR2562086A1 - Appareil de surveillance de micro-organismes - Google Patents

Abstract

APPAREIL DE SURVEILLANCE DIRECTE DE MICRO-ORGANISMES PRESENTS DANS UN LIQUIDE 14, QUI COMPREND UNE FENETRE 24 DONT UNE FACE EST EN CONTACT AVEC LE LIQUIDE. PRES DE L'AUTRE FACE SE TROUVE PLACEE UNE CAMERA DE TELEVISION 42 AYANT UN SYSTEME D'AGRANDISSEMENT OPTIQUE 44 POUR SURVEILLER LES MICRO-ORGANISMES. UNE CELLULE D'ECHANTILLONNAGE OU UN ESPACE RESTREINT EST FORME DUDIT PREMIER COTE DE LA FENETRE POUR L'INTRODUCTION DIRECTE D'UN ECHANTILLON DE LIQUIDE. L'ECHANTILLON EST MAINTENU STATIQUE DANS LA CELLULE MALGRE LE MOUVEMENT DU LIQUIDE. LA CELLULE EST PURGEE DE L'ECHANTILLON PAR INTRODUCTION D'UN FLUIDE DE NETTOYAGE OU PAR VIBRATIONS OU D'UNE AUTRE MANIERE, EN SOUMETTANT LA CELLULE A UN MOUVEMENT, UN NOUVEL ECHANTILLON ETANT ENSUITE INTRODUIT DANS LA CELLULE. LA PURGE DE L'ECHANTILLON NETTOIE LA CELLULE ET L'EMPECHE D'ETRE SALIE PAR DES DEPOTS, SALETES OU AUTRES QUE RENFERME LE LIQUIDE. L'APPAREIL EST UTILISABLE EN PARTICULIER POUR SUIVRE L'EVOLUTION DES MICRO-ORGANISMES DANS LES STATIONS D'EPURATION D'EAUX USEES.

Description

La présente invention a pour objet un appareil de surveillance de micro-

organismes et plus particulièrement un appareil pour surveiller directement les

micro-organismes présents dans un liquide.

Dans la mise en oeuvre d'un procédé microbiolo- gique tel que celui dans lequel une eau usée est traitée par des bactéries ou dans lequel un antibiotique est produit par fermentation, il est nécessaire de suivre l'état des micro-organismes (en premier lieu l'état des O10 bactéries en suspension et des espèces protozoaires et métazoaires, en dernier lieu l'état des moisissures) de manière à définir les conditions de traitement de l'eau

usée ou l'étape de fermentation.

Classiquement l'observation est effectuée par examen microscopique d'un échantillon prélevé de l'eau usée ou du liquide en fermentation. Cependant il est ennuyeux d'avoir à prendre de tels échantillons et de préparer des spécimens pour examen microscopique. De plus, dans le cas d'examen microscopique, il se peut que l'état du micro-organisme effectivement observé ne soit pas le même que l'état de ceux contenus dans le liquide à l'intérieur du récipient du fait, par exemple, que des agrégations de micro-organismes peuvent être cassées

quand on prépare le spécimen.

Compte-tenu des inconvénients de la méthode classique ci-dessus mentionnée, un appareil de surveillance de micro-organismes permettant d'observer et de surveiller directement le micro-organisme présent dans le liquide contenu dans le récipient a été précédemment proposé et décrit par exemple dans les demandes de brevet japonais publiées n 52 (1977)- 89942 et n 52 (1977)-99839, déposées respectivement le 23 Janvier 1976

et le 17 Février 1976.

La demande de brevet japonais publiée n 52 (1977)-89942, décrit un appareil de surveillance de micro-organismes comprenant un logement cylindrique traversant une paroi du récipient et comportant une vitre montée à son extrémité intérieure de manière qu'une première face de la vitre soit en contact avec le liquide du récipient, un système optique d'agrandissement disposé dans le logement cylindrique et ayant une lentille d'objectif en regard de l'autre face de la vitre, une caméra de télévision prévue en regard de l'oculaire du système optique d'agrandissement, un moniteur de télévision associé à la caméra de télévision et une source de lumière stroboscopique ayant un guide de lumière, traversant la paroi du récipient, dans le liquide, de manière qu'une face terminale du guide de

lumière soit dirigée vers la première face de la vitre.

Dans cet appareil, bien que les micro-organismes soient en mouvement dans le liquide contenu dans le récipient, une image statique des microorganismes qui traversent l'espace entre la face terminale du guide de lumière et la première face de la vitre peut être visualisée sur le moniteur de télévision du fait de l'utilisation du flash stroboscopique émis & partir de la source de lumière stroboscopique. De cette manière il est possible d'observer et de surveiller directement les micro-organismes en mouvement dans le liquide contenu dans le récipient. Cependant, dans cet appareil, il est impossible d'observer et de surveiller continuellement les micro-organismes dans le temps, du fait que les microorganismes ne peuvent pas être captés dans l'espace compris entre la face terminale du guide de lumière et la première face de la vitre. En outre, quand la face terminale du guide de lumière et/ou la première face de la vitre sont salies, par exemple par des dépôts, des saletés ou autres, que renferme le liquide, il est impossible d'obtenir une image claire sur le moniteur de télévision. La demande de brevet japonais publiée n' 52 (1977) -99839 décrit un appareil de surveillance de micro-organismes comprenant une première enceinte fermée destinée à être immergée dans le liquide contenu dans le récipient, un système d'agrandissement optique prévu dans la première enceinte close, de manière que sa lentille d'objectif puisse être en contact direct avec le liquide, une caméra de télévision prévue 'à l'intérieur de la première enceinte close et associée au système d'agrandissement optique, une seconde enceinte close comportant une vitre en face de la-lentille d'objectif du système d'agrandissement optique et supportée de manière amovible par la première enceinte close, de manière que l'espace entre la vitre et la lentille d'objectif puisse être ajusté, et une source de lumière stroboscopique disposée à l'intérieur de la seconde enceinte close en face de la vitre. Cette demande publiée n' 52 (1977)-99839 décrit également un appareil de surveillance de microorganismes comprenant un logement cylindrique solidaire d'une paroi du récipient contenant le liquide, un système d'agrandissement optique prévu dans le logement cylindrique de manière qu'une lentille d'objectif de celui-ci soit directement en contact avec le liquide, une caméra de télévision associée à un système d'agrandissement optique, une source de lumière stroboscopique ayant un guide de lumière qui traverse la paroi du récipient à l'intérieur du liquide de manière qu'une face terminale du guide de lumière soit orientée vers la lentille d'objectif, et la source de lumière stroboscopique étant déplaçable en même temps que le guide de lumière afin que l'espace entre la face terminale du guide de lumière et la lentille d'objectif

du système d'agrandissement optique puisse être réglé.

Dans ces appareils l'espace entre la vitre et la lentille d'objectif ou la face terminale du guide de lumière et la lentille d'objectif est restreint en sorte que les micro-organismes qui le traversent sont provisoirement captés dans l'espace durant leur passage, ce qui permet d'observer et de surveiller les micro-organismes dans des conditions statiques, en dépit du fait que les micro-organismes sont en mouvement dans le liquide contenu dans le récipient. Cependant, dans ces appareils il est également impossible d'empêcher la vitre de la seconde enceinte close, la face terminale du guide de lumière et/ou les lentilles d'objectif d'être souillées par des dépôts, saletés ou autres, contenus dans le liquide. Naturellement de tels dépôts ou salissures ou autres rendent impossible l'obtention d'une image claire

sur le moniteur de télévision.

En conséquence, l'invention a principalement pour objet de réaliser un appareil permettant la surveillance directe des micro-organismes présents dans un liquide, grâce auxquels les micro-organismes peuvent être observés et surveillés continuellement en condition statique au cours du temps, bien que les micro-organismes soient en mouvement dans le liquide, et dans des conditions qui permettent d'obtenir une image claire de microorganismes

sur un dispositif de visualisation.

Un autre objet de l'invention est de réaliser un appareil de surveillance de micro-organismes tel que mentionné ci-dessus, muni d'une cellule d'échantillonnage ou d'un espace restreint à l'intérieur du liquide pour y

maintenir statiquement un échantillon de celui-ci.

Un nouvel objet de l'invention est de réaliser un appareil de surveillance de micro-organismes tel que mentionné ci-dessus, dans lequel une plaque definissant la cellule d'échantillonnage ou l'espace restreint est munie de moyens de réflexion de manière à simplifier le système de source lumineuse pour l'observation et la surveillance de l'échantillon maintenu dans la cellule d'échantillonnage. C'est également un objet de la présente invention

de réaliser un appareil de surveillance de micro-orga-

nismes tel que mentionné ci-dessus qui permette de

prendre un échantillon à n'importe quel endroit à l'inté-

rieur du liquide contenu dans le récipient.

