FR2895514A1

FR2895514A1 - Gas chemical substance, e.g. butyl acetate, sampling device, has thermometer measuring temperature of gas, and control unit including heating electrical resistance and compressor, where control unit controls temperature and pressure of gas

Info

Publication number: FR2895514A1
Application number: FR0513275A
Authority: FR
Inventors: Joel Brulefer
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-06-29
Anticipated expiration: 2025-12-23
Also published as: FR2895514B1

Abstract

The device has a chamber (2) for receiving gas having a chemical substance to be sampled, and a protection case with a transporting handle. Fibers (5) are movably mounted with respect to fiber supports (4) between a protected position and a sampling position. A thermometer (7) measures the temperature of the gas, and a pressure probe (6) measures the pressure of the gas. A control unit (8) has heating electrical resistance and a compressor and controls the temperature and the pressure in the gas, where the thermometer, the control unit and the probe are situated in the chamber.

Description

TITRE : DISPOSITIF DE PRÉLÈVEMENT La présente invention concerne, de façonTITLE: SAMPLING DEVICE The present invention relates, in a manner

générale, le domaine du prélèvement par micro-extraction, aussi connu sous le terme SPME pour micro-extraction en phase solide. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de prélèvement de composants chimiques comprenant . une chambre pour recevoir des gaz ayant des composants à prélever ; au moins un support de fibre de prélèvement ; au moins une fibre de micro-extraction pour le prélèvement de composants chimique montée mobile par rapport audit support entre une position protégée où la fibre est insérée dans le support, à distance de la chambre et une position de prélèvement où la fibre est introduite dans ladite chambre. Il est connu d'utiliser des fibres afin d'effectuer des micros prélèvements dans un environnement gazeux à analyser. Pour cela, on insère la fibre dans le gaz et certaines substances chimiques contenues dans ce gaz se fixent alors sur la fibre. Puis la fibre ainsi chargée de substances chimiques prélevées dans le gaz est placée dans une enceinte de chromatographe où l'on élève la température afin de libérer les substances chimiques portées par la fibre dans l'enceinte. Cette opération est couramment appelée opération de désorption. A l'aide du chromatographe, on étudie alors la nature des substances prélevées et libérées et éventuellement on évalue les natures, proportions et éventuellement quantités de ces substances libérées. Dans ce domaine on connaît par exemple le document US 2004/0025302 dont l'objet est de produire un dispositif destiné à réaliser une opération de désorption/nettoyage de la fibre afin de permettre sa réutilisation lors d'une analyse subséquente. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un dispositif de prélèvement de composants chimiques permettant d'améliorer la précision de l'analyse quantitative et qualitative de substances chimiques présentes dans les gaz étudiés. A cette fin, le dispositif de prélèvement de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure de pression et de température et des moyens permettant de maîtriser la température et la pression des gaz situés dans ladite chambre. Generally, the area of micro-extraction, also known as SPME for micro-extraction in solid phase. More particularly, the invention relates to a device for sampling chemical components comprising. a chamber for receiving gases having components to be removed; at least one sampling fiber holder; at least one micro-extraction fiber for the removal of chemical components mounted movable relative to said support between a protected position where the fiber is inserted into the support, at a distance from the chamber and a sampling position where the fiber is introduced into said bedroom. It is known to use fibers in order to carry out microsamples in a gaseous environment to be analyzed. For this, we insert the fiber in the gas and some chemicals in this gas are then fixed on the fiber. Then the fiber thus loaded with chemical substances taken from the gas is placed in a chromatograph chamber where the temperature is raised to release the chemical substances carried by the fiber in the enclosure. This operation is commonly called a desorption operation. Using the chromatograph, we then study the nature of the substances taken and released and eventually we evaluate the nature, proportions and possibly quantities of these substances released. In this field is known for example the document US 2004/0025302 whose object is to produce a device for performing a desorption / cleaning operation of the fiber to allow its reuse in a subsequent analysis. In this context, the purpose of the present invention is to propose a device for sampling chemical components that makes it possible to improve the accuracy of the quantitative and qualitative analysis of chemical substances present in the gases studied. To this end, the sampling device of the invention, moreover in conformity with the generic definition given in the preamble defined above, is essentially characterized in that it comprises means for measuring pressure and temperature and means to control the temperature and pressure of the gases in said chamber.

