FR2776075A1

FR2776075A1 - Dispositif et procede de mesure de la temperature du flux de gaz d'un echantillon dans des mesures d'alcool respiratoires

Info

Publication number: FR2776075A1
Application number: FR9901664A
Authority: FR
Inventors: Burkhard Stock
Original assignee: Draeger Sicherheitstechnik GmbH
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 1998-03-14
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 1999-09-17
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: CA2249923C; DE19811177A1; AU741164B2; CA2249923A1; US6150177A; GB2335275A; AU8423598A; GB2335275B; FR2776075B1; DE19811177C2; GB9825415D0

Abstract

Combinaison d'un embout buccal (2) avec un support (1), recevant l'embout buccal (2), combinaison qui comprend un canal d'échantillonnage (4), conduisant à un éthylomètre, et un détecteur de température (11) situé dans la zone de liaison entre le support (1) et l'embout buccal (2). L'embout buccal (2), pour un détecteur de température (11) monté dans le canal d'échantillonnage (4), est conformé en partie de paroi (10), recouvrant, au moins partiellement, la paroi intérieure du canal d'échantillonnage (4) dans la zone du détecteur de température (11).

Description

L'invention concerne la combinaison d'un embout buccal et d'un support,

recevant l'embout buccal, qui comporte un canal d'échantillonnage, conduisant à un éthylomètre, et un détecteur de température situé dans la zone de liaison entre le support et l'embout buccal. Pour mesurer la concentration d'alcool dans l'haleine, il est indispensable de mesurer avec précision la température de l'échantillon

gazeux insufflé dans l'appareil de mesure par le sujet de l'échantillonnage.

Pour des raisons d'hygiène et de facilité d'utilisation, le détecteur de température ne peut cependant pas être placé directement dans la bouche du sujet de l'échantillonnage. Au contraire, il se trouve derrière un embout buccal interchangeable, qui est inséré dans un support chauffé situé sur l'éthylomètre. Afin d'éviter la condensation de l'échantillon gazeux saturé en humidité, à l'intérieur du support, celui-ci, et le plus souvent également les composants situés en aval, sont chauffés à une température d'environ

39 degrés Celsius.

Avant le début de la mesure, un embout buccal est inséré dans le support dans lequel le sujet de l'échantillonnage souffle. Etant donné que, normalement, plusieurs mesures sont effectuées avec plusieurs sujets, suivant une succession rapide, I'embout buccal est inséré dans le support quelques minutes seulement avant la mesure. Généralement, la température de l'embout buccal, avant usage, se trouve au niveau de la température ambiante qui, en fonction du lieu d'utilisation et de la saison, peut varier considérablement. Si l'embout buccal n'est pas passé complètement à la température du support, avant la mesure, la mesure de température est faussée, étant donné que l'échantillon de gaz respiratoire a été refroidi par l'embout buccal lorsqu'il a été insufflé dans l'éthylomètre. D'un autre côté, étant donné qu'il n'est pas possible d'attendre qu'un gradient de température stable se soit établi entre I'embout buccal et le support chauffé, il est indispensable de connaître la

température de l'embout buccal lors de son insertion dans le support.

Par la publication "Schonknecht, G.; Stock, B.; The Technical Concept for Evidential Breath Testing in Germany, 13th International Conference on Alcohol, Drugs and Traffic Safety, Adelaide, 13 août - 18 août 1995", on connaît un dispositif d'échantillonnage d'un éthylomètre, dans lequel un embout buccal est inséré dans un support préalablement chauffé. Le détecteur de température se trouve cependant dans un canal d'échantillonnage qui est entouré par la paroi du support. Lorsque l'embout buccal est introduit dans le support, la température qui règne au niveau du détecteur de température subit peu de modifications, car celui-ci est protégé de l'embout buccal par la paroi du canal d'échantillonnage. Jusqu'à présent, on a sous-estimé l'influence de la température de stockage de l'embout buccal sur la mesure de température du courant de gaz prélevé, étant donné que l'embout a une masse très faible et présente, d'autre part, une longueur de quelques centimètres seulement. Des recherches plus récentes montrent cependant que, si l'on tient compte de la température de l'embout buccal lors de l'analyse de l'alcoolémie, on

pouvait considérablement améliorer la précision de mesure.