Un autre objet de la présente invention est de réaliser un appareil de surveillance de micro-organismes tel que mentionné ci-dessus, d'une manière appropriée à l'utilisation dans un liquide qui doit être protégé de l'invasion par différents germes ou dans un liquide qui doit être traité par des bactéries anaérobies. C'est encore un autre objet de l'invention de réaliser un appareil de surveillance de micro-organismes, tel que ci-dessus mentionné, dans lequel l'image des micro-organismes peut être amplifiée par réglage. Afin de réaliser l'objet principal mentionné ci-dessus, l'appareil de surveillance de micro-organismes selon l'invention comprend: - une fenêtre transparente dont une face est mise en contact avec le liquide; - une plaque placée à l'opposé de la première face de la fenêtre transparente, de manière à former une cellule d'échantillonnage étroite entre cette face et la plaque, une partie de cette cellule d'échantillonnage étant ouverte pour permettre l'introduction de l'échantillon de liquide; - un tube dont une extrémité est reliée à la cellule d'échantillonnage et l'autre extrémité peut être connectée à une pompe pour l'alimentation de ladite cellule d'échantillonnage en fluide de nettoyage, pour purger ladite cellule de l'échantillon qui s'y trouve contenu; - une source lumineuse pour amener un faisceau lumineux sur l'échantillon maintenu dans ladite cellule; - un système d'agrandissement optique disposé en regard de l'autre face de ladite fenêtre transparente pour agrandir l'image de l'échantillon éclairé par ce faisceau lumineux; et - des moyens pour observer l'image amplifiée par

ce système d'agrandissement optique.

Dans ce système, la source lumineuse peut être

placée sur le côté de l'autre face de la fenêtre transpa-

rente c'est-à-dire sur le côté de la fenêtre opposé à celui qui est en contact avec le liquide. Quand on utilise cette disposition, la plaque est munie d'un réflecteur sur sa face opposée à ladite première face de la fenêtre transparente. Le système d'agrandissement optique est utilisé pour guider le faisceau lumineux de la source lumineuse vers le réflecteur et reçoit le faisceau lumineux réfléchi par le réflecteur. Il est avantageux d'utiliser le système d'agrandissement optique pour guider le faisceau lumineux vers le réflecteur car

celà permet de simplifier le système de source lumineuse.

En effet, si l'on n'utilise pas de réflecteur et si le système d'agrandissement optique n'est pas utilisé pour guider le faisceau lumineux, il est nécessaire d'utiliser un guide de lumière supplémentaire pour orienter le faisceau lumineux vers la première face de la fenêtre transparente comme dans le cas mentionné ci-dessus et décrit dans les demandes de brevets publiées n' 52 (1977)-89942 et n' 52 (1977)-99839. D'autre part, la source lumineuse peut être disposée sur la face de la plaque opposée & la première face de la fenêtre transparente. Dans ce cas, - naturellement, le système d'agrandissement optique reçoit directement le faisceau lumineux de la source lumineuse à travers la fenêtre transparente. Lorsqu'on désire prendre des échantillons à n'importe quel point du liquide, la fenêtre transparente est montée sur une paroi d'une enceinte fermée à immerger dans le liquide. Dans ce cas le système d'agrandissement optique, le tube et la caméra de télévision, qui constituent une partie des moyens d'observation, sont logés à l'intérieur de l'enceinte fermée. Quand la source lumineuse est disposée sur le côté de l'autre face de la fenêtre transparente, elle est également logée à l'intérieur de l'enceinte fermée. Le grossissement du système d'agrandissement optique peut être réglable. Dans ce cas il est préférable de monter des moyens de réflexion sur la plaque de manière amovible, afin que l'espace entre les moyens de réflexion et la première face de la fenêtre transparente'puisse être ajusté en fonction du réglage du grossissement du système d'agrandissement optique. De cette manière une image claire et stable des micro-organismes peut être obtenue sur un dispositif de visualisation tel qu'un moniteur de télévision. Egalement, lorsque le grossissement des moyens d'agrandissement optique est réglable, il est souhaitable que la caméra de télévision soit mobile avec le système d'agrandissement optique par rapport à la fenêtre transparente, de manière que le champ de vision de la caméra de télévision puisse être modifié et que le foyer du sytème d'agrandissement optique puisse être déplacé. Quand le liquide se trouve à l'intérieur d'un récipient, la fenêtre transparente peut être montée sur la paroi du récipient contenant le liquide. Dans ce cas la fenêtre transparente peut comprendre une vitre optique cylindrique traversant la paroi du récipient et qui guide une image de l'une de ces faces terminales à l'autre face terminale. De plus la fenêtre transparente peut comprendre un faisceau de fibres optiques souples ayant son extrémité terminale libre immergée dans le liquide par sa surface,

de manière à permettre de choisir le point d'échantil-

lonnage dans le liquide.

On peut utiliser l'eau ou l'air, par exemple, comme fluide de nettoyage pour purger la cellule d'échantillonnage de l'échantillon qui s'y trouve. Quand l'appareil de surveillance des micro-organismes est utilisé dans une station d'épuration d'eaux usées, il est possible d'utiliser une partie des eaux usées comme

fluide de nettoyage pour purger la cellule d'échantil-

lonnage de l'échantillon qui s'y trouve. D'autre part, si l'appareil de surveillance des micro-organismes est utilisé dans un réacteur biologique (bioréacteur), il est commode d'utiliser un des matériaux d'alimentation du bioréacteur, un produit obtenu à partir du bioréacteur et/ou le liquide contenu dans le bioréacteur, comme liquide de nettoyage permettant la purge de

l'échantillon. Si l'on utilise de l'eau ou de l'air comme-

fluide de nettoyage pour purger la cellule d'échantil- lonnage le fluide doit être stérilisé car, en général, on doit protéger un bioréacteur contre l'invasion de germes extérieurs. Quand la cellule d'échantillonnage est purgée de l'échantillon par nettoyage, les surfaces intérieures de la cellule d'échantillonnage sont naturellement propres et protégées des souillures par dépôts, saletés ou autres

contenus dans l'échantillon.

Suivant un autre aspect de l'invention, l'appareil de surveillance de micro-organismes comprend: - - une ou des fenêtres transparentes dont un côté est mis en contact avec le liquide; - une plaque associée à un aimant disposé à l'opposé de la première face de la fenêtre transparente et déplaçable perpendiculairement à cette face; - des moyens d'espacement entre ladite plaque et ladite première face de la fenêtre transparente, de manière à former un espace restreint d'intervention pour y introduire un échantillon du liquide; - un bobinage électromagnétique, disposé du côté de l'autre face de ladite fenêtre transparente, pour déplacer cette plaque perpendiculairement à ladite première face de la fenêtre transparente, afin d'évacuer l'échantillon maintenu dans ledit espace restreint et

d'introduire un nouvel échantillon.

- une source lumineuse pour orienter un faisceau lumineux sur l'échantillon maintenu dans cet espace restreint; - un système d'agrandissement optique disposé & l'opposé de l'autre face de ladite fenêtre transparente pour agrandir une image de l'échantillon éclairé par ledit faisceau lumineux; et des moyens pour observer l'image agrandie par ce

système d'agrandissement optique.

Dans ce dispositif, les moyens d'espacement peuvent comprendre au moins trois projections, soit sur la circonférence de la fenêtre transparente, soit sur la plaque. De même que dans l'appareil mentionné en premier, la source lumineuse peut être prévue sur le côté soit de l'autre face de la fenêtre transparente, soit de la face de la plaque qui est opposée à la première face de la fenêtre transparente. Naturellement, quand la source lumineuse est prévue sur le côté de l'autre face de la fenêtre transparente, la plaque comporte un réflecteur sur sa face opposée à la première face de la fenêtre

transparente.

De même, si l'on désire obtenir un échantillon en un point quelconque du liquide contenu dans le récipient, la fenêtre transparente est montée sur la paroi d'une

enceinte fermée destinée à être immergée dans le liquide.

Dans ce cas, le système d'agrandissement optique et la caméra de télévision formant une partie des moyens d'observation sont logés à l'intérieur de l'enceinte fermée. Quand la source lumineuse est prévue sur le côté de l'autre face de la fenêtre transparente, elle est

également logée à l'intérieur de l'enceinte fermée.

D'autre part, quand le liquide est contenu dans un récipient, la fenêtre transparente peut être montée sur la paroi du récipient contenant le liquide. La fenêtre transparente peut aussi comprendre un faisceau de fibres optiques souple dont la face terminale libre est immergée

dans le liquide par sa surface.

