FR3139907A1 - Dispositif de couplage d’un analyseur élémentaire et d’un analyseur isotopique par spectroscopie d’absorption laser - Google Patents

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Patrick JAME
Catherine JOSE
Jean-Claude LEFEVRE
Christophe PAGES
Stéphane HUPONT
Alexandre GUIRONNET
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Universite Lyon 2 A Et L Lumiere
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Claude Bernard Lyon 1 UCBL
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Universite Lyon 2 A Et L Lumiere
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Claude Bernard Lyon 1 UCBL
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Abstract

L’invention se rapporte à un dispositif (3) de couplage d’un analyseur élémentaire (1) et d’un analyseur isotopique par spectroscopie d’absorption laser (2). Le dispositif de couplage (3) comprend un mécanisme permettant de modifier le débit d’un flux gazeux provenant de l’analyseur élémentaire (1) pour l’injecter avec un débit différent dans une cavité (6) de l’analyseur isotopique (2), en vue de réaliser une analyse isotopique. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Dispositif de couplage d’un analyseur élémentaire et d’un analyseur isotopique par spectroscopie d’absorption laser
L’invention se rapporte au domaine des techniques de mesure et d’analyse isotopiques.
L’invention trouve des applications dans de nombreux secteurs, incluant de manière non limitative l’écologie, l’environnement, l’agronomie, la climatologie, les géosciences, la paléontologie, la toxicologie, la médecine, la pharmacie, la lutte contre les stupéfiants, ou encore l’authentification de matières premières d’origines naturelles ou d’aliments utilisés par exemple en agroalimentaire, en cosmétique, en aromathérapie ou en parfumerie.
 État de la technique antérieure
Le rapport isotopique13C/12C, exprimé en unité Delta (δ13C) très largement utilisé pour analyser des échantillons de matière, est classiquement déterminé par spectrométrie de masse des rapports isotopiques (IRMS) sur du dioxyde de carbone (CO2). Le spectromètre de masse des rapports isotopiques est un spectromètre de masse disposant d’une source à ionisation par impact électronique, mettant en œuvre un filament chauffé sous vide secondaire, qui en aucun cas ne peut être en contact avec de l’oxygène, sinon il brûlerait. Le gaz vecteur principalement utilisé est donc de l’hélium. La mesure isotopique est effectuée sur les signaux collectés et correspondant aux masses 44, 45 et 46 de l’IRMS. Pour effectuer les mesures isotopiques adaptées au signal de CO2, l’IRMS est connecté à différent modules assurant préparation, purification, séparation ou pré-concentrations du CO2issu de l’air ambiant, de fermentation… ou formé par la combustion du carbone d’un échantillon à l’aide d’un analyseur élémentaire (EA). Dans le cas du couplage EA-IRMS, l’oxygène utilisé pour la combustion est classiquement piégé dans l’analyseur élémentaire sur du cuivre réduit chauffé.
Les spectromètres de masse des rapports isotopiques (IRMS) présentent des limites en termes de possibilités d’analyse car ils sont incompatibles avec de nombreux analyseurs élémentaires commercialisés, qui fonctionnent sous débit d’oxygène ou d’air.
Plusieurs technologies connues, qui comportent un assemblage d’un analyseur élémentaire et d’un spectromètre de masse à rapport isotopique, sont relativement efficaces mais fonctionnent exclusivement avec de l’hélium comme gaz vecteur, ce qui réduit aussi les possibilités de couplage avec d’autres analyseurs élémentaires.
D’autre part, les principaux couplages EA-IRMS commercialisés comprennent généralement des éléments fabriqués par le même constructeur, incluant un logiciel de pilotage communiquant avec ces différents éléments.
Par comparaison, la spectroscopie infrarouge laser isotopique qui fonctionne sur le principe de l’absorption du CO2dans l’infrarouge est une technologie adaptée à la mesure isotopique du CO2dans l’air ambiant. Généralement l’appareil est livré calibré avec de l’air et donc adapté pour la mesure isotopique du CO2correspondant à la teneur de l’air ambiant (environ 450 ppm de CO2). La technologie laser isotopique reste peu développée pour d’autres applications du fait de sa conception.
