FR2801383A1 - Sonde optique compacte et procede de mesure associe - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une sonde optique compacte ainsi qu'un procédé de mesure associé à cette sonde.La sonde (1) comprend des moyens d'émission (20) d'un faisceau lumineux incident sur un échantillon, un détecteur de diffusion capable de détecter de la lumière diffusée par l'échantillon et une paroi semi-transparente (51) au faisceau incident disposée de manière à séparer l'échantillon des moyens d'émission et de détecteur de diffusion.La sonde comprend aussi un détecteur de réflexion (40), capable de détecter un faisceau réfléchi directement par la paroi semi-transparente éclairée par ce même faisceau incident. Le faisceau réfléchi sert de référence pour le faisceau diffusé.
Description
La présente invention est relative à une sonde optique compacte de mesure
de propriétés d'un échantillon et à un procédé de mesure avec une telle sonde. L'invention s'applique
notamment à l'analyse de lait.
Pour analyser le lait obtenu à la suite d'une traite d'animaux, il est connu de recueillir un échantillon dans un récipient de prélèvement, d'homogénéiser cet échantillon et de l'analyser en laboratoire. De telles mesures ne permettent pas des analyses en chaîne du lait prélevé pour chaque animal mais requièrent un traitement séparé, qui entraîne des délais et des opérations complexes pour obtenir des résultats. De plus, I'homogénéisation de l'échantillon est relativement coûteuse et complexe. Qui plus est, l'échantillon de lait homogénéisé ne peut pas être rejeté ultérieurement dans un réservoir, sous peine de provoquer une dégradation du lait contenu dans le réservoir par lipolyse, et est
ainsi perdu.
Afin d'autoriser un traitement en chaîne en cours de traite ou aussitôt après, il a été proposé de disposer des sondes optiques directement dans la salle de traite, les sondes étant associées respectivement à des compteurs à lait. Chacune des sondes comprend une fibre optique d'entrée et une fibre optique de sortie, et toutes les sondes sont reliées à un analyseur,
destiné à analyser les signaux provenant des différentes sondes.
L'analyseur reçoit également un signal de référence qui permet de
corriger les mesures obtenues pour ces sondes.
L'invention vise une sonde optique compacte avantageusement pour compteur à lait, permettant d'obtenir un dispositif de mesure ayant un encombrement réduit et pouvant
être économique.
La sonde de l'invention permet aussi de réduire sensiblement le bruit, d'un facteur pouvant atteindre 5 à 6, ainsi
que les fluctuations, d'un facteur pouvant être supérieur à 10.
Dans le cas du lait, la sonde de l'invention rend également possible une récupération du lait analysé, celui-ci pouvant être
rejeté directement dans le réservoir sans risque de lipolyse.
La sonde optique compacte de l'invention s'applique plus
généralement à la mesure de diverses matières liquides, semi-
solides ou solides, telles que par exemple du fourrage.
L'invention a également pour objet un procédé de mesure de propriétés d'un échantillon avec la sonde de l'invention. A cet effet, l'invention s'applique à une sonde optique compacte de mesure de propriétés d'un échantillon, comprenant: des moyens d'émission d'un faisceau lumineux incident sur l'échantillon, uLin détecteur de diffusion, capable de détecter de la lumière diffusée par l'échantillon éclairé par le faisceau incident, et À une paroi semi-transparente au faisceau incident, disposée de manière à séparer l'échantillon des moyens
d'émission et du détecteur de diffusion.
Selon l'invention, la sonde comprend aussi un détecteur de réflexion, capable de détecter un faisceau réfléchi directement par la paroi semitransparente éclairée par le même faisceau incident,
le faisceau réfléchi servant de référence pour le faisceau diffusé.
Ainsi, contrairement aux dispositifs existants, la paroi semi-
transparente a une double fonction de séparation et de semi-
réflexion, ce qui permet notamment au même faisceau incident de servir simultanément à la détection de la réflexion et de la diffusion. Par conséquent, chaque sonde produit elle même sa propre référence au lieu qu'une référence commune soit utilisée
pour toutes les sondes.
L'ensemble du dispositif comprenant une pluralité de sondes bénéficie ainsi d'une réduction de complexité et d'une amélioration considérable de la précision, grâce à l'utilisation
d'une référence par sonde au lieu d'une référence unique.
