Une brève histoire de la détection de gaz 

L'évolution de la détection des gaz a considérablement changé au fil des ans. Des idées nouvelles et innovantes, des canaris aux équipements de surveillance portables, permettent aux travailleurs de bénéficier d'une surveillance continue et précise des gaz.

La révolution industrielle a été le catalyseur du développement de la détection des gaz en raison de l'utilisation de combustibles très prometteurs, comme le charbon. Comme le charbon peut être extrait de la terre par l'exploitation minière ou souterraine, les outils tels que les casques et les lampes à flamme étaient leur seule protection contre les dangers de l'exposition au méthane sous terre qui restaient à découvrir. Le méthane étant incolore et inodore, il est difficile d'en connaître la présence jusqu'à ce que l'on découvre un ensemble de problèmes de santé notables. Les risques d'exposition au gaz ont conduit à expérimenter des méthodes de détection afin de préserver la sécurité des travailleurs pour les années à venir.

Un besoin de détection des gaz

Une fois l'exposition au gaz devenue évidente, les mineurs ont compris qu'ils devaient savoir si la mine contenait une poche de méthane à l'endroit où ils travaillaient. Au début du 19e siècle, le premier détecteur de gaz a été enregistré. De nombreux mineurs portaient des lampes à flamme sur leur casque pour pouvoir voir pendant qu'ils travaillaient, il était donc primordial de pouvoir détecter le méthane extrêmement inflammable. Le travailleur portait une épaisse couverture humide sur le corps et une longue mèche dont l'extrémité était enflammée. En entrant dans les mines, l'individu déplaçait la flamme autour et le long des murs à la recherche de poches de gaz. Si elle en trouvait, une réaction s'enflammait et était signalée à l'équipe pendant que la personne qui détectait était protégée de la couverture. Avec le temps, des méthodes plus avancées de détection de gaz ont été développées.

L'introduction des canaris

La détection des gaz est passée de l'homme au canari, en raison de ses gazouillis sonores et de son système nerveux similaire pour le contrôle de la respiration. Les canaris étaient placés dans certaines zones de la mine, d'où les travailleurs vérifiaient les canaris pour en prendre soin et voir si leur santé avait été affectée. Pendant les périodes de travail, les mineurs écoutaient le gazouillis des canaris. Si un canari commence à secouer sa cage, c'est un indicateur fort d'une exposition à une poche de gaz qui a commencé à affecter sa santé. Les mineurs évacuaient alors la mine en précisant qu'il était dangereux d'y pénétrer. Parfois, si le canari cessait complètement de gazouiller, les mineurs savaient qu'il fallait sortir plus rapidement avant que l'exposition au gaz n'ait le temps d'affecter leur santé.

La lumière de la flamme

La lampe à flamme était l'évolution suivante pour la détection de gaz dans la mine, suite aux inquiétudes concernant la sécurité des animaux. Tout en fournissant de la lumière aux mineurs, la flamme était logée dans une coque anti-flamme qui absorbait toute chaleur et capturait la flamme pour l'empêcher d'enflammer le méthane éventuellement présent. La coque extérieure contenait une pièce de verre avec trois incisions horizontales. La ligne du milieu correspondait à l'environnement gazeux idéal, tandis que la ligne du bas indiquait un environnement pauvre en oxygène, et la ligne du haut indiquait une exposition au méthane ou un environnement enrichi en oxygène. Les mineurs allumaient la flamme dans un environnement d'air frais. Si la flamme baissait ou commençait à mourir, cela indiquait que l'atmosphère avait une faible concentration d'oxygène. Si la flamme grossissait, les mineurs savaient que du méthane était présent avec de l'oxygène, les deux cas indiquant qu'ils devaient quitter la mine.

Le capteur catalytique

Bien que la lampe à flamme ait constitué un progrès dans la technologie de détection des gaz, elle ne constituait pas une approche universelle pour toutes les industries. C'est pourquoi le capteur catalytique a été le premier détecteur de gaz qui s'apparente à la technologie moderne. Ces capteurs fonctionnent selon le principe suivant : lorsqu'un gaz s'oxyde, il produit de la chaleur. Le capteur catalytique fonctionne grâce au changement de température, qui est proportionnel à la concentration de gaz. Bien qu'il s'agisse d'un pas en avant dans le développement de la technologie nécessaire à la détection de gaz, il fallait au départ une opération manuelle pour obtenir un relevé.