Quand on fait vibrer la plaque avec l'aimant au moyen du bobinage électromagnétique, on réalise non seulement l'évacuation de l'échantillon contenu dans l'espace restreint mais également le nettoyage de la première face de la fenêtre transparente et de la face de la plaque qui y est opposée et on les empêche d'être souillés par des dépôts, saletés ou autres contenus dans l'échantillon. Comme l'échantillon maintenu dans l'espace restreint en est évacué sans utilisation de fluide de nettoyage tel que l'air ou l'eau, cet appareil de surveillance de micro-organismes peut être avantageusement utilisé dans un liquide que l'on doit protéger contre l'invasion de germes extérieurs ou dans un liquide qui doit être traité au moyen de bactéries anaérobies. De plus, selon un autre aspect de l'invention, l'appareil de surveillance des micro-organismes comprend: une enceinte allongée comportant un guide de lumière et un guide d'image optique et ayant une face terminale libre destinée à être mise en contact avec le liquide, ledit guide de lumière et ledit guide d'image optique se prolongeant jusqu'à l'extrémité libre de ladite enceinte allongée, de manière que les faces terminales libres dudit guide de lumière et dudit guide d'image optique soient découverts à l'extrémité libre de de ladite enceinte allongée; - une plaque en prolongement de l'extrémité libre de ladite enceinte allongée et placée en face de la dite extrémité de manière à former dans l'intervalle une cellule d'échantillonnage, une partie de cette cellule d'échantillonnage étant ouverte pour permettre d'y introduire un échantillon de liquide; - des moyens de réfraction supportés par ladite plaque et ayant une face plate opposée à la face terminale libre dudit guide d'image optique, de manière à former entre eux un espace restreint; - une source lumineuse prévue sur l'autre face terminale dudit guide de lumière; - ces moyens de réfraction étant disposés de telle manière qu'un faisceau lumineux émis à partir de ladite source lumineuse passe à travers ledit guide de lumière avant d'être introduit dans le guide d'image optique par sa face terminale découverte; ll - un système d'agrandissement optique prévu sur Vl'autre face dudit guide d'image optique pour agrandir une image de l'échantillon éclairé par le faisceau introduit dans ledit guide d'image optique; - des moyens pour observer l'image agrandie par ledit système d'agrandissement optique; et

- des moyens pour purger la cellule d'échantil-

lonnage de l'échantillon qui s'y trouve et pour y

introduire un nouvel échantillon.

Lorsque l'appareil de surveillances de micro-orga-

nismes est utilisé dans un liquide qui nécessite une protection contre l'invasion de divers germes ou un liquide à traiter par bactéries anaérobies les moyens de purge sont constitués par un vibrateur à ultrasons prévu dans la cellule d'échantillonnage ou par un dispositif pour faire tourner lesdits moyens de réfraction. Dans ce cas l'échantillon maintenu dans la cellule d'échantillonnage doit être évacué sans utiliser de fluide de nettoyage tel que l'air ou l'eau et un nouvel échantillon peut y être introduit, tandis que les surfaces internes de la cellule d'échantillonnage et la face plate des moyens de réfraction sont nettoyées et protégées contre les souillures par dépôts, saletés et

autres contenus dans l'échantillon.

De même que dans l'appareil mentionné en premier, les moyens de purge peuvent comprendre un tube relié par une extrémité à la cellule d'échantillonnage et par l'autre à une pompe délivrant un fluide de nettoyage à la cellule d'échantillonnage pour la purger de l'échantillon. Le tube peut être placé dans l'enceinte allongée. Il est commode de réaliser l'enceinte allongée, le guide de lumière et le guide d'image optique en matériaux

souples pour permettre de choisir le point d'échantillon-

nage dans le liquide. Quand le tube est placé dans l'enceinte allongée il est aussi naturellement constitué

en matériau souple.

Les objets ci-dessus et de nouveaux objets de l'invention apparaîtront plus clairement de la

description détaillée suivante donnée en relation avec

les dessins annexés. On comprendra cependant que les dessins ne doivent nullement être considérés comme limitant la présente invention. Dans ces dessins: la figure 1 est une vue en élévation représentant une enceinte cylindrique fermée destinée à être immergée dans un liquide contenu dans un récipient, et réalisée conformément à l'invention; la figure 2 est une vue terminale de l'enceinte cylindrique fermée représentée à la figure 1;

la figure 3 est une vue partielle, en coupe longi-

tudinale, de l'enceinte cylindrique fermée de la figure 1; la figure 4 est une vue partielle en perspective, de l'enceinte cylindrique fermée de la figure 1; la figure 5 est une vue schématique illustrant un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel la fenêtre transparente est montée dans la paroi du récipient qui renferme le liquide; la figure 6 est une vue en coupe transversale de la fenêtre transparente représentée & la figure 5; la figure 7 est une vue partielle perspective de la fenêtre transparente représentée à la figure 5; la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un réseau de fibres optiques faisant office de fenêtre transparente, selon un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 9 est une vue schématique dans laquelle le réseau de fibres optiques de la figure 8 est utilisé conformément à la présente invention; la figure 10 est une vue en coupe longitudinale partielle du réseau de fibres optiques représenté à la figure 8, dans lequel l'extrémité libre est immergée dans des eaux usées;

la figure 11 est une vue en élévation, représe-

tant l'enceinte cylindrique fermé analogue à celle de la figure 1, conformément à un nouveau mode de réalisation de la présente invention; la figure 12 est une vue en élévation, montrant une variante de la figure 11; la figure 13 est une vue en élévation, montrant une autre variante de la figure 11; la figure 14 est une vue schématique représentant encore un autre mode de réalisation de la présente invention, appliquée à un bioréacteur; la figure 15 est une vue en coupe partielle représentant la fenêtre transparente utilisée dans le mode de réalisation de la figure 14; la figure 16 est une vue en coupe partielle longitudinale représentant une enceinte fermée en forme de boite destinée à être immergée dans un liquide contenu dans un récipient, conformément à un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 17 est une vue terminale du logement en forme de boîte représenté à la figure 16; la figure 18 est une vue schématique représentant un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel les moyens de réfraction sont constitués par un prisme triangulaire; la figure 19 est une vue perspective représentant un prisme triangulaire dont les faces sont des miroirs, pouvant être utilisé à la place du prisme triangulaire employé dans le mode de réalisation de la figure 18; et la figure 20 est une vue schématique représentant

une variante de la figure 18.

En se référant aux figures 1 et 2, la référence 10 désigne un appareil de surveillance de micro-organismes selon la présente invention qui comprend une enceinte cylindrique 12 destinée à être immergé dans un liquide 14 contenu dans un récipient (non représenté) dans lequel le liquide est traité par des micro-organismes. Dans ce mode de réalisation le récipient est un réservoir d'aération dans lequel un liquide tel que des eaux usées, est traité

par des bactéries.

L'enceinte cylindrique close 12 comporte une tige-

support creuse 16 qui prolonge verticalement une partie intermédiaire entre les faces terminales de l'enceinte cylindrique 12. La partie supérieure (non représentée) de la tige support 16 est reliée à et supportée par un dispositif (non représenté) pour déplacer l'enceinte 12 vers le haut ou vers le bas. Le dispositif peut être un treuil permettant de déplacer librement l'enceinte 12 à l'intérieur des eaux usées 14. L'enceinte cylindrique fermée 12 comporte aussi deux stabilisateurs en forme de plaque 18 fixés à l'enceinte 12 et à la tige 16 au niveau du coin qu'elles forment entre elles. Quand l'enceinte 12 est immergée dans les eaux usées 14 en cours d'aération, elle est stabilisée par les stabilisateurs 18. Les stabiliseurs 18 empêchent la tige 16 de s'emmêler avec des particules filamenteuses telles que des cheveux

contenus dans les eaux usées 14.

L'enceinte cylindrique 12 est munie d'une fenêtre transparente 20 sur l'une de ses faces, comme représenté à la figure 3. Dans ce mode de réalisation, la fenêtre transparente 20 est constituée d'une vitre dont une première face est mise en contact avec les eaux usées 14 et l'autre face se trouve dans l'espace interne de l'enceinte fermée 12. Comme le représente mieux la figure 3, une plaque 22 est placée en regard de la première face de la vitre 20 c'est-à-dire de la face externe de

celle-ci, de manière à former une cellule d'échantillon-

nage restreinte entre la face externe de la vitre 20 et la plaque 22. Afin de former la cellule d'échantillonnage 24, un rebord 26, en forme d'U est formé sur la face de

la plaque 22 opposée à la face externe de la vitre 20.

Comme le représente la figure 3, la plaque 22 est assujettie à la face terminale du logement cylindrique 12 au moyen de vis 28 (dont une seulement est représentée) qui sont vissées dans la face terminale du logement 12 à travers les rebords 26, en forme de U, de la plaque 22 de manière que la cellule d'échantillonnage 24 -soit délimitée par la face terminale de l'enceinte 12; comprenant la face externe de la vitre 20, la face de la plaque 22 en regard de cette face terminale et la surface interne du rebord 26, en forme de U, de manière que la cellule d'échantillonnage 24 ait une ouverture supérieure par laquelle est introduit un échantillon des eaux usées 14 et par lequel la cellule 24 est aussi purgée de

l'échantillon.

Afin de purger la cellule 24 de l'échantillon, un

tube 32 est prévu à l'intérieur de l'enceinte fermée 12.

Une extrémité du tube 32 est reliée à la cellule d'échantillonnage 24. Quand l'air est utilisé comme fluide de nettoyage, l'autre extrémité (nonreprésentée) du tube 32 peut être reliée à une pompe ou à un compresseur d'air (non représenté) pour alimenter en air de nettoyage la cellule d'échantillonnage 24. Après avoir arrêté l'alimentation en air, un nouvel échantillon est introduit dans la cellule d'échantillonnage 24 par l'orifice 30. Quand l'eau ou une partie des eaux usées 14 est utiliséecomme fluide de nettoyage, l'autre extrémité du tube 32 peut être sélectivement reliée à une source de vide (non représentée) telle qu'un aspirateur pour introduire un nouvel échantillon des eaux usées 14 dans la cellule d'échantillonnage 24 par-l'orifice supérieur de celle-ci. Particulièrement, quand une partie des eaux usées 14 est utilisée comme fluide de nettoyage, on peut l'introduire dans la cellule d'échantillonnage 24, par l'ouyerture 30 de celle-ci, et la renvoyer dans la masse des eaux usées 14 par le tube 32. Comme le représente la figure 3, la plaque 22 comporte des moyens réflecteurs 34 sur sa face opposée à la face externe de

la fenêtre 20.

