WO2017178774A1 - Système de contrôle de la qualité de l'air dans un environnement clos - Google Patents

Système de contrôle de la qualité de l'air dans un environnement clos Download PDF

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WO2017178774A1
WO2017178774A1 PCT/FR2017/050907 FR2017050907W WO2017178774A1 WO 2017178774 A1 WO2017178774 A1 WO 2017178774A1 FR 2017050907 W FR2017050907 W FR 2017050907W WO 2017178774 A1 WO2017178774 A1 WO 2017178774A1
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sensor
color
support
gaseous chemical
chemical pollutant
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PCT/FR2017/050907
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Sylvain COLOMB
Farhad ABEDINI
Séverine MARGERIDON-THERMET
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Ethera
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Definitions

  • the present invention relates to the field of air quality control. More specifically, the invention is concerned with the identification of the presence of gaseous chemical pollutants such as volatile organic compounds, in a closed environment, and the determination of their concentration.
  • gaseous chemical pollutants such as volatile organic compounds
  • Volatile organic compounds are in gaseous form in the atmosphere. They constitute a very broad family of products and include, for example, benzene, acetone, perchlorethylene, or even aldehydes. The volatility of these products gives them the ability to spread more or less far from their place of emission, thus resulting in direct and indirect impacts on their environment.
  • aldehydes such as formaldehyde are among the most abundant household chemical pollutants. Their sources are extremely numerous. The main sources of aldehyde emissions are found in homes and are very diverse: resins and glues used to manufacture agglomerated wood, particle board and plywood; urea-formaldehyde insulating foams used as thermal insulation in walls and partitions; textile coatings, wallpapers, paints, leathers ... Given the harmful effects of such chemical pollutants on public health, it seems necessary to diagnose the ambient air of residential buildings, and to evaluate their harmfulness. There are already several well-known methods for determining the formaldehyde saturation state of a part:
  • Liquid chromatography methods require a laboratory analysis step and complex equipment. As a result, they are long and expensive. Colorimetric indicator tubes are unsuitable for domestic use: they have a detection threshold that is too high for applications in a closed environment such as a room.
  • Electrochemical cells are also not very selective and therefore not very adapted: they have a detection threshold higher than the limit value of exposure, considered polluting, in the houses.
  • the colorimetric methods involve, after color change of a sensor, a measurement by an analyzer or a colorimetric indicator. These techniques can be expensive and impractical to use.
  • patent application WO 2015/009792 describes a colorimetric system for measuring and detecting carbon dioxide comprising a colorimetric indicator that changes color as a function of the concentration of carbon dioxide.
  • This system comprises a light source and at least one photodiode for detecting the light reflected by the colorimetric indicator.
  • the document US 2006/0008919 also discloses a detector for the presence of a target gas via a colorimetric indicator changing color in the presence of said target gas.
  • the detector includes a light source and three color sensors: red, green and blue configured to receive the light reflected by the colorimetric indicator. All of these detectors require a calibrated light source to accurately detect the color change of the sensor. Such a light source is expensive and requires regular maintenance.
  • the present invention provides a system for identifying the presence of at least one gaseous chemical pollutant devoid of a light source.
  • the system according to the invention operates simply in ambient light.
  • the present invention relates to a system for identifying the presence of at least one gaseous chemical pollutant, preferably a volatile organic compound, in a closed environment, said system comprising:
  • gaseous chemical pollutant sensor secured to the support; said sensor changing color according to the concentration of gaseous chemical pollutant and the exposure time;
  • At least one colorimetric marker of a predetermined color located on the support At least one colorimetric marker of a predetermined color located on the support.
  • At least one colorimetric marker is of a color corresponding to the color of the sensor in the presence of at least one gaseous chemical pollutant, preferably in the presence of a volatile organic compound.
  • At least one color marker is white, black and / or gray in color.
  • the system further comprises at least one barcode, preferably located on the support.
  • the support is of parallelepipedal shape, preferably a rectangular parallelepiped.
  • the system comprises a humidity and / or temperature detector, preferably located on the support.
  • the system does not include a light source.
  • the support does not emit gaseous chemical pollutant.
  • the system further comprises an optical recording means capable of obtaining a view of the sensor or of the assembly formed by the sensor and its support.
  • the system further comprises a mobile application or an electronic chip.
  • the mobile application or the electronic chip comprises at least one database, useful for determining the color of the sensor and for determining the concentration of the gaseous chemical pollutant in the enclosed environment considered.
  • the system further comprises at least one display or transmission means.
  • the present invention also relates to a system for identifying the presence of at least one gaseous chemical pollutant, preferably a volatile organic compound, in a closed environment, said system comprising:
  • gaseous chemical pollutant sensor secured to the support; said sensor changing color according to the concentration of gaseous chemical pollutant and the exposure time;
  • a humidity detector optionally, a humidity detector
  • optical recording means capable of obtaining a view of the sensor or of the assembly formed by the sensor and its support, said optical recording means being connected to the mobile application or to the electronic chip;
  • At least one database useful for determining the exact color of the recorded sensor and for determining the concentration of the gaseous chemical pollutant in the enclosed environment considered; said at least one database being connected to the mobile application or the electronic chip; and at least one display or transmission means connected to the mobile application or to the electronic chip.
  • the gaseous chemical pollutant is a volatile organic compound (VOC), preferably an aldehyde; more preferably, formaldehyde.
  • VOC volatile organic compound
  • the sensor comprises a nanoporous specific absorbent material functionalized with at least one probe molecule capable of reacting in the presence of the gaseous chemical pollutant; preferably capable of reacting in the presence of a volatile organic compound.
  • the probe molecule is chosen from enaminones and ⁇ -diketone amine couples, imines and hydrazines, or salts derived from these compounds.
  • the absorbent material is a compound obtained by a sol-gel process; preferably the absorbent material is of parallelepipedal shape.
  • the present invention further relates to a method for determining a concentration level of a gaseous chemical pollutant, preferably a volatile organic compound, in a closed environment, implementing a system according to the invention comprising the following steps:
  • the present invention also relates to a method for determining a concentration level of a gaseous chemical pollutant, preferably a volatile organic compound, in a closed environment, implementing a system according to the invention, comprising a mobile application or an electronic chip that:
  • the steps of analyzing a first optical recording of the medium comprising the sensor and analyzing a second optical recording of the same medium comprising the sensor at the expiration of a duration "t" comprise a calibration step, preferably a step of adjusting the white balance, the contrast and / or the color quality of the color marker.
  • the present invention also relates to a method of using the system according to the invention, for the purpose of determining the concentration of a gaseous chemical pollutant, preferably a volatile organic compound, in a closed environment, comprising the following steps:
  • the support including the sensor and, where appropriate, the moisture detector
  • the present invention further relates to a method of using the system according to the invention, for the purpose of determining the concentration of a gaseous chemical pollutant, preferably a volatile organic compound, in a closed environment, comprising the following steps:
  • the support including the sensor and, where appropriate, the moisture detector
  • the present invention also relates to a packaging comprising at least one system according to the invention, said packaging being impervious to moisture, light and / or gases.
  • the present invention also relates to an embedded system comprising a device, such as a ventilation device or air purification, in which is mounted integral with at least one system according to the invention.
  • a device such as a ventilation device or air purification
  • Abaque calculation table likely to directly give the concentration of gaseous chemical pollutants, such as VOCs, of a closed environment from an optically recorded color, or a difference between two optically recorded colors.
  • Aldehyde a chemical compound having at least one -CO-H group.
  • Alcohol means a chemical compound having at least one -OH group.
  • Mobile application application software; stand-alone program designed to be downloaded and run on a mobile device, such as a smartphone or tablet.
  • the "white balance" is a calibration step to adapt the color cast to the ambient lighting.
  • “Contrast” measures the extent of the brightness of an image.
  • Barcode For the purpose of the present invention, the term “barcode” includes one-dimensional barcodes (1D) and two-dimensional barcodes (2D, also called “square-codes”) .
  • the square codes are chosen from the codes of the type “QR code” (abbreviation of "Quick Response") or of type “Datamatrix".
  • the type code "Datamatrix” is a "Flash code”.
  • the square codes consist of black modules arranged in a square with a white background. The arrangement of these points defines the information contained in the code. The content of the square codes can be decoded quickly after being read by a suitable barcode reader, of the type of those contained in mobile terminals, smartphones-type mobile phones, or tablets.
  • VOC Volatile Organic Compound
  • VOCs include aldehydes such as formaldehyde; hydrocarbons such as ethane, propane, butane, benzene; alcohols such as ethanol; acetone; or else perchlorethylene. According to the present invention, the VOCs can be of natural origin or come from human activities.
  • Pantone Color Color of the Pantone Swatch, also called Pantonier, which has eight hundred different tones.
  • “Closed environment” volume delimited by walls creating a physical break between the outside air and the air contained in the volume, and in which the outside air is not circulating.
  • Color space or “Color space”: representation of colors in a color synthesis system in the form of triplets. Each color of light can therefore be characterized by a point in a three-dimensional space.
  • Probe Molecule any organic chemical compound carrying a reactive function making it possible to react with a gaseous chemical pollutant and leading to at least one modification of its physico-chemical properties, detectable by colorimetry.
  • the probe molecule is particularly suitable for the reaction with an aldehyde; preferably with formaldehyde.
  • Concentration level concentration range to which, according to its limit values, reference is made by a generic word of the type "weak", "normal” or "high”.
  • Spectrophotometer device for measuring the absorbance of a solution at a given wavelength or on a given region of the spectrum adjusted according to the substance whose concentration is to be known.
  • the present invention proposes a new solution that can be easily used on the measurement site, for controlling air quality, for identifying the presence of pollutants.
  • gaseous chemicals in particular, volatile organic compounds, or the management of pollution induced by this pollutant (s), in a closed environment.
  • the present invention is concerned with different gaseous chemical pollutants, especially with volatile organic compounds; preferably, formaldehyde.
  • the subject of the invention is a system for identifying, in a closed environment, the presence of at least one gaseous chemical pollutant and, where appropriate, the management of a pollution induced by this pollutant, including :
  • gaseous chemical pollutant sensor secured to the support; said sensor changing color according to the concentration of gaseous chemical pollutant and the exposure time;
  • At least one colorimetric marker of a predetermined color located on the support At least one colorimetric marker of a predetermined color located on the support.
