FR3128994A1 - Module d’observation et dispositif associe de detection de la presence d’au moins une particule d’un aerosol - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un module d’observation pour dispositif de détection de la présence d’au moins une particule d’un aérosol dans un flux, le module comprenant au moins :
Une chambre (11) à travers laquelle circule en service le flux à analyser,Une source lumineuse (12) apte à générer un faisceau lumineux traversant en service le flux à analyser, la source lumineuse (12) étant un laser fibré à fibre carré,Une cellule optique (14) pour collecter une émission lumineuse résultant d’une excitation d’au moins la particule de l’aérosol par la source lumineuse.
L’invention concerne également un dispositif correspondant.
FIGURE DE L’ABREGE: Fig.2
Description
L’invention concerne un module d’observation pour un dispositif de détection de la présence d’au moins une particule d’un aérosol.
L’invention concerne également un dispositif de détection de la présence d’au moins une particule d’un aérosol comprenant un tel module.
ARRIERE PLAN DE L’INVENTION
Dans les milieux nucléaires, afin de protéger les opérateurs et d’empêcher un transfert de contamination radioactive aéroportée vers l’extérieur d’un bâtiment ou à l’intérieur d’un bâtiment, il est connu de placer dans le réseau de ventilation des filtres à air comme par exemple des filtres à air à très haute efficacité (plus connu sous le terme de filtre HEPA pour
« high-efficiency particulate air »).
Les filtres sont ainsi chargés de filtrer un grand nombre de particules afin que l’air respiré par les opérateurs, et éventuellement en contact avec l’extérieur de l’entreprise, soit particulièrement propre.
En application de la réglementation française, les performances de ces filtres doivent bien entendu être mesurées périodiquement selon des normes définissant les protocoles de mesure.
A cet effet, on simule une contamination potentielle dans le réseau de ventilation par un aérosol test (soit un aérosol traceur non toxique pour l’homme), on effectue un prélèvement de l’air avant et après passage dans un ou plusieurs filtres présents dans le réseau de ventilation et on réalise ensuite a posteriori en laboratoire une étude de l’efficacité des filtres au vu de ces prélèvements d’air.
Ce processus s’avère toutefois relativement long et contraignant.
OBJET DE L’INVENTION
Un but de l’invention est de proposer un module d’observation pour un dispositif de détection de la présence d’au moins une particule d’un aérosol qui permette de détecter plus aisément la présence d’au moins une particule d’un aérosol.
Un but de l’invention est également de proposer un dispositif de détection de la présence d’au moins une particule d’un aérosol comprenant un tel module d’observation.
En vue de la réalisation de ce but, on propose un module d’observation pour dispositif de détection de la présence d’au moins une particule d’un aérosol dans un flux, le module comprenant au moins :
- Une chambre à travers laquelle circule en service le flux à analyser,
- Une source lumineuse apte à générer un faisceau lumineux traversant en service le flux à analyser,
- Une cellule optique comprenant au moins un capteur optique pour collecter une émission lumineuse résultant d’une excitation d’au moins la particule de l’aérosol par la source lumineuse.
De la sorte, en plaçant la source lumineuse et la cellule optique à proximité d’un flux à analyser, l’invention peut détecter en continu et en temps réel la présence d’au moins une particule d’un aérosol dans ledit flux.
En effet, les particules de l’aérosol présentes dans le flux et excitées par la source lumineuse vont réémettre une lumière qui peut être ainsi collectée par la cellule optique et permettre la détection desdites particules de l’aérosol. Pour un aérosol donné (qui a une nature chimique connue), il suffit donc de prédéfinir au moins une longueur d’onde d’excitation pour la source lumineuse et au moins une longueur d’onde de détection pour la cellule optique pour détecter des particules dudit aérosol.
Par exemple, pour une application nucléaire, il est possible de placer le module dans un réseau de ventilation (et/ou de détourner une partie de l’air circulant dans le réseau de ventilation pour l’envoyer vers le module) en aval et/ou en amont d’un ou de plusieurs filtres dudit réseau : une portion de l’air présent dans le réseau de ventilation traverse alors en continu la chambre ce qui permet au reste de l’invention de pouvoir détecter directement sur site la présence de particules d’un aérosol test.
L’invention peut ainsi être utilisée directement sur site pour détecter la présence d’au moins une particule d’un aérosol.
L’invention s’avère avantageusement simple de structure.
Par « aérosol », on entend un produit se présentant sous la forme de particules en suspension dans un flux, et notamment un flux gazeux, tel qu’un flux d’air par exemple. Un aérosol a ainsi une nature chimique définie par ses différentes particules.
Par « détection », on entend la capacité de l’invention à détecter au moins une particule d’un aérosol (dont la composition chimique est prédéfinie) dans un flux.
Par « en continu et en temps réel » on entend qu’il n’est pas nécessaire d’arrêter le module et d’attendre son déplacement dans un lieu dédié (par exemple un laboratoire) pour pouvoir collecter des informations, le capteur optique pouvant fournir des informations directement sur place en même temps que le module continue de fonctionner.
