Instrument destiné à mesurer la concentration d`alcool dans l`air expiré

Instrument destiné à mesurer la concentration d`alcool dans l`air expiré
BULLETIN OFFICIEL DES INSTRUMENTS DE MESURE
DECISION D’APPROBATION DE MODELE
n® 87.1.04.824.1.0 du 8 décembre 1987
Instrument destiné à mesurer la concentration d'alcool dans l’air expiré
SERES modèle 679
La présente décisiorr est promoncée en application du décret du 30 novembre 1944 relatif au contrôle des
struments de mesure et du décret n° 85-1519 du 31 décembre 1985 réglementant la catégorie d’ins-
truments destinés à mesurer la concentration d’alcoo! dans l’air expiré.
Fabricant :
Société d’étude et de réalisation d’équipements spéciaux (SERES), rue Albert Einstein,
Z.I. d’Aix-en-Provence, 13290 Les Milles.
Caractéristiques :
L’éthylomètre SERES modele 679 mesure la concentration d'alcool par analyse de lair
alvéolaire expiré, en utilisant le phénomène de l’absorption d'un faisceau de radia-
tions infrarouges non dispersé.
Les principales caractéristiques métrologiques de l’instrument sont les suivantes :
— étendue d’échelle : 0 mg/l a 3 mg/l,
— échelon en mode normal de fonctionnement : 0,01 mg/l (lorsque l'instrument est
utilisé en application de l’article L. ler du code de la route et de l’article L. 88
du code des débits de boissons et des mesures de lutte contre l’alcoolisme),
—— échelon de vérification : 0,001 mg/l (pendant les essais relatifs au contrôle mé-
trologique réglementaire et le calibrage manuel de l’instrument),
— temperature d'utilisation : 15°C à 35°C,
— temps de mise en œuvre :
® apres mise sous tension : 10 min environ a 20 °C,
® a partir de la position « veille » : quelques secondes,
— cadence maximale : une mesure toutes les :
® 100 s si le résultat est inférieur a 0,40 mg/l,
® 150 s si le résultat est supérieur ou égal à 0,40 ms /.
Revue de Métrologie, t, 65, n° 12, décembre 1987 | 1355
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L'instrument est du type à poste fixe. Il peut être relié à des éléments périphériques par
l'intermédiaire d’une liaison de type RS 232, sous réserve du respect des dispositions
de l’article 2 (alinéas 2 et 3) de l’arrêté du 31 décembre 1985 susvisé relatif à la
construction, la vérification et l’utilisation des éthylométres. Il peut être équipé d’un
dispositif d’impression incorporé. |
inscriptions réglementaires :
La vignette prévue a Particle 10 du décret du 31 décembre 1985 susvisé est apposée sur
la face avant de l’instrument, à droite du dispositif d'affichage.
L'inscription suivante figure sur la face avant de l’instrument :
APRES AVOIR ABSORBE UN PRODUIT OU FUME,
ATTENDRE 10 MINUTES AVANT DE SOUFFLER DANS L’APPAREIL.
Dépôt de modèle :
Les plans et schémas sont déposés à la sous-direction de la métrologie et à la direction
régionale de l’industrie et de la recherche Provence Alpes Côte d’Azur.
Annexes :
Notice descriptive.
Schémas n°° 4861-I à 4.
Manuel d'utilisation (1).
Pour le ministre et par delégation :
Par empéchement du directeur général
de l’industrie :
l'Ingénieur général des Mines,
A.C. LACOSTE.
(1) Non publié A la Revue de Métrologie.
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Ethylometre SERES modele 679
NOTICE DESCRIPTIVE
AVERTISSEMENT :
La présente notice, ainsi que la decision d'approbation de modele a laquelle elle est
annexée, utilisent des termes définis dans la norme NF X 20-701 : « éthylomètres ».
I — DESCRIPTION :
L’instrument se compose d’un coffret équipé des éléments principaux suivants (voir
schéma n° 4861-1). |
1.1. Ensemble électronique
I’ensemble électronique comprend :
— une carte regroupant le dispositif d’alimentation électrique,
—- un circuit imprimé regroupant les diverses fonctions électroniques,
— Un dispositif d’affichage à 20 caractères alphanumériques.
