Qu’est-ce qu’un instrument de mesure de gaz ?
Un instrument de mesure de gaz est un appareil permettant de mesurer les gaz ayant des propriétés spécifiques dans l’air.
Les gaz inflammables, les gaz toxiques, les gaz inertes et les gaz tributaires sont des exemples de gaz ayant des propriétés spécifiques. Les gaz directement dangereux pour l’homme ou potentiellement inflammables sont souvent mesurés par des instruments de mesure de gaz.
Selon les propriétés des gaz à mesurer, il existe différentes méthodes de mesure. Plus précisément, il existe des instruments de mesure de gaz qui utilisent les propriétés optiques, ainsi que des instruments qui mesurent à l’aide des propriétés physiques.
Utilisations des instruments de mesure de gaz
Les instruments de mesure de gaz peuvent être utilisés pour détecter des gaz. Ils peuvent vérifier la présence de gaz inflammables ou toxiques s’échappant dans l’atmosphère et mesurer la concentration des gaz. Les gaz sont souvent incolores et difficilement perceptibles, ce qui peut être dangereux pour les personnes. Les plus courants sont le méthane, le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone.
Il existe différents types d’instruments de mesure de gaz qui mesurent les concentrations en continu, ainsi que sur de courtes périodes et sur des périodes plus longues, comme les concentrations intégrées. Le gaz à mesurer est généralement mélangé à d’autres gaz et est rarement présent seul. Il est donc nécessaire de choisir une méthode qui détecte la concentration du gaz en question sans être affectée par d’autres gaz.
Types d’instruments de mesure de gaz
Les principes de l’instrument de mesure de gaz peuvent être classés en trois grandes catégories : les capteurs à semi-conducteurs, les capteurs électrochimiques et les capteurs optiques.
1. Capteurs à semi-conducteurs
Les capteurs solides sont utilisés pour mesurer les gaz, y compris la combustion par contact, la nouvelle céramique, le semi-conducteur, le semi-conducteur à fil chaud et les méthodes thermoélectriques.
2. Capteurs électrochimiques
Parmi les méthodes utilisant des capteurs électrochimiques, on peut citer les systèmes à champ électrique à potentiel constant, les systèmes à champ électrique à potentiel constant séparés par un diaphragme, les systèmes d’électrodes à diaphragme et les systèmes de cellules galvaniques à diaphragme.
3. Capteurs optiques
Les méthodes utilisant des capteurs optiques comprennent les systèmes à infrarouge et à bande de détection, ainsi que les méthodes de particulation thermique.
Construction de l’instrument de mesure de gaz
Les capteurs de combustion à contact utilisent le pouvoir calorifique des gaz combustibles lorsqu’ils brûlent, et sont des instruments de mesure de gaz combustibles courants. Le gaz combustible brûle sur la surface de l’élément sensible de la bobine de fil de platine chauffée, provoquant l’augmentation de la température de l’élément. La résistance de la bobine de fil de platine qui constitue l’élément change en raison de ce changement de température. Le changement de résistance est presque proportionnel à la concentration du gaz et la concentration du gaz peut donc être mesurée.
Principe de l’instrument de mesure de gaz
1. Nouveau type en céramique
Les nouveaux capteurs céramiques utilisent le pouvoir calorifique du gaz combustible brûlant sur un catalyseur d’oxydation atomisé ultrafin.
2. Type semi-conducteur
Les capteurs à semi-conducteur utilisent le changement de résistance généré lorsqu’un semi-conducteur à oxyde métallique entre en contact avec un gaz.
3. Type semi-conducteur à fil chaud
Les capteurs à semi-conducteur de type thermocouple peuvent détecter les changements de conductivité électrique dus à l’adsorption ou à la réaction d’oxydation des gaz combustibles à la surface de l’oxyde semi-conducteur.
4. Type à conduction thermique
Les capteurs à conduction thermique utilisent la différence de conductivité thermique spécifique au gaz lorsque celui-ci entre en contact avec l’élément chauffé.
5. Type électrolytique à potentiel constant
Un capteur de type électrolytique à potentiel constant examine le courant produit par l’électrolyse du gaz sur une électrode à potentiel constant.
6. Cellule galvanique à diaphragme
Le capteur à cellule galvanique à diaphragme peut détecter le courant généré par l’électrolyse de l’oxygène sur une électrode en tant que concentration d’oxygène.
7. Capteurs à infrarouge
Les capteurs infrarouges utilisent la quantité de rayonnement infrarouge émise par une source lumineuse à l’intérieur du capteur et absorbée par le gaz.
Comment choisir un instrument de mesure de gaz ?
Le type de combustion par contact offre une réponse, une vitesse de réaction, une précision et une répétabilité excellentes. Ils sont largement insensibles à l’environnement de fonctionnement, tel que la température et l’humidité.
1. Nouveau type en céramique
Le type en céramique peut détecter une large gamme de températures avec un seul capteur, présente une excellente résistance à la toxicité et une faible dégradation de la sensibilité, et peut être utilisé de manière stable à long terme.
2. Type semi-conducteur
Il peut détecter tous les gaz à l’exception des gaz inflammables et résiste aux conditions environnementales difficiles.
3. Type semi-conducteur à fil chaud
Le type semi-conducteur à fil chaud convient à la détection de faibles concentrations de gaz combustibles et peut être activé rapidement et avec une grande sensibilité, même avec une faible consommation d’énergie.
4. Type à conduction thermique
Il n’implique pas de réaction chimique, il n’y a donc pas de risque d’empoisonnement ou de détérioration du catalyseur et le système est stable à long terme.
5. Type électrolyse à potentiel constant
Le type électrolyse à potentiel constant détecte les gaz toxiques avec une grande sensibilité en sélectionnant le potentiel défini.
6. Type batterie galvanique à membrane
Le type de batterie galvanique à diaphragme est léger et compact et ne nécessite pas d’alimentation externe pour faire fonctionner le capteur.
7. Type capteur infrarouge
Les capteurs infrarouges sont moins sensibles à la détérioration de la sensibilité, fournissent des résultats de mesure à long terme, sont moins affectés par la vapeur d’eau et les gaz coexistants, et présentent une excellente sélectivité des gaz.