Optionnellement la source lumineuse est un laser.
Optionnellement le laser est un laser fibré.
Optionnellement le laser est un laser fibré à fibre carré.
Optionnellement le module est conformé de sorte qu’en service le flux traverse sensiblement la chambre verticalement.
Optionnellement la source lumineuse est agencée de sorte que la direction générale du faisceau lumineux s’étende selon une direction qui est sensiblement horizontale.
Optionnellement le capteur optique est une caméra.
Optionnellement le capteur optique est agencé de sorte que son axe optique s’étende selon une direction qui est sensiblement horizontale.
Optionnellement le capteur optique et la source lumineuse sont agencés de sorte que respectivement un axe optique du capteur optique et une direction générale du faisceau lumineux généré par la source lumineuse s’étendent sensiblement orthogonalement l’un par rapport à l’autre.
Optionnellement le capteur optique est agencé de sorte qu’un axe optique du capteur s’étende en service sensiblement orthogonalement au flux d’air.
Optionnellement la source lumineuse est agencée de sorte qu’une direction générale du faisceau lumineux généré par la source lumineuse s’étende en service sensiblement orthogonalement au flux d’air. Optionnellement le module comprend au moins un piège optique associé à la source lumineuse et/ou au capteur optique.
Optionnellement le module comprend des moyens de traitement d’informations générées par la cellule optique.
Optionnellement les moyens de traitement sont configurés pour caractériser les particules de l’aérosol test et/ou effectuer un comptage simultané des particules de l’aérosol test.
Par « caractérisation », on entend la capacité de l’invention à fournir une distribution granulométrique des particules de l’aérosol test présentes dans le flux et/ou une concentration des particules de cet aérosol dans le flux (la concentration en nombre de particules présentes dans le flux et/ou la concentration massique [i.e. la masse des particules présentes dans le flux d’air]). Il est entendu que comme l’invention peut détecter en continu et en temps réel la présence d’au moins une particule d’un aérosol dans ledit flux, la distribution granulométrique peut s’enrichir sans cesse dans le temps, de même que les valeurs de la concentration massique et de la concentration en nombre de particules.
Par « comptage simultané », on entend la capacité de l’invention à pouvoir compter en même temps plusieurs particules de l’aérosol présentes sur une même image acquise par le au moins un capteur optique.
L’invention concerne également un dispositif de détection de la présence d’au moins une particule d’un aérosol comprenant un module tel que précité ainsi qu’un module de préparation raccordé audit module d’observation.
L’invention concerne également l’application du module tel que précité pour surveiller un réseau de ventilation d’un lieu industriel nucléaire.
L’invention concerne également l’application du module tel que précité pour la détection d’au moins la fluorescéine sodée.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation particulier non limitatif de l’invention.
L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit en référence aux figures annexées parmi lesquelles :
Claims (14)
- Module d’observation pour dispositif de détection de la présence d’au moins une particule d’un aérosol dans un flux, le module comprenant au moins :
- Une chambre (11) à travers laquelle circule en service le flux à analyser,
- Une source lumineuse (12) apte à générer un faisceau lumineux traversant en service le flux à analyser,
- Une cellule optique (14) comprenant au moins un capteur optique pour collecter une émission lumineuse résultant d’une excitation d’au moins la particule de l’aérosol par la source lumineuse.
- Module selon la revendication 1, dans lequel la source lumineuse (12) est un laser.
- Module selon la revendication 2, dans lequel le laser est un laser fibré.
- Module selon la revendication 3, dans lequel le laser est un laser fibré à fibre carré.
- Module selon l’une des revendications 1 à 4, conformé de sorte qu’en service le flux traverse sensiblement la chambre verticalement.
- Module selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la source lumineuse (14) est agencée de sorte que la direction générale du faisceau lumineux s’étende selon une direction qui est sensiblement horizontale.
- Module selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le capteur optique est agencé de sorte que son axe optique s’étende selon une direction qui est sensiblement horizontale.
- Module selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le capteur optique et la source lumineuse (12) sont agencées de sorte que respectivement un axe optique du capteur optique et une direction générale du faisceau lumineux généré par la source lumineuse s’étendent sensiblement orthogonalement l’un par rapport à l’autre.
- Module selon l’une des revendications 1 à 8, comportant au moins un piège optique (13, 15) associé à la source lumineuse et/ou au capteur optique.
- Module selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant des moyens de traitement (16) d’informations générées par la cellule optique.
- Module selon la revendication 10, dans lequel les moyens de traitement (16) sont configurés pour caractériser les particules de l’aérosol test et/ou effectuer un comptage simultané des particules de l’aérosol test.
- Dispositif de détection de la présence d’au moins une particule d’un aérosol dans un flux, le dispositif comprenant un module selon l’une des revendications précédentes ainsi qu’un module de préparation (2) raccordé audit module d’observation.
- Application du module selon l’une des revendications 1 à 11, pour surveiller un réseau de ventilation d’un lieu industriel nucléaire.
- Application du module selon l’une des revendications 1 à 11, pour la détection d’au moins la fluorescéine sodée.
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