月: 2023年5月

Qu’est-ce qu’un thermomètre de haute précision ?

Les thermomètres de haute précision sont des instruments de mesure de la température. Ils peuvent la mesurer avec une grande précision.

Ils sont utilisés en conjonction avec un capteur de température afin de pouvoir mesurer la température avec précision. Ils sont donc utilisés pour le réglage de la température et l’étalonnage des thermomètres.

On se sert des capteurs thermoélectriques et des capteurs à résistance comme capteurs de température. Chacun d’entre eux dispose des caractéristiques différentes, il est donc important de choisir le bon capteur de température en fonction de l’utilisation prévue.

Utilisations des thermomètres de haute précision

Les thermomètres de haute précision sont utilisés pour étalonner les thermomètres. En utilisant une combinaison de capteurs de température, cette dernière peut être est ajustée. Celle d’étalonnage du thermomètre utilisé quotidiennement est vérifiée pour s’assurer qu’elle est correcte. Les thermomètres de haute précision présentent toutefois l’inconvénient d’être plus chers que les plus ordinaires. Ils sont également moins pratiques à utiliser en raison de leur grande taille.

Les données de température correctes, pré-étalonnées par le capteur de température, sont stockées dans une mémoire, ou dans une mémoire externe pour les types de thermomètres de haute précision qui n’ont pas de mémoire intégrée. En lisant ces données, le thermomètre peut mesurer avec une grande précision. Cela de manière plus précise que l’erreur définie par la tolérance de température, qui inclut également les différences individuelles de l’instrument et de la sonde.

Principe des thermomètres de haute précision

Les capteurs de température les plus couramment utilisés dans l’industrie sont les thermocouples et les thermomètres à résistance.

1. Capteurs de température avec thermocouples

Les capteurs de température avec thermocouples sont des capteurs de température qui combinent deux conducteurs métalliques différents. La température est mesurée avec précision en mesurant la tension à l’aide de l’effet Seebeck. Selon celui-ci, une tension est générée entre les métaux lorsqu’une différence de température se produit aux points de contact des différents métaux, générant une force thermoélectromotrice.

La taille compacte du thermocouple permet de mesurer des températures même élevées et le temps de réponse est très rapide. On croit souvent à tort que seule la pointe du thermocouple (où les différents fils métalliques sont collés ensemble) est la partie à mesurer. Or, comme la force électromotrice générée entre les différents fils métalliques est l’objet de la mesure, la différence de température incluant la partie conductrice est importante. La tolérance de température est donc plus grande que celle des thermomètres à résistance.

2. Capteurs de température avec thermomètre à résistance

Les capteurs de température à résistance utilisent le principe selon lequel la résistance électrique d’un métal augmente avec sa température. Le platine et le nickel très purs sont ainsi utilisés comme matériaux pour les brins.

Par rapport aux thermocouples, ils ne peuvent pas être utilisés à des températures élevées et ont une zone de couverture plus étroite. Cependant, ils peuvent détecter les températures avec une très grande précision dans la plage des températures basses à moyennes. De plus, ils présentent un degré élevé de stabilité.

Les thermomètres de haute précision sont similaires en principe aux thermomètres ordinaires. Ils utilisent néanmoins une classe supérieure de thermomètres et sont étalonnés pour maintenir la précision.

Autres informations sur les thermomètres de haute précision

1. Erreurs de mesure des thermomètres de haute précision

Quelle que soit la rigueur avec laquelle un thermomètre est étalonné conformément aux spécifications. Il ne peut pas mesurer la bonne température si la mesure n’est pas adaptée à l’environnement. Les facteurs d’erreur typiques sont les suivants :

Facteurs d’erreur pour les éléments de mesure de la température par résistance

• Effets de l’auto-échauffement dû à la circulation du courant
• Effets des chocs thermiques dus aux changements de température de l’objet à mesurer
• Effets des vibrations et des chocs

D’autres facteurs comprennent les effets de tensions et de courants anormaux (par exemple, la foudre, les décharges à haute tension, etc.) et ceux d’une faible résistance d’isolation.

2. Facteurs d’erreur des thermocouples

Les facteurs d’erreur pour les thermocouples de type K les plus couramment utilisés sont les suivants :

• Oxydation en atmosphère réductrice
  Lorsque des thermocouples de type K sont utilisés dans une atmosphère réductrice à haute température, entre 800 et 1 000 °C, la valeur mesurée peut s’écarter de plusieurs centaines de °C. Ce phénomène est dû à la formation d’un film d’oxyde superficiel sur la surface du thermocouple. Le film d’oxyde superficiel du fil de chromel utilisé du côté + du thermocouple de type K est réduit par l’atmosphère réductrice et s’oxyde ensuite pour former du NiCr2O4. L’hydrogène gazeux, en particulier, pénètre dans certaines gaines de protection métalliques à haute température. Il est donc important d’utiliser des matériaux de gaine ayant une faible perméabilité à l’hydrogène.
• Effet de la température intermédiaire de la gaine (erreur de shunt)
  Si la gaine est en contact avec une partie plus chaude que la température à mesurer, la température sera plus élevée que celle de la partie à mesurer. Ceci est dû au fait que la résistance d’isolation des charges inorganiques à l’intérieur de la gaine diminue à des températures supérieures à 800°C. Il est efficace de prêter attention à la méthode d’installation et de choisir une gaine avec un diamètre extérieur plus grand. Ce choix permettra ainsi d’augmenter la distance d’isolation entre les brins.
• Erreurs inévitables dans les thermocouples de type K (commande à courte portée)
  Lorsque les thermocouples de type K sont utilisés à des températures comprises entre 300 et 550 °C, les caractéristiques de la force électromotrice peuvent changer et des erreurs peuvent se produire. Cela est dû à la structure métallurgique de l’alliage de chromel, qui augmente la force électromotrice à des températures comprises entre 300 et 550 °C. Un chauffage à plus de 650 °C rétablit les caractéristiques d’origine.
• Influences électriques externes
  Le bruit généré par les générateurs, les moteurs ou autre, peut provoquer des erreurs. Afin de minimiser l’effet du bruit, préférez des conducteurs de compensation blindés. Si l’on n’utilise pas ces derniers, ou si l’on utilise une mise à la terre en deux points, l’effet de blindage peut être réduit et des courants induits peuvent être captés à la place. Ainsi, une mise à la terre en un seul point est généralement recommandée.
• Effets de la non-utilisation d’un conducteur de compensation
  Les thermocouples ne mesurent pas la température à la pointe, mais la “différence de température” entre la pointe et le conducteur qui lui est connecté, qui est la force électromotrice. Par conséquent, la partie du thermocouple qui est connectée au conducteur est celle qui génère la force électromotrice. Cependant, l’utilisation de fils de thermocouple pour tout est coûteuse et la valeur de la résistance est trop élevée. C’est pourquoi des conducteurs de compensation sont utilisés.

Un conducteur de compensation est un conducteur qui possède une force électromotrice relativement similaire à celle du thermocouple avec lequel il est combiné. Il arrive que le principe du thermocouple soit mal compris et qu’un conducteur normal soit utilisé à la place d’un conducteur de compensation, ou que le mauvais conducteur soit utilisé.