L’invention vise à procurer une solution capable d’augmenter les possibilités d’analyse isotopique, notamment de mesures du rapport isotopique13C/12C.
L’invention a aussi pour objectif inédit de procurer une solution permettant d’assembler avec différents analyseurs élémentaires un équipement de mesure du type analyseur isotopique par spectroscopie d’absorption laser.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif comprenant une entrée, aussi appelée « entrée primaire », configurée pour admettre un flux gazeux ayant un premier débit et une sortie, aussi appelée « sortie primaire », configurée pour être reliée à un équipement aval, tel qu’un analyseur isotopique par spectroscopie d’absorption laser, afin de réaliser, au sein d’une cavité de ce deuxième équipement, une mesure isotopique de dioxyde de carbone présent dans le flux gazeux.
Selon l’invention, le dispositif comprend un mécanisme de régulation de débit permettant de modifier le débit du flux gazeux pour l’évacuer par la sortie avec un deuxième débit différent du premier débit.
L’invention permet de réaliser des analyses isotopiques en utilisant différentes combinaisons d’équipements.
En effet, le dispositif, ici appelé « dispositif de couplage » ou « dispositif d’interface », permet notamment de relier l’entrée de ce dispositif à un équipement amont tel qu’un analyseur élémentaire conventionnel de tout type et d’utiliser comme deuxième équipement un appareil de mesure tel qu’un analyseur isotopique par spectroscopie d’absorption laser.
Un analyseur isotopique par spectroscopie d’absorption laser permet d’utiliser tous types de gaz ou de combinaison de gaz, et peut ainsi être assemblé avec un analyseur élémentaire fonctionnant sous hélium ou autre gaz ou combinaison de gaz non corrosif tel qu’air, azote ou encore oxygène.
Ainsi, de manière non limitative, l’équipement amont peut être un analyseur élémentaire fonctionnant sous flux d’air ou d’oxygène pur ou d’un autre gaz ou d’une combinaison de différents gaz, et/ou un analyseur élémentaire fonctionnant à haute température pour des échantillons de composés réfractaires. Pour autre exemple, l’équipement amont peut être un analyseur de carbone organique ou inorganique, par exemple pour des solutions aqueuses, ou encore un analyseur à combustion horizontal ou vertical pour des applications environnementales ou géologiques.
L’invention permet ainsi d’ouvrir de nouveaux champs d’investigations.
Dans un mode de réalisation, le mécanisme de régulation de débit comprend un régulateur de débit apte à réduire le débit du flux gazeux, de sorte que le deuxième débit soit inférieur au premier débit.
Le régulateur de débit est de préférence un régulateur de débit massique.
Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend une conduite de dérivation et un organe de commande configuré pour autoriser un déplacement du flux gazeux sélectivement via la conduite de dérivation ou via le régulateur de débit.
Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend un circuit aval prévu pour acheminer le flux gazeux de la cavité de l’équipement aval vers une sortie secondaire.
Le circuit aval peut comporter le régulateur de débit précité.
Dans une variante, le régulateur de débit peut être monté en amont de la cavité de l’équipement aval, par exemple de manière à pouvoir réduire le débit du flux gazeux en amont de ladite sortie primaire du dispositif.
Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend comprenant une ou plusieurs conduites primaires configurées pour acheminer le flux gazeux de l’entrée primaire vers la sortie primaire du dispositif.
Dans un mode de réalisation, le mécanisme de régulation de débit comprend un organe configuré pour établir une communication fluidique entre la ou les conduites primaires et un espace recevant un gaz tel que de l’air ambiant.
L’espace précité peut être environnement du dispositif, une cavité ou encore un réservoir contenant un tel gaz.
Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend un organe d’injection permettant d’injecter un gaz de dilution tel que l’azote dans le flux gazeux admis par l’entrée primaire du dispositif.
L’invention a aussi pour objet un système comprenant un dispositif tel que défini ci-dessus et comprenant ledit équipement aval.
De préférence, le système comprend aussi un équipement amont, tel qu’un analyseur élémentaire prévu pour traiter un échantillon par combustion de manière à former ledit flux gazeux et de sorte que ce flux gazeux contienne du dioxyde de carbone.
