Les différentes technologies de détection gaz : cellule infrarouge, détecteur PID, etc.
La détection de gaz est essentielle pour la sécurité des personnes et des équipements dans de nombreux domaines d’activité. Les technologies de détection de gaz ont considérablement évolué ces dernières années pour offrir des performances de plus en plus élevées et une précision accrue. Il existe un grand nombre de technologies de détection gaz, mais certaines, plus récentes, présentent des avantages intéressants pour l’utilisateur. Découvrez-les dans cet article.
Quelles sont les technologies de détection gaz ?
1. Capteurs catalytiques : Ces capteurs utilisent une réaction chimique catalytique pour détecter les gaz combustibles tels que le méthane, le propane ou l'hydrogène. Lorsque le gaz combustible entre en contact avec le catalyseur, une réaction exothermique se produit, provoquant une augmentation de la température détectée par le capteur.
2. Capteurs électrochimiques : Ces capteurs utilisent des réactions chimiques électrochimiques pour détecter certains gaz toxiques tels que le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde de soufre (SO₂) ou l'ammoniac (NH₃). Les gaz réagissent avec des électrodes spéciales, générant un courant électrique qui est mesuré et converti en concentration de gaz.
3. Capteurs à semi-conducteurs : Les capteurs à semi-conducteurs sont principalement utilisés pour détecter les gaz toxiques tels que le monoxyde de carbone (CO), les composés organiques volatils (COV) ou les gaz oxydants. Ces capteurs sont basés sur la variation de la conductivité électrique du matériau semi-conducteur en présence de gaz cibles.
4. Capteurs infrarouges (IR) : Les capteurs infrarouges détectent les gaz en mesurant l'absorption de la lumière infrarouge par les molécules de gaz. Chaque gaz a une signature d'absorption infrarouge unique, ce qui permet d'identifier et de quantifier les gaz spécifiques présents. Ces capteurs sont couramment utilisés pour détecter des gaz tels que le dioxyde de carbone (CO₂), le dioxyde de soufre (SO₂) ou le méthane (CH₄).
5. Capteurs PID : Les capteurs PID sont utilisés pour détecter les gaz toxiques et les COV. Ils fonctionnent en ionisant les molécules de gaz présentes dans l'échantillon à l'aide d'une source de lumière ultraviolette (UV). Les ions produits sont ensuite mesurés pour déterminer la concentration de gaz.
6. Capteurs de conductivité thermique : Ces capteurs sont utilisés pour détecter les gaz tels que l'hydrogène ou l'hélium. Ils mesurent les variations de conductivité thermique de l'échantillon de gaz en le comparant à un gaz de référence. Lorsqu'un gaz différent est détecté, il provoque un changement dans la conductivité thermique, ce qui peut être mesuré pour déterminer la concentration.
7. Capteurs de rayonnement ionisant : Ces capteurs sont utilisés pour détecter les gaz radioactifs tels que le radon ou d'autres substances radioactives. Ils utilisent des détecteurs de rayonnement pour mesurer la présence et l'intensité des particules ionisantes émises par les gaz radioactifs.
Il est important de noter que différentes technologies de détection de gaz peuvent être utilisées en combinaison dans un même détecteur de gaz pour détecter plusieurs types de gaz simultanément. La sélection de la technologie appropriée dépend du type de gaz à détecter, des exigences de sensibilité et de précision, ainsi que des conditions d'utilisation spécifiques.
Les dernières technologies de détection gaz et leurs avantages
Selon votre activité, les risques existants et les gaz à détecter ne sont pas les mêmes. C’est pour cela que plusieurs technologies de détection existent. Toutes présentent des avantages non négligeables afin de répondre à vos différents besoins. Cependant, il est important d’adapter la technologie de votre appareil de détection gaz à votre environnement de travail.
La détection à cellule infrarouge
Un détecteur à cellule infrarouge utilise deux longueurs d’onde. Une dite « active », absorbée par le gaz combustible. Une seconde, dite « de référence », qui n’est pas absorbée par le gaz. Une comparaison des deux signaux fournit une mesure de la concentration de gaz combustible.
