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FR2760837A1 - Sampling device for fluids using flexible sachets to hold the samples - Google Patents

Sampling device for fluids using flexible sachets to hold the samples Download PDF

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FR2760837A1
FR2760837A1 FR9703051A FR9703051A FR2760837A1 FR 2760837 A1 FR2760837 A1 FR 2760837A1 FR 9703051 A FR9703051 A FR 9703051A FR 9703051 A FR9703051 A FR 9703051A FR 2760837 A1 FR2760837 A1 FR 2760837A1
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fluid
sampling
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Gerard Grapin
Guy Jonca
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    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/505Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes flexible containers not provided for above
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state

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Abstract

Process for extracting in-situ samples of a fluid, for example and not exclusively water from the natural environment, drinking water, waste-water, air, gas or smoke, by putting the sample to be extracted in a container with variable volume. Device for extracting in-situ samples of a fluid using a sampling device (1), a means of dosing (2) the sample, means of storing (10), means of making sachets (11) and a filling module (7). Assembly for sampling a fluid continuously into sachets using such a device.

Description

La présente invention a pour objet un procédé, un dispositif et un contenant pour l'échantillonnage in-situ d'échantillons de fluides, par exemple pour le prélèvement d'eau en milieu naturel, d'eau potable, d'eaux usées, de volumes d'air, de gaz, de fumées, etc... The subject of the present invention is a method, a device and a container for the in situ sampling of fluid samples, for example for the taking of water in a natural environment, drinking water, waste water, volumes of air, gas, smoke, etc.

De manière traditionnelle, la caracténsation des milieux naturels, urbains,
Industriels ainsi que la prise en compte des phénomènes ou processus les influençant nécessitent souvent l'acquisition in-situ d'un grand nombre de grandeurs partiellement redondantes et souvent Incomplètes. La chaîne métrologiquc (échantillonnage, capteur et traitement de l'information) constitue alors un point clé et souvent un facteur limitant de la protection et de la gestion de l'environnement.
Traditionally, the characterization of natural, urban environments,
Industrial as well as the taking into account of the phenomena or processes influencing them often require the acquisition in situ of a large number of quantities partially redundant and often Incomplete. The metrological chain (sampling, sensor and processing of information) then constitutes a key point and often a limiting factor for the protection and management of the environment.

Malgré un effort notable en matière d'instrumentation et de traitement des données Issues des capteurs pour en extraire le maximum d'informations pertinentes, les possibilités de la mesure de terrain se trouvent encore limitées. Les capteurs sont soumis à des contraintes d'environnement sévcrcs et travaillent souvent dans des milieux complexes et hétérogènes. Il en résultc des défauts de mesure, des dérives et une validité douteuse des résultats. Despite a significant effort in terms of instrumentation and processing of data from sensors to extract as much relevant information as possible, the possibilities of field measurement are still limited. The sensors are subject to severe environmental constraints and often work in complex and heterogeneous environments. This results in measurement errors, drifts and questionable validity of the results.

Les campagnes d'acquisition de données sont alors généralement couplées à des opérations de prélèvement d'échantillons. Cet échantillonnage est nécessaire lorsqu'il s'agit:
- d'atteindre des grandeurs pour lesquelles il n'existe pas encore de capteurs fiables (continus ou séquentiels) ce qui implique une analyse en laboratoire,
- des contraintes réglementaires diverses (fiabilité, etc...) pour lesquelles seules les analyses en laboratoire sont reconnues,
- d'enregistrer l'historique d'un phénomène en donnant la possibilité de définir les analyses les mieux adaptées a posteriori (suivi d'une pollution du milieu naturel dans une station d'alerte, calage qualité d'un réseau d'cau potable par une opération de traçage, etc..
The data acquisition campaigns are then generally coupled with sampling operations. This sampling is necessary when it comes to:
- to reach quantities for which there are not yet reliable sensors (continuous or sequential) which implies laboratory analysis,
- various regulatory constraints (reliability, etc.) for which only laboratory analyzes are recognized,
- to record the history of a phenomenon by giving the possibility of defining the most appropriate analyzes a posteriori (monitoring of pollution of the natural environment in an alert station, quality calibration of a drinking water network by a tracing operation, etc.