De plus, les thermomètres à résistance et les thermocouples servent à mesurer la température par contact : il faut donc être vigilant quant à la méthode de contact et à la température ambiante externe.

Qu’est-ce qu’un floculant polymère ?

Les floculants polymères sont des agents polymères qui neutralisent la charge de surface des particules en suspension dans l’eau et provoquent leur floculation.

Ils sont principalement utilisés pour coaguler et précipiter les particules en suspension à l’origine de la pollution des eaux usées. Les sédiments précipités par les floculants polymères peuvent être séparés de l’eau et traités par déshydratation ou filtration.

Les floculants polymères peuvent être anioniques, cationiques, non ioniques ou amphotères, en fonction de la charge de surface des particules à floculer. Ils sont disponibles sous forme de poudre ou d’émulsion, les poudres étant plus faciles à gérer, mais les émulsions sont supérieures en termes de dissolution dans l’eau.

Utilisations des floculants polymères

Les floculants polymères sont utilisés pour l’épaississement et la réduction du volume (réduction du volume) des boues dans l’industrie, par exemple dans les applications suivantes, et dans les processus de traitement des minerais.

• Floculants anioniques
  Souvent utilisés dans les industries qui manipulent des substances inorganiques, telles que les métaux, le génie civil, l’exploitation minière, la céramique, la pâte à papier, les produits chimiques et les denrées alimentaires.
• Floculants cationiques
  Industries qui manipulent des substances organiques, telles que les déchets humains, les eaux usées, la pâte à papier, les denrées alimentaires, etc.
  Souvent utilisés dans les industries qui manipulent des substances organiques, telles que les déchets humains, les eaux usées, la pâte à papier, les denrées alimentaires, etc.
• Floculants non ioniques
  Utilisés pour les eaux usées acides.
• Floculants amphotères
  Utilisés lorsque les floculants cationiques sont insuffisants.

Les floculants polymères ne sont pas utilisés pour le traitement de l’eau. Les floculants polymères résiduels peuvent entraîner une contamination organique des équipements d’échange d’ions et d’osmose inverse.

Principe des floculants polymères

Le mécanisme par lequel la floculation et la précipitation sont provoquées par les floculants polymères est le suivant :

1. Coagulation
   Tout d’abord, un coagulant inorganique (par exemple, le polychlorure d’aluminium (PAC), le sulfate de fer, etc.), dont la charge est opposée à celle des particules présentes dans l’eau, est introduit pour neutraliser l’électrification de la surface des particules en suspension. La masse formée à ce stade, c’est-à-dire le floc fin, est appelée floc de fondation.
2. Floculation
   Un floculant polymère est introduit dans l’eau dans laquelle le floc de fondation s’est formé. Les groupes actifs (par exemple la structure polyacrylamide) du floculant polymère interagissent avec les petits flocs, provoquant l’adsorption et la réticulation des petits flocs comme s’ils étaient enchevêtrés dans le polymère et se développent en flocs grossiers.

Pendant la sédimentation, il faut veiller à ajuster le pH. En effet, la précipitation ne se produira pas sans un environnement de pH approprié et il existe un risque de redissolution après la précipitation. De plus, si l’on ajoute plus de coagulant polymère que la quantité nécessaire, l’adsorption sur le coagulant polymère le précédera, ce qui entraînera une réticulation insuffisante et rendra la coagulation difficile.

Le pH approprié pour chaque floculant est le suivant :

• Floculants anioniques : pH 7-12.
• Floculants cationiques : pH 4-8.
• Floculants non ioniques : pH 4-8.

Types de floculants polymères

Les floculants polymères peuvent être classés en fonction de leur ionicité et de leur forme.

1. Ionicité

Comme indiqué ci-dessus, les floculants polymères peuvent être anioniques (anions), cationiques (cations), non ioniques (non ions) ou amphotères, en fonction de la charge qu’ils portent. Les types anioniques et non ioniques sont principalement utilisés pour réticuler les particules qui ont formé un floc basique à l’aide de coagulants inorganiques et organiques et pour obtenir un floc grossier. Les coagulants polymères cationiques sont souvent utilisés pour déshydrater les boues de traitement biologique.

2. Forme

Les floculants polymères sont distribués sous forme de poudre solide et d’émulsions. Les produits en poudre sont plus faciles à manipuler pour le transport et le stockage, mais il faut être prudent lors de leur utilisation en raison de leur faible solubilité. En général, la poudre est ajoutée à l’eau en petites quantités et agitée. Si une grande quantité est ajoutée en une seule fois, seule la surface gonflera et les particules non dissoutes risquent d’adhérer les unes aux autres et de former une masse importante.

La dissolution elle-même prend également plus de temps que sous forme d’émulsion, et il est nécessaire d’attendre un certain temps tout en remuant. De plus, la poudre absorbe l’humidité et ne doit pas être conservée dans l’eau. Pour cette raison, il est plus approprié d’utiliser des produits en émulsion si les réservoirs de floculants polymères sont situés à l’extérieur.

Les émulsions sont plus faciles à dissoudre que les poudres et se dissolvent relativement rapidement. Toutefois, il convient de noter que les types d’émulsions sont moins nombreux que les poudres et qu’ils peuvent ne pas correspondre à des eaux brutes particulières.

Comment choisir un floculant polymère

Afin de sélectionner le floculant polymère le plus approprié, plusieurs conditions doivent être prises en compte. Il existe plusieurs facteurs tels que la composition de l’eau brute à ajouter, la plage de fluctuation du pH, la quantité optimale à ajouter, la température au moment de l’utilisation et le point d’alimentation sur l’équipement. Dans de nombreux cas, le type de produit est modifié entre l’été et l’hiver.

Au cours du processus de sélection, des tests de coagulation et de sédimentation (par exemple, testeur en bocal, testeur en cylindre) et des tests de déshydratation (par exemple, test de déshydratation par centrifugation, test de déshydratation par presse à bande) sont effectués pour sélectionner la marque et les conditions de traitement appropriées, suivis par des tests sur l’équipement réel.

Qu’est-ce qu’un amplificateur de tension ?

Un amplificateur de tension (anglais : Voltage Amplifier) est un dispositif qui amplifie la tension de divers signaux électriques.

Élément de base de l’équipement électronique, il s’agit d’un circuit qui amplifie une tension d’entrée et la restitue.

Utilisations des amplificateurs de tension

Les amplificateurs sont utilisés lorsqu’un petit niveau de signal est fourni en entrée et qu’un signal plus important est obtenu en sortie. Dans de nombreux cas, les signaux d’entrée et de sortie sont des signaux de tension. C’est pourquoi les appareils utilisés à cette fin sont appelés amplificateurs de tension.

Les amplificateurs de tension sont vendus sous différentes formes et avec différentes performances en fonction de leur utilisation. Les principales utilisations comprennent l’amplification des signaux audio et vidéo et des signaux de sortie de divers capteurs.

Principe des amplificateurs de tension

La structure d’un amplificateur typique se compose d’un élément amplificateur (par exemple, un transistor ou un amplificateur opérationnel) et de circuits pour le contrôler (par exemple, des circuits de polarisation et de rétroaction). La tension d’entrée de l’élément amplificateur est amplifiée et émise à un niveau de signal élevé.

Les performances diffèrent en fonction de l’utilisation prévue et des circuits adaptés ont été proposés pour chacune d’entre elles.