L'invention a pour but de perfectionner un dispositif du type évoqué afin de permettre de mesurer la température d'un embout buccal

inséré dans le support d'un éthylomètre.

Selon l'invention, ce but est atteint grâce à la combinaison d'un embout buccal avec un support, recevant l'embout buccal, combinaison qui comprend un canal d'échantillonnage, conduisant à un éthylomètre, et un détecteur de température situé dans la zone de liaison entre le support et l'embout buccal, et dans laquelle l'embout buccal, pour un détecteur de température monté dans le canal d'échantillonnage, est conformé en partie de paroi recouvrant, au moins partiellement, la paroi intérieure du canal

d'échantillonnage dans la zone du détecteur de température.

L'avantage apporté par l'invention réside essentiellement dans le fait que l'embout buccal est conformé de telle sorte que la partie de paroi qui se trouve dans la zone de recouvrement avec le support repose sur la face intérieure du canal d'échantillonnage et comprend le détecteur de température placé dans le courant de gaz prélevé. Il est ainsi possible d'identifier clairement une différence de température entre le support et I'embout buccal, étant donné que le détecteur de température est

directement entouré par la partie de paroi du support.

Il est particulièrement avantageux que l'embout buccal soit conformé en canal d'échappement entourant, selon une forme tubulaire, le détecteur de température. De préférence, le canal d'échappement présente une longueur d'environ 8 millimètres et un diamètre intérieur d'environ 4 millimètres. Il est particulièrement avantageux de prévoir un deuxième détecteur de température, placé directement dans la zone de liaison entre le support et l'embout buccal, et qui se trouve en contact direct avec l'embout buccal. Ceci permet de déterminer la température de surface de I'embout buccal, sans influence du courant de gaz prélevé. L'invention porte également sur la combinaison d'un embout buccal avec un support, recevant l'embout buccal, combinaison qui comprend un canal d'échantillonnage, conduisant à un éthylomètre, et un détecteur de température situé dans la zone de liaison entre le support et o10 l'embout buccal, I'embout buccal étant, dans la zone de liaison, conformé en élément de couplage, et le support étant conformé en logement, et le détecteur de température, qui sert de capteur de température, étant monté sur le support de telle sorte qu'il détecte la température de surface de

l'élément de couplage.

Avantageusement, le capteur de température est monté dans la

zone de la paroi intérieure du logement.

Un procédé avantageux de détermination d'un paramètre proportionnel à la température de l'embout buccal consiste, à l'aide du détecteur de température, et après avoir inséré l'embout buccal dans son support, à mesurer la chute maximale de la température et à utiliser cette valeur comme paramètre proportionnel à la température de l'embout buccal. Il est, en outre, avantageux, immédiatement après la mise en place de l'embout buccal, d'aspirer une petite quantité d'air, à travers

l'embout buccal, à l'aide de la pompe d'échantillonnage de l'éthylomètre.

L'air qui s'écoule améliore nettement la réactivité du détecteur de température. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur le

dessin et va maintenant être expliqué plus en détail.

La figure 1 représente un embout buccal placé dans un support, la figure 2 représente la variation dans le temps de la température du gaz mesurée dans la zone de l'embout buccal, la figure 3 représente une variante d'exécution du dispositif

représenté à la figure 1.