Dans un mode de réalisation, l’équipement amont a un débit de fonctionnement compris entre 20 mL/mn et 2 L/mn, de préférence compris entre 50 mL/mn et 1,2 L/mn.
Dans un mode de réalisation, l’équipement aval a un débit de fonctionnement de l’ordre de 1 L/mn.
Dans un mode de réalisation, le système comprend des moyens de calcul d’une valeur isotopique, par exemple de ratio13C/12C,
Selon une première variante, ces moyens de calcul sont embarqués dans le dispositif.
Selon une deuxième variante, le système comprend un module déporté qui comporte ces moyens de calcul.
Dans un mode de réalisation, les moyens de calcul sont configurés pour recevoir des données de mesure de débit du régulateur de débit afin de pouvoir corriger des données de mesure de dioxyde de carbone fournies par l’équipement aval.
L’invention a aussi pour objet un procédé de mesure isotopique de dioxyde de carbone dans un flux gazeux, par exemple de carbone 13, à l’aide d’un tel système.
Le procédé peut être mis en œuvre de sorte que le dioxyde de carbone ait une concentration comprise entre 0,1 % et 4 %, de préférence entre 0,3 % et 2,5 %, dans le flux gazeux sortant de l’équipement amont et/ou admis dans le dispositif par ladite entrée primaire.
Dans un mode de mise en œuvre, le procédé comprend une modification du débit du flux gazeux admis dans le dispositif pour l’injecter dans la cavité de l’équipement aval avec un débit différent.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée, non limitative, qui suit.
Brève description de la figure
La description détaillée qui suit fait référence à :
qui est une vue schématique d’un système comprenant deux équipements et un dispositif conforme à l’invention permettant le couplage de ces équipements.
Description détaillée de modes de réalisation
Il est schématiquement représenté à la un système comprenant un premier équipement 1, aussi appelé « équipement amont », un deuxième équipement 2, aussi appelé « équipement aval » ou « équipement de mesure », et un dispositif 3 de couplage des équipements 1 et 2.
Dans cet exemple non limitatif, le premier équipement 1 est un analyseur élémentaire conventionnel du type à combustion.
De manière connue en soi, l’analyseur élémentaire 1 est configuré pour réaliser une conversion thermale d’un échantillon de matière, en le combinant avec de l’oxygène de manière à transformer, par combustion, du carbone contenu dans l’échantillon en dioxyde de carbone.
L’analyseur élémentaire 1 est plus particulièrement configuré pour former un flux porteur gazeux contenant le dioxyde de carbone issu de la combustion.
Dans cet exemple de réalisation, l’analyseur élémentaire 1 a un débit de fonctionnement d’environ 80 mL/mn et est configuré pour former un flux porteur comprenant de l’hélium et de l’oxygène. Pour ce faire, une masse de 1 à 2 mg d’un échantillon organique tel que glucose ou vanilline est dans cet exemple prélevé dans une nacelle en étain ou argent, placé dans un passeur d’échantillon puis introduit dans une unité de combustion ou le carbone est transformé en CO2.
Dans cet exemple non limitatif, le deuxième équipement 2 est un analyseur isotopique par spectroscopie d’absorption laser conventionnel permettant de réaliser une mesure isotopique de dioxyde de carbone dans un flux gazeux.
L’analyseur isotopique 2 peut être un appareil développé par la structure « Los Gatos Research » appartenant à la société « ABB Group », notamment le modèle commercialisé sous la référence « CCIA-38 ».
De manière connue en soi, l’analyseur isotopique 2 comprend une cavité 6 optique apte à recevoir un gaz, un moyen (non représenté) d’émission d’un rayon laser dans la cavité 6 et un moyen de détection (non représenté) pour mesurer une absorption du rayon laser par le gaz présent dans la cavité 6.
Dans cet exemple, l’analyseur isotopique 2 est calibré pour déterminer une valeur isotopique du ratio13C/12C, dans le dioxyde de carbone contenu dans un flux de gaz traversant la cavité 6 avec un débit d’environ 1 L/min.