Types d’amplificateurs de tension

Il existe une large gamme d’amplificateurs de tension disponibles dans le commerce. L’on trouve par exemple des amplificateurs audio, des amplificateurs haute fréquence et des amplificateurs de mesure.

Ces amplificateurs de tension commerciaux présentent différents indices de performance pour différentes utilisations. Il est important de sélectionner l’indice de performance approprié et d’utiliser l’amplificateur de tension adapté à l’environnement dans lequel il sera utilisé.

1. Classification selon la fréquence

Amplificateurs à courant continu

Les amplificateurs à courant continu sont des dispositifs électroniques utilisés pour amplifier et traiter les signaux à courant continu. Les amplificateurs DC sont utilisés dans une variété de situations, telles que l’amplification des signaux de capteurs, la commande de moteurs DC et la gestion de l’énergie.

Lors de la sélection d’un amplificateur à courant continu, il convient de tenir compte des exigences de performance telles que le signal d’entrée, le signal de sortie, la tension d’alimentation, l’impédance d’entrée, l’impédance de sortie et la réponse en fréquence.

Amplificateurs basse fréquence (amplificateurs audio)

Les amplificateurs basse fréquence les plus typiques sont les amplificateurs audio. Ils sont utilisés dans les haut-parleurs, les casques et autres équipements audio pour amplifier les signaux audio. Les principaux indicateurs de performance sont la réponse en fréquence, le facteur de distorsion, le rapport signal/bruit et la puissance de sortie.

Amplificateurs haute fréquence

Les amplificateurs haute fréquence sont utilisés pour amplifier les signaux haute fréquence. Les utilisations spécifiques comprennent les communications sans fil et par satellite, ainsi que la radiodiffusion. Les principaux indicateurs de performance sont la largeur de bande, le gain, le facteur de bruit et l’impédance d’entrée/sortie.

2. Classification par fonction

Amplificateurs de mesure

Les amplificateurs de mesure sont utilisés pour effectuer des mesures de haute précision. Plus précisément, ils amplifient les signaux provenant de capteurs et d’instruments. Les principaux indicateurs de performance sont le facteur d’amplification, l’impédance d’entrée/sortie, la linéarité, la largeur de bande et le facteur de bruit.

Amplificateurs à faible bruit

Les amplificateurs à faible bruit ont un faible facteur de bruit et sont utilisés dans des utilisations sensibles. Les amplificateurs à faible bruit sont utilisés pour amplifier et traiter des signaux faibles.

Lors de la sélection d’un amplificateur à faible bruit, il est important de vérifier les indicateurs de performance tels que le facteur de bruit, le gain en tension, la largeur de bande, la plage de tension d’entrée et la consommation d’énergie. Notez que les amplificateurs à faible bruit peuvent être utilisés pour réduire le bruit à l’intérieur de l’équipement, et que leur résistance au bruit à l’extérieur de l’équipement n’est pas garantie.

Amplificateurs différentiels

Les amplificateurs différentiels ont deux bornes d’entrée et une borne de sortie. En amplifiant la différence entre les signaux d’entrée, l’effet du bruit peut être réduit et la qualité du signal améliorée.

Les indicateurs de performance particulièrement remarquables sont le PSRR et le CMRR. Ils sont très importants pour annuler les effets du bruit.

Amplificateurs haute tension

Les amplificateurs haute tension sont un type de composant électronique utilisé pour amplifier et traiter des signaux haute tension. Les amplificateurs haute tension sont utilisés dans divers domaines, tels que les lasers, les dispositifs de décharge, les équipements médicaux et les équipements industriels.

Lors du choix d’un amplificateur haute tension, il est important de vérifier les indicateurs de performance tels que la tension de sortie, le courant, la bande passante, la stabilité et les fonctions de protection. La sécurité doit également être prise en compte, car les amplificateurs manipulent des tensions élevées.

Autres informations sur les amplificateurs de tension

1. Caractéristiques des amplificateurs de tension

Les indicateurs de performance importants pour les amplificateurs comprennent le facteur d’amplification, la réponse en fréquence, le facteur de distorsion, l’impédance d’entrée et l’impédance de sortie. Ces performances sont optimisées par la conception du circuit en fonction de l’utilisation prévue et sont applicables à une large gamme d’applications.

2. Gain d’un amplificateur de tension

Si le signal d’entrée d’un amplificateur de tension est Vin et que le signal de sortie est Vout, le gain est exprimé comme “Vout/Vin fois” ou “20log (Vout/Vin) dB”.

3. Capacité d’alimentation en courant

Même les amplificateurs de tension peuvent alimenter une charge en courant jusqu’à un certain niveau. Cependant, la priorité est essentiellement donnée à la caractéristique de tension. Un courant important ne peut pas circuler comme dans un amplificateur de puissance.

Qu’est-ce que le papier antirouille ?

Le papier anticorrosion est un papier d’emballage ayant une fonction anticorrosion.

Il est fabriqué en enduisant ou en imprégnant du papier kraft ou un matériau similaire d’une substance chimique vaporisable (inhibiteur de rouille) qui prévient efficacement la rouille (corrosion) des métaux. Il suffit d’envelopper le métal ou tout autre produit avec le papier en question pour le protéger facilement de la rouille.

Le papier peut être librement transformé pour s’adapter à la taille et à la forme de l’objet. Il peut ainsi facilement être utilisé pour tout type d’emballage, allant du simple emballage à l’emballage scellé.

Utilisations du papier antirouille

Le papier antirouille protège et préserve les objets de la rouille pendant de longues périodes, par exemple lorsque les objets sont fabriqués dans des matériaux susceptibles de rouiller ou dans des environnements où la rouille est susceptible de se produire. Il est couramment utilisé dans les industries qui manipulent des métaux tels que l’acier et les automobiles, où la rouille peut entraîner des problèmes de qualité.

Il existe également sur le marché du papier antirouille doté d’une couche barrière et d’une protection contre l’humidité. Il peut non seulement servir à emballer directement l’objet mais aussi pour le placer dans un espace hermétique. Outre l’emballage direct, il peut également servir à placer des produits métalliques dans un espace étanche, tel qu’un sac en polyéthylène ou un carton résistant à l’humidité, afin d’éviter la rouille.

Principe du papier antirouille

Le papier antirouille prévient la rouille par action chimique. Lorsque l’inhibiteur de rouille évaporé du papier antirouille est adsorbé sur la surface métallique et il exerce son effet antirouille. Le principe selon lequel le papier prévient la rouille sur les métaux est le suivant :

1. L’inhibiteur de rouille contenu dans le papier s’évapore progressivement (sublimation) à température ambiante. Ainsi, la vapeur remplit rapidement l’espace scellé entre le papier et le métal.
2. L’inhibiteur de corrosion évaporé se dissout dans l’humidité de la surface du métal. Une fois dissous, il est physiquement et chimiquement adsorbé sous forme de molécules ou d’ions, formant un “film d’inhibiteur de rouille”.
3. Le film antirouille protège l’acier de l’air extérieur, qui provoque la rouille, et empêche la corrosion.