Dans ce mode de réalisation les moyens réflecteurs 34 comprennent un miroir qui peut être monté de manière amovible sur la plaque 22. Ainsi le miroir 34 est supporté par une pièce rapportée 36 en forme de disque qui comporte un filetage à sa périphérie, de manière que la pièce rapportée 36 supportant le miroir 34 soit vissée

dans l'orifice fileté 38 formé au centre de la plaque 22.

La pièce rapportée en forme de disque 36 comporte une rainure 40 pour recevoir un outil tel qu'un tournevis (non représenté). Selon cette disposition, la pièce rapportée 36, supportant le miroir 34, peut être facilement détachée de la plaque 22 afin de nettoyer la surface du miroir 34. La pièce rapportée en forme de disque 36 supportant le miroir 34 peut également être entrainée par un servomoteur (non représenté) qui y est associé de manière que l'espace entre la vitre 20 et la miroir 34 soit réglé pour des raisons qui seront indiquées en référence à la figure 11. De plus on peut déplacer la plaque 22 elle-même plutôt que de déplacer la

pièce rapportée 36.

Comme représentée par son contour à la figure 1, une caméra de télévision 42 est logée dans l'enceinte fermée 12 et y est convenablement fixée. La caméra de télévision 42 comporte un système d'agrandissement optique 44, une lentille d'objectif 46 en regard de la face interne de la vitre 20, le système d'agrandissement optique 44 a son foyer en un point proche de la surface externe de la vitre 20, c'est-à-dire en un point situé à une distance comprise entre 1Lu et 10003U de la face externe de la vitre. Une source de lumière 48 est également logée dans l'enceinte fermée 12 et est associée au système d'agrandissement optique 44. Un rayon lumineux émis de la source lumineuse 48 est guidé vers le miroir

34 par le demi-miroir prévu dans le système d'agrandisse-

ment optique 44 et est réfléchi par le miroir 34 pour

être reçu par le système d'agrandissement optique 44.

Un dispositif de visualisation, (non représenté dans ce mode de réalisation) tel qu'un moniteur de télévision, est installé à une station de surveillance et est relié à la caméra de télévision 42 au moyen d'un câble 50 reliant la caméra de télévision 42 au moniteur de télévision à travers le passage interne de la tige-support creuse 16. La caméra de télévison 42 est également reliée à une source d'énergie électrique extérieure (non représentée) au moyen d'un conducteur métallique 52 qui également passe à travers la tige-support creuse 16. De plus, la source de lumière 48 est aussi reliée à la source d'énergie électrique extérieure par un conducteur métallique 54 qui, de même passe à travers la tige-support creuse 16. De plus, le tube 32 aussi passe à travers la tige-support creuse 16 et l'autre extrémité de celle-ci est reliée à la pompe utilisée pour l'évacuation de l'échantillon, à

l'extérieur de l'enceinte fermée.

En se référant à la figure 4 l'épaisseur et la hauteur de la cellule d'échantillonnage 24 sont désignées par les références a et b respectivement. L'épaisseur a est de préférence inférieure à 3mm et la hauteur b est de préférence supérieure à 5mm, de manière que l'échantillon maintenu dans la cellule d'échantillonnage 24 ne soit pas affecté par la turbulence des eaux usées aérées 14 et qu'ainsi l'échantillon soit maintenu statique dans la

cellule d'échantillonnage 24.

En cours d'opération, le faisceau lumineux émis de

la source 48 est guidé vers le miroir 34 par le demi-

miroir prévu dans le système d'agrandissement optique 44.

Le faisceau lumineux est réfléchi par le miroir 34 et reçu par le système d'agrandissement 44 après avoir traversé la vitre 20. L'image en résultant, portée par le faisceau lumineux, c'est-à-dire l'image des bactéries statiquement maintenues au voisinage de la face externe de la vitre est agrandie par le système d'agrandissement optique 44. L'image agrandie est alors reçue par la caméra de télévision 42, et visualisée sur le moniteur de télévision, ce qui permet d'observer et de surveiller continuellement les bactéries en condition statique au cours du temps. Si l'on désire surveiller les bactéries en un autre point de la masse des eaux usées 14, l'enceinte fermée est déplacée en ce point par le

dispositif permettant de la monter et de la descendre.

Ensuite on évacue l'échantillon de la cellule d'échantillonnage 24 par purge à l'air, à l'eau ou avec

une partie des eaux usées 14 de la cellule d'échantil-

lonnage 24 et on y introduit un nouvel.échantillon de la manière indiquée précédemment. On observe et on surveille les bactéries présentes dans le nouvel échantillon par le moniteur de télévision, de la même manière que mentionné ci-dessus. Quand l'échantillon est évacué de la cellule d'échantillonnage 14, les surfaces internes de la cellule d'échantillonnage 24 en particulier la face externe de la vitre 20 et la surface du miroir 34, sont nettoyées et préservées des salissures par dépôts, saletés et autres contenus dans l'échantillon de manière à obtenir toujours une image claire sur le moniteur de télévision. Bien entendu la p.rge peut servir seulement à nettoyer la cellule d'échantillonnage 24 plutôt qu'à en évacuer

l'échantillon.

Les figures 5 à 7 illustrent un autre mode de réa-

lisation de l'appareil de surveillance de micro-orga-

nismes selon l'invention, dans lequel les références numériques désignent les mêmes éléments que dans les

*25 modes de réalisation représentés aux figures 1 à 4.

Dans ce mode de réalisation, une fenêtre transparente 20 est montée et supportée de manière étanche dans la paroi 56 du récipient contenant les eaux usées 14. La fenêtre transparente 20 comprend un élément cylindrique 58 passant à travers la paroi 56 du récipient

et un verre optique cylindrique 60 disposé excentrique-

ment à travers l'élément cylindrique 58. Le diamètre du verre optique cylindrique 60 est de préférence compris entre 0,5mm et 5mm. Comme le représente la figure 5, une face terminale du verre optique cylindrique 60 est mise en contact avec les eaux usées 14 et est lavée en même temps que la face terminale correspondante de l'élément cylindrique 58, et l'autre face terminale du verre optique 60 est lavée en même temps que l'autre face terminale de l'élément cylindrique 58. Le verre optique cylindrique 60 peut constituer un élément guide d'image optique qui sert à guider une image de l'une de ses faces terminales à l'autre sans agrandissement. Un tel élément guide d'image optique est connu dans la technique. Plus particulièrement, le guide d'image optique a un gradient n(r) d'indice de réfraction donné par la formule suivante : n(r) = nO (1 - 1/2 Ar2 o n est l'indice de réfraction au niveau de l'axe optique du guide d'image optique; A est un gradient constant d'indice de réfraction et r est la distance

entre l'axe optique et le guide d'image optique.

Une plaque 22 est disposée en face de l'extrémité de la vitre optique cylindrique 60 de manière à former une cellule d'échantillonnage restreinte 24 ayant une ouverture supérieure par laquelle est introduit et évacué l'échantillon des eaux usées 14. La plaque 22 peut être réalisée de la même manière que dans les modes de réalisation représentés aux figures 1 à 4 et est assujettie à la face terminale correspondante de

l'élément cylindrique 58 par des vis ou moyens analogues.

De même, comme le montre la figure 7, la plaque 22 comporte une pièce rapportée en forme de disque 36 qui supporte un miroir (non représenté) faisant face à l'extrémité correspondante du verre optique cylindrique et qui comporte une rainure 40 pour le passage d'un

outil tel qu'un tournevis (non représenté).

L'élément cylindrique comporte un passage 62 dont une extrémité est reliée à la cellule d'échantillonage 24 et l'autre extrémité à une extrémité du tube 32. L'autre extrémité du tube 32 peut être reliée à une pompe ou à un compresseur d'air (non représenté) pour alimenter en air de nettoyage la cellule d'échantillonnage 24 afin d'évacuer l'échantillon qui s'y trouve contenu, par l'ouverture supérieure 30. De même, quand l'eau ou une partie des eaux usées 14 est utilisée comme fluide de nettoyage, l'autre extrémité du tube 32 peut aussi être reliée à une source de vide (non représentée) tel qu'un aspirateur afin d'introduire un nouvel échantillon des eaux usées dans la cellule d'échantillonnage 24 par

l'ouverture supérieure 30.

En se référant à la figure 7, l'épaisseur et la hauteur de la cellule d'échantillonnage 24 sont désignées respectivement par les symboles a et b. L'épaisseur a est de préférence inférieure à 3 mm et la hauteur b supérieure à 5 mm, ce qui permet de maintenir l'échantillon statique dans la cellule d'échantillonnage 24. Comme le représente la figure 5, un système d'agrandissement optique 44 est prévu-à l'extérieur du récipient contenant les eaux usées 14. Il comporte une lentille d'objectif 46 placée en regard de la face

terminale correspondante du verre optique cylindrique 60.