  • the subject of the invention is an identification system, in a closed environment, of the presence of at least one volatile organic compound (VOC) and, if appropriate, the management of a pollution by said VOC, which comprises:
  • a gaseous chemical pollutant sensor secured to the support; said sensor changing color as a function of the VOC concentration and the exposure time;
  • At least one colorimetric marker of a predetermined color located on the support At least one colorimetric marker of a predetermined color located on the support.
  • the VOC is an aldehyde; preferably, formaldehyde.
  • the system does not include a light source.
  • the absence of a light source advantageously provides a system for identifying the presence of at least one gaseous chemical pollutant particularly simple, requiring no maintenance.
  • the system according to the present invention comprises at least one colorimetric marker of a predetermined color located on the support. This said at least one colorimetric marker makes it possible to perform a calibration a posteriori, for example in a mobile application or an electronic chip.
  • the system according to the invention does not include an independent colorimeter.
  • the system according to the invention does not include an external colorimeter.
  • the system according to the invention does not comprise an independent spectrophotometer.
  • the senor makes it possible to trap a gaseous chemical pollutant.
  • the sensor makes it possible to trap a volatile organic compound; preferably, an aldehyde; more preferably, formaldehyde.
  • the sensor comprises a porous absorbent material capable of trapping the chemical pollutant on both the outer surface and inside the pores of the material.
  • the sensor has a detection sensitivity vis-à-vis gaseous chemical pollutants, improved and reproducible.
  • the senor comprises a specific absorbent material.
  • the sensor comprises a porous absorbent material.
  • the sensor comprises a nanoporous absorbent material.
  • the sensor is made of a porous absorbent material; preferably, nanoporous.
  • the porous absorbent material is a material obtained by a sol-gel process. According to one embodiment, the porous absorbent material is obtained according to one of the synthetic methods described in F 2 890 745.
  • the porous absorbent material is functionalized with at least one probe molecule capable of reacting in the presence of a gaseous chemical pollutant; preferably with a volatile organic compound (VOC); more preferably, with an aldehyde; more preferably, with formaldehyde.
  • a gaseous chemical pollutant preferably with a volatile organic compound (VOC); more preferably, with an aldehyde; more preferably, with formaldehyde.
  • the probe molecule reacts specifically with a gaseous chemical pollutant; preferably with a volatile organic compound (VOC); more preferably, with an aldehyde; more preferably, with formaldehyde.
  • a gaseous chemical pollutant preferably with a volatile organic compound (VOC); more preferably, with an aldehyde; more preferably, with formaldehyde.
  • VOC volatile organic compound
  • the absorbent material is manufactured by a sol-gel process.
  • the absorbent material is of parallelepipedal shape.
  • the absorbent material comprises a nanoporous specific absorbent material functionalized with at least one probe molecule which is capable of reacting with an aldehyde function.
  • the probe molecule is chosen from enaminomes, enaminones and ⁇ -diketone amine couples, imines and hydrazines, or salts derived from these compounds.
  • the volatile organic compound is formaldehyde.
  • the absorbent material changes color depending on the concentration of gaseous chemical pollutant.
  • the sensor of the invention comes into contact with a gaseous chemical pollutant
  • the sensor changes color and absorbs a light wavelength whose intensity is proportional to the concentration of pollutant specifically absorbed by said sensor over time.
  • the sensor absorbs the ambient light in a given wavelength range and reflects in a wavelength range corresponding to the yellow, and the intensity is a function of the absorbed aldehyde concentration and the exposure time.
  • the sensor is placed or fixed on a support, and is preferably secured to the support by any appropriate means.
  • the sensor is fixed to the support by gluing, with an adhesive not releasing gaseous chemical pollutant; preferably, not releasing VOCs; such as, for example, a hydrocyanic glue.
  • the support is rigid. In a second embodiment, the support is flexible. According to one embodiment, the support is not sensitive to moisture.
  • the support does not emit gaseous chemical pollutant.
  • the support does not emit VOC.
  • the support is magnetic.
  • the support is an adhesive plane support, on one or the other of its faces.
  • the support is made of paper, plasticized paper, cardboard, polymer.
  • the medium comprises at least one identification code, in particular a barcode; preferably a square-code; more preferably a QR code.
  • This identification code including this barcode; preferably this square-code, more preferably this QR code makes it possible to identify the support unitarily.
  • the support comprises 2 identification codes, in particular 2 bar codes; preferably 2 square codes; more preferably 2 QR codes. The first identification code identifies the medium; and the second identification code makes it possible to download the mobile application associated with the support and the sensor.
  • the support is of a uniform color.
  • the support is of a clear and constant color.
  • the medium is a card.
  • the support is a card configured to be exposed to gaseous chemical pollutants, especially VOCs.
  • VOCs gaseous chemical pollutants
  • card it is understood a flat support, preferably of parallelepiped shape, more preferably a rectangular parallelepiped.
  • the at least one color marker is on the support.
  • the support constitutes a color space, in which the sensor is located.
  • the support has 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 zones, at least one of which is colored.
  • the coloring of at least one zone makes it possible to create a colored indicator to evaluate the evolution of the color of the sensor.
  • at least one zone has a geometric shape.
  • the geometric shape can be a circle, a square, a triangle, a rectangle.
  • all the zones are of identical geometrical shape.
  • at least two areas have different geometric shapes.
  • At least one colorimetric marker is of a color corresponding to the color of the sensor in the presence of at least one gaseous chemical pollutant, preferably in the presence of a volatile organic compound.
  • Correspondent means equal, close or substantially close.
  • At least one colorimetric marker is white in color or substantially similar in color to the white color. According to one embodiment, at least one colorimetric marker is black in color or substantially similar in color to the black color. According to one embodiment, at least one colorimetric marker is gray in color or substantially similar in color to the gray color.
  • the support comprises at least two zones:
  • control zone is of a color corresponding to the color of the sensor in the presence of at least one gaseous chemical pollutant, preferably in the presence of a volatile organic compound.
  • the support comprises at least three zones:
  • the support contains five zones:
  • a black area preferably pantone gray 424C;
  • control zone of yellow color preferably pantone yellow 108C;
  • the colors of the zones of the support are colors referenced and / or calibrated in color charts.
  • the colors of the support areas are Pantone colors.
  • the colors of the support areas are RAL colors.
  • the invention comprises an optical sensor recording means for acquiring a recording, for example an image or a photograph of the sensor or of the assembly formed by the sensor and its support.
  • the optical recording means is a camera.
  • the optical recording means is a camera.
  • the optical recording means is a sensor comprising at least one photodiode, preferably a CMOS type sensor ("Complementary Metal-Oxide Semiconductor").
  • the optical recording means is included in a personal computer, which is preferably a mobile terminal (smart phone, called “smartphone” or touch pad) type IOS or Android.
  • This optical recording means makes it possible to acquire a recording of the whole of the sensor or of the assembly formed by the sensor and its support.
  • the data is obtained on a much larger area than in the prior art systems analyzing the color change at a given point.
  • the optical recording means is not a calibrated optical recording means requiring regular maintenance.
  • the optical recording means according to the present invention may be a CMOS type sensor well known to those skilled in the art.
  • the system comprises a mobile application or an electronic chip.
  • the predetermined color of each marker is recorded in the mobile application or the electronic chip and compared to the image of the same color reference taken by the optical recording means.
  • a calibration or calibration step is then performed.
  • the mobile application or the electronic chip adjusts the white balance using the gray color mark.
  • the mobile application or the electronic chip adjusts the contrast using the black and white color markers.
  • the mobile application or the electronic chip controls the quality of the color by using the colorimetric mark corresponding to the color of the sensor in the presence of at least one gaseous chemical pollutant. In particular by calculating a color distance between the color of the color mark as recorded with the optical means and the predetermined color of the colorimetric mark corresponding to the color of the sensor in the presence of at least one gaseous chemical pollutant.
  • the mobile application or the electronic chip comprises at least one database, useful for determining the color of the sensor and for determining the concentration of the gaseous chemical pollutant in the enclosed environment considered.
  • the mobile application or the electronic chip analyzes a first record taken by means of the optical recorder and classifies it as a reference record.
  • the mobile application or the electronic chip comprises an expert system for analyzing the recording.
  • the mobile application or the electronic chip displays the registration and a request for validation of the registration, or a request to redo a registration. At the end of a time t, the mobile application or the electronic chip sends a notification to take a second photo and to indicate a humidity data of the closed environment.
  • the system comprises a humidity sensor
  • the mobile application preferably comprises a humidity analysis system detected by the humidity sensor.
  • the mobile application or the electronic chip comprises a system for analyzing the volume of the enclosed environment in which the sensor is placed, after having been deconditioned.
  • the mobile application or the electronic chip comprises a system for analyzing environmental conditions applicable to the deconditioned sensor (in particular season, weather, presence or absence of heating or air conditioning, volume of the room, presence or no ventilation).
  • the mobile application or the electronic chip comprises a system for segregating or sorting the optical images recorded by the optical recording means, and a means of communication with the user, to ask him if necessary to record an optical image again.
  • the mobile application or the electronic chip is able to compare two optical recordings that have been successively submitted to it for a given closed environment, and to evaluate the color difference or color difference of the sensor between the two optical images. .
  • the two-color comparison method is well known to those skilled in the art. Indeed, it requires a calculation that can find the difference between two colors involving two points, in a three-dimensional space: the distance between two points (also called colorimetric distance) is the difference in color.
  • the three dimensions of the space are replaced by the three primary colors: red, green, blue. All colors are a combination of these three primary colors.
  • the two-color comparison method is chosen from the methods having CIE Lab or HSV as a reference.
  • the two-color comparison method uses the HSV reference (Hue Saturation Value or "Hue Saturation Value", TSV).
  • the HSV repository is a color management system based on color perception and uses a 3D space in which dimensions are defined by hue, saturation and value.
  • the HSV repository is also known as HSB (Hue Saturation Brightness).