Le film antirouille constitué de l’agent antirouille vaporisable est extrêmement fin, de l’ordre du nanomètre. Il possède une faible force d’adsorption, de sorte qu’il ne provoque aucune modification visuelle de la surface du métal. Après l’emballage anticorrosion, le produit métallique peut être utilisé immédiatement sans nettoyage de la surface. De plus, comme il s’agit d’un inhibiteur de corrosion utilisant la vaporisation, l’on s’attend à ce qu’il ait un effet immédiat.

L’inconvénient est que le papier antirouille utilise une réaction chimique. Contrairement à l’huile antirouille, qui utilise une action physique pour prévenir la rouille, il n’agit pas forcément de la même manière sur tous les métaux. Il est donc important de choisir le papier antirouille le plus adapté au produit à emballer.

Il est également nécessaire de nettoyer le produit à emballer avant de l’envelopper dans ce type de papier. En effet, il n’élimine pas les salissures. Par conséquent, toute salissure résiduelle peut empêcher l’inhibiteur de rouille d’atteindre le produit.

Types de papier antirouille

Le papier antirouille peut être classé de deux manières : selon le métal à protéger, c’est-à-dire le composant de l’agent anticorrosion, et selon la forme de l’emballage, c’est-à-dire la partie du papier d’emballage de base.

1. Classification par métal cible anticorrosif / composant de l’agent anticorrosif

Comme il n’existe pas d’inhibiteur de rouille efficace sur tous les métaux, il est nécessaire d’utiliser un papier antirouille contenant l’inhibiteur de rouille approprié au métal cible. A titre d’exemple, celui conçu pour l’acier ne sera pas efficace sur le cuivre.

Des papiers antirouille pour métaux ferreux/non ferreux ont été développés et peuvent être utilisés en cas de coexistence d’acier et de cuivre. Ils sont toutefois moins efficaces que ceux dédiés à chaque métal.

2. Classification selon le matériau du papier d’emballage

Lorsque le papier antirouille est utilisé pour l’emballage, il doit être suffisamment résistant pour supporter l’opération d’emballage et la manipulation après cette dernière. En principe, l’on utilise du papier kraft (40-100 m2) d’une épaisseur adaptée à l’utilisation. Toutefois, lorsque le papier est inséré dans un espace scellé, il n’est pas nécessaire d’utiliser un papier d’une épaisseur plus fine car il n’exige pas de résistance particulière.

De plus, lors de l’emballage de bobines fendues, du papier crêpé (papier froissé) à base de papier anticorrosion peut être utilisé pour une excellente tenue.

Qu’est-ce qu’un oxygénomètre ?

Les oxygénomètres sont des instruments utilisés pour mesurer la concentration d’oxygène dans l’air.

Il sont aussi appelés “capteurs d’oxygène” ou “moniteurs d’oxygène”. Il est extrêmement important de surveiller la concentration d’oxygène dans l’environnement car il est essentiel à la vie humaine.

Dans de nombreux cas, un contrôle précis de cette concentration est également nécessaire dans divers domaines scientifiques et industriels. Par conséquent, des instruments sont fabriqués pour répondre à différentes situations.

Utilisations des oxygénomètres

Les oxygénomètres sont utilisés dans les deux grandes catégories suivantes :

• Contrôle (détection et contrôle) des concentrations d’oxygène dans le but de prévenir le manque d’oxygène.
• Contrôle de la concentration d’oxygène, par exemple dans les processus industriels.

Dans le cadre de la prévention du manque d’oxygène, la concentration d’oxygène est surveillée afin de maintenir la vie dans les espaces clos tels que les tunnels. En effet, l’on dit que si la concentration d’oxygène tombe en dessous de 15 %, une personne aura des difficultés à respirer. Si elle tombe en dessous de 7 %, les fonctions cérébrales seront altérées et si elle tombe en dessous de 4 %, la mort s’ensuivra. L’équipement peut être portable ou fixé au mur.

Dans certains procédés industriels de traitement thermique, comme dans l’industrie chimique, les céramiques et les métaux, la concentration d’oxygène doit être maintenue à un faible niveau. Les processus de combustion dans les fours industriels nécessitent également une surveillance et un contrôle des concentrations d’oxygène afin d’optimiser l’efficacité de la combustion ainsi que le processus d’oxydoréduction. Les appareils de mesure de l’oxygène destinés à ces usages doivent donc être capables de résister à des environnements difficiles, tels que les champs de réaction chimique à haute température.

Principe des oxygénomètres

Les deux principaux principes de fonctionnement des oxygénomètres sont le “type à cellule galvanique” et le “type à électrolyte solide en zircone”. D’autres types sont le “type magnétique” et le “type spectromètre laser à semi-conducteur à longueur d’onde réglable”.

1. Type à cellule galvanique

L’oxygénomètre à cellule galvanique se compose d’une membrane en résine à travers laquelle passe l’oxygène extérieur, d’électrodes en or (Au) et en plomb (Pb) et d’une solution électrolytique (solution d’hydroxyde de potassium). Les réactions suivantes ont lieu au niveau de chaque électrode :

• Anode : Pb + 2OH- → Pb2+ +H2O + 2e-
• Cathode : O2 + 2H2O + 4e- → 4H2O

Les électrons émis à l’anode atteignent la cathode, où l’oxygène de l’air absorbe les électrons émis à l’anode. Ce flux d’électrons (courant) est proportionnel à la concentration en oxygène. Ainsi, la concentration en oxygène peut être mesurée en mesurant le courant. Cette réaction se produit spontanément et ne nécessite pas d’alimentation électrique pour piloter le capteur.

2. Type à électrolyte solide en zircone

Cette méthode utilise une cellule en zircone, qui présente les propriétés d’un électrolyte solide à des températures supérieures à 500°C.

La zircone peut conduire les ions négatifs de l’oxygène (O2-) à l’état solide. Ces ions sont conduits d’un gaz à forte concentration d’oxygène (dans l’air) vers une atmosphère à faible concentration d’oxygène (par exemple dans un four industriel).

Cette conduction ionique génère une différence de potentiel. Des électrodes sont ensuite installées respectivement du côté de la concentration élevée en O2 et du côté de la concentration faible en O2 pour générer une force électromotrice. La relation est identique à celle des électrodes positives et négatives d’une batterie.

• Côté haute concentration en O2 : O2 + 4e- → 2O2-
• Côté faible concentration en O2 : 2O2- → O2 + 4e-

La force électromotrice générée entre les électrodes obéit à l’équation de Nernst, ce qui permet de déterminer la pression partielle d’oxygène à chaque électrode.

• E=(RT/4F)-ln(PA/PB)
• (R : constante des gaz, T : température, F : constante de Faraday, PA : pression partielle d’oxygène à haute concentration (dans l’air), PB : pression partielle d’oxygène à basse concentration).

La température est mesurée par des thermocouples installés dans la zircone.

Dans les atmosphères inférieures à 400 °C, le gaz cible est introduit dans l’appareil via un tube d’échantillonnage. La cellule de zircone est par la suite chauffée à une température prédéterminée à l’aide d’un réchauffeur au platine ou d’un appareil similaire (méthode d’échantillonnage). En effet, la zircone a besoin d’une température de 500 °C ou plus pour fonctionner comme un électrolyte solide.

Comment choisir un oxygénomètre

Différents produits doivent être utilisés pour les oxygénomètres destinés à prévenir le manque d’oxygène et à maintenir de faibles concentrations d’oxygène dans les processus industriels.