L’invention se rapporte plus spécifiquement au dispositif 3 qui est dans cet exemple intercalé entre les équipements 1 et 2 de manière à les relier l’un à l’autre afin d’assurer les fonctions décrites ci-dessous.
Dans le mode de réalisation non limitatif de la , le dispositif 3 se présente sous la forme d’une boîte comprenant des ports 7-9 et 11-13 d’entrée/sortie. Le dispositif 3 comporte des éléments 16-20 ainsi que des conduites 21-30 reliant les différents ports de la manière suivante.
Les éléments 16 et 17 sont des raccords, le raccord 16 assurant l’assemblage des conduites 21, 22 et 24, le raccord 17 assurant l’assemblage des conduites 23, 24 et 25.
Les conduites 21 et 22 forment des conduites primaires reliant le port 7, qui est un port d’entrée aussi appelé « entrée primaire », au port 11 qui est un port de sortie aussi appelé « sortie primaire ».
Dans cet exemple, les conduites primaires 21 et 22 s’étendent linéairement le long d’un même axe entre le port d’entrée 7 et le port de sortie 11.
Les conduites 23, 24 et 25 forment des conduites secondaires reliant les conduites primaires 21 et 22 d’une part au port 8 qui est un port d’entrée et d’autre part au port 12, via les raccords 16 et 17 (voir ).
Les conduites 21-25 et les raccords 16 et 17 forment un circuit C1 du dispositif 3, appelé « circuit amont ».
Le port d’entrée 7 du dispositif 3 est relié au premier équipement 1 via une conduite 31.
Le port de sortie 11 du dispositif 3 est relié au deuxième équipement 2 via une conduite 32.
Le circuit amont C1 du dispositif 3 permet d’acheminer le flux gazeux sortant du premier équipement 1 jusqu’à la cavité 6 du deuxième équipement 2, par l’intermédiaire des conduites 31, 21, 22 et 32.
Dans cet exemple, le port 12 est configuré pour établir une communication fluidique entre la conduite 25 et l’espace environnant du dispositif 3, cet espace environnant étant typiquement un local dans lequel le système est placé. Le port 12 constitue ainsi un port d’entrée/sortie établissant une communication fluidique entre cet espace environnant, qui contient dans cet exemple de l’air ambiant, et les conduites primaires 21 et 22, via les conduites secondaires 24 et 25 et les raccords 24 et 25.
Les éléments 16, 17, 24 et 25 forment ainsi un organe de mise à l’atmosphère qui assure dans cet exemple une fonction de régulation de débit permettant d’une part de protéger les équipements 1 et 2 et d’autre part d’ajuster le signal de mesure dans l’analyseur isotopique 2 (voir plus loin ci-dessous).
Dans cet exemple, le raccord 16 est coudé de sorte que la conduite 24 s’étende perpendiculairement par rapport aux conduites primaires 21 et 22.
Une telle configuration permet de privilégier l’acheminement du flux gazeux arrivant dans les conduites primaires 21 et 22 par le port d’entrée 7 en direction du port de sortie 11 plutôt qu’en direction du port 12.
Bien entendu, cette configuration n’est pas limitative. Par exemple, dans des variantes non représentées, la conduite 24 peut s’étendre le long d’une direction oblique par rapport aux conduites 21 et/ou 22, ces dernières pouvant elles aussi être obliques l’une par rapport à l’autre.
Dans l’exemple de la , les conduites secondaires 23 et 24 sont configurées pour permettre une introduction d’un gaz de dilution, par le port d’entrée 8, dans le flux gazeux circulant dans les conduites primaires 21 et 22.
Lors d’une telle introduction de gaz de dilution, les conduites 23 et 24 permettent d’acheminer le gaz de dilution dans les conduites primaires 21 et 22 de manière à mélanger le gaz de dilution au flux gazeux provenant du premier équipement 1.
Le port d’entrée 8, les raccords 16 et 17 et les conduites secondaires 23 et 24 forment ainsi un organe d’injection.