1.2. Ensemble optique
L'ensemble optique comprend (voir schéma n° 4861-2) :
— une source infrarouge constituée d’une céramique recouverte de platine,
-—— un modulateur,
— une cuve de mesure avec miroirs et fenêtres en séléniure de zinc,
— un filtre interférentiel sélectionnant une longueur d’onde caractéristique de l’alcool,
— un détecteur pyroélectrique.
1.3. Circuit fluide
Le circuit fluide comprend principalement la tuyauterie de prélèvement chauffée et une
pompe de ventilation (voir schéma n° 4861-2).
1.4. Accessoires
Ils comprennent :
— des embouts buccaux, avec clapet « antiretour »,
— un cordon secteur.
L’instrument peut être équipé ou non d’une imprimante thermique à 20 caractères,
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IT — FoNCTIONNEMENT DE L INSTRUMENT :
2.1. Principe de mesure
L'instrument utilise le phénomène de l’absorption d’un faisceau de radiations infrarouges
non dispersé.
Dans la chambre de mesure, l’absorption se fait selon la loi de BEER-LAMBERT :
I =1,e— XC
Dans laquelle :
— 1, représente l'intensité du faisceau infrarouge reçue par le détecteur en l'absence d’alcool
dans le trajet optique,
— À représente l’intensité du faisceau infrarouge reçue par le détecteur en présence du gaz
à analyser,
— GC est la concentration d’alcool dans la cuve de mesure,
— K est une constance dépendant de la longueur d’onde de la radiation infrarouge et de
la longueur du trajet optique.
Le choix de la longueur d’onde de la radiation infrarouge (9,5 micromètres) permet de
s'affranchir des problèmes liés aux substances susceptibles d’influer sur la mesure de la
concentration d'alcool dans l’air expiré, visées par la réglementation.
Le modulateur permet de rendre le signal alternatif. Le signal délivré par le détecteur
- pyroélectrique, proportionnel à [énergie qu’il reçoit, est ensuite traité par l’ensemble
électronique.
2.2. Traitement du signal (voir schéma n° 4861-3)
Le signal alternatif issu du détecteur est amplifié, puis intégré, les parasites étant à cette
occasion, éliminés. À la sortie de l'intégrateur, l’on dispose donc d’une tension continue
(voir schéma) directement proportionnelle à l'intensité du rayonnement reçue par le détecteur.
Toutefois, ce signal n’est pas directement exploitable, En effet, il subit toutes les dérives
dues à l’ensemble électronique et à l’ensemble optique (notamment celles de la source
infrarouge).
Pour s'affranchir de ces dérives, un potentiomètre électronique et un amplificateur diffé-
rentiel sont utilisés. Ces composants, associés au microprocesseur, constituent un asservisse-
ment qui ramène à zéro la sortie de l’amplificateur différentiel avant chaque mesure, quelles
que soient les dérives ci-dessus mentionnées. Toutefois, des « limites » prévues dans le
programme n’autorisent le rattrapage que dans une certaine fourchette. Cette fourchette
globale limite de fait les dérives individuelles des divers composants. Si les limites sont
dépassées, l’indication « DEFAUT APPAREIL » apparaît sur le dispositif d’affichage.
Après balayage par un gaz ne contenant pas d’alcool, lorsque la sortie de l’amplificateur
différentiel est réglée automatiquement à zéro, la tension « V sortie » est égale à la tension
« Ref. » (voir schéma) et est représentative de I, dans la formule de BÉER-LAMBEFRT.
Cette valeur est mémorisée et le potentiomètre ‘électronique est blogue.
Lorsque la cuve de mesure est balayée par un gaz sur lequel la mesure est effectuée,
la tension de sortie de l’amplificateur est proportionnelle à la différence I — I, La connais-
sance du gain de l’amplificateur, dont les composants sont choisis de façon que sa dérive
soit non significative, permet de calculer la concentration d’alecool dans le gaz.