Les oxygénomètres portables et fixes conçus pour prévenir le manque d’oxygène sont alimentés par des cellules galvaniques, qui ne nécessitent pas d’alimentation électrique pour alimenter le capteur. La durée de vie du capteur est estimée à environ 2 à 3 ans. Cependant, l’environnement utilisable est limité aux atmosphères proches de l’environnement général et la précision est de ±0,5% O2. Certains produits sont antidéflagrants.

D’autre part, les produits à base de zircone sont utilisés pour mesurer les concentrations d’oxygène dans les processus industriels à haute température tels que les fours industriels, etc. Dans des atmosphères de 700 °C ou plus, on se sert du type à insertion directe. La partie du capteur étant insérée directement dans l’atmosphère, tandis qu’en dessous de 400 °C, la partie du capteur l’est dans l’atmosphère à l’aide d’un tube d’échantillonnage, etc. En dessous de 400 °C, il convient d’utiliser une méthode d’échantillonnage dans laquelle le gaz atmosphérique du four est aspiré au moyen d’un tube d’échantillonnage, etc. De ce fait, la cellule en zircone est chauffée séparément.

Qu’est-ce qu’une sonde lambda ?

Les sondes lambda sont des capteurs permettant de mesurer la concentration d’oxygène dans l’atmosphère d’un espace de mesure.

Dans un espace isolé et fermé, il est extrêmement important de mesurer la concentration d’oxygène. En effet, cela permet de maintenir les activités vitales. Les sondes lambda jouent donc un rôle majeur dans cette mesure de la concentration d’oxygène.

Lorsque les niveaux d’oxygène tombent en dessous de 15 %, les gens ont des difficultés à respirer. En dessous de 7 %, les fonctions cérébrales sont altérées, puis en dessous de 4 %, on dit que la mort survient. Les sondes à oxygène sont nécessaires dans divers domaines scientifiques et industriels. Une large gamme de conditions et de systèmes de mesure de la concentration de celui-ci a été développée pour répondre aux exigences de ces domaines.

Un des capteurs typiques est le capteur à zircone. Ceux-ci sont également utilisés pour le contrôle des produits dans la fabrication des semi-conducteurs, les économies d’énergie dans les automobiles, etc.

Utilisations des sondes lambda

La concentration d’oxygène est mesurée pour deux raisons principales : premièrement, pour la détection et la surveillance afin de prévenir les carences en oxygène, ce qui peut sauver des vies humaines. Deuxièmement, pour contrôler la concentration d’oxygène, par exemple dans le processus de production de produits industriels.

1. Prévention des carences en acide

Parmi les exemples d’utilisations dans la prévention du manque d’oxygène, on peut citer la gestion de la sécurité sur les sites de génie civil, comme les tunnels et la construction souterraine, et dans le domaine médical, comme la gestion de l’inhalation d’oxygène et la réanimation hyperbare. Les produits destinés à ces situations peuvent être portables ou fixés au mur.

2. Contrôle de la concentration d’oxygène

Le contrôle des processus de fabrication des produits industriels est utilisé dans l’industrie chimique, la céramique et les métaux. L’une des caractéristiques de leur fabrication est qu’ils sont souvent utilisés dans des environnements à haute température pendant les processus de traitement thermique.

Un exemple familier dans notre vie quotidienne est son utilisation dans les moteurs de voitures et de motos. En détectant la concentration d’oxygène dans les gaz d’échappement, ils jouent un rôle dans la régulation de la concentration de carburant.

Principe des sondes lambda

Les principes de mesure des sondes lambda comprennent le type à cellule galvanique, le type d’électrolyte individuel en zircone, le type magnétique et le type de spectroscopie laser à semi-conducteur à longueur d’onde réglable.

1. Type à cellule galvanique

La cellule galvanique a une structure simple et est utilisée dans les appareils de mesure de l’oxygène portables. Elle se compose d’électrodes en or et en plomb, d’une membrane en résine et d’un électrolyte. Elle utilise un mécanisme par lequel un courant électrique est généré en fonction de la concentration en oxygène lorsque l’oxygène traverse la membrane et se dissout dans l’électrolyte.

2. Type d’électrolyte individuel en zircone

La méthode de l’électrolyte individuel en zircone utilise la zircone comme électrolyte solide. Celle-ci peut conduire les ions négatifs de l’oxygène (O2-) à l’état solide. De ce fait, les ions sont conduits d’un gaz à forte concentration d’oxygène (côté haute pression d’O2) vers une atmosphère à faible concentration d’oxygène (côté basse pression d’O2).

Dans une sonde à oxygène à électrolyte de zircone, des électrodes sont installées respectivement du côté de la haute pression d’O2 et du côté de la basse pression d’O2, puis sont reliées électriquement. Lorsque l’O2 tente de pénétrer la zircone sous forme d’ions négatifs, des électrons sont capturés à l’électrode du côté de la haute pression d’O2 et deviennent des ions négatifs. Toutefois, du côté de la basse pression d’O2, des électrons sont quant à eux capturés et deviennent des ions négatifs. La sonde reçoit ainsi des électrons de l’O2- transmis.

La relation est identique à celle qui existe entre les électrodes positive et négative d’une batterie : les électrons libérés du côté de la basse pression d’O2 (électrode négative) reviennent du côté de la haute pression d’O2 (électrode positive). La force électromotrice générée entre les électrodes peut être utilisée pour déterminer la pression partielle d’oxygène à chaque électrode. Pour ce faire, on se sert d’une relation connue sous le nom d'”équation de Nernst”, comme suit :

　E= (RT/4F) – 1n (PA/PB)

Dans cette équation, R est la constante des gaz, T est la température, F est la constante de Faraday et PA et PB sont les pressions partielles d’oxygène respectivement du côté de la haute et de la basse pression d’O2. La température est ainsi mesurée par un thermocouple installé dans la zircone et PA est basée sur la pression partielle d’oxygène dans l’atmosphère normale.

Autres informations sur les sondes lambda

Détérioration des sondes lambda

Les sondes lambda en zircone utilisées dans les processus de fabrication industrielle doivent être soumises à une détérioration. Elles sont utilisées dans des environnements à haute température et divers gaz peuvent également dégrader ou affecter la cellule en zircone. Les gaz réducteurs tels que les halogènes sont un autre facteur de dégradation.

Dans les secteurs automobiles, une sonde lambda dégradée ou défaillante peut entraîner une augmentation des substances toxiques dans les gaz d’échappement. La consommation de carburant peut également diminuer si le carburant est plus concentré que nécessaire. Lorsque la sonde O2 se détériore, la pièce doit être remplacée par un concessionnaire ou un atelier d’entretien.

Qu’est-ce qu’un anémomètre ?

Un anémomètre est un capteur qui mesure la vitesse ou la pression de l’air ou du gaz.

Il existe de nombreuses méthodes et types de capteurs. C’est pourquoi le capteur approprié doit être sélectionné en fonction de l’emplacement et de l’objectif de l’utilisation. Bien qu’ils puissent également servir à mesurer la vitesse d’écoulement des gaz à l’intérieur des conduites, les anémomètres sont souvent utilisés pour mesurer la vitesse de l’air à partir de laquelle elle est ensuite convertie par calcul. Elle est généralement calculée dans un espace fermé avec une direction d’écoulement fixe, comme une conduite.