  • the CIE LAb repository the calculation itself uses the three-dimensional space CIE Lab, formed by the axis L (black-white), the axis a (green-magenta) and the axis b (yellow - blue), which corresponds to the difference of color sensation. The greater the distance, the greater the difference in color. In the opposite case, the shorter the distance, the less difference there is between the two color shades. It is then simply a matter of replacing their CIE Lab coordinates in the following algebraic equation:
  • the application is in connection with an embedded server comprising the database or with a remote server comprising the database.
  • the mobile application comprises a software for determining the concentration of chemical gaseous pollutant, in particular volatile organic compound, in the sensor for which it has analyzed an optical image, using information contained in a database.
  • the mobile application calculates the concentration of gaseous chemical pollutants; optionally, the mobile application displays an evaluation of the volatile organic compound (s) concentration (s).
  • the mobile application displays one of the following three elements: (1) slightly polluted air; for example, for formaldehyde, less than 30 micrograms per cubic meter; (2) moderately polluted air; for example, for formaldehyde, from 30 to 100 micrograms per cubic meter; (3) risky air; for example, for formaldehyde, more than 100 micrograms per cubic meter.
  • the database contains abacuses, making it possible to identify the exact color of the sensor, and to deduce from this color the concentration of the gaseous chemical pollutant, in particular the volatile organic compound, present in the room.
  • the mobile application or the electronic chip is capable of processing the data, in particular the image, obtained by the optical recording means and communicating with the database.
  • the system comprises at least one display or transmission means connected to the mobile application or to the electronic chip.
  • the at least one display or transmission means is not limited to the at least one display or transmission means
  • the at least one display or transmission means is not limited to the at least one display or transmission means
  • the presence and the disposition of the different zones, including the zone including the QR code, have the function of allowing the correction of the geometry of the shooting. Indeed, when shooting, an angle can be formed between the optical recording means and the card or medium involving a slight modification of the dimensions of the card or the medium.
  • the support comprising the gaseous chemical pollutant sensor, at least one colorimetric marker and, optionally, a barcode and a moisture detector, is packaged in a package.
  • the packaging of the support is impermeable to moisture, light and / or gases.
  • the packaging comprises at least one system as described above, said packaging being impervious to moisture, light and / or gases.
  • This packaging makes it possible to prevent the degradation or pollution of the system according to the invention by humidity, light and / or gases before it is used.
  • the support is conditioned under nitrogen.
  • the package comprises a notice (user manual).
  • the package comprises a humidity detector.
  • the humidity detector is placed in an independent packaging.
  • the humidity detector is placed on the support; especially on the map.
  • the support comprises at least two sensors, preferably 3, 4, 5, 6 sensors, each sensor being packaged in an individual package, the 2, 3, 4, 5, 6 individual packages being placed in a box. case.
  • the packaging or packaging comprises several supports, said supports being each separately packaged.
  • the humidity sensor comprises at least three reaction zones with the ambient air. These zones make it possible to know qualitatively the humidity of the room. Each zone corresponds to a particular value of humidity.
  • the humidity sensor comprises 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 zones of determination of humidity.
  • the humidity sensor is of the type marketed by 3M under the name Humidity indicator card.
  • the support comprising the sensor is embedded in a device, in particular in a reader, in a ventilation device or in an air purification device.
  • the support comprises at least one electronic component, in particular an integrated circuit also called an electronic chip.
  • the medium comprises a digital integrated circuit, preferably a digital signal microprocessor.
  • the support comprises a chip and a Red Green Blue sensor.
  • the embedded system comprises a light source, for example a white LED, illuminating the sensor, and a means of optical recording of the color of the sensor.
  • the optical recording means is a Red Green Blue sensor.
  • the integrated circuit performs all the functions mentioned above for the mobile application.
  • the embedded system comprises a sensor according to the invention, a light source and a Red Green Blue sensor.
  • the embedded system comprises a protective film between the light source and the Red Green Blue sensor to avoid direct exposure.
  • the embedded system comprises a mask for protection against interference.
  • the system according to the invention further comprises a database of tips, which are related to the identified color of the sensor, and sent by the mobile application to the user.
  • tips include the ventilation of the enclosed environment, the eradication of a source of gaseous chemical pollutants such as VOCs or the use of a purifier.
  • tips can also be presented in the form of links to websites presenting products whose quality has been certified.
  • the system according to the invention further comprises a display or transmission means connected to the mobile application or to the electronic chip.
  • the display means is configured to display the concentration of gaseous chemical pollutant and / or advice extracted from the advice database.
  • the transmission means is configured to transmit the estimated concentration value of the gaseous chemical pollutant, in particular VOC.
  • the invention also relates to a method for determining the concentration of a gaseous chemical pollutant; preferably, a volatile organic compound, in a closed environment, implementing the system described above comprising a mobile application or an electronic chip that: a. analyzing a first optical record of the medium comprising the sensor; b. analyzing a second optical record of the same medium comprising the sensor at the expiration of a duration "t";
  • the steps of analyzing a first optical recording of the medium comprising the sensor and analyzing a second optical recording of the same medium comprising the sensor at the expiration of a duration "t" comprise a calibration step, preferably a step of adjusting the white balance, the contrast and / or the quality of the color.
  • the method according to the invention further comprises the step of evaluating the quality of the image analyzed and, if necessary, requiring a new optical recording.
  • the method according to the invention further comprises the step of taking into account parameters that can influence the results, for example, and in a nonlimiting manner, the temperature of the enclosed environment, the environmental pressure. , the presence and age of the furniture, the volume of the enclosed environment, the presence of ventilation, heating or air conditioning, the number of doors or windows.
  • the invention has many advantages, including that of allowing a quick test, reliable and very energy efficient.
  • the invention also relates to a method of using the system for determining the concentration of a gaseous chemical pollutant, preferably a volatile organic compound, in a closed environment, comprising the following steps:
  • the support including the sensor and, where appropriate, the moisture detector
  • the first recording is made between 5 and 90 minutes after the deconditioning of the support, in particular of the card.
  • the application is provided by downloading using the barcode, preferably using the QR code, provided on the packaging or the notice.
  • the code located on the support serves to identify the sensor unitarily.
  • the method of use according to the invention further comprises the preliminary step, before opening the packaging in which is the support, to prepare the closed environment to be measured and the optical recording conditions. .
  • the method of use according to the invention further comprises the step of determining the humidity of the enclosed environment.
  • the optical recording is performed at a time when there is a good brightness in the enclosed environment.
  • the support is placed at a light source, for example a window, preferably without direct exposure to sunlight.
  • the duration "t" ranges from 2h to 48h. Preferably, the duration "t" is equal to 24 hours.
  • Figure 1 is a top view of the system according to the invention.
  • Figure 2 illustrates the onboard sensor according to the invention.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the invention in which a support 1 carries a sensor 2, which is a functionalized nanoporous specific absorbent material.
  • the support 1 is a card-type support.
  • the sensor 2 is positioned on this support 1 in a central square 3 comprising in its center a rectangle 4 delimiting a zone intended to receive the sensor 2.
  • the sensor 2 is fixed by gluing, with a glue not releasing any VOC, for example a hydrocyanic glue.
  • the support further comprises four colorimetric markers of square shape 5A, 5B, 5C, 5D of different colors: for example a yellow square (represented by the hatched square), a white square, a gray square and a black square whose order placement is irrelevant.
  • colorimetric markers of square shape 5A, 5B, 5C, 5D of different colors: for example a yellow square (represented by the hatched square), a white square, a gray square and a black square whose order placement is irrelevant.
  • the sensor 2 is a formaldehyde sensor which evolves in a range of yellows and at least one of the squares 5A, 5B, 5C, 5D is yellow pantone color for the purpose of evaluating the color evolution of the sensor with a immutable witness in the color gamut.
  • the white, gray and black squares are used to adjust to the actual color temperature ie recalibrate the color to erase the differences due to the optical recorder or lighting.
  • the support 1 further comprises a QR code 6 which serves to identify the sensor unitarily, and in particular to identify the sensor in the database.
  • the squares 5A, 5B, 5C, 5D and the QR code 6 are positioned on the support 1 in such a way that they make it possible to correct the geometry of the shooting, if necessary. Indeed, when shooting, an angle can be formed between the optical recording means and the card involving a slight modification of the dimensions of the card.
  • the support further comprises one or more other squares 5E which are positioned relative to squares 5A, 5B, 5C, 5D and QR code 6 in such a way that they make it possible to evaluate a possible inclination when taking view.
  • Example 2 Example of using the card
  • the user buys a card, which is supplied in a nitrogen package.
  • a user's manual is provided with the card.
  • the notice states that the card must be used in connection with a smartphone and a humidity detector, and asked the user to download the mobile application.
  • the notice specifies to the user that he must take a picture within a few minutes of the exposure of the card to the ambient air, preferably from S to 90 minutes after the opening of the packaging.
  • the shooting conditions are specified on the instructions. To optimize the shooting, it is desirable to choose a moment of the day when there is a good brightness for the photo, and to place the target at the edge of a window without direct sunlight. It is also necessary not to use a flash to avoid overexposure. Indeed, an exposure to the flash or to a source of light implies a spatial inhomogeneity of the illumination.
  • the user tests the humidity of the enclosed environment in which the VOC concentration is measured.
  • the application goes into photo mode and the user takes a picture of the target.
  • the application checks whether the photo is of poor quality or not, that is to say, if it is too blurry, not straight enough, with colors too dark, with too light colors, bad colors. If this is the case, the application may ask to repeat the operation of taking the initial picture which is a reference picture. Then, the application reports that you will be asked in 24h to take the final photo and complete the test.
  • the application requests the visible estimate on the humidity detector then, asks to take a second photo, final, under the same conditions as the first photo.
  • the application calculates the pollutant from both photos.
  • the application will seek to determine the parameters that can influence the results such as the temperature of the enclosed environment, the environmental pressure, the furniture and its age, the volume of the room, the presence of a ventilation, the number of doors, windows and among this number, those that are open.
  • FIG. 2 illustrates an embedded system according to the invention.
  • the on-board system includes a device, in particular in a reader, a ventilation device or an air purification device, a support 1 comprising a sensor 2, a white LED 7 illuminating the sensor 2 and a sensor Red Green Blue 8 for capturing the sensor light 2.
  • the embedded system also comprises a protective film 9 separating the white LED 7 from the Red Green Blue 8 sensor, in order to avoid the direct exposure of the Red Green Blue sensor 8.