Dans cet exemple, le circuit amont C1 est configuré de sorte que les conduites 23 et 24 s’étendent linéairement le long d’un même axe entre le port d’entrée 8 et le raccord 16 et que la conduite 25 s’étende perpendiculairement par rapport aux conduites 23 et 24.
Une telle configuration permet de privilégier l’acheminement du gaz de dilution arrivant dans la conduite 23 par le port d’entrée 8 en direction du raccord 16 plutôt qu’en direction du port 12.
Bien entendu, cette configuration n’est pas limitative. Par exemple, dans des variantes non représentées, la conduite 25 peut s’étendre le long d’une direction oblique par rapport aux conduites 23 et/ou 24, ces dernières pouvant elles aussi être obliques l’une par rapport à l’autre.
De manière alternative ou complémentaire, une ou plusieurs des conduites du circuit amont C1 peuvent s’étendre le long d’une ou plusieurs lignes courbes.
En référence à la , le dispositif 3 comprend aussi un circuit C2, appelé « circuit aval », qui comporte dans cet exemple les conduites 26-30 et les éléments 18-20.
Dans cet exemple non limitatif, l’élément 18 est une vanne à trois voies, l’élément 19 est un régulateur de débit massique et l’élément 20 est un raccord.
Une première des voies de la vanne 18 est reliée au port 9 du dispositif 3, qui est un port d’entrée, via la conduite 26. Une deuxième voie de la vanne 18 est reliée à une entrée du régulateur 19 via la conduite 27. La troisième voie de la vanne 18 est reliée au raccord 20 via la conduite 28.
Le régulateur 19 comprend une sortie reliée au port 13, qui est un port de sortie du dispositif 3, via les conduites 29 et 30. Plus précisément, la conduite 29 est reliée d’une part à la sortie du régulateur 19 et d’autre part au raccord 20, tandis que la conduite 30 est reliée d’une part au raccord 20 et d’autre part au port de sortie 13.
Dans cet exemple non limitatif, les conduites 26 et 27 s’étendent linéairement le long d’un même axe entre le port d’entrée 9 et l’entrée du régulateur 19. Les conduites 29 et 30 s’étendent linéairement le long d’un même axe entre la sortie du régulateur 19 et le port de sortie 13. La conduite 28 s’étend perpendiculairement par rapport aux conduites 26, 27, 29 et 30. Cette configuration n’est bien entendu pas limitative.
Le système comprend par ailleurs une conduite 33 reliant la cavité 6 de l’analyseur isotopique 2 au port d’entrée 9 du dispositif 3, ainsi que des conduites 34 et 35 reliées au port de sortie 13 du dispositif 3.
Le système comprend en outre une pompe 40 montée sur les conduites 34 et 35 de manière à pouvoir aspirer le flux gazeux sortant du premier équipement 1 et l’acheminer en direction de la conduite 36 qui forme une sortie du système, via respectivement les conduites 31, 21, 22 et 32, la cavité 6, la conduite 33, le circuit aval C2 et la conduite 34.
Dans cet exemple, la pompe 40 est un organe appartenant au deuxième équipement 2.
Concernant le fonctionnement du circuit aval C2, la vanne 18 forme un organe de commande permettant d’acheminer le flux gazeux arrivant dans la conduite 26 par le port d’entrée 9 soit en direction du régulateur 19 via la conduite 27 lorsque la vanne 18 est dans une première position, soit en direction du raccord 20 via la conduite 28 lorsque la vanne 18 est dans une deuxième position.
Lorsque la vanne 18 est dans la deuxième position, le flux gazeux traverse le circuit aval C2 sans passer par le régulateur 19. La conduite 28 forme ainsi une conduite de dérivation.
Concernant le régulateur de débit massique 19, celui-ci comprend de manière connue en soi un capteur de débit massique et un moyen permettant d’ajuster le débit de sorte que celui-ci corresponde à un débit de consigne.
Le régulateur 19 permet ainsi de réduire le débit du flux gazeux aspiré par la pompe 40.
Il va maintenant être décrit un exemple non limitatif de mise en œuvre du système décrit ci-dessus.
L’analyseur élémentaire 1 est commandé de manière à transformer par combustion du carbone contenu dans un échantillon en dioxyde de carbone, de sorte à former un flux gazeux contenant du dioxyde de carbone.