Le système d'agrandissement optique 44 a son foyer en un point proche de la face terminale correspondante du verre optique cylindrique 60. Le système d'agrandissement optique 44 est associé à une caméra de télévision 42 qui est reliée à un dispositif de visualisation 64 tel qu'un moniteur de télévision. Le système d'agrandissement optique 44 comporte une source lumineuse 48 qui y est associée et un demi-miroir pour orienter le rayon lumineux émis sur- le miroir supporté par la 'pièce

rapportée 36.

On voit que l'appareil de surveillance des microorganismes représenté aux figures 5 à 7 peut fonctionner de la même manière que celui représenté aux figures 1 à 4, excepté que le point d'échantillonnage est fixe du fait que la fenêtre transparente 20 est montée sur la paroi du récipient 56. On voit aussi que l'air, l'eau ou une partie des eaux usées 14 peut être utilisée

comme f]uide de nettoyage.

Les figures 8 à 10 illustrent un autre mode de réalisation de l'appareil de surveillance de microorganismes selon la présente invention, dans lequel des références identiques seront utilisées pour désigner les mêmes éléments que dans les modes de réalisation

mentionnés ci-dessus.

Dans ce mode de réalisation la fenêtre transpa-

rente 20 prend la forme d'un réseau de fibres optiques comme représenté à la figure 8. Le réseau de fibres optiques 20 comprend une gaine souple allongée 66, un faisceau 68 de fibres optiques souples, placé à l'intérieur, et une lentille d'objectif 70 disposée sur la face terminale libre du faisceau de fibres optiques souples et supporté par la face terminale de la gaine souple 66. Comme le représente la figure 9, l'autre extrémité de la gaine souple allongée 66 est reliée à un système d'agrandissement optique 44, de manière que l'autre face terminale du faisceau de fibres optiques souples 68 soit en face de la lentille d'objectif du système d'agrandissement optique 44. Le système d'agrandissement optique 44 est associé à une camera de télévision 42 placée près de l'ouverture au sommet du récipient contenant les eaux usées 14, représenté enterré. La caméra de télévision est naturellement reliée à un dispositif de visualisation tel qu'un moniteur de télévision. Comme le représente mieux la figure 10, une plaque 22 est solidaire de l'extrémité libre de la gaine souple allongée 66 et se trouve placée en regard de la face terminale correspondante de la lentille d'objectif

de manière à former une cellule d'échantillonnage 24.

Une partie 30 de la cellule d'échantillonnage 24 est ouverte, afin de permettre l'introduction et l'évacuation

d'un échantillon d'eau usée 14.

Pour introduire l'échantillon dans la cellule d'échantillonnage 24 et purger celle-ci, un tube souple

32 est également placé dans la gaine souple allongée 66.

Une extrémité du tube souple 32 est reliée à la cellule d'échantillonnage 24 et son autre extrêmité (non représentée) peut être reliée à une pompe (non représentée) pour l'alimentation en fluide de nettoyage de la cellule d'échantillonnage 24, afin d'en évacuer l'échantillon par l'ouverture 30. Elle peut aussi être reliée à une source de vide (non représentée) tel qu'un aspirateur, pour introduire un nouvel échantillon des eaux usées 14 dans la cellule d'échantillonnage par l'ouverture de celle-ci. On voit que l'épaisseur de la cellule d'échantillonnage 24 est de préférence aussi faible que possible de manière que l'échantillon soit maintenu à l'état statique dans la cellule d'échantillonnage 24. Comme il est possible de faire fléchir librement la fenêtre transparente 20, comme représenté en traits interrompus à la figure 8, le point d'échantillonnage peut être choisi librement dans les eaux usées 14..On voit que l'appareil de surveillance des micro-organismes représenté aux figures 8 à 10 fonctionne de la même manière que le mode de réalisation des figures 1 à 4. Naturellement, dans ce cas l'air, l'eau, ou une partie des eaux usées 14, peuvent de la même manière être

utilisés comme fluide de nettoyage.

La figure 11 illustre encore un autre mode de réalisation de l'appareil de surveillance de micro-organismes selon l'invention, dans lequel les mêmes références désignent les mêmes éléments que dans les modes de. réalisation décrits précédemment. Cet appareil de surveillance de microorganismes est essentiellement le même que celui du mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4, excepté que le grossissement du système d'agrandissement optique 44 est réglable et que la pièce rapportée en forme de disque 36 portant le miroir 34 est montée de manière amovible sur la plaque 22 pour permettre de régler l'espace compris entre le miroir 34

et la vitre 20.

Dans ce mode de réalisation le système d'agrandi-

sement optique 44, qui est associé à la caméra de télévision dont il fait partie, comprend un objectif à longueur focale variable (zoom) 72 de manière à pouvoir modifier le grossissement. Le zoom 72 est relié à une unité de contrôle 74 par un fil électrique 76. L'unité de contrôle 74 peut être placée à la station de surveillance (non représentée) et le fil 76 qui relie le zoom 72 à l'unité de contrôle 74 traverse la tige-support creuse 16. De cette manière le zoom 72 est commandé par l'unité de contrôle 74 pour régler le grossissement du sytème d'agrandissement optique 44. De plus les câbles 50 et 52 pour la caméra de télévision 42 et un câble 54 pour la source de lumière 48 sont également reliés à l'unité de contrôle 74 à travers la tige-support creuse 16, en sorte que la caméra de télévision 42 et la source de lumière 48 peuvent être commandées à partir de l'unité de contrôle 74. Afin de pouvoir monter de manière amovible la pièce rapportée en forme de disque 36, supportant le miroir 34, sur la plaque 22 de manière à ajuster l'espace entre le miroir 34 et la vitre 20, la pièce rapportée en forme de disque 36 est vissée dans l'orifice fileté 38 de

la plaque 22 et est entraînée en rotation par un servo-

moteur (non représenté) qui y est associé. Ce servomoteur est relié à l'unité de contrôle 74 par un fil électrique 78 qui traverse la tigesupport creuse 16, en sorte que le servomoteur puisse être commandé par l'unité de contrôle 74. Dans ce mode de réalisation, lorsque le grossissement de l'image des micro-organismes est augmenté par le zoom 72, l'espace entre le miroir 34 et la vitre 20 se trouve restreint et la puissance de la source de lumière 48 est simultanément accrue en fonction de l'accroissement du grossissement, de manière que l'image des microorganismes soit toujours claire et stable sur le dispositif de visualisation tel qu'un moniteur de télévision. Quand on augmente le grossissement de l'image des micro-organismes il est nécessaire de rétrécir l'espace entre le miroir 34 et la fenêtre 20 car le mouvement des micro-organismes se trouve également amplifié avec le grossissement. Aussi quand on augmente le grossissement, la profondeur de champ du système d'agrandissement optique 44 est réduite en sorte que les images des micro-organismes, des dépôts, saletés et autres qui sont en dehors de la profondeur de champ apparaissent sur le moniteur de télévision en flou, en arrière plan de l'image focalisée. Cependant le fond flou peut être éliminé. en réduisant l'espace entre le miroir 34 et la vitre 20. De plus, quand le grossissement est augmenté la brillance de l'image est réduite mais ceci peut être évité en augmentant la puissance de la source lumineuse 48. De cette manière bien que le grossissement du système d'agrandissement optique 44 soit réglable, il est possible de visualiser clairement et de manière stable l'image agrandie sur le moniteur de télévision. De plus on voit que l'opération de surveillance s'effectue de la même manière que dans le

dispositif représenté aux figures 1 à 4.

Dans les appareils de surveillance de micro-orga-

nismes représentés à la figure 11, le grossissement du système d'agrandissement 44 peut en général être réglé dans l'intervalle de 100 à 1000 fois, mais la présente invention n'est, bien entendu, pas limitée à cette gamme d'agrandissements. Dans le mode de réalisation de la figure 11, la plaque 22 elle-même peut être déplacée au lieu de déplacer la pièce rapportée 36. De plus le réglage de l'espace compris entre la glace 20 et le miroir 34 peut également servir à faciliter le nettoyage des surfaces de la vitre 20 et du miroir 34 du fait que cet espace est élargi, le fluide de nettoyage pouvant

passer en quantité suffisante dans cet intervalle.

La figure 12 représente une variante de l'appareil de surveillance de micro-organismes représenté à la figure 11, dans lequel les mêmes références numériques sont utilisées pour désigner les mêmes éléments que dans le mode de réalisation de la figure 11. Dans cette variante la caméra de télévision 42, en même temps que le système d'agrandissement optique 44, sont supportés de manière amovible par un dispositif support de puissance 80 relié à l'unité de contrôle 74 par un fil conducteur 82 passant à travers la tige-support creuse 16, de manière que le dispositif support de puissance puisse être commandé par l'unité de contrôle 74. La caméra de télévision 42 avec son système d'agrandissement optique 44 est déplacé par le dispositif support de puissance 80 parallèlement à la vitre 20 de manière que le champ de vision obtenu sur la caméra de télévision 42 puisse être modifié. Suivant ce mode de réalisation, si le champ de vision en observation comprend une zone que l'on désire observer plus précisément avec un grossissement supérieur, la caméra de télévision 42 peut être déplacée de manière que la zone à soumettre à un plus fort agrandissement puisse être mise dans l'alignement de son axe optique. Ainsi la zone peut être déplacée vers le

centre du champ de vision.