- confirmer un phénomène identifié par des capteurs placés au fil de l'eau, ctc.. - confirm a phenomenon identified by sensors placed over the water, ctc ..

Classiquement, I'échantillon prélevé est conservé dans des flacons ou bidons de nature (polymère, verre), de nombre et de volume prédéfinis en fonction des contraintes d'échantillonnage et/ou de conditionnement, puis envoyé au laboratoire d'analyse. Conventionally, the sample taken is stored in bottles or cans of the nature (polymer, glass), of number and volume predefined according to the sampling and / or packaging constraints, then sent to the analysis laboratory.

La tendance actuelle en matière d'échantillonneur de fluides est la sophistication informatique des systèmes. L'expérience montre que ces matériels tous conçus sur le même principe (remplissage séquentiel de quelques bidons) souffrent de graves lacunes, ce qui limite considérablement certaines actions d'échantillonnage par le respect d'un compromis entre le nombre de points à équlper, la fréquence d'échantillonnage et l'ampleur souhaitée de l'opération. The current trend in fluid samplers is the computer sophistication of systems. Experience shows that these materials, all designed on the same principle (sequential filling of a few canisters) suffer from serious shortcomings, which considerably limits certain sampling actions by respecting a compromise between the number of points to be counted, the sampling frequency and the desired extent of the operation.

Un inconvénient majeur des échantillonneurs actuels est que le volume du contenant est calculé par rapport au volume du plus grand échantillon à prélever, ce qui entraîne certains inconvénients comme par exemple une oxydation par I 'oxygène de l'air du ciel gazeux des échantillons de volume moindre. A major drawback of current samplers is that the volume of the container is calculated relative to the volume of the largest sample to be taken, which leads to certain drawbacks such as, for example, oxidation by oxygen of the air in the gaseous sky of the volume samples. lesser.

Un premier but de l'invention est de fournir un système qui remédie aux nconvenlents précités de l'art antérieur et qui, de plus, répond aux Impératifs nouveaux d'échantillonnage, motivés en particulier pour l'émergence de nouvelles méthodologies de caractérisation des systèmes écologiques (calage qualité des réseaux d'eau potable par traçage, modélisation de l'évolution des milieux naturels, etc...). A first aim of the invention is to provide a system which remedies the aforementioned nconvenlents of the prior art and which, moreover, meets the new sampling imperatives, motivated in particular for the emergence of new methodologies for characterizing systems. ecological (calibration of the quality of drinking water networks by tracing, modeling of the evolution of natural environments, etc.).

Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif compact, peu encombrant, déplaçable et adaptable à tout type d'installation offrant en même temps des garanties d'inviolabilité. Another object of the invention is to provide a compact device, compact, movable and adaptable to any type of installation offering at the same time guarantees of inviolability.

Tous ces buts sont atteints grâce à l'invention qul consiste en un procédé de
prélèvement in-situ d'échantillons d'un fluide, par exemple et non limitativement de l'eau en milieu naturel, de l'eau potable, des eaux usées, des volumes d'air, comportant une étape de mise en conteneur de l'échantillon prélevé, caractérisé en ce que cette étape consiste en une mise en sachet dont Ic volume est adaptable.
All these aims are achieved thanks to the invention which consists of a method of
in situ sampling of a fluid, for example and without limitation water in the natural environment, drinking water, waste water, air volumes, comprising a step of containerizing the 'sample taken, characterized in that this step consists of putting in a sachet whose volume is adaptable.