  • the onboard system further comprises a white surface 10 on the back of the support 1 and a mask for protection against interference 11.

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Abstract

La présente invention concerne le domaine du contrôle de la qualité de l'air. Plus précisément, l'invention concerne un système d'identification de la présence de polluants chimiques gazeux, de préférence de composés organiques volatils, dans un environnement clos, ledit système comprenant : - un support (1); - un capteur de polluant chimique gazeux (2); et - au moins un repère colorimétrique (5A, 5B, 5C, 5D, 5E) d'une couleur prédéterminée situé sur le support.

Description

SYSTÈME DE CONTRÔLE DE LA QUALITÉ DE L'AIR DANS UN
ENVIRONNEMENT CLOS
DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine du contrôle de la qualité de l'air. Plus précisément, l'invention s'intéresse à l'identification de la présence de polluants chimiques gazeux tels que des composés organiques volatils, dans un environnement clos, et à la détermination de leur concentration.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Les composés organiques volatils se trouvent sous forme gazeuse dans l'atmosphère. Ils constituent une famille de produits très large et incluent par exemple le benzène, l'acétone, le perchloroéthylène, ou encore les aldéhydes. La volatilité de ces produits leur confère l'aptitude de se propager plus ou moins loin de leur lieu d'émission, entraînant ainsi des impacts directs et indirects sur leur environnement.
En particulier, les aldéhydes tels que le formaldéhyde, comptent parmi les polluants chimiques domestiques les plus abondants. Leurs sources sont extrêmement nombreuses. Les sources principales d'émission des aldéhydes se trouvent à l'intérieur des habitations et sont très diverses : les résines et les colles servant à fabriquer les bois agglomérés, les panneaux de particules et les contreplaqués ; les mousses isolantes urée-formol utilisées comme isolant thermique dans les murs et les cloisons ; les revêtements textiles, papiers peints, peintures, cuirs... Compte tenu des effets nocifs de tels polluants chimiques sur la santé publique, il apparaît nécessaire de diagnostiquer l'air ambiant des bâtiments d'habitation, et d'évaluer leur nocivité. II existe déjà plusieurs méthodes bien connues pour déterminer l'état de saturation en formaldéhyde d'une pièce :
1. des méthodes de chromatographie en phase liquide ;
2. des tubes indicateurs colorimétriques ; 3. des cellules électrochimiques ;
4. des méthodes colorimétriques associées à des lecteurs optiques.
Les méthodes de chromatographie en phase liquide imposent une étape d'analyse en laboratoire et un équipement complexe. En conséquence, elles sont longues et coûteuses. Les tubes indicateurs colorimétriques s'avèrent peu adaptés pour un usage domestique : ils ont un seuil de détection trop élevé pour des applications dans un environnement clos tel qu'une pièce.
Les cellules électrochimiques sont également peu sélectives et donc peu adaptées : elles ont un seuil de détection supérieur à la valeur limite d'exposition, considérée comme polluante, dans les maisons d'habitation.
Les méthodes colorimétriques impliquent, après changement de couleur d'un capteur, une mesure par un analyseur ou un indicateur colorimétrique. Ces techniques peuvent être coûteuses et peu pratiques d'utilisation.
A titre d'exemple, la demande de brevet WO 2015/009792 décrit un système colorimétrique de mesure et de détection du dioxyde de carbone comprenant un indicateur colorimétrique changeant de couleur en fonction de la concentration en dioxyde de carbone. Ce système comprend une source lumineuse et au moins une photodiode permettant de détecter la lumière réfléchie par l'indicateur colorimétrique. Le document US 2006/0008919 divulgue également un détecteur de la présence d'un gaz cible par l'intermédiaire d'un indicateur colorimétrique changeant de couleur en présence dudit gaz cible. Le détecteur comprend une source lumineuse et trois capteurs de couleurs : rouge, vert et bleu configurés pour recevoir la lumière réfléchie par l'indicateur colorimétrique. Tous ces détecteurs nécessitent une source lumineuse calibrée afin de détecter précisément le changement de couleur du capteur. Une telle source lumineuse est coûteuse et nécessite une maintenance régulière.
Ainsi, les méthodes de l'art antérieur ne sont :
- soit pas adaptées aux mesures en environnement clos ;
- soit requièrent un équipement ou un protocole long et coûteux. L'utilisateur cherchant une information fiable et facile à mettre en œuvre, sur la présence ou l'absence d'une quantité nocive de formaldéhyde dans un environnement clos, est actuellement dépourvu de solution adaptée aussi bien à un usage domestique qu'à un usage industriel, et qui propose des solutions simples et adaptées à la situation.
RÉSUMÉ
La présente invention fourni un système d'identification de la présence d'au moins un polluant chimique gazeux dépourvu de source lumineuse. Le système selon l'invention fonctionne simplement à la lumière ambiante. En particulier, la présente invention concerne un système d'identification de la présence d'au moins un polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, ledit système comprenant :
- un support ;
- un capteur de polluant chimique gazeux rendu solidaire du support ; ledit capteur changeant de couleur en fonction de la concentration en polluant chimique gazeux et du temps d'exposition ;
- au moins un repère colorimétrique d'une couleur prédéterminée situé sur le support.
Selon un mode de réalisation, au moins un repère colorimétrique est d'une couleur correspondant à la couleur du capteur en présence d'au moins un polluant chimique gazeux, de préférence en présence d'un composé organique volatil.
Selon un mode de réalisation, au moins un repère colorimétrique est de couleur blanche, de couleur noir et/ou de couleur grise. Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre au moins un code-barres, de préférence situé sur le support. Selon un mode réalisation, le support est de forme parallélépipédique, préférentiellement un parallélépipède rectangle.
Selon un mode de réalisation, le système comprend un détecteur d'humidité et/ou de température, de préférence situé sur le support. Selon un mode de réalisation, le système ne comprend pas de source lumineuse. Selon un mode de réalisation, le support n'émet pas de polluant chimique gazeux.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre un moyen d'enregistrement optique apte à obtenir une vue du capteur ou de l'ensemble formé par le capteur et son support.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre une application mobile ou une puce électronique. Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique comprend au moins une base de données, utile pour la détermination de la couleur du capteur et pour la détermination de la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos considéré. Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre au moins un moyen d'affichage ou de transmission.
Ainsi, la présente invention concerne également un système d'identification de la présence d'au moins un polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, ledit système comprenant :
- un support n'émettant pas de polluant chimique gazeux ;
- un capteur de polluant chimique gazeux rendu solidaire du support ; ledit capteur changeant de couleur en fonction de la concentration en polluant chimique gazeux et du temps d'exposition ;
- au moins un repère colorimétrique correspondant à la gamme de longueurs d' onde absorbées par le capteur ;
- optionnellement, un détecteur d'humidité ;
- une application mobile ou une puce électronique ;
- un moyen d'enregistrement optique apte à obtenir une vue du capteur ou de l'ensemble formé par le capteur et son support, ledit moyen d'enregistrement optique étant connecté à l'application mobile ou à la puce électronique ;
- au moins une base de données, utile pour la détermination de la couleur exacte du capteur enregistré et pour la détermination de la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos considéré ; ladite au moins une base de données étant connectée à l'application mobile ou à la puce électronique ; et - au moins un moyen d'affichage ou de transmission connecté à l'application mobile ou à la puce électronique.
Selon un mode de réalisation, le polluant chimique gazeux est un composé organique volatil (COV), de préférence un aldéhyde ; plus préférentiellement le formaldéhyde. Selon un mode de réalisation, le capteur comprend un matériau absorbant spécifique nanoporeux fonctionnalisé avec au moins une molécule sonde capable de réagir en présence du polluant chimique gazeux ; de préférence capable de réagir en présence d'un composé organique volatil.
Selon un mode de réalisation, la molécule sonde est choisie parmi les énaminones et les couples β-dicétone amine, les imines et les hydrazines, ou les sels dérivés de ces composés.
Selon un mode de réalisation, le matériau absorbant est un composé obtenu par un procédé sol-gel ; de préférence le matériau absorbant est de forme parallélépipédique.
La présente invention concerne en outre un procédé pour la détermination d'un niveau de concentration d'un polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, mettant en œuvre un système selon l'invention comprenant les étapes suivantes :
a. l'analyse d'un premier enregistrement optique du support comprenant le capteur ; b. l'analyse d'un second enregistrement optique du même support comprenant le capteur à l'expiration d'une durée « t » ;
c. la comparaison entre le premier et le second enregistrement optique ;
d. le calcul d'une distance colorimétrique ;
e. l'analyse de ladite distance colorimétrique en relation avec une base de données et la détermination de la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos ; et optionnellement
f. l'affichage ou la transmission de la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos. La présente invention concerne également un procédé pour la détermination d'un niveau de concentration d'un polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, mettant en œuvre un système selon l'invention, comprenant une application mobile ou une puce électronique qui :
a. analyse un premier enregistrement optique du support comprenant le capteur ; b. analyse un second enregistrement optique du même support comprenant le capteur à l'expiration d'une durée « t » ;
c. compare le premier et le second enregistrement optique ;
d. calcule une distance colorimétrique ;
e. analyse ladite distance colorimétrique en relation avec la base de données et détermine la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos ; et
f. affiche ou transmet la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos.
Selon un mode de réalisation, les étapes d'analyse d'un premier enregistrement optique du support comprenant le capteur et d'analyse d'un second enregistrement optique du même support comprenant le capteur à l'expiration d'une durée « t » comprennent une étape de calibration, de préférence une étape de réglage de la balance des blancs, du contraste et/ou de la qualité de la couleur du repère colorimétrique.
La présente invention concerne également une méthode d'utilisation du système selon l'invention, en vue de la détermination de la concentration d'un polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, comprenant les étapes suivantes :
a. fournir le support comprenant le capteur et, le cas échéant, le détecteur d'humidité ;
b. placer le support comprenant le capteur dans l'environnement clos à mesurer ; c. effectuer un premier enregistrement optique du support comprenant le capteur ; d. effectuer un second enregistrement optique du support comprenant le capteur, à l'expiration d'une durée « t » ; e. déterminer le niveau de concentration du polluant chimique gazeux selon le procédé de l'invention.