Il a été remarqué que la maîtrise de la pression et de la température des gaz dans la chambre durant le prélèvement est une condition permettant une reproductibilité de prélèvement de substances chimiques pour une fibre donnée. Cette condition permet ainsi d'avoir des données de calibration de fibre relativement précise en termes de nature et quantité de substances prélevées par cette fibre dans des conditions de prélèvement déterminées (pression et température). Ainsi on peut grâce à l'invention établir une relation entre le résultat de l'analyse chromatographique des substances prélevées (quantité et nature de ces substances) et la composition des gaz où le prélèvement a été effectué. On sait ainsi évaluer précisément la nature, la concentration et la quantité des substances dans le gaz étudié. D'autre part le fait de réaliser ce prélèvement dans l'enceinte de la chambre et de faire varier les conditions du gaz à l'intérieur de la chambre est un avantage car l'opérateur gérant la mesure reste éloigné du lieu de prélèvement. Un autre avantage du micro prélèvement est qu'il n'y a pas de prélèvement à proprement parler d'un échantillon de gaz à analyser mais plutôt un prélèvement d'une faible quantité de substances contenues dans ce gaz. On peut également faire en sorte que ladite fibre soit en silice fondue et soit revêtue sur au moins une portion de longueur de fibre d'un polymère adapté pour collecter des composants chimiques. Un tel polymère est par exemple du Polydiméthylsiloxane ou du Polyacrylate. On peut également faire en sorte que le dispositif comporte plusieurs supports de fibres et plusieurs fibres, chaque support de fibre portant une fibre et cette fibre étant adaptée pour se déplacer sélectivement entre une position de prélèvement et une position protégée. It has been noticed that the control of the pressure and the temperature of the gases in the chamber during the sampling is a condition allowing a reproducibility of sampling of chemical substances for a given fiber. This condition thus makes it possible to have relatively accurate fiber calibration data in terms of the nature and quantity of substances taken by this fiber under specific sampling conditions (pressure and temperature). Thus it is possible through the invention to establish a relationship between the result of the chromatographic analysis of the substances sampled (quantity and nature of these substances) and the composition of the gases in which the sample was taken. It is thus possible to precisely evaluate the nature, the concentration and the quantity of the substances in the gas studied. On the other hand, the fact of making this sampling in the enclosure of the chamber and of varying the conditions of the gas inside the chamber is an advantage because the operator managing the measurement remains remote from the sampling site. Another advantage of the micro-sampling is that there is no sampling strictly speaking of a sample of gas to be analyzed, but rather a sample of a small quantity of substances contained in this gas. It can also be made so that said fiber is fused silica and is coated on at least a portion of fiber length of a polymer adapted to collect chemical components. Such a polymer is, for example, polydimethylsiloxane or polyacrylate. It can also be ensured that the device comprises a plurality of fiber supports and a plurality of fibers, each fiber support carrying a fiber and this fiber being adapted to move selectively between a sampling position and a protected position.