La vanne 18 du dispositif 3 est placée dans la première position et la pompe 40 est actionnée de manière à aspirer le flux gazeux sortant de l’analyseur élémentaire 1.
Compte tenu du débit de l’analyseur élémentaire 1 (environ 80 mL/mn) et de celui de l’analyseur isotopique 2 environ 1 L/mn, le pompage entraîne une aspiration d’air ambiant, via le port 12 du dispositif 3, se mélangeant au flux gazeux circulant dans les conduites primaires 21 et 22.
Un réglage est effectué pour obtenir un signal de mesure satisfaisant dans l’analyseur isotopique 2, par programmation d’une consigne de débit sur le régulateur 19. En particulier, si la hauteur du signal est par exemple trop élevée, le gaz de dilution est injecté dans le flux gazeux par l’organe d’injection, via le port d’entrée 8 du dispositif 3.
Compte tenu de la configuration du circuit amont C1, en cas de débit trop important du gaz de dilution, une partie de celui-ci est évacué du circuit C1 via la conduite 25 et le port 12.
Lorsque le signal de mesure est correct, l’analyseur isotopique 2 est mis en œuvre pour réaliser, de manière connue en soi, une mesure isotopique de dioxyde de carbone dans le flux gazeux traversant la cavité 6. Les données de mesure isotopique sont transmises à un ordinateur (non représenté) pour y être traitées de sorte à calculer, dans cet exemple, une valeur isotopique du ratio13C/12C.
Le régulateur 19 entraîne une réduction du débit du flux circulant dans la cavité 6 de l’analyseur isotopique 2 et permet de maintenir un débit de pompage constant au cours du temps. Le débit de pompage résultant étant inférieur au débit de calibration de l’analyseur isotopique 2, il en résulte que les données de mesure fournies par l’analyseur isotopique 2 sont incorrectes.
Dans cet exemple, l’analyseur isotopique 2 est utilisé avec le paramétrage du constructeur et ledit ordinateur est équipé de moyens de calcul permettant de corriger ces données de mesure en fonction de données fournies par le capteur de débit massique du régulateur 19.
Dans cet exemple, les moyens de calcul sont embarqués dans le dispositif 3. Bien entendu, les moyens de calcul peuvent être déportés.
Il résulte de la description qui précède que le dispositif 3 et en particulier les circuits C1 et C2 permettent de modifier le débit du flux gazeux provenant du premier équipement 1 pour l’injecter dans la cavité 6 du deuxième équipement 2 avec un débit différent.
Le dispositif 3 permet de réguler le débit à la fois par le régulateur 19 et par le circuit amont C1, que ce soit par aspiration d’air ambiant via le port 12 et/ou de gaz de dilution via le port 8, ou par extraction d’une partie du flux gazeux sortant du premier équipement 1 via le port 12, en particulier lorsque le débit du premier équipement 1 est supérieur à celui du deuxième équipement 2.
Entre autres avantages, l’invention permet de simplifier l’assemblage du système et le couplage des équipements 1 et 2. De plus, le réglage pour la mesure nécessite une durée relativement courte, typiquement moins de 15 mn, et ne nécessite aucune modification des équipements 1 et 2, ceux-ci pouvant fonctionner avec le paramétrage du constructeur.
Bien entendu, le dispositif 3 de l’invention peut présenter de nombreuses variantes par rapport à la description qui précède et/ou être mis en œuvre de manière différente.
Par exemple, dans une variante non représentée, le circuit C2 peut être dépourvu de la conduite de dérivation 18, le régulateur 19 pouvant ainsi être relié directement aux ports 9 et 13 du dispositif 3. Dans une autre variante non représentée, le régulateur 19 peut être monté non pas sur le circuit aval C2 mais sur le circuit amont C1, c’est-à-dire en amont de la cavité 6.