La figure 13 représente une autre variante de l'appareil de surveillance de micro-organismes représenté à la figure 11 dans lequel les mêmes références désignent les mêmes éléments que dans le mode de réalisation de la figure 12. Dans ce mode de réalisation le dispositif support de puissance 80 est monté à l'extérieur de l'enceinte cylindrique fermé 12. Le dispositif support de puissance 80 sert à déplacer la caméra de télévision 42 avec son système d'agrandissement optique 44 non seulement dans un plan parallèle à la vitre 20 mais aussi dans un plan perpendiculaire à celle-ci. Selon ce mode de réalisation, quand le système d'agrandissement optique 44 est focalisé sur un point dévié par rapport au point correct, en sorte qu'il en résulte un changement du grossissement de celui-ci, on peut déplacer le foyer du système d'agrandissement optique 44 pour l'amener au point correct par déplacement de la caméra de télévision 42 dans un plan perpendiculaire à la vitre 20.Dans les modes de réalisation représentés aux figures 12 et 13, on voit que la source de lumière 48, le servomoteur pour déplacer la pièce rapportée en forme de disque 36 et le dispositif support de puissance 80 peuvent être automatiquement commandés en fonction des modifications

du grossissement du système d'agrandissement optique 44.

Les figures 14 et 15 représentent encore un autre mode de réalisation de l'appareil de surveillance de micro-organismes selon l'invention dans lequel les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments que dans les modes de réalisation décrits ci-dessus.

Dans les figures 14 et 15 l'appareil de surveil-

lance de micro-organismes selon l'invention est appliqué & un bioréacteur dans lequel par exemple un antibiotique est produit par fermentation. En général, comme le bioréacteur doit être protégé contre l'invasion de germes extérieurs, il comprend un récipient ou réservoir 84 isolé de manière étanche comme le représente la figure 14. Le réservoir étanche 84 reçoit le liquide à traiter et comporte un agitateur 86 pour agiter le liquide et un moteur, un arbre d'entrée allant du moteur au réservoir étanche 84 et des hélices fixées à l'extrêmité libre de

l'arbre comme le représente schématiquement la figure 14.

Le réservoir étanche 84 comprend deux conduits 88 et 90 pour l'alimentation en matières premières formant le liquide à traiter, deux conduits 92 et 94 pour prélever du gaz et du liquide produits dans le réservoir 84 et un conduit 96 pour prélever du liquide à traiter, si nécessaire. Le réservoir étanche 84 comporte aussi un diffuseur d'air 98 qui y est incorporé car l'antibiotique est généralement produit par bactéries anaérobies. Pour alimenter le diffuseur d'air 98 en air stérilisé on prévoit un conduit 100 à une extrémité duquel est connecté le diffuseur d'air 98 à travers la paroi du réservoir 84 et dont l'autre extrémité est reliée à une

source d'air stérilisée (non représentée).

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 14 et 15 la fenêtre ou vitre transparente 20 est montée dans la paroi du réservoir étanche 84 de manière qu'une de ses faces soit en contact avec le liquide du réservoir 84. Une plaque 22, construite de la même manière que dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, est montée sur la paroi interne du réservoir 84 au moyen de vis 28, de manière que la plaque soit en face de la vitre 20, afin de réaliser dans l'intervalle une cellule d'échantillonnage 24. Une pièce rapportée en forme de disque 36 supportant un miroir 34, est vissée dans un orifice fileté 38 formé dans la plaque 22 de manière que la surface du miroir 34 soit en regard de la première

face de la vitre 20.

Une caméra de télévision 42 comportant un système d'agrandissement optique 44 est prévu du côté de l'autre face de la vitre 20, de manière qu'une lentille d'objectif 46 du système d'agrandissement optique 44 soit située en regard de l'autre face de la vitre 20. La caméra de télévision 42 est reliée à un dispositif de visualisation tel qu'un moniteur de télévision 64 par un câble (non représenté dans ce mode de réalisation). Le moniteur de télévision 64 est installé au pupitre de commande 102 placé à une station de surveillance (non

représentée). Afin d'évacuer de la cellule d'échantil-

lonnage 24 l'échantillon qui y est contenu, par l'orifice supérieur 30, il est prévu un tube 32 dont une extrémité est reliée à la cellule d'échantillonnage 24 et l'autre à une pompe 104 placée au pupitre de commande 102. Comme le représente la figure 14, la pompe 104 est reliée au

conduit 100 par un conduit 105 muni d'une vanne 106.

Comme on le voit dans le dispositif mentionné ci-dessus, il n'est pas nécessaire de fournir un fluide spécial de nettoyage, stérilisé tel que l'air ou l'eau puisqu'on peut utiliser l'air stérilisé de la source qui alimente le bioréacteur comme fluide de nettoyage pour purger la cellule 24 de l'échantillon. En d'autres mots, il n'est pas nécessaire de disposer d'un équipement spécial pour stériliser le fluide de nettoyage. Si des bactéries anaérobies sont utilisées dans le bioréacteur, c'est-à- dire si l'on n'utilise pas une source d'air stérilisé, on peut utiliser une matière première, le gaz produit, le liquide produit ou le liquide en traitement comme fluide de nettoyage, de manière à protéger le bioréacteur contre l'invasion de germes. Dans ce cas, naturellement, le conduit 105 au lieu d'être rélié à la pompe 104, est relié à l'un des conduits 88 à 96. L'autre extrémité du tube 32 également peut être sélectivement reliée & une source de vide tel qu'un aspirateur (non représenté) pour introduire un nouvel échantillon dans la

cellule d'échantillonnage 24 après la purge.

On voit que la surveillance par ce dispositif est réalisée de la même manière que dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4 excepté que le point d'échantillonnage est fixe du fait que la vitre 20

est montée dans la paroi du réservoir étanche 84.

Les figures 16 et 17 montrent encore un autre mode de réalisation de l'appareil de surveillance de micro-organismes selon l'invention dans lequel les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments que

dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4.

Cet appareil est destiné à être utilisé dans un liquide traité par bactéries anaérobies ou dans un bioréacteur tel que représenté aux figures 14 et 15 qui

doit être protégé contre l'invasion de germes extérieurs.

L'appareil comprend une enceinte 12, en forme de boite destinée à être immergée dans le liquide ci-dessus mentionné. L'enceinte 12 peut être suspendue de la même manière que dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4, de manière à pouvoir être déplacée librement dans le liquide. Une vitre 20 est montée sur la face terminale de l'enceinte en forme de boîte 12 de manière qu'une première face de la vitre 20 soit en (-contact avec le liquide. Une caméra de télévision 42, un système d'agrandissement optique 44 associé à la caméra de télévision 42 et une source de lumière 48 associée au système d'agrandissement optique 44 sont logés à l'intérieur de l'enceinte en forme de boîte 12, de manière que la lentille d'objectif 46 du système d'agrandissement optique 44 se trouve en regard de

l'autre face de la vitre 20.

Une plaque en forme de disque 22 est placée en lo regard de la première face de la vitre 20 et est supportée de manière amovible par trois éléments guide 107 perpendiculaires à la face terminale de l'enceinte en forme de boite 12 de manière à entrer en contact avec la circonférence de la plaque en forme de disque 22. Chaque élément guide 107 comporte unrebord 108 à son extrémité libre de manière à empêcher la plaque 22 de se déplacer au delà des extrémités des éléments guide 107 lorsqu'elle s'écarte de la face terminale du logement 12. La plaque 22 comporte un miroir 34 disposé en regard de la première face de la vitre 20 et aussi un aimant annulaire 110

disposé autour du miroir 34. Un bobinage électro-

magnétique annulaire 112 est placé dans le logement en forme de boite 12 et fait face à l'aimant annulaire 110 de manière que la plaque 22 vibre lorsqu'on actionne le bobinage électromagnétique 112 en faisant passer un courant continu alternativement à travers celui-ci par exemple au moyen d'un commutateur. D'autre part il est également possible d'attirer la plaque 22 vers la face terminale du logement 12 en actionnant le bobinage électromagnétique 112 au moyen d'un courant continu. Au moins trois petites projections 114 sont prévues sur la face terminale du logement 12 pour entourer la vitre 20, de manière à former un espace restreint entre la plaque 22 et la face terminale du logement 12, comprenant la première face de la vitre 20, quand la plaque est attirée

vers la face terminale du logement 12.

En cours de fonctionnement, quand la plaque 22 est attirée vers la face terminale du logement 12 pour former un espace restreint, un échantillon est maintenu statiquement dans l'espace restreint de manière à pouvoir être observé et surveillé de la même manière que dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4. En faisant vibrer la plaque 22 l'espace restreint peut être purgé de l'échantillon tandis que la surface du miroir 34 et la première face de la vitre 20 sont nettoyées et préservées des souillures par les dépôts, saletés ou autres contenus dans l'échantillon. Quand la plaque 22 est à nouveau attirée vers la face terminale du logement 12 un nouvel échantillon est enfermé dans l'espace restreint. En conséquence, comme il n'est pas nécessaire d'utiliser un fluide de nettoyage tel que l'air pour des opérations de purge et de nettoyage, cet appareil de surveillance de micro-organismes est approprié pour une utilisation dans un liquide qui doit être traité par des bactéries anaérobies ou dans un bioréacteur qui doit être

protégé contre l'invasion des germes extérieurs.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 16 et 17 on voit que les petites projections 114 peuvent aussi bien être réalisées sur la face de la plaque 22 en

regard de'la face terminale du logement 12.