En effet, le débit est souvent plus important que la vitesse lorsqu’il s’agit de mesurer des fluides dans des canalisations. Dans de nombreux cas, la vitesse du vent est également calculée en mesurant la pression.

Utilisations des anémomètres

Les anémomètres sont utilisés ont de nombreuses utilisations, notamment dans les domaines industrielles, les compétitions sportives et l’observation météorologique. Ses fonctions spécifiques sont les suivantes :

1. À l’intérieur

• Maintenance et inspection des équipements de climatisation
• Vérification de l’efficacité de la séparation des fumées
• Mesure de la vitesse de l’air des ventilateurs
• Mesure de l’air extrait des équipements de climatisation
• Mesure des courants de convection intérieurs
• Enquêtes sur la qualité de l’air des salles blanches
• Études de l’environnement intérieur sur les sites de production

2. À l’extérieur

• Contrôle de la sécurité et de la vitesse du vent à l’extérieur et en hauteur
• Fixation à une grue ou à un site extérieur pour les mesures
• Observation des conditions météorologiques
• Confirmation des conditions de vol du drone

Principe de l’anémomètre

Il existe plusieurs types d’anémomètre, chacun ayant un principe différent pour mesurer la vitesse du vent.

1. Anémomètre à coupelles

La coupelle à vent, qui a la forme d’une tasse, tourne en utilisant le fait que la force due à la pression du vent sur les faces avant et arrière diffère en fonction de la force de celui-ci. Ce type de capteur mesure la vitesse du vent en mesurant le nombre de tours. En raison de ce mouvement rotatoire, la réponse aux variations de la vitesse du vent est lente. Cet appareil ne convient donc pas pour les mesures de faibles vitesses de vent.

2. Anémomètre à ultrasons

Ces anémomètres sont utilisés à l’extérieur. Les transducteurs, qui sont des émetteurs et des récepteurs à ultrasons installés dans plusieurs directions. Ils utilisent l’effet Doppler pour permettre la mesure simultanée de la vitesse et de la direction du vent. L’effet Doppler est le moment de l’émission et de la réception change en fonction du vent. Cet anémomètre ne comporte aucune pièce mobile et est donc très durable.

3. Anémomètre avec direction du vent

Comme pour l’anémomètre à coupelles, la vitesse du vent est mesurée à partir du nombre de tours de l’hélice, tandis que la queue verticale sert de girouette. L’ensemble tourne ainsi automatiquement en fonction de la direction du vent. Ce type de capteur peut également mesurer la direction du vent à partir de la direction de la queue verticale.

4. Anémomètre à fil chaud

Ce type de capteur est souvent utilisé à l’intérieur. Un élément résistif, dont la résistance change avec la chaleur, est installé à l’extrémité du capteur. Lorsque ce dernier est exposé au vent, la température du fil chaud diminue au fur et à mesure que le capteur se refroidit. Plus l’écoulement est rapide, plus le refroidissement est rapide. La valeur de la résistance à la vitesse du vent est donc mesurée en utilisant la relation entre cette vitesse d’écoulement et la quantité de chaleur de refroidissement.

Cette relation est connue sous le nom de “formule de KING”. Il s’agit d’une mesure précise n’est pas possible à l’extérieur car la température change en raison de la chaleur du soleil et d’autres facteurs. Grâce à sa structure simple, il s’agit d’un instrument de mesure compact. D’autres caractéristiques telles que la température du vent et l’humidité peuvent également être mesurées en même temps.

5. Anémomètre à tube de Pitot

Cet anémomètre est souvent utilisé dans le domaine industriel. Les tubes de Pitot sont dotés de petits trous à l’avant et sur le côté du flux de vent. Ils mesurent la différence de pression entre eux pour déterminer la vitesse du vent sur la base du théorème de Bernoulli. Des vitesses précises ne peuvent être obtenues que s’ils sont dirigés perpendiculairement au flux d’air. Ils sont souvent peu coûteux en raison de la simplicité de leur principe.

6. Anémomètre à roue à aubes

Les anémomètres à roue à aubes calculent la vitesse en mesurant le nombre de tours d’une ailette (roue à aubes), qui est mise en rotation par l’air. Il repose sur le principe selon lequel le nombre de tours est proportionnel à la vitesse. La vitesse de rotation est largement indépendante de la densité, de la pression et de la température du fluide.

Le nombre de tours de l’aube est compté au moyen d’un détecteur de proximité ou d’un photocoupleur. Par rapport aux capteurs à fil chaud, ces capteurs ne sont pas affectés par la chaleur et peuvent donc être utilisés à l’extérieur. Toutefois, ils sont moins précis lorsqu’il est question de vents faibles. Ils ont également un temps de réponse plus lent, ce qui les rend inadaptés aux applications où la vitesse du vent varie par petits incréments.

Comment choisir un anémomètre ?

Lors du choix d’un anémomètre, il faut d’abord décider s’il sera utilisé à l’extérieur ou à l’intérieur. En effet, le choix de l’anémomètre dépend fortement de son utilisation.

Pour choisir un anémomètre approprié, il faut également savoir si le capteur de vent sera utilisé de manière fixe ou portable.

Une fois que le type d’anémomètre a été déterminé en fonction de son utilisation, la dernière étape consiste à déterminer les spécifications du capteur anémométrique. Par exemple, pour les anémomètres à fil chaud, la plage de mesure de la vitesse du vent, la température de fonctionnement, la précision de la mesure et la vitesse de réponse varient en fonction de la sonde.

Qu’est-ce qu’un tuyau de plomberie ?

Un tuyau de plomberie est un tuyau pliable utilisé en plomberie.

Il est généralement muni d’embouts ou de joints aux deux extrémités et est souvent fabriqué en métal, en plastique ou en caoutchouc. Il permet de faire circuler des gaz, les liquides et des fluides.

Utilisations des tuyaux de plomberie

Les tuyaux de plomberie sont largement utilisés dans les situations suivantes :

• Raccordement d’équipements et d’installations et passage de fluides entre eux.
• Pompage de l’air comprimé dans les installations pneumatiques.
• Pompage du sucre et d’autres substances dans des réservoirs.
• Vidange d’équipements à température contrôlée et tuyauterie de gaz.

Des tuyaux de plomberie de forme variable sont utilisés dans les endroits où les tuyaux simples ne peuvent pas pour être utilisés. Ils peuvent être facilement installés même si la tuyauterie est décentrée, ce qui permet d’économiser du travail de construction.

La nature variable de ces tuyaux les rend également plus résistants aux vibrations que les tuyaux normaux. La connexion de machines qui vibrent beaucoup avec des tuyaux normaux peut affecter d’autres machines, mais les tuyaux de plomberie peuvent supprimer ces vibrations. Ils sont également utiles pour raccorder des équipements qui sont utilisés en mouvement.

Principe des tuyaux de plomberie

Les tuyaux sont des tubes variables et sont utilisés depuis longtemps dans de nombreuses situations. Les tuyaux de plomberie sont utilisés lorsque la longueur peut varier librement et que la forme du tube peut être modifiée pour s’adapter au lieu.