En position protégée, la fibre, et plus particulièrement le polymère/revêtement qui la recouvre est inséré dans un tube de protection appartenant au support de fibre de façon à l'éloigner de la chambre et à éviter que le polymère ne prélève des substances chimiques dans la chambre. En position de prélèvement, la fibre sort du tube de protection appartenant au support de fibre de telle manière que le revêtement polymère soit inséré dans la chambre et puisse ainsi collecter des substances chimiques dans la chambre. Préférentiellement, le tube dans lequel est placée la fibre est démontable du dispositif afin de permettre le transport de la fibre entre le dispositif de l'invention et par exemple le chromatographe où se réalise l'analyse du prélèvement. Dans ce mode de réalisation le tube sert de moyen de protection de la fibre et permet ainsi de garantir la conservation des caractéristiques de prélèvement de la fibre. On peut également faire en sorte que le dispositif soit adapté pour que chaque fibre puisse sélectivement adopter une position de prélèvement ou une position protégée indépendamment de la ou des positions adoptées par la ou les autres dites fibres. Grâce à cette caractéristique, il est possible de faire plusieurs prélèvement simultanés ou différés les uns par rapport aux autres pour par exemple comparer entre eux les résultats de prélèvements réalisés avec différentes fibres toutes utilisées dans les mêmes conditions de prélèvement, ou par exemple pour faire plusieurs prélèvements à des instants différents et ainsi évaluer l'évolution de la composition des gaz présents dans la chambre. On peut également faire en sorte que le dispositif comporte des moyens de commande automatique adaptés pour déplacer automatiquement ladite fibre dans une ou l'autre de ses positions. Cette caractéristique permet une automatisation des prélèvements par exemple en fonction de critères temporels et/ou de conditions de pression de gaz et/ou de conditions de température de gaz. Ceci évite la présence d'un opérateur à proximité du lieu de prélèvement ce qui peut être un avantage dans des environnements à risque. Les moyens de commande comportent préférentiellement un piston commandé électriquement et/ou pneumatiquement et relié à la fibre de façon à exercer sur cette fibre une force axiale de coulissement dans le support de fibre. On peut également faire en sorte que les moyens de commande automatique soient reliés audits moyens de mesure de pression et de température et que les moyens de commande automatique soient adaptés pour commander automatiquement le déplacement de ladite fibre lorsque des conditions de pression et de température prédéterminées et préenregistrées dans une mémoire de programmation ont été détectées par les moyens de mesure de pression et de température dans la chambre. On peut également faire en sorte que la chambre comprenne une entrée et une sortie respectivement obturées sélectivement par des vannes. In the protected position, the fiber, and more particularly the polymer / coating which covers it, is inserted into a protective tube belonging to the fiber support so as to move it away from the chamber and to prevent the polymer from taking up chemical substances in the bedroom. In the sampling position, the fiber exits the protection tube belonging to the fiber support in such a way that the polymer coating is inserted into the chamber and thus can collect chemicals in the chamber. Preferably, the tube in which the fiber is placed is removable from the device to allow the transport of the fiber between the device of the invention and for example the chromatograph where the analysis of the sample is carried out. In this embodiment, the tube serves as a means of protecting the fiber and thus makes it possible to guarantee the preservation of the sampling characteristics of the fiber. It can also be ensured that the device is adapted so that each fiber can selectively adopt a sampling position or a protected position independently of the position or positions adopted by the other said fibers. Thanks to this characteristic, it is possible to make several samplings simultaneously or delayed relative to each other for example to compare the results of samples taken with different fibers all used under the same sampling conditions, or for example to make several samples at different times and thus evaluate the evolution of the composition of the gases present in the chamber. It can also be ensured that the device comprises automatic control means adapted to automatically move said fiber in one or the other of its positions. This characteristic makes it possible to automate the samples, for example according to time criteria and / or gas pressure conditions and / or gas temperature conditions. This avoids the presence of an operator near the place of sampling which can be an advantage in risk environments. The control means preferably comprise a piston electrically and / or pneumatically controlled and connected to the fiber so as to exert on this fiber an axial sliding force in the fiber support. It can also be ensured that the automatic control means are connected to said pressure and temperature measuring means and that the automatic control means are adapted to automatically control the displacement of said fiber when predetermined pressure and temperature conditions and prerecorded in a programming memory were detected by the means for measuring pressure and temperature in the chamber. It can also be ensured that the chamber comprises an inlet and an outlet respectively closed selectively by valves.