L'invention consiste également en un dispositif de prélèvement in-situ d'èchantillons d'un fluide, par exemple et non limitativement de l'eau en milieu naturel, de l'eau potable, des eaux usées, des volumes d'air, caractérisé en ce qu'il comporte cn combinaison un échantillonneur, un moyen de dosage de l'échantillon, des moyens de stockage d'une gaine en matériau refermable par soudage, agrafage, liage, collage ou équivalent, un moyen de formation de sachets et un module de remplissage des sachets par les échantillons. The invention also consists of a device for taking samples of a fluid in situ, for example and without limitation water in the natural environment, drinking water, waste water, air volumes, characterized in that it comprises, in combination, a sampler, a means for dosing the sample, means for storing a sheath of resealable material by welding, stapling, binding, gluing or the like, a means for forming sachets and a module for filling the bags with samples.

L'invention concerne également un contenant et/ou un ensemble de contenants obtenus par ledit dispositif. The invention also relates to a container and / or a set of containers obtained by said device.

On comprendra mieux l'invention à l'aide de la descnption qui suite faite en référence au tableau annexé montrant le fonctionnement d'un mode de réalisation préféré de l'invention. The invention will be better understood using the description which follows with reference to the appended table showing the operation of a preferred embodiment of the invention.

Conformément à l'invention, les échantillons de fluide sont conservés dans des contenants de volume adaptable que l'on appelera sachet dans le texte de cette demande. Ce sont par exemple des sachets obtenus par thermosoudage d'une gaine plastiquc selon des techniques connues pour d'autrcs applications ou des sachets type "Tetrapack" (marque déposée) également obtenus à partir d'une gaine ou des berlingots, etc...  In accordance with the invention, the fluid samples are kept in containers of adaptable volume which will be called a sachet in the text of this request. These are for example sachets obtained by heat-sealing a plastic sheath according to techniques known for other applications or sachets of the "Tetrapack" type (registered trademark) also obtained from a sheath or cartons, etc.

En outre, I'invention s'applique à tout type de fluide, y compris les boues et maténaux en poudre. In addition, the invention applies to any type of fluid, including sludge and powdered materials.

Une machine selon l'invention comporte donc principalement des moyens de stockage (10) d'une gaine en maténau sans effet sur l'échantillon, un moyen de formation dc sachets (11), un module de remplissage (7) d'un sachet par
I 'échantillon.
A machine according to the invention therefore mainly comprises means for storing (10) a sheath of material without effect on the sample, a means for forming sachets (11), a filling module (7) for a sachet through
The sample.

Préalablement à la mise en sachet, I'échantillon de fluide est prélevé par un echantillonneur (1) dc tout type approprié, dosé dans un moyen de dosage (2), puis Ic plus souvent conditionné dans un moyen de conditionnement (3) par exemple par
Introduction d'un ou plusieurs réactifs ou conditionnants prédéterminés provenant d'un ou de moyen(s) de stockage-réactif (4), puis mélangé dans un mélangeur (5) après introduction si nécessaire d'un étalon ou traceur provenant d'un moyen dc stockage-traceur (8) et de dosage-traceur (9) ct cnfin, transféré au module de remplissage (7).
Prior to bagging, the fluid sample is taken by a sampler (1) of any suitable type, dosed in a metering means (2), then more often conditioned in a conditioning means (3) for example through
Introduction of one or more predetermined reagents or conditioners from one or more storage-reagent means (4), then mixed in a mixer (5) after introduction if necessary of a standard or tracer from a storage-plotter (8) and dosing-plotter (9) means and finally, transferred to the filling module (7).

Lc conditionnement peut être de différents types: thermlque (chauffage ou refroidlssomcnt), chimique, biologique. The packaging can be of different types: thermal (heating or cooling), chemical, biological.

Après remplissage, le sachet est fermé dans un module de fermeture (12) et également compté et/ou marqué et/ou étiqueté dans un module de comptage/marquage/étiquetage (13) qui applique par exemple la date, le contenu, le volume ou autres données par exemple sous forme d'un code barrc.  After filling, the bag is closed in a closing module (12) and also counted and / or marked and / or labeled in a counting / marking / labeling module (13) which applies for example the date, the content, the volume or other data, for example in the form of a barcode.