La paroi semi-transparente a avantageusement pour une incidence de 45 un taux de réflexion compris entre 3 et 6%, et
préférentiellement égal à 5%.
Un tel taux offre de manière surprenante une bonne qualité de mesure, sans qu'il soit nécessaire de produire un taux de réflexion plus élevé. Une telle paroi peut être obtenue par
l'utilisation d'un simple verre ordinaire.
Dans une variante de réalisation, la paroi semi-transparente
est traitée pour obtenir un pourcentage plus élevé de réflexion.
Préférentiellement, la paroi semi-transparente ayant une première surface du côté des moyens d'émission et des détecteurs et une seconde surface du côté de l'échantillon, le détecteur de réflexion est suffisamment petit pour ne distinguer sensiblement qu'une seule tache correspondant à une réflexion
sur la première surface de la paroi semi-transparente.
On évite ainsi la détection d'une lumière de diffusion
provenant des réflexions secondaires sur des surfaces inférieures.
De plus, un tel détecteur est économique et permet d'obtenir
un bon rapport signal sur bruit.
De préférence, la sonde comprend au moins une carte de traitement électronique portant le détecteur de diffusion et/ou le
détecteur de réflexion.
Ainsi, les fonctions de traitement numérique sont réparties dans les différentes sondes au lieu d'être concentrées dans un analyseur central, ce qui simplifie considérablement le traitement des mesures. De plus, la compacité de chaque sonde n'est pas affectée par la présence de ces cartes, qui ont non seulement une fonction de traitement numérique mais aussi une fonction de
support pour les détecteurs.
Dans une réalisation préférée, ces cartes consistent en: À une carte de traitement de diffusion portant le détecteur de diffusion, et À une carte de traitement de réflexion portant le détecteur
de réflexion.
Ainsi, I'intégration des fonctions de calcul et de support est effectuée à la fois pour les signaux porteurs d'informations sur
l'échantillon et pour les signaux de référence.
Les cartes de traitement électroniques sont par exemple des
cartes de circuit intégré en résine époxy.
De plus, les cartes sont avantageusement pourvues de capacité de traitement numérique des signaux (DSP ou Digital Signal Processing) comprenant un module de transformation de
Fourier rapide (FFT).
Préférentiellement, les cartes de traitement électronique ont un positionnement réglable, qui permet d'ajuster la position des détecteurs. Par exemple, les cartes sont articulables au moyen de
joints toriques.
La sonde comprend préférentiellement une cloison d'isolation prévue pour entourer et isoler le faisceau réfléchi par la paroi semi-transparente. Cette cloison d'isolation a avantageusement une forme de cône ayant un côté étroit vers la paroi semi-transparente et un côté large vers le détecteur de réflexion. De plus, il est intéressant que la cloison d'isolation porte une lentille de focalisation prévue pour focaliser le faisceau réfléchi directement par la paroi semi-transparente sur le détecteur de réflexion. La cloison d'isolation est
préférentiellement métallique.
Avantageusement, les moyens d'émission ayant une extrémité d'émission, la sonde comprend une sphère d'intégration
entourant cette extrémité.
Le positionnement des détecteurs de diffusion et de réflexion met en jeu d'une part leur proximité par rapport à l'extrémité d'émission et d'autre part leur orientation par rapport au faisceau incident. Il s'agit d'obtenir un rapport suffisamment élevé entre la lumière diffusée et la lumière réfléchie détectée. De préférence, le détecteur de diffusion est disposé au plus près de l'extrémité d'émission. Ce détecteur voit ainsi un angle solide important de la lumière diffusée par l'échantillon. De plus, le détecteur de diffusion est suffisamment éloigné du trajet de réflexion direct du faisceau incident par la paroi semi-transparente pour éviter que les mesures de diffusion ne soient trop pénalisées par la réflexion spéculaire. Le détecteur de réflexion est quant à
lui disposé sur le trajet de réflexion directe du faisceau incident.
Dans une forme de réalisation préférée, la sonde est prévue pour analyser un liquide, préférentiellement du lait, et comprend une cuve capable de contenir le liquide et d'être éclairée par le
faisceau incident.
Une telle sonde peut être utilisée dans une salle de traite, en étant couplée à un compteur à lait dans lequel un échantillon
est prélevé.