Types de tuyaux de plomberie

Les tuyaux de plomberie peuvent être en métal, en plastique ou en caoutchouc. Il en existe de nombreux types en résine, y compris ceux qui sont renforcés par du fil ou de la résine, ceux qui sont fabriqués dans des matériaux résistants aux produits chimiques, ignifugés et antistatiques.

Il existe également des formes qui n’ont pas la forme d’un tuyau standard, comme les tuyaux réglables, qui permettent de plier le tuyau à angle droit à l’endroit souhaité.

De nombreux tuyaux de plomberie sont réglementés par la loi, et les tuyaux de plomberie pour le gaz doivent être choisis conformément aux normes techniques pour les travaux de gaz. De plus, les tuyaux d’eau utilisés pour l’approvisionnement en eau doivent répondre aux normes définies nationalement.

Comment choisir un tuyau de plomberie ?

Les tuyaux de plomberie sont choisis en fonction de l’usage auquel ils sont destinés. Il est important de noter que les différents matériaux, épaisseurs et autres besoins dépendent de la substance à traverser et de l’emplacement de l’installation.

1. Matériau

Résistance chimique

Le matériau du tuyau de tuyauterie est choisi en fonction de l’objet. Pour les substances corrosives telles que les acides et les alcalis, il convient d’utiliser des matériaux résistants aux produits chimiques, mais la résistance aux produits chimiques varie d’un matériau à l’autre.

Par exemple, les tuyaux métalliques sont sensibles aux substances acides. Les résines de nylon sont stables face à la plupart des produits chimiques inorganiques, tels que l’ammoniac liquide et l’acide sulfureux. En revanche, elles sont faibles face aux agents oxydants tels que le peroxyde d’hydrogène et les décolorants au chlore. Elles ne peuvent pas être utilisées pour les tuyaux qui doivent être désinfectés au chlore. Les différents matériaux ont des forces et des faiblesses différentes, il est donc important de choisir un matériau qui résiste à chaque substance.

Propriétés électrostatiques

Lorsque des résines plastiques, de la farine et d’autres matériaux sont transportés à l’aide de canalisations, il convient de prêter attention à l’électricité statique. En effet, l’électricité statique a tendance à s’accumuler et les étincelles peuvent provoquer des explosions. Dans ce cas, il est nécessaire d’utiliser des matériaux qui ne génèrent pas d’électricité statique.

Visibilité

Les tuyaux transparents sont utiles pour visualiser les débits. La lumière doit être bloquée si des matériaux sensibles à la lumière doivent être transportés.

Résistance à la chaleur

La vapeur à haute pression peut être utilisée pour stériliser les tuyauteries dans l’industrie alimentaire et pharmaceutique. En effet, si l’eau reste dans les tuyaux, un film de bactéries difficile à éliminer, appelé biofilm, peut se former. Dans ce cas, il convient d’utiliser des tuyaux en matériaux résistants à la chaleur.

2. Pression

Les tuyaux censés être sous pression doivent être épais ou renforcés par du fil ou de la résine.

3. Épaisseur

Le débit de la tuyauterie détermine l’épaisseur du tuyau. S’il est trop épais, il causera plus de pertes mais s’il est trop fin, il causera des fuites.

4. Utilisation

Choisissez un tuyau de tuyauterie facile à utiliser : un tuyau réglable si la position doit être déplacée, par exemple pour fournir de l’huile de graissage, ou un tuyau à soufflet si une expansion ou une contraction est nécessaire en fonction du niveau de liquide. Si le tuyau est utilisé pour des denrées alimentaires, il est nécessaire de choisir un tuyau adéquat, par exemple un tuyau fabriqué à partir d’une résine désignée comme additif alimentaire.

Qu’est-ce qu’une caméra proche infrarouge

Une caméra proche infrarouge est une caméra capable de capturer la lumière dans la gamme des longueurs d’onde infrarouges, ce qui n’est pas possible avec les caméras ordinaires.

Le rayonnement proche infrarouge est un type de rayonnement électromagnétique dont la longueur d’onde est comprise entre 700 nm et 2 500 nm (0,7-2,5 μm). Sa longueur d’onde est supérieure à celle de la lumière visible, qui peut être perçue par l’œil humain, de sorte qu’il ne peut pas être vu à l’œil nu.

Comme les objets réfléchissent et absorbent la lumière de différentes manières en fonction de leur composition, cette différence de propriétés peut être utilisée pour visualiser la lumière invisible à l’œil humain à l’aide d’une caméra proche infrarouge. Les caméras proche infrarouge sont donc utilisées pour inspecter un large éventail de produits, des composants électroniques aux produits agricoles.

Utilisations des caméras proche infrarouge

Les caméras proches de l’infrarouge sont utilisées pour la surveillance, l’inspection et l’observation car elles peuvent capter la lumière proche de l’infrarouge qui n’est pas visible par l’œil humain. Les sujets sont très variés, allant des produits pharmaceutiques et des composants électroniques aux produits agricoles et aux denrées alimentaires.

Plus précisément, elles sont utilisées pour déterminer la fraîcheur des produits agricoles, inspecter les aliments à la recherche de corps étrangers et analyser la composition des médicaments et le taux d’humidité de la peau. Elles permettent également de classer le sel, le sucre et les assaisonnements.

Les utilisations comprennent la détection des défauts dans les fruits et des fissures dans le bois, la séparation de l’eau et de l’huile et la lecture des circuits dans les cartes à circuits intégrés. D’autres domaines d’utilisation devraient se développer à l’avenir.

Principe des caméras proche infrarouge

Une caméra proche infrarouge affiche une image de la quantité de lumière proche infrarouge absorbée par chaque substance. Les rayons proches de l’infrarouge sont une autre division des rayons infrarouges, dont la longueur d’onde est supérieure à celle de la lumière visible et inférieure à celle des ondes radio.

La lumière proche de l’infrarouge est familière dans la vie de tous les jours, comme la lumière du soleil, et c’est donc une lumière sûre qui n’a pas d’effet sur le corps humain ou les aliments. Elle ne présente aucune caractéristique de couleur ou de chaleur, mais c’est la lumière la plus facilement absorbée par les objets.

Le principe de la caméra proche infrarouge consiste à utiliser les différences de réflexion et d’absorption selon les substances. La lumière dans différentes gammes de longueurs d’onde est perçue différemment, et en soulignant le contraste entre ces différences, il est possible de visualiser différentes substances.

Lorsqu’une lumière contenant un rayonnement proche infrarouge est projetée sur un sujet, les différences de réflexion et d’absorption de la lumière dans les différentes substances apparaissent dans l’image sous forme de caractéristiques, qui sont visualisées en les projetant.

Autres informations sur les caméras proche infrarouge

1. Différences entre les caméras infrarouge proche et infrarouge lointain

Le rayonnement infrarouge peut être subdivisé en trois gammes de longueurs d’onde plus fines.

• 0,7 – 2,5 µm : longueurs d’onde du proche infrarouge.
• 2,5-4 μm : longueurs d’onde de l’infrarouge moyen.
• 4 – 1 000 µm : longueurs d’onde de l’infrarouge lointain.

Les caméras pour le proche infrarouge et l’infrarouge lointain se distinguent par la gamme de longueurs d’onde qu’elles peuvent visualiser. Les objets à inspecter par la caméra diffèrent également entre les caméras à infrarouge proche et les caméras à infrarouge lointain.