Les opérations de comptage et/ou marquage et/ou étiquetage peuvent être simultanées ou couplées à l'opération de fermeture ce qui garantit l'inviolabilité des sachets comme expliqué plus loin. The counting and / or marking and / or labeling operations can be simultaneous or coupled with the closing operation, which guarantees the inviolability of the sachets as explained below.

Les sachets, au fur et à mesure de leur formation, peuvent être mis en attente dans un distributeur ou colisage (14) en vue de leur transport vers un laboratoire. The bags, as and when they are formed, can be put on hold in a dispenser or package (14) for transport to a laboratory.

Ce distributeur peut par exemple être tout simplement constitué d'un panier ou conteneur, d'un réfrigérateur, etc, dans lequel tombent les sachets. This dispenser can for example simply consist of a basket or container, a refrigerator, etc., into which the sachets fall.

L'ensemble de ces moyens à 14) est préférentiellement agencé sur une station dc petites dimensions, déplaçable et installablc sur site. All of these means 14) are preferably arranged on a station of small dimensions, movable and installable on site.

En variante, le distributeur (14) est séparé ou séparable de la station d'où dimensions plus faibles et maniabilité plus grandc de ladite station. As a variant, the distributor (14) is separate or separable from the station, hence smaller dimensions and greater maneuverability of said station.

Une caractéristique essentielle de la station est l'adaptabilité du volume du contenant ou sachet de quelques millilitres à plusieurs litres:
- au type de l'installation,
- en cours de journée ou dans le temps,
- au volume de l'échantillon de fluide qu'il est nécessaire de prélever (avec suppression de tout volume d'air au-dessus du fluide, cel air pouvant modifier l'échantillon dans l'art antérieur),
- au volume total échantillon, conditionneur, traceur.
An essential characteristic of the station is the adaptability of the volume of the container or sachet from a few milliliters to several liters:
- the type of installation,
- during the day or over time,
- the volume of the fluid sample which it is necessary to take (with the removal of any volume of air above the fluid, this air being able to modify the sample in the prior art),
- the total volume of the sample, conditioner, tracer.

L'adaptabilité de la station peut également être réalisée en maintenant fixe le volume du contenant et en augmentant le nombre d'échantillons.  The adaptability of the station can also be achieved by keeping the volume of the container fixed and increasing the number of samples.

Dans l'art antérieur, le volume du contenant est prédéterminé et non
modifiablc. Par contre, dans l'invention, ce volume est variable cn cours de prélèvement cc qui autonse une optimisation du volume d'échantillonnage en fonction d'une information extérieure comme une valeur-seuil d'un analyseur par exemple (détcction d'une pollution).
In the prior art, the volume of the container is predetermined and not
editable. On the other hand, in the invention, this volume is variable in the course of sampling cc which requires an optimization of the sampling volume as a function of external information such as a threshold value of an analyzer for example (detection of pollution ).

Le nombre d'échantillons réalisable est très élevé sans recharger le préleveur, il dépend uniquement de la longueur de la gaine (plusieurs centaines) alors que ce nombre est limité et fixé (12-24-48) dans les appareils à flaconnage de
I 'art antérieur.
The number of samples achievable is very high without reloading the sampler, it only depends on the length of the sheath (several hundred) while this number is limited and fixed (12-24-48) in the vials of
Prior art.

Les passeurs d'échantillons qui permettent quant à eux un passage en continu sont limités à des volumes faibles. The sample changers which allow continuous passage are limited to low volumes.

Une autre caractéristique est l'inviolabilité de l'échantillon. Another characteristic is the inviolability of the sample.

La chronologie des événements est conservée automatiquement si les sachets ne sont ni découpés ni séparés et "sortent" de la station sous forme d'un boudin continu. The chronology of events is kept automatically if the bags are neither cut nor separated and "leave" the station in the form of a continuous rod.