Préférentiellement, la cuve comprend: a la paroi semi-transparente au faisceau incident, et À une paroi diffusante, opposée aux moyens d'émission et
aux détecteurs par rapport à la paroi semi-transparente.
Les parois semi-transparente et diffusante délimitent une
cavité destinée à contenir le liquide.
La paroi diffusante est alors avantageusement constituée en
céramique, préférentiellement en alumine.
La paroi diffusante est particulièrement utile lors d'un étalonnage de la sonde avec un liquide de référence, par exemple de l'eau. Il est alors intéressant que la paroi diffusante recouverte par le liquide de référence ait des propriétés de diffusion analogues à celles de l'échantillon liquide à mesurer. L'utilisation de céramique pour la paroi diffusante est particulièrement avantageuse à cet effet pour des mesures sur du lait, le liquide de
référence étant de l'eau.
Dans un mode de réalisation avantageux de la sonde pour analyse de liquide, cette sonde comprend un système de circulation du liquide à l'intérieur de la cuve et devant le faisceau incident, de manière à autoriser l'analyse d'un liquide hétérogène
par une pondération sur une pluralité de mesures.
On peut ainsi s'abstenir de toute homogénéisation du liquide avant les mesures. Pour le lait, par exemple, on évite de cette manière de devoir jeter l'échantillon analysé et on peut le verser
tel quel dans le réservoir sans risque de lipolyse.
Il est également avantageux que la sonde comprenne un système de prélèvement et de rejet du liquide comportant au
moins une entrée et au moins une sortie.
Un tel système peut être branché sur un compteur à lait pour
les prélèvements d'échantillon.
L'utilisation combinée du système de circulation du liquide et du système de prélèvement et de rejet du liquide est particulièrement avantageuse pour effectuer des mesures en série
(on-line) sur un liquide non homogénéisé, tel que du lait.
Dans une réalisation préférée d'une telle sonde: À le système de circulation du liquide comprend un piège à bulles, et 10. le système de prélèvement et de rejet du liquide comprend des moyens d'inversion alternative du sens de prélèvement. Ainsi, lors de chaque prélèvement, I'interversion de l'entrée et de la sortie du système de prélèvement et de rejet permet
d'évacuer des bulles contenues dans le piège à bulles.
Avantageusement, la sonde pour échantillon liquide comprend un dispositif de chauffage du liquide comportant: À un tube électriquement conducteur enroulé, préférentiellement en acier inoxydable, prévu pour la circulation du liquide, et des moyens d'application d'une tension aux bornes du
tube conducteur.
Le tube enroulé constitue ainsi un serpentin fin, pouvant atteindre par exemple 2 m de longueur et avoir une résistance de quelques ohms. Par rapport à des systèmes classiques d'échangeurs de température, cette réalisation offre un transfert d'énergie quasi instantané à régulation très rapide et elle est économique. Préférentiellement, la sonde pour analyse de liquide est telle que les moyens d'émission du faisceau incident émettent dans le
proche infrarouge.
Cette réalisation est particulièrement efficace pour du lait, et donne des résultats améliorés par rapport à des mesures effectuées en moyen infrarouge sur du lait homogénéisé. Une plage préférée de longueurs d'onde du faisceau incident s'étend
entre 1000 et 2500 nm.
Dans d'autres modes de réalisation, la sonde est applicable à un échantillon solide, tel que par exemple du fourrage. La paroi semitransparente au faisceau incident est alors destinée à être
appliquée directement contre l'échantillon.
Avantageusement, la sonde est utilisée pour des mesures spectrales sur un échantillon. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, les moyens d'émission de la sonde sont couplés à un monochromateur. Il est alors intéressant d'utiliser une technique
de modulation-démodulation en longueur d'onde.
L'invention a également pour objet des procédés de mesure de propriétés d'un échantillon avec la sonde pour analyse de liquide selon l'invention. Dans l'un de ces procédés préférés, mettant en jeu la sonde avec le système de prélèvement et de rejet du liquide, I'échantillon est du lait et on utilise la sonde de la manière suivante: : on prélève du lait dans la sonde à partir d'un compteur à lait, À on effectue l'analyse du lait prélevé au moyen de la sonde, et
: on rejette le lait analysé dans un réservoir.
