Les capteurs jouent un rôle essentiel lorsqu'il s'agit de surveiller les gaz et les vapeurs inflammables. L'environnement, le temps de réponse et la plage de température ne sont que quelques-uns des éléments à prendre en compte pour choisir la meilleure technologie.

Dans ce blog, nous soulignons les différences entre les capteurs à pellistors (catalytiques) et les capteurs infrarouges (IR), les avantages et les inconvénients de ces deux technologies, et comment savoir laquelle convient le mieux à différents environnements.

Capteur à pellistor

Un capteur de gaz à pellistor est un dispositif utilisé pour détecter les gaz ou les vapeurs combustibles qui se situent dans la gamme d'explosivité afin d'avertir de l'augmentation des niveaux de gaz. Le capteur est une bobine de fil de platine dans laquelle un catalyseur est inséré pour former une petite perle active qui abaisse la température à laquelle le gaz s'enflamme autour d'elle. En présence d'un gaz combustible, la température et la résistance de la perle augmentent par rapport à la résistance de la perle de référence inerte. La différence de résistance peut être mesurée, ce qui permet de mesurer le gaz présent. En raison des catalyseurs et des billes, un capteur à pellistor est également appelé capteur catalytique ou capteur à billes catalytiques.

Créés dans les années 1960 par le scientifique et inventeur britannique Alan Baker, les capteurs à pellistors ont été initialement conçus comme une solution aux techniques de longue date de la lampe de sécurité à flamme et du canari. Plus récemment, ces dispositifs sont utilisés dans des applications industrielles et souterraines telles que les mines ou les tunnels, les raffineries de pétrole et les plates-formes pétrolières.

Les capteurs à pellistors sont relativement moins coûteux que les capteurs à infrarouge en raison des différences de niveau technologique, mais ils doivent être remplacés plus fréquemment.

Avec une sortie linéaire correspondant à la concentration du gaz, des facteurs de correction peuvent être utilisés pour calculer la réponse approximative des pellistors à d'autres gaz inflammables, ce qui peut faire des pellistors un bon choix en présence de plusieurs vapeurs inflammables.

De plus, les pellistors intégrés dans les détecteurs fixes avec des sorties de pont mV, comme le type 3 de Xgard, sont très bien adaptés aux zones difficiles d'accès car les réglages de l'étalonnage peuvent être effectués sur le panneau de commande local.

D'autre part, les pellistors ont des difficultés dans les environnements où il y a peu ou pas d'oxygène, car le processus de combustion par lequel ils fonctionnent nécessite de l'oxygène. Pour cette raison, les instruments pour espaces confinés qui contiennent des capteurs LIE de type pellistor catalytique comprennent souvent un capteur pour mesurer l'oxygène.

Dans les environnements où les composés contiennent du silicium, du plomb, du soufre et des phosphates, le capteur est susceptible d'être empoisonné (perte irréversible de sensibilité) ou inhibé (perte réversible de sensibilité), ce qui peut constituer un danger pour les personnes sur le lieu de travail.

S'ils sont exposés à de fortes concentrations de gaz, les capteurs à pellistors peuvent être endommagés. Dans de telles situations, les pellistors ne sont pas "à sécurité intégrée", ce qui signifie qu'aucune notification n'est donnée lorsqu'une défaillance de l'instrument est détectée. Toute défaillance ne peut être identifiée que par un test de déclenchement avant chaque utilisation pour s'assurer que les performances ne sont pas dégradées.

Capteur IR

La technologie des capteurs infrarouges repose sur le principe selon lequel la lumière infrarouge (IR) d'une longueur d'onde particulière est absorbée par le gaz cible. Un capteur comporte généralement deux émetteurs qui génèrent des faisceaux de lumière infrarouge : un faisceau de mesure dont la longueur d'onde est absorbée par le gaz cible, et un faisceau de référence qui n'est pas absorbé. Chaque faisceau est d'intensité égale et est dévié par un miroir à l'intérieur du capteur vers un photorécepteur. La différence d'intensité qui en résulte, entre le faisceau de référence et le faisceau de mesure, en présence du gaz cible, est utilisée pour mesurer la concentration du gaz présent.

Dans de nombreux cas, la technologie des capteurs infrarouges (IR) peut présenter un certain nombre d'avantages par rapport aux pellistors ou être plus fiable dans des domaines où les performances des capteurs à base de pellistors peuvent être altérées, notamment dans les environnements à faible teneur en oxygène et inertes. Seul le faisceau d'infrarouge interagit avec les molécules de gaz environnantes, ce qui donne au capteur l'avantage de ne pas être confronté à la menace d'empoisonnement ou d'inhibition.

La technologie IR permet d'effectuer des tests à sécurité intégrée. Cela signifie que si le faisceau infrarouge devait tomber en panne, l'utilisateur en serait informé.

L'un de nos détecteurs IR est le Crowcon Gas-Pro IR, idéal pour l'industrie pétrolière et gazière, car il permet de détecter le méthane, le pentane ou le propane dans des environnements potentiellement explosifs et à faible teneur en oxygène, où les capteurs à pellistors peuvent avoir du mal à fonctionner. Nous utilisons également un capteur à double gamme %LEL et %Volume dans notre Gas-Pro TK, qui permet de mesurer et de basculer entre les deux mesures, de sorte qu'il fonctionne toujours en toute sécurité avec le paramètre correct.

Cependant, les capteurs IR ne sont pas tous parfaits car ils n'ont qu'une sortie linéaire par rapport au gaz cible ; la réponse d'un capteur IR à d'autres vapeurs inflammables que le gaz cible sera non linéaire.

Tout comme les pellistors sont sensibles à l'empoisonnement, les capteurs IR sont sensibles aux chocs mécaniques et thermiques sévères et sont également fortement affectés par les changements de pression importants. De plus, les capteurs infrarouges ne peuvent pas être utilisés pour détecter le gaz hydrogène, nous suggérons donc d'utiliser des pellistors ou des capteurs électromécaniques dans ce cas.

L'objectif premier en matière de sécurité est de sélectionner la meilleure technologie de détection pour minimiser les risques sur le lieu de travail. Nous espérons qu'en identifiant clairement les différences entre ces deux capteurs, nous pourrons sensibiliser les gens à la manière dont les divers environnements industriels et dangereux peuvent rester sûrs.

Pour plus d'informations sur les capteurs à pellistor et IR, vous pouvez télécharger notre livre blanc qui comprend des illustrations et des diagrammes pour vous aider à déterminer la meilleure technologie pour votre application.