La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un embout buccal 2 inséré dans un support 1. Le support 1 comprend un corps formant boîtier 101, constitué dans un matériau conduisant bien la chaleur, et équipé d'un dispositif de chauffage 3, afin de chauffer un canal d'échantillonnage 4, entouré par le corps formant boîtier 101, à une température d'environ 38 à 39 degrés Celsius. Le support 1 présente, à une extrémité, un logement 5 cylindrique destiné à l'embout buccal 2 et, à l'autre extrémité, une douille de raccordement 6 destinée à un tuyau d'échantillonnage 7, qui est relié à un éthylomètre non représenté à la figure 1. L'embout buccal 2, de forme sensiblement cylindrique, est constitué d'un tronçon 8 destiné au sujet, qui est introduit dans la bouche d'un sujet non représenté à la figure 1, et d'un élément de couplage 9, qui se trouve à l'intérieur du logement 5 du support 1. A l'élément de couplage 9 fait suite un canal d'échappement 10, de forme tubulaire, d'une longueur d'environ 8 millimètres, dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur, d'environ 5 millimètres, du canal d'échantillonnage 4. A l'intérieur du canal d'échantillonnage 4 se trouve un détecteur de température 11 qui est monté à l'intérieur du canal d'échappement 10 de telle sorte qu'il est exposé directement à

I'échantillon gazeux émis par le sujet.

La figure 2 représente la variation dans le temps de la température T, mesurée par le détecteur de température 11, en fonction du temps t, et après l'échantillonnage. Sur l'axe des ordonnées figure la température T en degrés Celsius et sur l'axe des abscisses figure le temps t en secondes. Le support 1 a été ici chauffé à une température de service TH d'environ 39 degrés Celsius. Jusqu'à l'instant t1, aucun embout buccal 2 ne se trouve à l'intérieur du logement 5, de sorte que le détecteur de température 11 capte sensiblement la température du corps formant boîtier du support 1. A l'instant t1, un embout buccal 2 est inséré dans le logement 5. Les courbes A et B indiquent, pour des temps supérieurs à t1, la variation dans le temps de la température T d'embouts buccaux 2, qui, auparavant, ont été stockés à différentes températures. Ainsi, I'embout buccal 2 correspondant à la courbe A présente une température de stockage TL de 20 degrés Celsius, et l'embout buccal 2 correspondant à la courbe B a été stocké à une température TL de 5 degrés. Après l'insertion de l'embout buccal 2 dans le logement 5, la température chute tout d'abord, car c'est la température qui règne à l'intérieur du canal

d'échappement 10 qui est mesurée par le détecteur de température 11.

Plus la température de l'embout buccal 2 diffère de la température du support 1, plus la chute de température est importante. Après le réchauffement progressif du canal d'échappement 10, la température T s'élève jusqu'à un instant t2, jusqu'à ce que la température TH du support ait été atteinte. Pendant la période qui sépare t1 de t2, seuls l'élément de couplage 9 et le canal d'échappement 10 de l'embout buccal 2 se réchauffent, tandis que la partie 8 destinée au sujet se trouve encore à une température plus basse. On distingue cette influence à l'instant t3 de la figure 2. Lorsqu'à l'instant t2 le sujet souffle dans l'embout buccal 2, avec une température de l'air expiré que l'on admet être de 35 degrés Celsius, la température mesurée par le détecteur de température 11 chute, à l'instant t3, à une valeur T3A, dans le cas d'un embout buccal 2 ayant

été préalablement stocké à une température TL de 20 degrés Celsius -

courbe A. Par contre, pour un embout buccal 2 présentant une température de stockage TL de 5 degrés Celsius - courbe B - on obtient la température T3B. La différence de température entre T3A et T3B est représentative de l'altération de la mesure de température, due à l'embout buccal 2. Etant donné que la température de stockage de l'embout buccal 2 peut fortement varier, et être comprise, par exemple, entre O et 40 degrés Celsius, celle-ci peut entraîner une incertitude de mesure, lors de la mesure de température, de quelques degrés Celsius. Afin de pouvoir corriger cette incertitude de mesure, la température de l'embout buccal 2 doit être prise en compte avant de commencer la mesure. La température TM de l'embout buccal 2, illustrée, à titre d'exemple, par la courbe A, peut être évaluée à l'aide de la formule empirique suivante TM = TH - 3 x dT dans laquelle TH est la température du support 1 avant I'insertion de l'embout buccal, et dT est la chute de température de la courbe A à la valeur minimum relative, après l'insertion de l'embout buccal

2 dans le logement 5.