La présente invention concerne en outre une méthode d'utilisation du système selon l'invention, en vue de la détermination de la concentration d'un polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, comprenant les étapes suivantes :
a. fournir le support comprenant le capteur et, le cas échéant, le détecteur d'humidité ;
b. fournir l'application mobile ou la puce électronique ;
c. placer le support comprenant le capteur dans l'environnement clos à mesurer ; d. effectuer un premier enregistrement optique du support comprenant le capteur ; e. effectuer un second enregistrement optique du support comprenant le capteur, à l'expiration d'une durée « t » ;
f. déterminer le niveau de concentration du polluant chimique gazeux selon le procédé de l'invention.
La présente invention concerne également un conditionnement comprenant au moins un système selon l'invention, ledit conditionnement étant étanche à l'humidité, à la lumière et/ou aux gaz.
La présente invention concerne également un système embarqué comprenant un dispositif, tel qu'un dispositif de ventilation ou de purification d' air, dans lequel est monté solidaire au moins un système selon l'invention.
DÉFINITIONS
Dans la présente invention, les termes ci-dessous sont définis de la manière suivante : - « Abaque » : table de calcul susceptible de donner directement la concentration en polluants chimiques gazeux, tels que les COV, d'un environnement clos à partir d'une couleur enregistrée optiquement, ou d'une différence entre deux couleurs enregistrées optiquement.
- « Aldéhyde » : composé chimique ayant au moins un groupe -CO-H. « Alcool » : composé chimique ayant au moins un groupe -OH.
« Application mobile » : logiciel applicatif ; programme autonome conçu pour être téléchargé et exécuté sur un terminal mobile, comme un smartphone ou une tablette tactile.
La « balance des blancs » est une étape d'étalonnage permettant d'adapter la dominante de couleur à l'éclairage ambiant.
Le « contraste » mesure l'étendue de la luminosité d'une image.
« Code-barres » : au sens de la présente invention, le terme « code-barres » inclut les codes-barres à une dimension (1D) et les codes-barres à deux dimensions (2D, également nommés « codes-carrés »). Selon un mode de réalisation, les codes-carrés sont choisis parmi les codes de type « QR code » (abréviation de « Quick Response ») ou de type « Datamatrix ». Selon un mode de réalisation, le code de type « Datamatrix » est un « Flash code ». Les codes-carrés sont constitués de modules noirs disposés dans un carré à fond blanc. L'agencement de ces points définit l'information que contient le code. Le contenu des codes-carrés peut être décodé rapidement après avoir été lu par un lecteur de code-barres adapté, du type de ceux contenus dans les terminaux mobiles, téléphones mobiles de type smartphones, ou tablettes.
« Colorimétrie » : méthode d'analyse d'échantillons colorés.
« Composé Organique Volatil » ou « COV » : tout composé organique, à l'exclusion du méthane, ayant une pression de vapeur supérieure ou égale à 0,01 kPa à une température de 293,15 K (20°C) ou ayant une volatilité correspondante dans des conditions d'utilisation particulières (pression et température). Les COV incluent notamment les aldéhydes tels que le formaldéhyde ; les hydrocarbures tels que l'éthane, le propane, le butane, le benzène ; les alcools tels que l'éthanol ; l'acétone ; ou encore le perchloroéthylène. Selon la présente invention, les COV peuvent être d'origine naturelle ou provenir d'activités humaines.
« Couleur Pantone » : couleur du Nuancier Pantone, également appelé Pantonier, qui comporte huit cents tonalités différentes. - « Environnement clos » : volume délimité par des parois créant une coupure physique entre l'air extérieur et l'air contenu dans le volume, et dans lequel l'air extérieur n'est pas circulant. En particulier, peut être défini comme un environnement clos au sens de la présente invention une pièce, un entrepôt, un bureau, une chambre ou plus généralement un milieu fermé, dans lequel l'air extérieur n'est pas circulant.
- « Espace colorimétrique » ou « Espace de couleur » : représentation des couleurs dans un système de synthèse des couleurs sous la forme de triplets. Chaque couleur de lumière peut donc être caractérisée par un point dans un espace à trois dimensions.
- « Formaldéhyde » : composé organique de formule HCHO. - « Molécule sonde » : tout composé chimique organique portant une fonction réactive permettant de réagir avec un polluant chimique gazeux et conduisant à au moins une modification de ses propriétés physico-chimiques, détectable par colorimétrie. Selon un mode de réalisation préféré, la molécule sonde est particulièrement adaptée pour la réaction avec un aldéhyde ; de préférence, avec le formaldéhyde. « Niveau de concentration » : gamme de concentration à laquelle, suivant ses valeurs bornes, il est fait référence par un mot générique du type « faible », « normale » ou « élevée ».
- « Solidaire » : assemblé, lié, fixé de manière non amovible sans intervention volontaire. - « Spectrophotomètre » : appareil de mesure de l'absorbance d'une solution à une longueur d'onde donnée ou sur une région donnée du spectre réglée en fonction de la substance dont on veut connaître la concentration.
- « Zone » : partie d'un espace délimitée spatialement.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
La présente invention propose une nouvelle solution, utilisable facilement sur le site de mesure, de contrôle de la qualité de l'air, de l'identification de la présence de polluants chimiques gazeux ; en particulier, des composés organiques volatils, ou de la gestion d'une pollution induite par ce(s) polluant(s), dans un environnement clos.
La présente invention s'intéresse à différents polluants chimiques gazeux, notamment à des composés organiques volatils ; de préférence, au formaldéhyde. Dans un premier aspect, l'invention a pour objet un système d'identification, dans un environnement clos, de la présence d'au moins un polluant chimique gazeux et le cas échéant, de la gestion d'une pollution induite par ce polluant, qui comprend :
- un support ;
- un capteur de polluant chimique gazeux rendu solidaire du support ; ledit capteur changeant de couleur en fonction de la concentration en polluant chimique gazeux et du temps d'exposition ;
- au moins un repère colorimétrique d'une couleur prédéterminée situé sur le support.
Selon un mode de réalisation préféré, l'invention a pour objet un système d'identification, dans un environnement clos, de la présence d'au moins un composé organique volatil (COV) et le cas échéant, de la gestion d'une pollution par ledit COV, qui comprend :
- un support ;
- un capteur de polluant chimique gazeux rendu solidaire du support ; ledit capteur changeant de couleur en fonction de la concentration en COV et du temps d'exposition ;
- au moins un repère colorimétrique d'une couleur prédéterminée situé sur le support.
Selon un mode de réalisation, le COV est un aldéhyde ; de préférence, le formaldéhyde.
Selon un mode de réalisation, le système ne comprend pas de source lumineuse. L'absence de source lumineuse permet avantageusement de fournir un système d'identification de la présence d'au moins un polluant chimique gazeux particulièrement simple, ne nécessitant pas de maintenance. Afin de se passer de source lumineuse, le système selon la présente invention comprend au moins un repère colorimétrique d'une couleur prédéterminée situé sur le support. Cedit au moins un repère colorimétrique permet d'effectuer une calibration a posteriori, par exemple dans une application mobile ou une puce électronique. Selon un mode de réalisation, le système selon l'invention ne comprend pas de colorimètre indépendant.
Selon un mode de réalisation, le système selon l'invention ne comprend pas de colorimètre extérieur.
Selon un mode de réalisation, le système selon l'invention ne comprend pas de spectrophotomètre indépendant.
Selon un mode de réalisation, le capteur permet de piéger un polluant chimique gazeux. Selon un mode de réalisation préféré, le capteur permet de piéger un composé organique volatil ; de préférence, un aldéhyde ; plus préférentiellement, du formaldéhyde. Avantageusement, le capteur comprend un matériau absorbant poreux capable de piéger le polluant chimique à la fois sur la surface externe et à l'intérieur des pores du matériau. Ainsi, le capteur présente une sensibilité de détection vis-à-vis des polluants chimiques gazeux, améliorée et reproductible.
Selon un mode de réalisation, le capteur comprend un matériau absorbant spécifique. Selon un mode de réalisation, le capteur comprend un matériau absorbant poreux. Selon un mode de réalisation, le capteur comprend un matériau absorbant nanoporeux. Selon un mode de réalisation, le capteur est constitué d'un matériau absorbant poreux ; de préférence, nanoporeux.
Selon un mode de réalisation, le matériau absorbant poreux est un matériau obtenu par un procédé sol-gel. Selon un mode de réalisation, le matériau absorbant poreux est obtenu selon l'un des procédés de synthèse décrit dans F 2 890 745.
Selon un mode de réalisation, le matériau absorbant poreux est fonctionnalisé avec au moins une molécule sonde capable de réagir en présence d'un polluant chimique gazeux ; de préférence, avec un composé organique volatil (COV) ; plus préférentiellement, avec un aldéhyde ; plus préférentiellement, avec du formaldéhyde.
Selon un mode de réalisation, la molécule sonde réagit spécifiquement avec un polluant chimique gazeux ; de préférence, avec un composé organique volatil (COV) ; plus préférentiellement, avec un aldéhyde ; plus préférentiellement, avec du formaldéhyde.
Selon un mode de réalisation, le matériau absorbant est fabriqué par un procédé sol-gel.
Selon un mode de réalisation, le matériau absorbant est de forme parallélépipédique.
Selon un mode de réalisation, le matériau absorbant comprend un matériau absorbant spécifique nanoporeux fonctionnalisé avec au moins une molécule sonde qui est capable de réagir avec une fonction aldéhyde. Selon un mode de réalisation, la molécule sonde est choisie parmi les énaminomes, les énaminones et les couples β-dicétone amine, les imines et les hydrazines, ou les sels dérivés de ces composés. Selon un mode de réalisation, le composé organique volatil est le formaldéhyde.
Avantageusement, le matériau absorbant change de couleur en fonction de la concentration en polluant chimique gazeux. Ainsi, lorsque le capteur de l'invention entre en contact avec un polluant chimique gazeux, le capteur change de couleur et absorbe une longueur d'onde lumineuse dont l'intensité est proportionnelle à la concentration en polluant spécifiquement absorbé par ledit capteur dans le temps. En particulier, lorsque le capteur est mis en contact d'aldéhyde tel que le formaldéhyde, le capteur absorbe la lumière ambiante dans une gamme de longueur d'onde donnée et réfléchit dans une gamme de longueur d'onde correspondant au jaune, et l'intensité est fonction de la concentration en aldéhyde absorbé et du temps d'exposition.