Dans une variante de mise en œuvre du dispositif 3 de la , la vanne 18 est placée dans la deuxième position de manière à dériver le flux gazeux du régulateur 19. Cette mise en œuvre peut notamment présenter un intérêt lorsque le port d’entrée 7 débouche par exemple dans l’espace environnant du dispositif 3 ou dans une cavité recevant un gaz tel que de l’air ambiant, et n’est donc pas relié à un équipement amont tel qu’un analyseur élémentaire. L’équipement 2 permet dans ce cas de réaliser une analyse d’air ambiant. Dans ce cas, la mesure isotopique réalisée par l’équipement 2 n’a pas besoin d’être corrigée puisque le débit d’air ambiant entrant dans la cavité 6 est conforme au réglage de débit du constructeur.
Plus généralement, le dispositif 3 de l’invention peut être utilisé de manière analogue pour coupler des équipements 1 et 2 différents de ceux décrits ci-dessus, le mécanisme de régulation de débit permettant un couplage de nombreuses combinaisons d’équipements.

Claims (10)

  1. Dispositif (3) comprenant une entrée (7) configurée pour admettre un flux gazeux ayant un premier débit et une sortie (11) configurée pour être reliée à un équipement aval (2), tel qu’un analyseur isotopique par spectroscopie d’absorption laser, afin de réaliser, au sein d’une cavité (6) de cet équipement aval (2), une mesure isotopique de dioxyde de carbone présent dans le flux gazeux, caractérisé en ce qu’il comprend un mécanisme (C1, C2) de régulation de débit permettant de modifier le débit du flux gazeux pour l’évacuer par la sortie (11) avec un deuxième débit différent du premier débit.
  2. Dispositif (3) selon la revendication 1, dans lequel le mécanisme de régulation de débit comprend un régulateur de débit (19), de préférence un régulateur de débit massique, apte à réduire le débit du flux gazeux de sorte que le deuxième débit soit inférieur au premier débit.
  3. Dispositif (3) selon la revendication 2, comprenant une conduite de dérivation (28) et un organe de commande (18) configuré pour autoriser un déplacement du flux gazeux sélectivement via la conduite de dérivation (28) ou via le régulateur de débit (19).
  4. Dispositif (3) selon la revendication 2 ou 3, comprenant un circuit aval (C2) prévu pour acheminer le flux gazeux de la cavité (6) de l’équipement aval (2) vers une sortie secondaire (35), le circuit aval (C2) comportant le régulateur de débit (19).
  5. Dispositif (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant une ou plusieurs conduites primaires (21, 22) configurées pour acheminer le flux gazeux de l’entrée (7) vers la sortie (11) du dispositif (3), le mécanisme de régulation de débit comprenant un organe (16, 17, 24, 25) configuré pour établir une communication fluidique entre la ou les conduites primaires (21, 22) et un espace tel qu’un environnement du dispositif (3) recevant un fluide tel que de l’air ambiant.
  6. Dispositif (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un organe d’injection (8, 16, 17, 23, 24) permettant d’injecter un gaz de dilution tel que l’azote dans le flux gazeux admis par l’entrée (7) du dispositif (3).
  7. Système comprenant :
    – un dispositif (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6,
    – ledit équipement aval (2),
    – de préférence un équipement amont (1), tel qu’un analyseur élémentaire prévu pour traiter un échantillon par combustion de manière à former ledit flux gazeux et de sorte que ce flux gazeux contienne du dioxyde de carbone.
  8. Système selon la revendication 7, comprenant des moyens de calcul d’une valeur isotopique, par exemple de ratio13C/12C, ces moyens de calcul étant de préférence embarqués dans le dispositif (3).
  9. Système selon la revendication 8, dans lequel le dispositif (3) comprend les caractéristiques de la revendication 2 et dans lequel les moyens de calcul sont configurés pour recevoir des données de mesure de débit du régulateur de débit (19) afin de pouvoir corriger des données de mesure de dioxyde de carbone fournies par l’équipement aval (2).
  10. Procédé de mesure isotopique de dioxyde de carbone dans un flux gazeux, par exemple de carbone 13, à l’aide d’un système selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, comprenant de préférence une modification du débit du flux gazeux admis dans ledit dispositif (3) pour l’injecter dans la cavité (6) de l’équipement aval (2) avec un débit différent.
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