A partir de la température T3A mesurée à l'instant t3, on obtient la température corrigée TK, servant à la mesure de l'alcoolémie, que l'on constaterait dans le cas d'un embout buccal 2 ayant été totalement chauffé à la température TH, au moyen de la formule empirique suivante: TK = T3A + a x (T3A - TM)- b x (TH- T3A) La valeur a dépend, dans ce cas, du volume du gaz respiratoire insufflé dans l'embout buccal 2 et est de 0,05 pour un volume compris entre 2,5 et 5 litres. Jusqu'à un volume de 2,5 litres, la valeur a est de 0,1. Le facteur b décrit le réchauffement de l'échantillon gazeux grâce à l'apport d'énergie provenant du support 1, par l'intermédiaire de l'élément de couplage 9 et du canal d'échappement 10, à l'échantillon de gaz respiratoire. Dans le cas présent, le facteur b est d'environ 0,1. Une correction correspondante peut également être réalisée pour la courbe B. Pour une meilleure clarté, la chute de température dT, sur la courbe B, n'a

pas été représentée.

La figure 3 représente une variante d'exécution dans laquelle, par rapport au dispositif selon la figure 1, un capteur de température 12 est monté à l'intérieur du support 1, dans la zone de liaison entre le logement 5 et l'élément de couplage 9. Le capteur de température 12 permet de mesurer directement la température de surface de l'élément de couplage 9. Dans ce cas, le capteur de température 12 se trouve sur la paroi intérieure du logement 5. A partir de la variation de température, mesurée à l'aide du capteur de température 12, lors de l'insertion de l'embout buccal 2 dans le support 1, on obtient la température de stockage de l'embout buccal, sans que la mesure subisse l'influence du gaz qui se trouve à l'intérieur du canal d'échantillonnage 4. La température de l'échantillon gazeux est mesurée à l'aide du détecteur de température 11.

Claims

Revendications

1. Combinaison d'un embout buccal (2) avec un support (1), recevant l'embout buccal (2), combinaison qui comprend un canal d'échantillonnage (4), conduisant à un éthylomètre, et un détecteur de température (11) situé dans la zone de liaison entre le support (1) et l'embout buccal (2), caractérisée en ce que l'embout buccal (2), pour un détecteur de température (11) monté dans le canal d'échantillonnage (4), est conformé en partie de paroi (10), recouvrant, au moins partiellement la paroi intérieure du canal d'échantillonnage (4) dans la zone du détecteur

de température (11)..

2. Combinaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de paroi est un canal d'échappement (10) de l'embout buccal

entourant, selon une forme tubulaire, le détecteur de température (11).

3. Combinaison d'un embout buccal (2) avec un support (1), recevant l'embout buccal (2), combinaison qui comprend un canal d'échantillonnage (4), conduisant à un éthylomètre, et un détecteur de température (11) situé dans la zone de liaison entre le support (1) et l'embout buccal (2), I'embout buccal (2) étant, dans la zone de liaison, conformé en élément de couplage (9), et le support (1) étant conformé en logement (5), caractérisée en ce que le détecteur de température, qui sert de capteur de température (12), est monté sur le support (1) de telle sorte

qu'il détecte la température de surface de l'élément de couplage (9).

4. Combinaison selon la revendication 3, caractérisée en ce que le capteur de température (12) est monté dans la zone de la paroi

intérieure du logement (5).

5. Procédé de détermination d'un paramètre proportionnel à la température de l'embout buccal (2), au moyen d'un dispositif présentant

les caractéristiques des revendications 1 à 4, caractérisé par les étapes qui

consistent à - mesurer, au moyen du détecteur de température (11, 12), une première température TH avant l'insertion de l'embout buccal (2) dans le support (1), - déterminer, après l'insertion de l'embout buccal (2), la chute maximale de la température dT par rapport à la première température TH, et

- utiliser la chute de température dT comme paramètre proportionnel à la température de l'embout buccal (2).

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'immédiatement après l'insertion de l'embout buccal (2), une petite quantité d'air est aspirée, à2 travers l'embout buccal (2), à l'aide d'une pompe d'échantillonnage de l'éthylomètre.