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“28. Cycle de mesure
Le cycle de mesure comprend notamment les opérations suivantes :
— contrôle du bon fonctionnement de l'instrument,
— nettoyage de la cuve de mesure et du tube de prélèvement,
— prise en compte du débit d’air expiré,
— calcul du volume expiré et, le cas échéant, affichage d’une alarme en cas de souffle
insuffisant ou discontinu,
— étude en continu de l’évolution du signal de mesure,
— «détection de l'arrivée au palier du signal (caractéristique de la concentration dans l’air
alvéolaire),
— calcul de la moyenne des valeurs mesurées au palier,
— calcul de la mesure par comparaison avec la valeur moyenne obtenue lors de la mise à zéro,
— le cas échéant, affichage d’une alarme si aucun palier n’a été détecté,
— vérification du bon fonctionnement de l’instrument en cas de mesure supérieure ou égale
à 0,40 mg/l,
— le cas échéant, affichage de la mesure.
Dans certains cas d’expirations non correctes, l'instrument délivre une mesure indicative
par défaut (voir paragraphe 4 du manuel d'utilisation),
IIT — CONTROLE DU BON FONCTIONNEMENT DE L’ INSTRUMENT :
Le contróle du bon fonctionnement s’effectue automatiquement :
— a la mise sous tension,
— lorsque l’on passe de la position veille à la position mesure,
— avant chaque mesure,
— après chaque mesure supérieure ou égale à 0,40 mg/l,
11 comprend notamment les opérations suivantes :
— contrôle des températures de la cuve de mesure et du tube de prélèvement,
— mise à zéro automatique de la sortie de l’amplificateur différentiel de mesure (voir $ 2.2.),
— controle de la stabilité de ce signal,
— contrôle de la rotation du modulateur.
Lorsqu’un défaut est constaté, un message correspondant est affiché (voir manuel d'utili-
sation) et l’affichage de la mesure est automatiquement interdit.
IV — CONDITIONS PARTICULIÈRES DE VÉRIFICATION :
Pendant les opérations de contrôle métrologique, l’échelon de l'instrument doit être égal
à 0,001 mg/l.
Pour permettre à l'instrument d’afficher cet échelon, le mode opératoire est décrit ci-après.
Revue de Métrologie, 1. 65, n° 12, décembre 1987 1359
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Cette opération nécessite la connaissance d’un code susceptible d’être modifié. A la date
de signature de la présente décision d'approbation de modèle, le code est 321,
-— Attendre que l'instrument affiche « PRET »,
e Mettre le commutateur situé en bas et à gauche de la face arrière, sur la position
« VEILLE » (cette indication apparaît sur l'écran),
e Appuyer sur le bouton « MESURE » jusqu'à l’apparition de indication « CODE
ENTREE », puis relâcher ce bouton {1).
— Des apparition de indication « CODE ler CHIFFRE » :
* Appuyer sur le bouton « MESURE » un nombre de fois correspondant au premier
chiffre du code (chiffre des centaines — 3 en occurrence),
* Répéter l’opération pour le chiffre des dizaines dès l’apparition de « CODE 2e CHIF-
FRE » et pour le chiffre des unités dès l’apparition de « CODE 3e CHIFFRE »,
Nota : Si une erreur est commise pendant cette opération, l'instrument indique « CODE
INCORRECT », puis revient en position « VEILLE ». Renouveler alors les opérations.
— Attendre les apparitions successives des indications « AFFICHAGE 4 CHIFFRES » et
« VEILLE »,
e Remettre le commutateur sur la position « NORMAL ».
Les indications successives suivantes vont apparaître :
« CONTR. FONCTIONNEMENT », « BON FONCTIONNEMENT VERIFIE et PRET ».
Les mesures s’effectuent alors avec 3 chiffres après la virgule.
Pour revenir en mode normal de fonctionnement, passer en veille et, dès l’apprition de
l’indication « VEILLE », remettre le commutateur sur la position « NORMAL ».
La mise hors tension interrompt également l’effet de la manipulation décrite précédemment.
Y — DISPOSITIONS RÉGLEMENTAIRES :
5.1. Dispositif de scellement
Un dispositif de scellement interdit l’accès aux éléments qui ne doivent pas être accessibles
à l'utilisateur (voir schéma n° 4861-4).
5.2. Plaque signalétique
La plaque signalétique est située sur la face arrière de l'instrument.
5.3. Vignette de contrôle
La vignette de contrôle doit être apposée sur la face avant de l’instrument et à droite.
(1) Ne pas relâcher le bouton lors de l’apparition de l'indication « MODIF DATE ET HEURE ».
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