Ce mode de réalisation permet de confiner le gaz dans la chambre pour, par exemple, lui appliquer un chauffage et/ou le comprimer sans modifier le milieu extérieur à la chambre. On peut également faire en sorte que les moyens 25 permettant de maîtriser la température comportent une résistance électrique chauffante. On peut également faire en sorte que les moyens permettant de maîtriser la pression comportent un compresseur adapté pour compresser des gaz dans la 30 chambre. On peut également faire en sorte que le dispositif comporte un boitier en forme de valise dans lequel sont disposés la chambre, la ou les fibres et le ou les supports, permettant ainsi le transport du dispositif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une vue schématique du dispositif selon l'invention la figure 2 représente un diagramme démontrant l'influence de la température des gaz lors du prélèvement sur les résultats de l'analyse de ces gaz et démontrant ainsi l'intérêt du dispositif de l'invention ; la figure 3a représente une fibre dans son support en position de prélèvement, c'est-à-dire au moins partiellement sortie du tube de protection ; la figure 3b représente une fibre dans son support en position protégée, c'est-à-dire rentrée dans le tube. This embodiment allows to confine the gas in the chamber to, for example, apply heating and / or compress without changing the environment outside the chamber. It can also be ensured that the means 25 for controlling the temperature comprise a heating electric resistance. It can also be ensured that the means for controlling the pressure comprise a compressor adapted to compress gases in the chamber. It can also be ensured that the device comprises a box in the form of a bag in which are arranged the chamber, the fiber or fibers and the or supports, thus allowing the transport of the device. Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given hereinafter, by way of indication and in no way limitative, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 represents a schematic view of the device according to FIG. FIG. 2 represents a diagram demonstrating the influence of the temperature of the gases during sampling on the results of the analysis of these gases and thus demonstrating the interest of the device of the invention; Figure 3a shows a fiber in its support in the sampling position, that is to say at least partially out of the protective tube; Figure 3b shows a fiber in its support in the protected position, that is to say, returned to the tube.

Le dispositif de prélèvement 1 de l'invention, dans le mode de réalisation présenté sur la figure 1, comporte un boitier de protection 14 doté d'une poignée de transport 15 disposée sur le dessus du boîtier. Ce boitier permet au dispositif de prélèvement 1 d'être transportable pour effectuer des prélèvements en différents lieux de façon autonome tout en protégeant les fibres. Ce boîtier 14 est préférentiellement transparent pour permettre de visualiser depuis l'extérieur du boîtier la position de chaque fibre de micro-extraction 5. The sampling device 1 of the invention, in the embodiment shown in Figure 1, comprises a protective housing 14 with a carrying handle 15 disposed on the top of the housing. This box allows the sampling device 1 to be transportable to take samples in different places independently while protecting the fibers. This housing 14 is preferably transparent to enable the position of each microextraction fiber 5 to be viewed from outside the housing.