Le capteur est placé ou fixé sur un support, et est de préférence rendu solidaire du support par tout moyen approprié. Suivant un mode de réalisation, le capteur est fixé au support par collage, avec une colle ne dégageant pas de polluant chimique gazeux ; de préférence, ne dégageant pas de COV ; tel que par exemple, une colle cyanhydrique.
Dans premier un mode de réalisation, le support est rigide. Dans un second mode de réalisation, le support est souple. Selon un mode de réalisation, le support n'est pas sensible à l'humidité.
Selon un mode de réalisation, le support n'émet pas de polluant chimique gazeux.
Selon un mode de réalisation, le support n'émet pas de COV.
Selon un mode de réalisation, le support est magnétique. Selon un mode de réalisation, le support est un support plan adhésif, sur l'une ou l'autre de ses faces.
Selon un mode de réalisation, le support est en papier, papier plastifié, carton, polymère.
Selon un mode de réalisation, le support comprend au moins un code d'identification, notamment un code-barres ; de préférence un code-carré ; plus préférentiellement un QR code. Ce code d'identification, notamment ce code-barres ; de préférence ce code-carré, plus préférentiellement ce QR code permet d'identifier unitairement le support. Selon un mode de réalisation, le support comprend 2 codes d'identification, notamment 2 codes- barres ; de préférence 2 codes-carré ; plus préférentiellement 2 QR codes. Le premier code d'identification permet d'identifier le support ; et le second code d'identification permet de télécharger l'application mobile associée au support et au capteur.
Selon un mode de réalisation le support est d'une couleur uniforme.
Selon un mode de réalisation le support est d'une couleur claire et constante.
Selon un mode de réalisation, le support est une carte.
Selon un mode de réalisation, le support est une carte configurée pour être exposée aux polluants chimiques gazeux, notamment aux COV. Par carte, il est entendu un support plat, préférentiellement de forme parallélépipédique, plus préférentiellement un parallélépipède rectangle.
Selon un mode de réalisation, le au moins un repère colorimétrique se situe sur le support.
Selon un mode de réalisation, le support constitue un espace colorimétrique, dans lequel se trouve le capteur. Dans ce mode de réalisation, le support présente 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ou 10 zones, dont au moins une est colorée. La coloration d'au moins une zone permet de créer un témoin coloré pour évaluer l'évolution de la couleur du capteur. Avantageusement, au moins une zone a une forme géométrique. La forme géométrique peut être un cercle, un carré, un triangle, un rectangle. Selon un mode de réalisation, toutes les zones sont de forme géométrique identique. Dans un autre mode de réalisation, au moins deux zones ont des formes géométriques différentes.
Selon un mode de réalisation, au moins un repère colorimétrique est d'une couleur correspondant à la couleur du capteur en présence d'au moins un polluant chimique gazeux, de préférence en présence d'un composé organique volatil. Par correspondant, il faut entendre égale, proche ou sensiblement proche.
Selon un mode de réalisation, au moins un repère colorimétrique est de couleur blanche ou de couleur sensiblement proche de la couleur blanche. Selon un mode de réalisation, au moins un repère colorimétrique est de couleur noire ou de couleur sensiblement proche de la couleur noire. Selon un mode de réalisation, au moins un repère colorimétrique est de couleur grise ou de couleur sensiblement proche de la couleur grise.
Selon un mode de réalisation, le support comprend au moins deux zones :
- au moins une zone témoin ;
- une zone sur laquelle est placé ou fixé le capteur.
Selon un mode de réalisation, la zone témoin est d'une couleur correspondant à la couleur du capteur en présence d'au moins un polluant chimique gazeux, de préférence en présence d'un composé organique volatil.
Selon un mode de réalisation, le support comprend au moins trois zones :
- au moins une zone de couleur blanche ou noire ;
- au moins une zone témoin ;
- une zone sur laquelle est placé ou fixé le capteur.
Selon un mode de réalisation, le support contient cinq zones :
- une zone de couleur blanche ;
- une zone de couleur noire ; - une zone de couleur grise neutre, de préférence gris pantone 424C ;
- une zone témoin de couleur jaune, de préférence jaune pantone 108C ; et
- une zone sur laquelle est placé ou fixé le capteur.
Selon un mode de réalisation, les couleurs des zones du support sont des couleurs référencées et/ou calibrées dans des nuanciers. Selon un mode de réalisation, les couleurs des zones du support sont des couleurs Pantone. Selon un mode de réalisation, les couleurs des zones du support sont des couleurs RAL.
Selon un mode de réalisation, l'invention comprend un moyen d'enregistrement optique du capteur, permettant d'acquérir un enregistrement, par exemple une image ou une photographie du capteur ou de l'ensemble formé par le capteur et son support. Selon un mode de réalisation, le moyen d'enregistrement optique est une caméra. Selon un mode de réalisation, le moyen d'enregistrement optique est un appareil photo. Selon un mode de réalisation, le moyen d'enregistrement optique est un capteur comprenant au moins une photodiode, de préférence un capteur de type CMOS (« Complementary Metal- Oxide-Semiconductor »). Selon un mode de réalisation, le moyen d'enregistrement optique est inclu dans un ordinateur personnel, qui est de préférence un terminal mobile (téléphone intelligent, dit « smartphone » ou tablette tactile) de type IOS ou Android.
Ce moyen d'enregistrement optique permet d'acquérir un enregistrement de l'ensemble du capteur ou de l'ensemble formé par le capteur et son support. Ainsi, selon la présente invention les données sont obtenues sur une surface bien plus importante que dans les systèmes de l'art antérieur analysant le changement de couleur en un point donné.
Selon la présente invention, le moyen d'enregistrement optique n'est pas un moyen d'enregistrement optique calibré nécessitant une maintenance régulière. Au contraire, le moyen d'enregistrement optique selon la présente invention peut être un capteur de type CMOS bien connu en tant que tel de l'homme de l'art.
Selon un mode de réalisation, le système comprend une application mobile ou une puce électronique. Afin de calibrer chaque prise de vue du capteur ou de l'ensemble formé par le capteur et son support, la couleur prédéterminée de chaque repère est enregistrée dans l'application mobile ou la puce électronique et comparée à l'image du même repère colorimétrique prise par le moyen d'enregistrement optique.
Une étape de calibration ou étalonnage est alors réalisée. En particulier, une étape de réglage de la balance des blancs, du contraste et ou de la qualité de la couleur du au moins un repère colorimétrique.
Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique règle la balance des blancs en utilisant le repère colorimétrique gris.
Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique règle le contraste en utilisant les repères colorimétriques noir et blanc. Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique contrôle la qualité de la couleur en utilisant le repère colorimétrique correspondant à la couleur du capteur en présence d'au moins un polluant chimique gazeux. En particulier en calculant une distance colorimétrique entre la couleur du repère colorimétrique telle qu'enregistrée avec le moyen optique et la couleur prédéterminée du repère colorimétrique correspondant à la couleur du capteur en présence d'au moins un polluant chimique gazeux.
Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique comprend au moins une base de données, utile pour la détermination de la couleur du capteur et pour la détermination de la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos considéré. Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique analyse un premier enregistrement pris au moyen de l'enregistreur optique et le classifie comme enregistrement de référence. Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique comprend un système expert d'analyse de l'enregistrement. Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique affiche l'enregistrement et une demande de validation de l'enregistrement, ou une demande de refaire un enregistrement. Au bout d'un temps t, l'application mobile ou la puce électronique envoie une notification de prendre une seconde photo et d'indiquer une donnée d'humidité de l'environnement clos. Dans le mode de réalisation de l'invention où le système comprend un détecteur d'humidité, l'application mobile comprend de préférence un système d'analyse de l'humidité détectée par le détecteur d'humidité.
Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique comprend un système d'analyse du volume de l'environnement clos dans lequel est placé le capteur, après avoir été déconditionné.
Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique comprend un système d'analyse de conditions environnementales s 'appliquant au capteur déconditionné (notamment saison, météo, présence ou absence de chauffage ou de climatisation, volume de la pièce, présence ou non de ventilation). Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique comprend un système de ségrégation ou de tri des images optiques enregistrées par le moyen d'enregistrement optique, et un moyen de communication avec l'utilisateur, pour lui demander le cas échéant d'enregistrer à nouveau une image optique.
Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique est apte à comparer deux enregistrements optiques qui lui ont été soumis successivement pour un environnement clos donné, et à évaluer le différentiel de couleur ou différence colorimétrique du capteur entre les deux images optiques.
La méthode de comparaison de deux couleurs est bien connue de l'homme de l'art. En effet, celle-ci nécessite un calcul qui permet de trouver la différence entre deux couleurs faisant intervenir deux points, dans un espace à trois dimensions : la distance entre deux points (aussi appelée distance colorimétrique) est la différence de couleur. Les trois dimensions de l'espace sont remplacées par les trois couleurs primaires : rouge, vert, bleu. Toutes les couleurs sont une combinaison de ces trois couleurs primaires.
Selon un mode de réalisation, la méthode de comparaison de deux couleurs est choisie parmi les méthodes ayant comme référentiel CIE Lab ou HSV. Selon un mode de réalisation préféré, la méthode de comparaison de deux couleurs utilise le référentiel HSV (Hue Saturation Value ou « Teinte Saturation Valeur », TSV). Le référentiel HSV est un système de gestion de couleurs basée sur la perception des couleurs et fait appel à un espace 3D dans lequel les dimensions sont définies par la teinte, la saturation et la valeur. Le référentiel HSV est également nommé référentiel HSB (Hue Saturation Brightness). Dans le référentiel CIE LAb, le calcul en lui-même fait appel à l'espace à trois dimensions CIE Lab, formée par l'axe L (noir-blanc), l'axe a (vert - magenta) et l'axe b (jaune - bleu), qui correspond à la différence de sensation colorée. Plus la distance est grande et plus la différence de couleur est grande. Dans le cas contraire, moins la distance est grande et moins il y a de différence entre les deux nuances de couleur. Il s'agit alors, tout simplement, de remplacer leurs coordonnées CIE Lab dans l'équation algébrique suivante :
Figure imgf000020_0001
Selon un mode de réalisation, l'application est en connexion avec un serveur embarqué comprenant la base de données ou avec un serveur distant comprenant la base de données. Selon un mode de réalisation, Γ application mobile comprend un logiciel de détermination de la concentration en polluant chimique gazeux, en particulier en composé organique volatil, dans le capteur dont il a analysé une image optique, utilisant des informations contenues dans une base de données.