Dans un autre de ces procédés préférés, avant d'effectuer
une série d'analyses, on étalonne la sonde avec de l'eau.
On dégage ainsi la contribution spécifique de l'échantillon liquide analysé. L'étalonnage est avantageusement effectué périodiquement, par exemple chaque jour dans des conditions
normales de traite.
L'invention sera illustrée et mieux comprise au moyen d'exemples particuliers de réalisation et de mise en oeuvre, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: La Figure 1 représente une coupe longitudinale d'une sonde optique compacte selon l'invention; La Figure 2 montre selon une coupe longitudinale opposée à celle de la Figure 1, une partie des éléments de la sonde de la Figure 1 comprenant les éléments de détection de la lumière diffusée par un échantillon; La Figure 3 montre selon la coupe de la Figure 1, une partie des éléments de la sonde des Figures 1 et 2, comprenant les éléments de détection de la lumière réfléchie directement par une paroi de la sonde; La Figure 4 est un schéma de principe représentant sous forme de blocs fonctionnels la sonde des Figures 1 à 3 et le dispositif associé, et La Figure 5 illustre de manière schématique l'utilisation de
la cuve de la sonde des Figures 1 à 4.
Le contenu des figures jointes doit être considéré comme
faisant partie intégrante de la description.
Une sonde 1 optique compacte (Figures 1 et 4) comprend une fibre optique 20 recevant une lumière émise d'une source 2 par l'intermédiaire d'un système de modulation en longueur d'onde 3. Ce système de modulation 3 comprend préférentiellement un monochromateur prévu pour fonctionner en proche infrarouge. De plus, il est avantageusement pourvu d'un découpeur (chopper). La fibre 20 comprend une extrémité d'émission 24 par laquelle une lumière traversant cette fibre 20 est destinée à être envoyée sur un échantillon. Elle est portée par une console 22 formant équerre fixée sur un socle 54 (Figures 1 et 3). La fibre 20 est entourée
d'un manchon 21 en laiton.
La sonde 1 a une structure comprenant essentiellement (Figure 1) le socle 54 formant la base d'une cuve 50, elle-même recouverte d'un capot 60 à l'intérieur duquel sont disposés l'ensemble des éléments d'émission et de détection de lumière. La cuve 50 comprend une paroi 51 semi-transparente au faisceau incident, c'est-à-dire en l'occurrence essentiellement transparente au proche infrarouge, constituée par exemple d'une plaque de verre. Cette paroi semi-transparente 51 sépare la cuve 50 des
éléments optiques disposés sous le capot 60.
La sonde 1 est munie d'un ensemble de composants de détection comprenant d'une part des éléments utilisés pour la détection d'une lumière diffusée par l'échantillon et d'autre part des éléments prévus pour détecter une lumière réfléchie
directement par la paroi semi-transparente 51.
La sonde 1 comprend ainsi un détecteur de diffusion 30 (Figure 2) disposé à proximité de l'extrémité 24 de la fibre optique 20. Ce détecteur 30 est porté par une carte 31 de circuit intégré, formé par exemple en résine époxy et positionnée sur trois colonnes de support 71-73 au moyen de respectivement trois
trous de positionnement 74-76 (Figures 1 à 3).
La sonde 1 comprend également un détecteur de réflexion (Figures 1 et 3), capable de détecter un faisceau réfléchi directement par la paroi 51 éclairée au moyen de la fibre optique 20. Ce détecteur 40 est porté par une carte 41 de circuit intégré et est disposé par rapport à l'orientation de la fibre 20 selon les lois
classiques de la réflexion spéculaire par rapport à l'échantillon.
Un cône 43 métallique est disposé entre le détecteur 40 et l'échantillon, de façon à entourer et à isoler jusqu'au détecteur 40 le faisceau réfléchi par la paroi semi-transparente 51. Ce cône 43 comprend un côté large 48 dirigé vers le détecteur 40 et un côté étroit 49 dirigé vers la paroi semi-transparente 51. De plus, il
porte une lentille de focalisation 44.
La sonde 1 est également pourvue d'une sphère
d'intégration 45 entourant l'extrémité 24 de la fibre 20.