Une structure permet de fixer à l'intérieur du boîtier 14 chacun des six supports de fibres 4 ainsi que la chambre 2. La chambre 2 à la forme d'un tube aux extrémités 5 duquel sont fixées des vannes 13a et 13b d'obturation sélective de la chambre. Les supports de fibres sont assemblés de façon étanche le long de la chambre, de manière à éviter que du gaz ne s'échappe de la chambre par lesdits supports 10 de fibres 4 lorsque la pression dans la chambre varie. Chaque support de fibre possède un tube de protection 12 dont une extrémité débouche à l'intérieur de la chambre par une perforation adaptée. Ce tube de protection est préférentiellement prévu 15 pour être démonté du support de fibre afin de transporter la fibre qu'il contient. Comme représenté sur les figures 3a et 3b, la fibre comporte une partie centrale en silice dont une extrémité est recouverte d'un polymère adapté pour 20 prélever des composants tels que des solvants du butanol, acétate de butyle, éthylbenzène, m-p-xylène, o-xylène, buthylglycol, solvesso 100. Chaque tube de protection possède un diamètre intérieur tel que la fibre de prélèvement dite fibre 25 SPME et en particulier sa partie polymérisée puisse coulisser à l'intérieur du tube sans être dégradée et tel qu'une fois la fibre en position protégée, la partie polymérisée de la fibre soit en contact sur toute sa circonférence contre la paroi interne du tube. Ainsi, en 30 position protégée, le polymère est relativement isolé du gaz présent dans la zone de chambre 2, au bout du tube de protection. Idéalement l'extrémité de la fibre possède une zone étanche prévue pour que lorsque la fibre est en position protégée, cette zone étanche vienne en contact le long du tube de protection et forme une étanchéité empêchant le passage de gaz 3 de la chambre 2 vers l'intérieur du tube de protection 12. Le dispositif comporte un thermomètre 7 et une sonde de pression 6 qui sont disposés pour mesurer les pressions et températures à l'intérieur de la chambre. Idéalement les vannes 13a et 13b sont disposées pour autoriser ou non le passage progressif de gaz vers ou en dehors de la chambre. Ainsi en associant un compresseur en entrée de chambre, il est possible de maîtriser la pression de gaz dans la chambre, puis une fois la pression voulue atteinte, on ferme alors les vannes 13a et 13b pour conserver les conditions dans la chambre. Une résistance électrique est disposée autour de la chambre 2 pour permettre de chauffer cette dernière et une gaine d'isolation thermique est placée pour entourer la résistance électrique et la chambre afin de réduire les transferts thermiques entre l'intérieur de la chambre et l'extérieur du dispositif. La figure 2 représente différentes analyses chromatographiques de prélèvements effectués à l'aide d'une fibre dite SPME dans un échantillon homogène de gaz contenant 74 mg/m3 de substances chimiques. La seule variable entre les différents prélèvements analysés est la température à laquelle a été effectué le prélèvement. Sur cette figure, on retrouve les résultats d'analyses de 5 prélèvements effectués en portant l'échantillon de gaz à respectivement, 30 C, 40 C, 50 C, 75 C et 100 C. A structure makes it possible to fix inside the housing 14 each of the six fiber supports 4 as well as the chamber 2. The chamber 2 in the form of a tube at the ends 5 of which are fixed valves 13a and 13b selective shutter from the room. The fiber supports are sealingly assembled along the chamber so as to prevent gas escaping from the chamber through said fiber supports 4 as the pressure in the chamber changes. Each fiber support has a protective tube 12, one end of which opens into the chamber through a suitable perforation. This protection tube is preferably provided to be dismantled from the fiber support in order to transport the fiber that it contains. As shown in FIGS. 3a and 3b, the fiber comprises a central silica portion, one end of which is covered with a polymer suitable for taking components such as butanol, butyl acetate, ethylbenzene and mp-xylene solvents. -xylene, butyl glycol, solvess 100. Each protection tube has an inner diameter such that the fiber fiber called fiber SPME and in particular its polymerized portion can slide inside the tube without being degraded and such that once the fiber in protected position, the polymerized portion of the fiber is in contact over its entire circumference against the inner wall of the tube. Thus, in the protected position, the polymer is relatively isolated from the gas present in the chamber zone 2, at the end of the protective tube. Ideally the end of the fiber has a sealed zone provided so that when the fiber is in the protected position, this sealed zone comes into contact along the protective tube and forms a seal preventing the passage of gas 3 from the chamber 2 to the The device comprises a thermometer 7 and a pressure sensor 6 which are arranged to measure the pressures and temperatures inside the chamber. Ideally the valves 13a and 13b are arranged to allow or not the gradual passage of gas to or outside the chamber. Thus by associating a compressor in the chamber inlet, it is possible to control the gas pressure in the chamber, and once the desired pressure is reached, the valves 13a and 13b are then closed to maintain the conditions in the chamber. An electrical resistor is disposed around the chamber 2 to heat the latter and a thermal insulation sheath is placed to surround the electrical resistance and the chamber to reduce heat transfer between the interior of the chamber and the outside. of the device. FIG. 2 represents various chromatographic analyzes of samples taken using a fiber called SPME in a homogeneous sample of gas containing 74 mg / m 3 of chemical substances. The only variable between the different samples analyzed is the temperature at which the sample was taken. In this figure, we find the results of analyzes of 5 samples taken by bringing the gas sample to respectively 30 C, 40 C, 50 C, 75 C and 100 C.