Selon un mode de réalisation, l'application mobile calcule la concentration en polluants chimiques gazeux ; optionnellement, l'application mobile affiche une évaluation de la concentration en composé(s) organique(s) volatil(s). Suivant un mode de réalisation, l'application mobile affiche l'un des trois éléments suivants : (1) air peu pollué ; par exemple, pour le formaldéhyde, moins de 30 microgrammes par mètre cube ; (2) air modérément pollué ; par exemple, pour le formaldéhyde, de 30 à 100 microgrammes par mètre cube ; (3) air à risque ; par exemple, pour le formaldéhyde, plus de 100 microgrammes par mètre cube. Selon un mode de réalisation, la base de données contient des abaques, permettant d'identifier la couleur exacte du capteur, et de déduire de cette couleur la concentration du polluant chimique gazeux, en particulier du composé organique volatil, présent dans la pièce. Selon un mode de réalisation, l'application mobile ou la puce électronique est apte à effectuer le traitement des données, notamment de l'image, obtenues par les moyens d'enregistrement optiques et de communiquer avec la base de données.
Selon un mode de réalisation, le système comprend au moins un moyen d'affichage ou de transmission connecté à l'application mobile ou à la puce électronique. Selon un mode de réalisation, la connexion entre l'application mobile ou la puce électronique et :
- le moyen d'enregistrement ;
- la au moins une base de données ; et/ou
- le au moins un moyen d'affichage ou de transmission
est une connexion sans fil.
Selon un mode de réalisation, la connexion entre l'application mobile ou la puce électronique et :
- le moyen d'enregistrement ;
- la au moins une base de données ; et/ou
- le au moins un moyen d'affichage ou de transmission
est une connexion filaire.
La présence et la disposition des différentes zones, y compris la zone comprenant le QR code, ont pour fonction de permettre la correction de la géométrie de la prise de vue. En effet, lors de la prise de vue, un angle peut se former entre le moyen d'enregistrement optique et la carte ou le support impliquant une légère modification des dimensions de la carte ou du support.
Selon un mode de réalisation, le support comprenant le capteur de polluants chimiques gazeux, au moins un repère colorimétrique et, optionnellement, un code-barres et un détecteur d'humidité, est conditionné dans un emballage. Selon un mode de réalisation l'emballage du support est étanche à l'humidité, à la lumière et/ou aux gaz.
Selon un mode de réalisation, le conditionnement comprend au moins un système tel que décrit précédemment, ledit conditionnement étant étanche à l'humidité, à la lumière et/ou aux gaz. Ce conditionnement permet d'empêcher la dégradation ou la pollution du système selon l'invention par l'humidité, la lumière et/ou les gaz avant son utilisation.
Selon un mode de réalisation, le support est conditionné sous azote.
Selon un mode de réalisation, l'emballage comprend une notice (mode d'emploi).
Selon un premier mode de réalisation, l'emballage comprend un détecteur d'humidité. Selon un second mode de réalisation, le détecteur d'humidité est placé dans un emballage indépendant. Selon un mode de réalisation, le détecteur d'humidité est placé sur le support ; en particulier sur la carte.
Selon un mode de réalisation, le support comprend au moins deux capteurs, de préférence 3, 4, 5, 6 capteurs, chaque capteur étant conditionné dans un emballage individuel, les 2, 3, 4, 5, 6 emballages individuels étant placés dans un étui.
Selon un mode de réalisation, l'emballage ou le conditionnement comprend plusieurs supports, lesdits supports étant chacun conditionné séparément.
Selon un mode de réalisation, le capteur d'humidité comprend au moins trois zones de réaction avec l'air ambiant. Ces zones permettent de connaître de manière qualitative l'humidité de la pièce. Chaque zone correspond à une valeur particulière de l'humidité.
Selon un mode de réalisation, le capteur d'humidité comprend 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 zones de détermination de humidité. De préférence, le capteur d'humidité est du type commercialisé par 3M sous le nom Humidity indicator card.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le support comprenant le capteur est embarqué dans un dispositif, notamment dans un lecteur, dans un dispositif de ventilation ou dans un dispositif de purification d'air. Selon un mode de réalisation, le support comprend au moins un composant électronique, en particulier un circuit intégré aussi appelé puce électronique. Selon un mode de réalisation, le support comprend un circuit intégré numérique, de préférence un microprocesseur de signal numérique. Selon un mode de réalisation, le support comprend une puce et un capteur Rouge Vert Bleu.
Selon un mode de réalisation, le système embarqué selon l'invention comprend une source lumineuse, par exemple une LED blanche, éclairant le capteur, et un moyen d'enregistrement optique de la couleur du capteur. Selon un mode de réalisation, le moyen d'enregistrement optique est un capteur Rouge Vert Bleu.
Selon un mode de réalisation, le circuit intégré réalise toutes les fonctionnalités citées plus haut pour l'application mobile.
Selon un mode de réalisation, le système embarqué comprend un capteur selon l'invention, une source lumineuse et un capteur Rouge Vert Bleu. Selon un mode de réalisation, le système embarqué comprend un film de protection entre la source lumineuse et le capteur Rouge Vert Bleu pour éviter l'exposition directe. Selon un mode de réalisation, le système embarqué comprend un masque de protection contre les interférences.
Selon un mode de réalisation, le système selon l'invention comprend en outre une base de données de conseils, qui sont liés à la couleur identifiée du capteur, et envoyés par l'application mobile à l'utilisateur. Ces conseils concernent notamment la ventilation de l'environnement clos, l'éradication d'une source de polluants chimiques gazeux tels que les COV ou l'utilisation d'un purificateur. Ces conseils peuvent également être présentés sous la forme de liens vers des sites internet présentant des produits dont la qualité a été certifiée.
Selon un mode de réalisation, le système selon l'invention comprend en outre un moyen d'affichage ou de transmission connecté à l'application mobile ou à la puce électronique. Selon un mode de réalisation, le moyen d'affichage est configuré pour afficher la concentration en polluant chimique gazeux et/ou des conseils extraits de la base de données de conseils. Selon un mode de réalisation, le moyen de transmission est configuré pour transmettre la valeur estimée de concentration du polluant chimique gazeux, notamment du COV. Dans un second aspect, l'invention a également pour objet un procédé pour la détermination de la concentration d'un polluant chimique gazeux ; de préférence, un composé organique volatil, dans un environnement clos, mettant en œuvre le système décrit précédemment comprenant une application mobile ou une puce électronique qui : a. analyse un premier enregistrement optique du support comprenant le capteur ; b. analyse un second enregistrement optique du même support comprenant le capteur à l'expiration d'une durée « t » ;
c. compare le premier et le second enregistrement optique ;
d. calcule une distance colorimétrique ;
e. analyse ladite distance colorimétrique dans la durée « t » en relation avec la base de données, et détermine la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos ; et
f. affiche ou transmet la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos.
Selon un mode de réalisation, les étapes d'analyse d'un premier enregistrement optique du support comprenant le capteur et d'analyse d'un second enregistrement optique du même support comprenant le capteur à l'expiration d'une durée « t » comprennent une étape de calibration, de préférence une étape de réglage de la balance des blancs, du contraste et/ou de la qualité de la couleur.
Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend en outre l'étape d'évaluation de la qualité de l'image analysée et, peut le cas échéant, exiger un nouvel enregistrement optique.
Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend en outre l'étape de prise en compte de paramètres pouvant influer sur les résultats, par exemple, et de manière non limitative, la température de l'environnement clos, la pression environnementale, la présence et l'ancienneté du mobilier, le volume de l'environnement clos, la présence d'une ventilation, d'un chauffage ou d'une climatisation, le nombre de portes ou de fenêtres.
L'invention a de nombreux avantages, dont celui de permettre un test rapide, fiable et très économe en énergie.
L'invention a également pour objet une méthode d'utilisation du système en vue de la détermination de la concentration d'un polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, comprenant les étapes suivantes :
a. fournir le support comprenant le capteur et, le cas échéant, le détecteur d'humidité ;
b. fournir l'application mobile ou la puce électronique ;
c. placer le support comprenant le capteur dans l'environnement clos à mesurer ; d. effectuer un premier enregistrement optique du support comprenant le capteur ; e. effectuer un second enregistrement optique du support comprenant le capteur, à l'expiration d'une durée « t » ;
f. déterminer le niveau de concentration du polluant chimique gazeux selon le procédé précédemment décrit.
Selon un mode de réalisation, le premier enregistrement est effectué entre 5 et 90 minutes après le déconditionnement du support, en particulier de la carte. Selon un mode de réalisation, l'application est fournie par téléchargement à l'aide du code-barres, préférentiellement à l'aide du QR code, fourni sur le conditionnement ou la notice. Selon un mode de réalisation, le code situé sur le support sert à identifier unitairement le capteur.
Selon un mode de réalisation, la méthode d'utilisation selon l'invention comprend en outre l'étape préliminaire, avant d'ouvrir le conditionnement dans lequel est le support, de préparer l'environnement clos à mesurer et les conditions d'enregistrement optiques.
Selon un mode de réalisation, la méthode d'utilisation selon l'invention comprend en outre l'étape de déterminer l'humidité de l'environnement clos. Avantageusement, l'enregistrement optique est effectué à un moment où il y a une bonne luminosité dans l'environnement clos. Avantageusement, le support est placé au niveau d'une source lumineuse, par exemple une fenêtre, préférentiellement sans exposition directe à la lumière du soleil. Selon un mode de réalisation, la durée « t » va de 2h à 48h. De préférence, la durée « t » est égale à 24h.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 est une vue de dessus du système selon l'invention.
La Figure 2 illustre le capteur embarqué selon l'invention.