Les cartes 31 et 41 sont reliées à une unité de traitement 4, qui est également connectée au système de modulation 3 (Figure 4). Le système de modulation 3 et les composantes de démodulation des cartes 31 et 41 sont synchronisés au moyen d'une horloge 5 par l'intermédiaire d'un moteur pas à pas 6 (Figure 4). Par exemple, I'horloge 5 émet des impulsions à 12 MHz et le moteur parcourt 500 pas par tour, et produit donc
1000 impulsions par tour (utilisation des demi-pas).
En ce qui concerne le traitement des signaux, les cartes 31 et 41 sont de préférence munies respectivement de
préamplificateurs 36 et 46 et de convertisseurs analogique-
numérique 37 et 47 (Figure 4). A titre d'exemple, ces convertisseurs sont des convertisseurs à 20 bits, ce qui offre une
dynamique très importante et évite de devoir gérer des gains.
Un module de traitement numérique des signaux (DSP) 38, par exemple disposé sur la carte 31 de traitement de diffusion, reçoit des informations en provenance des deux convertisseurs 37 et 47. Le module 38 traite des informations relatives à la fois à la lumière diffusée et à la lumière réfléchie directement par la paroi 51, et comprend notamment des capacités de calcul de
transformation de Fourier rapide et de stockage de spectre.
La cuve 50 comprend également une paroi diffusante 52, constituée par exemple de céramique, qui délimite avec la paroi transparente 51 une cavité 53 destinée à contenir un liquide tel que du lait. Une entrée 55 et une sortie 56 de liquide, ayant des fonctions interchangeables, permettent d'introduire le liquide dans la cavité 53 et de l'en extraire, à l'aide d'un dispositif de prélèvement et de rejet de liquide. Un couvercle 63, opposé à la
paroi semi-transparente 51 de la cuve 50, fait office de cache.
La cavité 53 est associée à un dispositif de circulation du liquide à l'intérieur de la cuve, devant le faisceau incident émis par la fibre 20 et définit donc un circuit 57 interne à la cuve 50 (Figure 5). Un piège à bulles 58 est disposé dans le circuit 57
pour dégazer le liquide analysé.
De plus, la cavité 53 est associée à des moyens de chauffage du liquide prélevé comprenant par exemple un serpentin constitué d'un long tube d'acier inoxydable enroulé et
mis sous tension, dans lequel circule le liquide.
En fonctionnement, un liquide tel que du lait est prélevé par l'entrée 55 dans la cavité 53 et il est soumis à une série de mesures. Pour cela, un faisceau incident est émis par la fibre 20 vers un point P de la surface supérieure de la paroi transparente 51 (Figures 1 à 3), et ainsi vers l'échantillon, l'échantillon
représentant le liquide au sein de la cavité 53.
On fait fonctionner le système de modulation 3 de manière à produire par exemple un signal ayant une longueur d'onde comprise entre 1000 et 3000 nm et modulé en créneau à une
fréquence de 1 kHz.
La température de l'ensemble est par exemple maintenue égale à 40 C + 2% et plus précisément pour le liquide, égale à 40 C + 1 /oo
On procède, au moyen des convertisseurs analogique-
numérique 37 et 47, à des acquisitions de données, par exemple à une fréquence de 40 acquisitions par période, soit à 40 kHz. Pour chaque longueur d'onde de la modulation produite dans le faisceau incident, on effectue sur chaque période des transformations de Fourier rapides au moyen du module 38, en effectuant des mesures glissantes par décalage de la période de mesure de point en point. On procède de la sorte pour 20 à 150 périodes complètes, en stockant les résultats obtenus pour
chacune de ces périodes complètes.
On passe ensuite à une autre longueur d'onde de la modulation produite par le système de modulation 3, et on procède de la même manière que précédemment. On répète ces opérations sur environ 300 longueurs d'onde, espacées par exemple de 3 nm, ce qui permet d'obtenir finalement un spectre
de réponse de l'échantillon ayant une amplitude d'environ 0,9 pm.
Pour vingt périodes complètes d'une ms, les 300 points du spectre
requièrent ainsi environ 0,6 seconde.
Le liquide étant hétérogène, par exemple du lait, on fait circuler celuici en circuit fermé à l'intérieur de la cavité 53 devant le point P de mesure tout en réalisant de multiples spectres, puis on pondère les résultats obtenus de façon à obtenir un spectre moyen. On prend ainsi en compte l'hétérogénéité du liquide grâce
à un nombre suffisant de spectres.