On s'aperçoit que chaque résultat d'analyse montre la présence dans le prélèvement de 7 composants chimiques qui sont nommément du butanol, de l'acétate de butyle, de l'éthylbenzène, du m-p-xylène, du o-xylène, 5 du buthylglycol, et du solvesso 100. On s'aperçoit qu'entre 30 et 100 C, plus la température de l'échantillon de gaz lors du prélèvement est faible et plus la quantité de substances prélevées par la fibre est importante. 10 Sur cette même plage de températures, on s'aperçoit que plus la température de prélèvement augmente et moins les proportions respectives des composants chimiques prélevés sont représentatives de la réalité des proportions de ces composants dans 15 l'échantillon de gaz étudié (la composition exacte de ce gaz étant connue). Ainsi pour un gaz tel que celui étudié, il est préférable pour avoir un résultat d'analyse représentatif de la composition réelle du gaz, en terme 20 de proportions des composants et en terme de quantité de ces composants, de fixer la température du gaz lors du prélèvement. Une analyse de l'influence de la pression sur la qualité des prélèvements par fibre démontre également 25 l'intérêt de maîtriser la pression du gaz lors du prélèvement. Toutefois l'influence de la pression sur la qualité du prélèvement est moindre que l'influence de la température. On cherchera à l'aide du dispositif de l'invention à maîtriser avant tout la température mais 30 aussi préférentiellement la pression du gaz dans la chambre. It can be seen that each analysis result shows the presence in the sampling of 7 chemical components which are specifically butanol, butyl acetate, ethylbenzene, mp-xylene, o-xylene, buthylglycol, and solvesso 100. It is found that between 30 and 100 C, the lower the sample gas temperature during sampling is and the amount of substances taken by the fiber is important. In the same temperature range, it can be seen that the higher the sampling temperature, the less the respective proportions of the chemical components sampled are representative of the reality of the proportions of these components in the sample of gas studied (the exact composition of this gas being known). Thus, for a gas such as that studied, it is preferable to have an analysis result representative of the actual composition of the gas, in terms of the proportions of the components and in terms of the quantity of these components, to determine the temperature of the gas during of the levy. An analysis of the influence of the pressure on the quality of fiber sampling also demonstrates the interest of controlling the pressure of the gas during sampling. However, the influence of the pressure on the quality of the sample is less than the influence of the temperature. With the help of the device of the invention, it will be sought first of all to control the temperature but also preferably the gas pressure in the chamber.