LISTES DES RÉFÉRENCES
1 - Support ;
2 - Capteur ;
3 - Carré central ;
4 - Rectangle ;
5A, 5B, 5C, 5D, 5E - Carré de repère colorimétrique ;
6 - QR Code ;
7 - LED blanche ;
8 - Capteur Rouge Vert Bleu ;
9 - Film de protection ;
10 - Surface blanche ;
11 - Masque de protection contre les interférences.
EXEMPLES
La présente invention se comprendra mieux à la lecture des exemples suivants qui illustrent non-limitativement l'invention. Exemple 1 : Carte-cible
La figure 1 montre un mode de réalisation de l'invention dans lequel un support 1 porte un capteur 2, qui est un matériau absorbant spécifique nanoporeux fonctionnalisé. Le support 1 est un support de type carte. Le capteur 2 est positionné sur ce support 1 dans un carré central 3 comprenant en son centre un rectangle 4 délimitant une zone destinée à recevoir le capteur 2. Le capteur 2 est fixé par collage, avec une colle ne dégageant pas de COV, par exemple une colle cyanhydrique.
Le support comprend en outre quatre repères colorimétriques de forme carrée 5A, 5B, 5C, 5D de couleurs différentes : par exemples un carré jaune (représenté par le carré hachuré), un carré blanc, un carré gris et un carré noir dont l'ordre de placement est sans importance.
Le capteur 2 est un capteur de formaldéhyde qui évolue dans une gamme de jaunes et au moins un des carrés 5A, 5B, 5C, 5D est de couleur pantone jaune aux fins de l'évaluation de l'évolution de la couleur du capteur avec un témoin immuable dans la gamme de couleur. Les carrés blanc, gris et noir servent à ajuster à la température de couleur réelle c'est-à-dire recalibrer la couleur pour effacer les différences dues à l'enregistreur optique ou à l'éclairage.
Le support 1 comprend en outre un QR code 6 qui sert à identifier unitairement le capteur, et notamment à identifier le capteur dans la base de données. Avantageusement, les carrés 5A, 5B, 5C, 5D et le QR code 6 sont positionnés sur le support 1 de telle manière qu'ils permettent d'effectuer une correction de la géométrie de la prise de vue, si nécessaire. En effet, lors de la prise de vue, un angle peut se former entre le moyen d'enregistrement optique et la carte impliquant une légère modification des dimensions de la carte. Avantageusement, le support comprend en outre un ou plusieurs autres carrés 5E qui sont positionnés par rapport aux carrés 5A, 5B, 5C, 5D et au QR code 6 de telle manière qu'ils permettent d'évaluer une possible inclinaison lors de la prise de vue. Exemple 2 : Exemple d'utilisation de la carte
L'utilisateur achète une carte, qui est fournie dans un emballage sous azote. Une notice d'utilisation est fournie avec la carte. Sur la notice, il est précisé que la carte doit être utilisée en relation avec un smartphone et un détecteur d'humidité, et il demandé à l'utilisateur de télécharger l'application mobile. La notice précise à l'utilisateur qu'il doit prendre une photo dans les quelques minutes suivant l'exposition de la carte à l'air ambiant, de préférence de S à 90 minutes après l'ouverture du conditionnement. Les conditions de prises de vues sont précisées sur la notice. Pour optimiser la prise de vue, il est souhaitable de choisir un moment du jour où il y a une bonne luminosité pour la photo, et de placer la cible au bord d'une fenêtre sans la lumière directe du soleil. Il est de plus nécessaire de ne pas utiliser de flash afin d'éviter une surexposition. En effet, une exposition au flash ou à une source de lumière implique une inhomogénéité spatiale de l'éclairement.
Dans un premier temps, l'utilisateur teste l'humidité de l'environnement clos dans laquelle est mesurée la concentration en COV. L'application se met en mode photo et l'utilisateur prend une photo de la cible.
L'application vérifie si la photo est de mauvaise qualité ou pas, c'est-à-dire si elle est trop floue, pas assez droite, avec des couleurs trop sombres, avec des couleurs trop claires, des mauvaises couleurs. Si tel est le cas, l'application peut demander à répéter l'opération de prise de la photo initiale qui est une photo de référence. Ensuite, l'application signale que vous allez être sollicité dans 24h pour prendre la photo finale et terminer le test.
Dans un second temps, après 24h, l'application demande l'estimation visible sur le détecteur d'humidité puis, demande à prendre une seconde photo, finale, dans les mêmes conditions que la première photo. L'application fait le calcul du polluant à partir des deux photos.
L'application cherchera à déterminer les paramètres pouvant influer sur les résultats tels que la température de l'environnement clos, la pression environnementale, le mobilier et son ancienneté, le volume de la pièce, la présence d'une ventilation, le nombre de portes, de fenêtres et parmi ce nombre, celles qui sont ouvertes.
Exemple 3 : Système embarqué
La figure 2 illustre un système embarqué selon l'invention. Le système embarqué comprend un dispositif, notamment dans un lecteur, un dispositif de ventilation ou un dispositif de purification d'air, un support 1 comprenant un capteur 2, une LED blanche 7 éclairant le capteur 2 et un capteur Rouge Vert Bleu 8 pour capter la lumière du capteur 2. Le système embarqué comprend également un film de protection 9 séparant la LED blanche 7 du capteur Rouge Vert Bleu 8, afin d'éviter l'exposition directe du capteur Rouge Vert Bleu 8. Le système embarqué comprend en outre une surface blanche 10 à l'arrière du support 1 et un masque de protection contre les interférences 11.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d'identification de la présence d'au moins vin polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, ledit système comprenant :
- un support (1) ;
- un capteur de polluant chimique gazeux (2) rendu solidaire du support (1) ; ledit capteur (2) changeant de couleur en fonction de la concentration en polluant chimique gazeux et du temps d'exposition ; et
- au moins un repère colorimétrique (5A, 5B, 5C, 5D, 5E) d'une couleur prédéterminée situé sur le support.
2. Système selon la revendication 1, dans lequel au moins un repère colorimétrique (5A, 5B, 5C, 5D, 5E) est d'une couleur correspondant à la couleur du capteur en présence d'au moins un polluant chimique gazeux, de préférence en présence d'un composé organique volatil.
3. Système selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel au moins un repère colorimétrique (5A, 5B, 5C, 5D, 5E) est de couleur blanche.
4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel au moins un repère colorimétrique (5A, 5B, 5C, 5D, 5E) est de couleur noire.
5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un repère colorimétrique (5A, 5B, 5C, 5D, 5E) est de couleur grise.
6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le système comprend en outre au moins un code-barres (6), de préférence situé sur le support (1).
7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le support (1) est de forme parallélépipédique, préférentiellement un parallélépipède rectangle.
8. Système selon Tune quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le système comprend en outre un détecteur d'humidité, de préférence situé sur le support (1).
9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le système comprend en outre un détecteur de température, de préférence situé sur le support (1).
10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le système ne comprend pas de source lumineuse.
11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le support (1) n'émet pas de polluant chimique gazeux.
12. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le système comprend en outre une application mobile ou une puce électronique.
13. Système selon la revendication 12, dans lequel l'application mobile ou la puce électronique comprend au moins une base de données, utile pour la détermination de la couleur du capteur et pour la détermination de la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos considéré.
14. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel le système comprend en outre un moyen d'enregistrement optique apte à obtenir une vue du capteur (2) ou de l'ensemble formé par le capteur (2) et son support (1).
15. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel le système comprend en outre au moins un moyen d'affichage ou de transmission.
16. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel le polluant chimique gazeux est un composé organique volatil (COV), de préférence un aldéhyde ; plus préférentiellement le formaldéhyde.
17. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel le capteur (2) comprend un matériau absorbant spécifique nanoporeux fonctionnalisé avec au moins une molécule sonde capable de réagir en présence du polluant chimique gazeux ; de préférence capable de réagir en présence d'un composé organique volatil.
18. Système selon la revendication 17, dans lequel la molécule sonde est choisie parmi les énaminones et les couples β-dicétone amine, les imines et les hydrazines, ou les sels dérivés de ces composés.
19. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, dans lequel le capteur comprend un matériau absorbant obtenu par un procédé sol-gel.
20. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, dans lequel le capteur comprend un matériau absorbant de forme parallélépipédique.
21. Procédé pour la détermination d'un niveau de concentration d'un polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, mettant en œuvre un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, comprenant les étapes suivantes :
a. l'analyse d'un premier enregistrement optique du support comprenant le capteur ;
b. l'analyse d'un second enregistrement optique du même support comprenant le capteur à l'expiration d'une durée « t » ;
c. la comparaison entre le premier et le second enregistrement optique ;
d. le calcul d'une distance colorimétrique ;
e. l'analyse de ladite distance colorimétrique en relation avec une base de données et la détermination de la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos ; et optionnellement
f. l'affichage ou la transmission de la concentration du polluant chimique gazeux dans l'environnement clos.
22. Procédé selon la revendication 21, dans lequel l'étape d'analyse d'un premier enregistrement optique du support (1) comprenant le capteur (2) et l'étape d'analyse d'un second enregistrement optique du même support (1) comprenant le capteur (2) à l'expiration d'une durée « t » comprennent une étape de calibration en fonction de la luminosité ambiante, de préférence une étape de réglage de la balance des blancs, du contraste et/ou de la qualité de la couleur.
23. Méthode d'utilisation du système selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, en vue de la détermination de la concentration d'un polluant chimique gazeux, de préférence un composé organique volatil, dans un environnement clos, comprenant les étapes suivantes :
a. fournir le support (1) comprenant le capteur (2) et, le cas échéant, le détecteur d'humidité ;
b. placer le support (1) comprenant le capteur (2) dans l'environnement clos à mesurer ;
c. effectuer un premier enregistrement optique du support (1) comprenant le capteur (2) ;
d. effectuer un second enregistrement optique du support (1) comprenant le capteur (2), à l'expiration d'une durée « t » ;
e. déterminer le niveau de concentration du polluant chimique gazeux selon le procédé de la revendication 21 ou de la revendication 22.
24. Conditionnement comprenant au moins un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, ledit conditionnement étant étanche à l'humidité, à la lumière et/ou aux gaz.
25. Système embarqué comprenant un dispositif, tel qu'un dispositif de ventilation ou de purification d'air, dans lequel est monté solidaire au moins un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 20.
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