Alors que les caméras à infrarouge proche sont utilisées pour inspecter des produits défectueux tels que les aliments, les produits pharmaceutiques et les cosmétiques, les caméras à infrarouge lointain sont utilisées pour les personnes et les objets en mouvement dans les zones sombres pour la prévention de la criminalité, la sécurité et l’aide à la conduite automobile. Les caméras à infrarouge proche ne peuvent pas détecter les objets qui produisent eux-mêmes de la chaleur.

La plupart d’entre elles effectuent des observations à la lumière du jour ou en utilisant la lumière réfléchie par les appareils d’éclairage. La suppression du bruit avec les caméras à proche infrarouge est relativement facile. Elle peut être améliorée en couvrant les zones de réflexion excessive avec un tissu noir non réfléchissant.

Les caméras à infrarouge lointain peuvent détecter presque tout ce qui émet de la chaleur. Ainsi, quelle que soit l’obscurité, il est possible d’effectuer des observations tant qu’il existe une différence de température entre le sujet et l’arrière-plan. Cependant, comme il y a beaucoup d’objets émettant de la chaleur pendant la journée, tous les objets qui ne sont pas l’objet de l’inspection sont considérés comme du bruit.

2. Comment apparaissent les images de la caméra proche infrarouge

Le rayonnement proche infrarouge est un type de rayonnement électromagnétique, ce qui signifie qu’il n’est pas visible à l’œil nu. Toutefois, lorsqu’une caméra proche infrarouge est utilisée pour capturer des images d’objets qui ne sont pas distinguables à la lumière visible, il est possible de distinguer des objets qui sont normalement indiscernables.

Par exemple, le sel, le sucre et les assaisonnements sont presque impossibles à distinguer à la lumière visible, mais peuvent être distingués lorsqu’ils sont photographiés avec une caméra proche infrarouge à 1,5 µm, car les trois types de poudre absorbent la lumière infrarouge de manière presque identique à la lumière visible, mais différemment dans le proche infrarouge.

Le sel a une longueur d’onde d’absorption d’environ 1,1 µm, tandis que le sucre et les condiments ont des longueurs d’onde d’absorption IR d’environ 1,3 µm et 1,5 µm respectivement. Il est donc possible de distinguer les trois types de poudre en utilisant une caméra proche infrarouge à 1,5 µm.

Qu’est-ce qu’un groupe électrogène de secours ?

Les groupes électrogènes de secours sont des équipements de production d’électricité d’urgence installés à des fins de prévention des catastrophes et de sécurité en prévision de coupures de courant soudaines dues à des catastrophes.

En cas d’arrêt de l’approvisionnement en électricité, il existe un risque de catastrophes secondaires dues à l’interruption des lignes de communication dans les bâtiments ainsi que les hôpitaux. L’installation de groupes électrogènes de secours est importante pour se préparer à de telles éventualités.

Les groupes électrogènes de secours sont principalement disponibles sous forme de générateurs à moteur et de générateurs à turbine à gaz. Il est important de choisir celui qui convient à l’utilisation et au bâtiment dans lequel il sera utilisé. Ces deux types de générateurs sont très fiables et peuvent être utilisés comme unités d’alimentation électrique de haute qualité.

Utilisations des groupes électrogènes de secours

Les groupes électrogènes de secours sont utilisés lorsqu’il existe un risque présumé de catastrophes secondaires en cas de panne de courant soudaine. Des exemples d’utilisation sont énumérés ci-dessous :

• Hôpitaux et autres établissements médicaux.
• Grands bâtiments et hôtels avec ascenseurs.
• Centres informatiques et serveurs géants.
• Échangeurs d’autoroute.
• Tunnels nécessitant un éclairage.
• Éclairage nocturne dans les aéroports et les ports.
• Gicleurs d’incendie pour la prévention des catastrophes.

Dans certains de ces cas, l’installation d’un groupe électrogène de secours est imposée par la loi.

Principe des groupes électrogènes de secours

Les groupes électrogènes de secours utilise le principe de l’induction électromagnétique pour générer une force électromotrice lorsqu’un conducteur traverse un champ magnétique.

Les groupes électrogènes de secours doivent pouvoir être utilisés de manière fiable en cas d’urgence. Ils sont donc équipés d’un système qui détecte une panne de courant et passe rapidement à la source d’énergie générée. Ils sont également résistants aux vibrations afin de pouvoir fonctionner même en cas de tremblement de terre.

Types de groupes électrogènes de secours

Les générateurs de secours sont principalement disponibles sous forme de générateurs à moteur et de générateurs à turbine à gaz.

1. Groupe électrogène au diesel

Les groupes électrogènes de secours diesel utilisent un moteur diesel comme force motrice et un alternateur est directement connecté au moteur diesel pour produire de l’électricité. Ils mettent peu de temps à démarrer et ont un rendement thermique élevé, de l’ordre de 35 à 40 %. Ce sont également des générateurs d’électricité très fiables en termes de démarrage.

2. Groupe électrogène à turbine à gaz

Les groupes électrogènes à turbine à gaz sont refroidis à l’air pour une utilisation d’urgence. Comme ils ne nécessitent pas d’eau de refroidissement, il n’y a pas de risque de défaillance de la turbine due au gel ou à une coupure d’eau. Ils sont par ailleurs moins encombrants que les moteurs diesel.

Autres informations sur les groupes électrogènes de secours

1. Essais des groupes électrogènes de secours

Les groupes électrogènes de secours doivent subir trois inspections périodiques afin de garantir un fonctionnement fiable en cas d’urgence.

Inspection périodique conformément à la loi sur les services publics d’électricité.
Lors de ce contrôle, un fonctionnement à vide (dry run) d’environ cinq minutes est effectué avec le système électrique en marche.

Inspection périodique conformément à la loi sur les services d’incendie
Un contrôle visuel des fonctions est effectué tous les six mois et un essai à vide une fois par an.

Essai en charge conformément à la loi sur les services d’incendie
Ce test doit être effectué une fois par an. Le générateur de secours est connecté à un dispositif de test de charge et fonctionne en continu pendant 30 minutes avec une charge de 30 % ou plus. L’essai de charge confirme que le générateur de secours fonctionne normalement, sans anomalies telles que des vibrations anormales ou un dégagement de chaleur. De plus, il sert également à brûler le carbone généré pendant le fonctionnement à vide.

Comme mentionné ci-dessus, les essais nécessitent que le générateur de secours soit connecté à un dispositif de test. Cependant, cela s’est avéré parfois difficile en fonction de l’emplacement du générateur de secours.

2. Prix des groupes électrogènes de secours

Le prix des groupes électrogènes de secours varie considérablement en fonction du mode de production et de la capacité. Pour un petit usage domestique, un générateur de 45 000 mAh/3,7 V/167 Wh/une capacité de 150 W chargé par l’énergie solaire et par une batterie de stockage lithium-ion peut être acheté pour environ 70 euros.

Les générateurs de secours destinés aux magasins et aux salles de serveurs sont quant à eux alimentés par des turbines à gaz et coûtent plusieurs dizaines de milliers d’euros. De nombreux générateurs de secours à moteur sont également disponibles pour les grandes installations et comme les générateurs à turbine à gaz, leur prix est de l’ordre de plusieurs dizaines de millers d’euros.