La mise en sachet remplit en outre une fonction de plombage du contenu puisque toute intervention (percement ou autre) ulténeur détrui rai t l'échantillon.  The bagging also fulfills a sealing function of the content since any subsequent intervention (piercing or other) will destroy the sample.

Dans l'art anténeur, par contre, la fraude est possible puisqu'il est possible de rcouvnr des flacons. In the prior art, on the other hand, fraud is possible since it is possible to recover bottles.

On peut également prévoir de prélever par groupes dc sachets par exemple pour conserver un ou plusieurs échantillons témoins.  It is also possible to take samples of groups of sachets, for example, to keep one or more control samples.

Claims (13)

REVENDICATIONS I . Procédé de prélèvement In-situ d'échantillons d'un fluide, par exemple et non limitativement de l'eau en milieu naturel, de l'eau potable, des eaux usées, de l'air, des gaz, des fumées, comportant une étape de mise en conteneur de l'échantillon prélevé, caractérisé en ce que cette étape consistc en une mise en sachet dont le volume est adaptable.I. Method for in-situ sampling of a fluid, for example and without limitation water in the natural environment, drinking water, wastewater, air, gases, fumes, comprising a step of placing the sampled sample in a container, characterized in that this step consists of putting in a sachet whose volume is adaptable. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de mise en sachet est précédée d'au moins un conditionnement.2. Method according to the preceding claim, characterized in that the bagging step is preceded by at least one packaging. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une des étapes choisies dans l'ensemble (comptage, étiquetage, marquage).3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one of the steps chosen from the set (counting, labeling, marking). 4. Procédé selon la revendication précédente, caracténsé en ce que les étapes de comptage, marquage, étiquetage sont couplées à l'étape de fermeture des sachets.4. Method according to the preceding claim, characterized in that the steps of counting, marking, labeling are coupled to the step of closing the sachets. 5. Procédé selon l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de mise en attente des sachets avant leur transport en laboratoire.5. Method according to one of claims I to 4, characterized in that it further comprises a step of placing the sachets on standby before their transport to the laboratory. 6. Dispositif de prélèvement in-situ d'échantillons d'un tluide, par exemple et non limitativement de l'eau en milieu naturel, de l'eau potable, des eaux usées, des volumes d'air, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un échantillonneur (1), un moyen de dosage (2) de l'échantillon, des moyens de stockage (10) d'une gaine, un moyen de formation (11) de sachets et un module de remplissage (7).6. Device for taking in situ samples of a fluid, for example and without limitation water in the natural environment, drinking water, waste water, air volumes, characterized in that it comprises in combination a sampler (1), a means for dosing (2) of the sample, storage means (10) for a sheath, a means for forming (11) sachets and a filling module (7 ). 7. Dispositif de prélèvement selon la revendication 6, caractérisé cn ce que les moyens qui le constituent sont agencées sous forme d'une station déplaçable et de petite dimension.7. Sampling device according to claim 6, characterized cn that the means which constitute it are arranged in the form of a movable station and of small dimension. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un distributeur de colisage (14).8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a packaging dispenser (14). 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de thermosoudage. 9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that it further comprises heat sealing means. 10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en cc qu'il comporte en outre un module de comptagc/marquage/étiquetage.10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in cc that it further comprises a counting / marking / labeling module. 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il est agencé sur une station de petites dimensions déplaçable et installable sur site. 11. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that it is arranged on a station of small dimensions movable and installable on site. 12. Contenant pour échantillonnage de fluide, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un sachet obtenu par un dispositif selon l'une des revendications 6 à 10.12. Container for fluid sampling, characterized in that it consists of a sachet obtained by a device according to one of claims 6 to 10. 13. Ensemble de contenants pour échantillonnage de fluide, caractérisé en ce qu'll est formé d'un boudin continu de sachets formés par un dispositif selon l'une des revendications 6 à 10. 13. Set of containers for fluid sampling, characterized in that it is formed of a continuous rod of sachets formed by a device according to one of claims 6 to 10.
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