Le détecteur à cellule infrarouge est le plus adapté pour la détection des hydrocarbures, particulièrement dans les environnements à faible concentration en oxygène comme les plafonds, qui sont des zones inaccessibles. En revanche, le détecteur à cellule infrarouge ne détecte pas l’hydrogène, il faut donc être vigilant à ne pas l’utiliser dans une atmosphère présentant des risques de présence d’hydrogène.
De nombreux appareils sont équipés de cellule infrarouge. Par exemple :
> Avantages :
Précis et rapide – La cellule infrarouge est capable de détecter des quantités très faibles de gaz.
Durable - La cellule infrarouge présente une durée de vie relativement longue.
Résistant - Aucune incidence de la concentration sur la durée de vie de la cellule infrarouge (même 100% volume).
Le détecteur PID
La technologie de détection par photo ionisation (détecteur PID) est généralement considérée comme la technologie de choix pour surveiller l'exposition à des niveaux toxiques de COV (Composés Organiques Volatils). Les COV sont souvent utilisés dans les produits de consommation courante tels que les peintures, les solvants ou encore les parfums, mais peuvent également être émis par des activités industrielles.
Le fonctionnement du capteur à photo ionisation repose sur la mesure de l'ionisation des molécules de gaz par une source de lumière UV. Lorsque la lumière UV entre en contact avec les molécules de gaz, elle provoque leur ionisation, c'est-à-dire la formation d'ions positifs et négatifs. Cette ionisation est mesurée par le capteur à photoionisation qui transforme le signal en une valeur de concentration de gaz.
> Avantages :
Pas de risque d’empoisonnement du capteur - Le détecteur PID n’est pas sensible aux contaminants de l’atmosphère ni aux fortes concentrations. Il est capable de détecter un grand nombre de gaz, d’une concentration infime à une assez élevée.
Seulement, il présente un inconvénient majeur, celui d’être sensible à l’humidité de son environnement.
La cellule MPS
Conçue par la société Nevada Nano, la cellule MPS est une technologie de détection de gaz qui utilise une puce intégrée pour mesurer la concentration de gaz dans l'air. Cette technologie est très sensible et peut détecter des concentrations de gaz très faibles, de l'ordre de quelques parties par million (ppm). On retrouve aujourd’hui la cellule MPS dans des détecteurs de gaz portables tels que le G7C du fabricant Blackline Safety ou le Gasman de chez Crowcon.
> Avantages :
Pas d’étalonnage - Contrairement à la détection infrarouge et PID, la cellule MPS ne nécessite pas de calibrage par l’utilisateur. En effet, après un étalonnage en usine et un test au gaz lors de la mise en service du détecteur, il existe un étalonnage automatisé toutes les deux secondes. Le client n’aura donc pas à toucher à l’étalonnage de son appareil. En revanche, il est tout de même important de faire contrôler son appareil de façon annuelle ou semestrielle, afin de rester en sécurité face aux risques gaz.
Pas de risque d’empoisonnement du capteur - Contrairement aux autres technologies de détection gaz, la cellule MPS n’est pas sensible aux contaminants présents dans l’environnement. Par exemple, des concentrations élevées en gaz inflammables pourraient provoquer des fissures dans d’autres capteurs, tandis que la cellule MPS continue de fonctionner.
Précision et rapidité - La cellule MPS étant très sensible, elle peut détecter très rapidement, en temps réel, des concentrations de gaz très faibles, pour un grand nombre de gaz.
Maintenant que vous y voyez plus clair dans les différentes technologies de détection gaz, il ne vous reste plus qu’à choisir celle qu’il vous faut ! Contactez nos équipes pour évaluer vos besoins et choisir la détection gaz correspondant à votre activité et les risques gaz qui s’y trouvent. Nos experts trouveront la solution qu’il vous faut !
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