Avantageusement, on peut mettre en oeuvre un procédé de prélèvement utilisant le dispositif de l'invention. Ce procédé consiste dans un premier temps à 5 admettre dans la chambre un gaz à analyser pour y prélever des substances chimiques. Dans un second temps, on peut éventuellement fermer les vannes 13a, 13b de la chambre 2 afin d'en faire un espace clôt, ce qui facilite la maîtrise des 10 conditions de prélèvement dans la chambre. Cette étape n'est applicable que lorsque le dispositif 1 comporte des vannes 13a, 13b. Après avoir admis les gaz 3 et éventuellement fermé chacune de ces vannes 13a, 13b, on fait varier la 15 pression et la température du gaz dans la chambre jusqu'à ce qu'une condition de pression et de température de gaz soit atteinte. Lorsque cette condition de pression et température est détectée par les moyens de mesure 6, 7, alors le 20 passage d'au moins une fibre 5 en position de prélèvement (comme sur la figure 3a) est commandé. Après écoulement d'un temps de prélèvement prédéterminé et préenregistré dans une mémoire, le passage de cette fibre 5 de sa position de prélèvement 25 vers sa position protégée (comme sur la figure 3b) est alors commandé. Grâce au procédé utilisant le dispositif de l'invention on obtient une fibre chargée de composants chimiques prélevés dans des conditions de température et 30 de pression maîtrisées et éventuellement sur un temps de prélèvement prédéfini (10, 20 à 30 minutes). Grâce au dispositif 1 de l'invention, il est donc possible de paramétrer les conditions de prélèvement et également de les reproduire à volonté. Ce même procédé de prélèvement peut être déclenché pour chaque fibre, à un instant propre à chaque fibre afin de permettre un suivi de l'évolution du gaz dans la chambre. Par exemple si l'on place le dispositif de l'invention sur une canalisation d'acheminement de gaz et si de façon régulière et automatisée on réalise le même procédé de prélèvement, mais avec une fibre différente, on peut alors obtenir six prélèvements à six instants différents, ce qui permet une analyse temporelle du gaz transitant dans la chambre. Pour cela le dispositif comporte des moyens de mesure du temps qui sont reliés aux moyens de commande automatique et le déplacement de chaque fibre vers une de ses positions est commandé à un instant prédéterminé permettant ainsi un échantillonnage dans le temps des composés chimiques présents dans la chambre. Le dispositif de l'invention peut également être 20 utilisé pour mettre en œuvre un procédé de calibration de fibres 5. Ce procédé de calibration, consiste à utiliser le dispositif de l'invention pour réaliser un prélèvement à l'aide d'une fibre 5 donnée dans un échantillon de gaz 3 25 dont la quantité de composés chimiques est connue. On réalise ce prélèvement dit de calibration dans des conditions de prélèvement prédéfinies en terme de pression, température et temps de prélèvement, puis on analyse, par exemple à l'aide d'un chromatographe, la 30 nature et la quantité de substances prélevées par la fibre durant le prélèvement dans l'échantillon. Advantageously, it is possible to implement a sampling method using the device of the invention. This process consists first of all in admitting into the chamber a gas to be analyzed in order to take chemical substances therefrom. In a second step, it may optionally close the valves 13a, 13b of the chamber 2 to make it a closed space, which facilitates the control of the sampling conditions in the room. This step is only applicable when the device 1 comprises valves 13a, 13b. After having admitted the gases 3 and possibly closed each of these valves 13a, 13b, the pressure and the temperature of the gas in the chamber are varied until a pressure and gas temperature condition is reached. When this pressure and temperature condition is detected by the measuring means 6, 7, then the passage of at least one fiber 5 in the sampling position (as in FIG. 3a) is controlled. After a predetermined sampling time has elapsed and is pre-recorded in a memory, the passage of this fiber 5 from its sampling position 25 to its protected position (as in FIG. 3b) is then controlled. By means of the process using the device of the invention, a fiber loaded with chemical components taken under conditions of controlled temperature and pressure and possibly on a predefined sampling time (10, 20 to 30 minutes) is obtained. Thanks to the device 1 of the invention, it is therefore possible to set the sampling conditions and also reproduce them at will. This same sampling process can be triggered for each fiber, at a time specific to each fiber to allow monitoring of the evolution of the gas in the chamber. For example, if the device of the invention is placed on a gas delivery pipe and if the same sampling procedure is carried out regularly and automatically, but with a different fiber, six samples can be obtained at six times. different instants, allowing a temporal analysis of the gas passing through the chamber. For this purpose the device comprises time measuring means which are connected to the automatic control means and the movement of each fiber towards one of its positions is controlled at a predetermined time thus allowing time sampling of the chemical compounds present in the chamber. . The device of the invention can also be used to implement a method of calibrating fibers 5. This calibration method consists in using the device of the invention to perform a sampling using a fiber 5 given in a gas sample 3 whose quantity of chemical compounds is known. This so-called calibration sampling is carried out under predefined sampling conditions in terms of pressure, temperature and sampling time, and then, for example by means of a chromatograph, the nature and the quantity of substances sampled by the sample are analyzed. fiber during sampling in the sample.