Une fois que le liquide prélevé dans la cuve 50 est considéré comme analysé d'une manière suffisante, soit par l'obtention d'un nombre donné de spectres, soit par la réalisation d'un critère de convergence sur la moyenne des spectres, on rejette le liquide par la sortie 56 et on effectue un nouveau prélèvement par I'entrée 55. Afin de décharger le piège à bulles 58, on impose alors au liquide prélevé dans la cavité 53 de circuler dans un sens 62 du circuit 57 opposé au sens 61 de circulation adopté précédemment (Figure 5). Dans le cas o le liquide est du lait,
celui-ci peut être rejeté directement dans le réservoir puisqu'il a5 conservé sa forme hétérogène.
Avant chaque série de mesures sur le liquide à analyser, on
procède à un étalonnage en prélevant de l'eau dans la cavité 53.
Dans une variante de réalisation, on n'utilise pas de
modulateur et on effectue les mesures en continu.
Claims (18)
1. Sonde optique compacte (1) de mesure de propriétés d'un échantillon, comprenant: À des moyens d'émission (20) d'un faisceau lumineux incident sur l'échantillon, un détecteur de diffusion (30), capable de détecter de la lumière diffusée par l'échantillon éclairé par le faisceau incident, et À une paroi semi-transparente (51) au faisceau incident, disposée de manière à séparer l'échantillon des moyens d'émission (20) et du détecteur de diffusion (30), caractérisée en ce qu'elle comprend aussi un détecteur de réflexion (40), capable de détecter un faisceau réfléchi directement par la paroi semi-transparente (51) éclairée par ledit même faisceau incident, ledit faisceau réfléchi servant de
référence pour le faisceau diffusé.
2. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi semitransparente (51) ayant une première surface du côté des moyens d'émission (20) et des détecteurs (30, 40) et une seconde surface du côté de l'échantillon, le détecteur de réflexion (40) est suffisamment petit pour ne distinguer sensiblement qu'une seule tache correspondant à une réflexion sur la première
surface de la paroi semi-transparente (51).
3. Sonde selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé
en ce que la paroi semi-transparente (51) a pour une incidence de un taux de réflexion compris entre 3 et 6%, et
préférentiellement égal à 5%.
4. Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une carte de traitement électronique (31, 41) portant le détecteur de diffusion
(30) et/ou le détecteur de réflexion (40).
5. Sonde selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites cartes consistent en: À une carte de traitement de diffusion (31) portant le détecteur de diffusion (30), et une carte de traitement de réflexion (41) portant le
détecteur de réflexion (40).
6. Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce qu'elle comprend une cloison d'isolation (43) prévue pour entourer et isoler le faisceau réfléchi par la paroi semitransparente (51), ayant avantageusement une forme de cône ayant un côté étroit vers la paroi semi-transparente (51) et
un côté large vers le détecteur de réflexion (40).
7. Sonde selon la revendication 6, caractérisée en ce que la cloison d'isolation (43) porte une lentille de focalisation (44) prévue pour focaliser le faisceau réfléchi directement par la paroi
semi-transparente (51) sur le détecteur de réflexion (40).
8. Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,
caractérisée en ce que les moyens d'émission (20) ayant une extrémité d'émission (24), la sonde (1) comprend une sphère
d'intégration (45) entourant ladite extrémité (24).
9. Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisée en ce qu'elle est prévue pour analyser un liquide, préférentiellement du lait, et comprend une cuve (50) capable de
contenir le liquide et d'être éclairée par le faisceau incident.
10. Sonde selon la revendication 9, caractérisée en ce que la cuve (50) comprend: ladite paroi semi-transparente (51),et une paroi diffusante (52) , opposée aux moyens d'émission
(20) et aux détecteurs (30, 40) par rapport à la paroi semi-
transparente (51), les parois semi-transparente (51) et diffusante (52) délimitant une
cavité (53) destinée à contenir le liquide.
11. Sonde selon la revendication 10, caractérisé en ce que la paroi diffusante (52) est constituée en céramique,
préférentiellement en alumine.