La figure 18 représente encore un autre mode de réalisation de l'appareil de surveillance des micro-organismes selon l'invention, dans lequel les mêmes références désignent les mêmes éléments comme dans les

modes de réalisation décrits plus haut.

Cet appareil est aussi destiné à être utilisé dans un liquide à traiter par bactéries anaérobies ou dans un bioréacteur devant être protégé contre l'invasion

de germes extérieurs.

L'appareil comprend une enceinte allongée 116 comportant un guide de lumière 118 et un guide d'image optique 120. L'enceinte allongée 116 comporte une face extrême libre 122 destinée à être mise en contact avec le liquide. Le guide de lumière 118 et le guide d'image optique 120 traversent l'enceinte 116 et leurs faces terminales libres respectives 124 et 126, sur la face arrière 122 du logement 116, sont lavées en même temps

que celle-ci.

Une source de lumière (non représentée dans ce mode de réalisation) est prévue à l'autre face terminale (non représentée) du guide de lumière 118. Une caméra de télévision 42 munie d'un système d'agrandissement optique 44, est placée à l'autre extrémité (non représentée) du guide d'image optique 120 de manière que la lentille d'objectif 46 du système d'agrandissement optique 44 soit en regard de cette autre extrémité. Le guide d'image optique 120 peut être formé d'un faisceau de fibres optiques ou d'un verre optique, comme dans les modes de

réalisation des figures 5 à 7.

L'appareil comprend également une plaque 128 formée dans le prolongement de l'extrémité libre du logement allongé 116. La plaque 128 est disposée en regard de la face terminale 122 du logement 116, de manière à former une cellule d'échantillonnage entre elle-même et la face terminale 122. Comme on le voit une partie de la cellule d'échantillonnage est ouverte pour y permettre l'introduction d'un échantillon de liquide. Un système de réfraction 130, tel qu'un prisme triangulaire est supporté par la plaque 128. Plus particulièrement le prisme triangulaire 130 est maintenu entre deux supports 132 de la plaque 128 et est disposé de manière telle qu'une de ses faces plates 134 soit en regard à la face terminale 122 du logement 116 comprenant les faces terminales 124 et 126 de manière à former dans l'intervalle un espace restreint. On voit que bien que l'échantillon introduit dans la cellule d'échantillonnage y soit maintenu statique, une partie de l'échantillon se trouvant dans l'espace restreint entre la face plate 134 du prisme triangulaire 130 et la face terminale 122 du logement 116 est maintenue plus statique. En vue de remplacer l'échantillon de la cellule d'échantillonnage par un nouvel échantillon, un vibrateur à ultra-sons 136 est prévu sur une partie de l'élément de prolongement formant la plaque 128. Le vibrateur. & ultra-sons 136 sert également à empêcher la surface plate 134 du prisme 130 et la face terminale 122 du logement 116 comprenant les faces terminales 124 et 126 d'être souillées par les

dépôts, salissures ou autres contenus dans l'échantillon.

On voit que cet appareil de surveillance de micro-orga-

nismes convient également pour être utilisé dans un liquide à traiter par des bactéries anaérobies ou dans un bioréacteur qui doit être protégé contre l'invasion de germes étrangers pour les mêmes raisons que celles indiquées concernant le mode de réalisation des figures 16 et 17. De plus on voit que la surveillance est réalisée de la même manière que dans le mode de réalisation des figures I à 4 si ce n'est que le faisceau de lumière 138 émis à partir de la source de lumière traverse le guide de lumière 118 et est ensuite introduit dans le guide d'image optique 120 par la face terminale

126 de celui-ci.

La figure 19 représente un prisme triangulaire ayant comme faces des miroirs, illustrés par des surfaces hachurées, utilisé à la place du prisme 130 du mode de réalisation de la figure 18. Ainsi qu'on le représente le

faisceau lumineux 138 est réfléchi par les faces miroirs.

La figure 20 représente une variante du dispositif de la figure 18 dans lequel les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments que dans le mode de réalisation représenté à la figure 18. Selon cette variante, on utilise un prisme 130 en forme de cône au lieu d'un prisme triangulaire, celui-ci étant fixé de manière rotative dans un évidement en forme de cône ménagé dans la plaque 128 de manière à former une cellule d'échantillonnage entre la face plate 134 du prisme en forme de cône 130 et la face terminale libre du logement allongé 116 comprenant les faces terminales respectives 124 et 126 du guide de lumière 118 et du guide d'image

optique 120.

Le prisme en forme de cône 130 peut être entrainé en rotation par un moteur 140 logé à l'intérieur de la plaque 128. En faisant tourner le prisme en forme de cône

, l'échantillon maintenu dans la cellule d'échantil-

lonnage est remplacé par un nouvel échantillon et également la face plate 134 du prisme 130 et la face terminale 122 du logement 116 comprenant les faces terminales 124 et 126 sont nettoyées et préservées contre les souillures par les dépôts, salissures ou autres, contenus dans l'échantillon. On voit que cet appareil est essentiellement identique au mode de réalisation de la figure 18 excepté que la purge de l'échantillon et le nettoyage de la cellule d'échantillonnage sont effectués

sans utiliser de vibrateur à ultra-sons.

Dans les modes de réalisation représentés aux figures 18 et 20 le tube décrit en relation avec le mode de réalisation représenté aux figures I à 4, peut si on le désire être utilisé pour évacuer l'échantillon de la cellule d'échantillonnage ou pour l'y introduire. Dans ce cas le tube est logé à l'intérieur du logement allongé 116. Il est également possible pour permettre la sélection du point d'échantillonnage dans le liquide, de réaliser le logement allongé, le guide de lumière et le guide d'image optique en matériau souple. Quant au tube utilisé il est naturellement aussi réalisé en matériau souple. D'autre part, dans les modes de réalisation représentés aux figures 1 à 17, la source lumineuse peut être prévue sur la plaque. Dans les modes de réalisation représentés aux figures 11 et 13 la vitre peut également être montée dans la paroi du récipient recevant le liquide. De plus, dans le mode de réalisation représenté aux figures 14 et 15 la vitre peut être montée dans la paroi de l'enceinte fermée, comme représenté dans le mode

de réalisation des figures 1 à 4.

Finalement, on comprendra que l'appareil de surveillance de microorganismes selon l'invention, peut être utilisé pour observer et surveiller de faibles particules inorganiques présentes dans le liquide sans

qu'il y ait lieu d'y apporter de modifications.

Bien que la présente invention ait été décrite sous sa forme préférée,.en se référant à des modes de réalisation particuliers, on comprendra que la présente

description d'une forme préférée peut faire l'objet de

modifications dans les détails de construction et combinaisons et agencements des différentes parties tout en restant dans le cadre de l'invention tel qu'elle est

revendiquée ci-après.

Claims (26)

REVENDICATIONS

1) Appareil pour la surveillance directe de micro-organismes présents dans un liquide, caractérisé en ce qu'il comprend: - une fenêtre transparente (20) dont une première face est mise en contact avec la masse liquide (14); - une plaque (22) disposée en regard de la première face de la fenêtre transparente (20), de manière à former une cellule d'échantillonnage (24) de volume restreint entre ladite face et ladite plaque, une partie de cette cellule d'échantillonnage étant ouverte pour permettre l'introduction d'un échantillon de liquide; - un tube (32) dont une extrémité est reliée à la cellule d'échantillonnage (24) et l'autre extrémité à une source de fluide de nettoyage pour la purge de l'échantillon; - une source de lumière (48) pour diriger un faisceau lumineux sur l'échantillon contenu dans la cellule d'échantillonnage; - un système d'agrandissement optique (44), disposé en regard de l'autre face de la fenêtre transparente (20) pour agrandir une image de l'échantillon éclairé par ledit faisceau lumineux; et - des moyens pour observer l'image agrandie par

ledit système d'agrandissement optique (42)/(64).

2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque (22) comporte des moyens de réflexion (34) sur une de ses faces en regard de la première face de la fenêtre transparente (20), la source lumineuse (48) est prévue du côté de l'autre face de cette fenêtre transparente, le faisceau lumineux émis par cette source lumineuse est guidé à travers le système d'agrandissement optique (44) vers lesdits moyens de réflexion (34) et le système d'agrandissement reçoit le faisceau lumineux

réfléchi par lesdits moyens de réflexion.

3) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse (48) est prévue sur la face de ladite plaque (22) opposée à la première face de la fenêtre transparente (20) et en ce que la système d'agrandissement optique (44) reçoit le faisceau lumineux de ladite source lumineuse à travers ladite fenêtre transparente. 4) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'observations comprennent une caméra de télévision (42) et un dispositif de visualisation qui s'y trouve associé, ladite fenêtre transparente (20) est montée sur la paroi d'une enceinte fermée (12) destinée à être immergée dans le liquide (14) et o ladite caméra de télévision, ladite source de lumière, ledit système d'agrandissement optique et ledit tube sont logés dans

ladite enceinte fermée.

5) Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'observations comprennent une camera de télévision (42) et un dispositif de visualisation associé à celle-ci, une fenêtre transparente (20) montée sur une paroi de l'enceinte fermée (12) qui est destinée à être immergée dans le liquide (14), la caméra de télévision, le système d'agrandissement optique et le tube (32) étant

placés à l'intérieur de ladite enceinte fermée.

6) Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système d'agrandissement optique est associé à une caméra de télévision (42) dont il fait partie, le grossissement du système d'agrandissement optique (44) est réglable et lesdits moyens de réflexion (34) sont déplaçables de manière à régler l'espace compris entre eux et la première face de la fenêtre transparente (20) en

fonction du réglage du grossissement.

7) Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la caméra de télévision (42) munie du système d'agrandissement optique (44) peut se déplacer dans un plan

parallèle à ladite fenêtre transparente (20).

8) Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la caméra de télévision (42) peut en outre se déplacer dans un plan perpendiculaire à cette fenêtre

transparente (20).

9) Appareil selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que le liquide (14) est contenu dans un récipient, la fenêtre transparente étant montée sur la paroi (56) de ce récipient. ) Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que cette fenêtre transparente (20) comprend un verre optique cylindrique (60) passant & travers la paroi (56) dudit récipient et qui guide une image d'une de ses faces

terminales à l'autre face terminale.

11) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fenêtre

transparente (20) comprend un faisceau (68) de fibres optiques souples dont la face terminale libre est immergée

dans le liquide.

12) Appareil selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que le liquide (14) se trouve dans un bioréacteur, la fenêtre transparente (20) est montée sur la paroi dudit bioréacteur et on utilise comme fluide de nettoyage, pour la purge de l'échantillon contenu dans la cellule d'échantillonnage (24), soit la matière première alimentant le bioréacteur, soit un produit obtenu & partir du bioréacteur ou un liquide contenu dans ledit bioréacteur.

13) Appareil selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que la plaque (22) est amovible pour régler l'espace compris entre elle et la première face de

la fenêtre transparente (20).

14) Appareil selon l'une des revendications 2 et 4,

caractérisé en ce que les moyens de réflexion (34) sont déplaçables pour régler l'espace compris entre la plaque et

la première face de la fenêtre transparente.

) Appareil pour surveiller directement les micro-organismes présents dans un liquide, caractérisé en

ce qu'il comprend: -

- une fenêtre transparente (20) dont une première face est mise en contact avec la masse liquide (14); - une plaque pourvue d'un aimant (110) placé en regard de la première face de ladite fenêtre transparente et déplaçable perpendiculaire à cette face; - des moyens d'espacement (107) entre cette plaque et la première face de cette fenêtre transparente, de manière à former un espace restreint d'intervention pour l'introduction d'un échantillon de liquide; - une bobine électromagnétique (112) placée du côté de l'autre face de la fenêtre transparente pour déplacer la plaque perpendiculairement à la première face de cette fenêtre transparente afin de réaliser la purge de l'échantillon contenu dans l'espace restreint pour y introduire un nouvel échantillon; - une source lumineuse (48) pour diriger un faisceau lumineux sur l'échantillon maintenu dans ledit espace restreint; - un système d'agrandissement optique.(44) placé en regard de l'autre face de la fenêtre transparente pour agrandir une image de l'échantillon éclairée par ledit faisceau lumineux; et - des moyens (42) pour observer l'image agrandie

dans ledit système d'agrandissement optique.

16) Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que ces moyens d'espacement (107) comprennent au moins trois projections (108) formées autour de ladite

fenêtre transparente.

17) Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits moyens d'espacement (107) comprennent au

moins trois projections (108) formées sur ladite plaque.

18) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 15 à 17, caractérisé en ce que la plaque

comporte des moyens de réflexion (34) en regard de la première face de ladite fenêtre transparente, ladite source de lumière est disposée sur le côté de cette fenêtre transparente, le faisceau lumineux émis à partir de cette source de lumière est guidé à travers le système d'agrandissement optique (44) vers lesdits moyens de réflexion, et ledit système d'agrandissement optique reçoit le faisceau lumineux réfléchi par lesdits moyens de réflexion.

19) Appareil selon l'une des revendications 15 à 17,

caractérisé en ce que ladite source de lumière (48) est prévue sur la face de ladite plaque (22) opposée à la première face de ladite fenêtre transparente (20) et en ce que le système d'agrandissement optique (44) reçoit le faisceau lumineux de la source de lumière à travers ladite

fenêtre transparente.

) Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que lesdits moyens d'observation comprennent une caméra de télévision (42) et un dispositif de visualisation (64) associé à celle-ci, ladite fenêtre transparente (20) est montée sur la paroi d'une enceinte fermée (12) destinée à être immergée dans le liquide, ladite caméra de télévision (42) , ladite source de lumière (48) et ledit système d'agrandissement optique (44) sont logés à

l'intérieur de ladite enceinte fermée.

21) Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que lesdits moyens d'observation comprennent une caméra de télévision (42) et un dispositif de visualisation (64) qui y est associé, ladite fenêtre transparente est montée sur la paroi d'une enceinte fermée (12) destinée & être immergée dans le liquide (14) et ladite caméra de télévision ainsi que ledit système d'agrandissement optique

sont logés à l'intérieur de ladite enceinte fermée.

22) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 15 à 17, caractérisé en ce que le liquide se

trouve contenu dans un récipient et en ce que la fenêtre

transparente est montée sur la paroi du récipient.

23) Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que la fenêtre transparente est montée sur la paroi

dudit récipient.

24) Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que la fenêtre transparente est montée sur la paroi

dudit récipient.

) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 15 à 17, caractérisé en ce que ladite

fenêtre transparente comporte un guide d'image optique (120) souple dont l'extrémité terminale libre est immergée dans le liquide. 26) Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que la fenêtre transparente comprend un faisceau de fibres optiques souple (118) dont l'extrémité terminale est

immergée dans le liquide.

27) Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que la fenêtre transparente comprend un faisceau de fibres optiques souples (118,120) dont une face terminale

libre (124,126) est immergée dans le liquide.

28) - Appareil de surveillance directe de micor-organismes présents dans un liquide caractérisé en ce qu'il comprend: - une enceinte allongée (116) comprenant un guide de lumière (118) et un guide d'image optique (120) et ayant une face terminale libre (124,126) destinée à être mise en contact avec le liquide, ce guide de lumière et ce guide d'image optique s'étendant jusqu'à la face terminale libre (122) de ladite enceinte allongée (116), de manière que les faces terminales dudit guide de lumière et dudit guide d'image optique soient découvertes sur la face terminale libre de l'enceinte allongée; - une plaque (128) formée dans le prolongement de l'extrémité libre de ladite enceinte allongée (116) et disposée en regard de la face terminale libre (122) de ladite enceinte allongée, de manière à former une cellule d'échantillonnage dont une partie est ouverte pour permettre l'introduction d'un échantillon de liquide; - des moyens de réfraction (130) supportés par ladite plaque (128) et comportant une face plate (134) en regard de la face terminale libre dudit guide d'image optique de manière à former dans l'intervalle un espace restreint; - une source lumineuse disposée sur l'autre face terminale dudit guide de lumière; - lesdits moyens de réfraction étant disposés de telle manière qu'un faisceau lumineux émis à partir de la source lumineuse passe à travers ledit guide de lumière (118) et il est ensuite introduit dans le guide d'image optique (120) à travers la face terminale découverte de celui-ci; - un système d'agrandissement optique prévu sur l'autre face terminale dudit guide d'image optique pour amplifier une image de l'échantillon éclairée par le faisceau lumineux introduit dans le guide d'image optique; - des moyens d'observation de l'image agrandie par ledit système d'agrandissement optique; et - des moyens pour évacuer l'échantillon contenu dans ladite cellule d'échantillonnage et introduire un nouvel échantillon. 29) Appareil selon la revendication 28, caractérisé en ce que les moyens de purge et d'introduction comprennent un vibrateur à ultra-sons (136) prévu dans la cellule

d'échantillonnage.

) Appareil selon la revendication 28, caractérisé en ce que lesdits moyens de purge et d'introduction comprennent un ou des tubes moteur (140) pour faire tourner

lesdits moyens de réfraction.

31) Appareil selon la revendication 26, caractérisé en ce que lesdits moyens de purge et d'introduction comprennent un ou des tubes (32) dont une extrémité est reliée à la cellule d'échantillonnage et l'autre extrémité à une source de fluide de nettoyage pour évacuer

l'échantillon.

32) Appareil selon la revendication 31, caractérisé en ce que ledit tube est placé à l'intérieur de ladite

enceinte allongée.

33) Appareil selon l'une des revendications 28 à 30,

caractérisé en ce que ladite enceinte allongée (116), ledit guide de lumière (118) et ledit guide d'image optique (120)

sont souples.

34) Appareil selon l'une des revendications 31 et

32, caractérisé en ce que ladite enceinte allongée (116), ledit guide de lumière (118), ledit guide d'image optique

(120) et ledit tube (32) sont souples.