On enregistre les résultats de cette analyse dite de calibration et on réalise une table de correspondance entre les résultats de l'analyse de calibration et des données propres à l'échantillon de gaz, permettant ainsi de caractériser la fibre dans des conditions de prélèvement données. Après avoir analysé les substances chimiques prélevées par la fibre, on décharge alors cette fibre des substances prélevées qu'elle pourrait encore contenir, par exemple en la chauffant au-delà d'une température de dégradation ou de vaporisation des substances. La fibre 5 ainsi analysée puis nettoyée et caractérisée est alors à nouveau disponible pour réaliser un nouveau prélèvement destiné à étudier un gaz contenant des substances chimiques en quantité et/ou concentration inconnue(s). Après avoir réalisé ce nouveau prélèvement dans des conditions de pression, température et temps de prélèvement préférentiellement identiques à celles du prélèvement de calibration, on analyse alors la nature et la quantité de substances prélevées par la fibre durant ce nouveau prélèvement. En comparant les résultats de l'analyse de ce nouveau prélèvement fait dans un gaz de composition inconnue avec les résultats de l'analyse de calibration, on quantifie alors les substances chimiques contenue dans le gaz de composition inconnue permettant ainsi une analyse quantitative et qualitative de ce gaz. The results of this so-called calibration analysis are recorded and a correspondence table is established between the results of the calibration analysis and data specific to the gas sample, thus making it possible to characterize the fiber under given sampling conditions. After having analyzed the chemical substances taken by the fiber, this fiber is then discharged from the substances that it may still contain, for example by heating it beyond a degradation or vaporization temperature of the substances. The fiber 5 thus analyzed and then cleaned and characterized is then available again to make a new sample intended to study a gas containing chemical substances in unknown amount and / or concentration (s). After performing this new sampling under conditions of pressure, temperature and sampling time preferably identical to those of the calibration sample, the nature and quantity of substances sampled by the fiber during this new sampling are then analyzed. By comparing the results of the analysis of this new sample made in a gas of unknown composition with the results of the calibration analysis, the chemical substances contained in the gas of unknown composition are quantified thus allowing a quantitative and qualitative analysis of this gas.

Claims

claims

1) Device for sampling (1) chemical components comprising - a chamber (2) for receiving gases (3) having components to be taken; at least one support (4) for sampling fiber (5); at least one fiber (5) for collecting chemical components mounted movably relative to said support (4) between a protected position where the fiber is inserted in the support (4), at a distance from the chamber (2) and a position sampling device where the fiber is introduced into said chamber (2), characterized in that it comprises means for measuring pressure (6) and temperature (7) and means for controlling the temperature (8) and the pressure gases located in said chamber (2).

2) Device according to claim 1, characterized in that said fiber (5) is fused silica and is coated on at least a fiber length portion of a polymer (10) adapted to collect chemical components.

3) Device according to any one of the preceding claims characterized in that it comprises a plurality of fiber supports (4) and a plurality of fibers (5), each fiber support carrying a fiber and this fiber being adapted to move selectively between a sampling position and a protected position.

4) Device according to claim 3, characterized in that it is adapted so that each fiber selectively selectively adopt a sampling position or a protected position regardless of the position or positions adopted by the other said fibers.

5) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises automatic control means adapted to automatically move said fiber in one or other of its positions.

6) Device according to claim 5, characterized in that the automatic control means are connected to said pressure measuring means (6) and temperature (7) and in that the automatic control means are adapted to automatically control the displacement said fiber (5) when predetermined pressure and temperature conditions pre-recorded in a memory have been detected by the pressure and temperature measuring means in the chamber (2).

7) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the chamber comprises an inlet and an outlet respectively closed selectively by valves (13a, 13b).

8) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for controlling the temperature comprise a heating electric resistance.

9) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for controlling the pressure comprise a compressor adapted to compress gases in the chamber.

10) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a housing (14) in the form of a bag in which are arranged the chamber, the fiber or fibers (5) and the or the supports, thus allowing the transport of the device.