12. Sonde selon l'une quelconque des revendications 9 à 11,
caractérisée en ce qu'elle comprend un système de circulation du liquide (57) à l'intérieur de la cuve (50) et devant le faisceau incident, de manière à autoriser l'analyse d'un liquide hétérogène
par une pondération sur une pluralité de mesures.
13. Sonde selon l'une quelconque des revendications 9 à 12,
caractérisée en ce qu'elle comprend un système de prélèvement et de rejet du liquide comportant au moins une entrée (55) et au
moins une sortie (56).
14. Sonde selon les revendications 12 et 13, caractérisée en
ce que: À le système de circulation (57) du liquide comprend un piège à bulles (58), et À le système de prélèvement et de rejet du liquide comprend des moyens d'inversion alternative du sens (61, 62) de prélèvement.
15. Sonde selon l'une quelconque des revendications 9 à 14,
caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de chauffage du liquide comportant: * un tube électriquement conducteur enroulé, préférentiellement en acier inoxydable, prévu pour la circulation du liquide, et * des moyens d'application d'une tension aux bornes du
tube conducteur.
16. Sonde selon l'une quelconque des revendications 8 à 15,
caractérisée en ce que les moyens d'émission (20) du faisceau
incident émettent dans le proche infrarouge.
17. Procédé de mesure des propriétés d'un échantillon avec la sonde (1) conforme à la revendication 13 et à l'une quelconque
des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que l'échantillon est
du lait et en ce qu'on utilise la sonde (1) de la manière suivante: on prélève du lait dans la sonde (1) à partir d'un compteur à lait, on effectue l'analyse du lait prélevé au moyen de la sonde (1) et
À on rejette le lait analysé dans un réservoir.
18. Procédé de mesure de propriétés d'un échantillon avec
la sonde conforme à l'une une quelconque des revendications 9 à
16, caractérisé en ce qu'avant d'effectuer une série d'analyses, on
étalonne la sonde (1) avec de l'eau.
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|---|---|---|---|---|
| US4677298A (en) * | 1983-12-13 | 1987-06-30 | Kollmorgen Technologies Corporation | Method of monitoring ink-water balance on a lithographic printing press |
| US4834534A (en) * | 1984-11-26 | 1989-05-30 | Kontron Holding A.G. | Flow cell |
| US5661556A (en) * | 1995-11-27 | 1997-08-26 | Schmitt Measurement Systems, Inc. | System for measuring the total integrated scatter of a surface |
| WO1997032187A1 (fr) * | 1996-02-27 | 1997-09-04 | Amersham Pharmacia Biotech Ab | Procede d'etalonnage |
| WO1997040366A1 (fr) * | 1996-04-19 | 1997-10-30 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Procede et dispositif permettant de mettre en evidence des reactions et des interactions d'ordre physique, chimique, biologique ou biochimique |
| WO1998020338A1 (fr) * | 1996-11-01 | 1998-05-14 | Foss Electric A/S | Procede et systeme a courant pour spectrometrie, et cuvette pour ledit systeme a courant |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4677298A (en) * | 1983-12-13 | 1987-06-30 | Kollmorgen Technologies Corporation | Method of monitoring ink-water balance on a lithographic printing press |
| US4834534A (en) * | 1984-11-26 | 1989-05-30 | Kontron Holding A.G. | Flow cell |
| US5661556A (en) * | 1995-11-27 | 1997-08-26 | Schmitt Measurement Systems, Inc. | System for measuring the total integrated scatter of a surface |
| WO1997032187A1 (fr) * | 1996-02-27 | 1997-09-04 | Amersham Pharmacia Biotech Ab | Procede d'etalonnage |
| WO1997040366A1 (fr) * | 1996-04-19 | 1997-10-30 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Procede et dispositif permettant de mettre en evidence des reactions et des interactions d'ordre physique, chimique, biologique ou biochimique |
| WO1998020338A1 (fr) * | 1996-11-01 | 1998-05-14 | Foss Electric A/S | Procede et systeme a courant pour spectrometrie, et cuvette pour ledit systeme a courant |
| WO1998038494A1 (fr) * | 1997-02-28 | 1998-09-03 | Slagteriernes Forskningsinstitut | Dispositif de mesure de reflexion et procede de determination de la qualite des articles, notamment des articles contenant de la graisse |
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