La technologie moderne

La technologie de la détection de gaz s'est énormément développée depuis le début du XIXe siècle, époque à laquelle le premier détecteur de gaz a été enregistré. Aujourd'hui, plus de cinq types de capteurs différents sont couramment utilisés dans tous les secteurs d'activité, dont les suivants Électrochimique, les perles catalytiques (Pellistor), Détecteur à photoionisation (PID) et Technologie infrarouge (IR), ainsi que les capteurs les plus modernes Spectromètre de propriétés moléculaires™ (MPS) et Oxygène à longue durée de vie (LLO2), les détecteurs de gaz modernes sont très sensibles, précis et surtout fiables, ce qui permet à tout le personnel de rester en sécurité et de réduire le nombre d'accidents mortels sur le lieu de travail.

Qu'est-ce qu'un Pellistor (perles catalytiques) ? 

Les capteurs à pellistor sont constitués de deux bobines de fil appariées, chacune étant encastrée dans une perle de céramique. Le courant passe à travers les bobines, chauffant les billes à environ 230˚C. La perle devient chaude à cause de la combustion, ce qui entraîne une différence de température entre cette perle active et l'autre perle " de référence ". Cela provoque une différence de résistance, qui est mesurée ; la quantité de gaz présente est directement proportionnelle à la variation de résistance, de sorte que la concentration de gaz en pourcentage de sa limite inférieure d'explosivité (% LIE*) peut être déterminée avec précision. Le gaz inflammable brûle sur la bille et la chaleur supplémentaire générée produit une augmentation de la résistance de la bobine qui est mesurée par l'instrument pour indiquer la concentration de gaz. Les capteurs à pellistors sont largement utilisés dans l'industrie, notamment sur les plates-formes pétrolières, dans les raffineries et dans les constructions souterraines telles que les mines et les tunnels.

Avantages des capteurs à pellistors ?

Les capteurs à pellistors sont relativement peu coûteux en raison des différences de niveau de technologie par rapport aux technologies plus complexes comme les capteurs à capteurs IRCependant, ils doivent être remplacés plus fréquemment. Avec une sortie linéaire correspondant à la concentration de 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 gaz et vapeurs inflammables.

Facteurs affectant Capteur à pellistor Durée de vie

Les deux principaux facteurs qui réduisent la durée de vie du capteur sont l'exposition à une forte concentration de gaz et l'empoisonnement ou l'inhibition du capteur. Les chocs ou vibrations mécaniques extrêmes peuvent également affecter la durée de vie du capteur.

La capacité de la surface du catalyseur à oxyder le gaz diminue lorsqu'elle a été empoisonnée ou inhibée. On connaît des durées de vie des capteurs allant jusqu'à dix ans dans certaines applications où les composés inhibiteurs ou empoisonnants ne sont pas présents. Les pellistors de plus grande puissance ont des billes plus grandes, donc plus de catalyseur, et cette plus grande activité catalytique assure une moindre vulnérabilité à l'empoisonnement. Des billes plus poreuses facilitent l'accès du gaz à une plus grande quantité de catalyseur, ce qui permet une plus grande activité catalytique à partir d'un volume de surface plutôt que d'une simple surface. Une conception initiale habile et des procédés de fabrication sophistiqués garantissent une porosité maximale des billes.

La résistance de la bille est également très importante car l'exposition à de fortes concentrations de gaz (>100% LIE) peut compromettre l'intégrité du capteur et provoquer des fissures. Les performances sont affectées et il en résulte souvent des décalages dans le signal zéro/ligne de base. Une combustion incomplète entraîne des dépôts de carbone sur la bille : le carbone " croît " dans les pores et provoque des dommages mécaniques ou empêche simplement le gaz d'atteindre le pellistor. Le carbone peut cependant être brûlé au fil du temps pour révéler à nouveau les sites catalytiques.

Un choc mécanique extrême ou des vibrations peuvent, dans de rares cas, provoquer une rupture des bobines de pellistors. Ce problème est plus fréquent sur les détecteurs de gaz portables que sur les détecteurs fixes, car ils sont plus susceptibles de tomber et les pellistors utilisés sont de faible puissance (pour maximiser la durée de vie de la batterie) et utilisent donc des bobines de fil plus fines et plus délicates.

Que se passe-t-il lorsqu'un Pellistor est empoisonné ?

Un pellistor empoisonné reste électriquement opérationnel mais peut ne pas réagir au gaz car il ne produit pas de sortie lorsqu'il est exposé à un gaz inflammable. Cela signifie qu'un détecteur ne se met pas en alarme, donnant l'impression que l'environnement est sûr.

Les composés contenant du silicium, du plomb, du soufre et des phosphates à seulement quelques parties par million (ppm) peuvent nuire aux performances des pellistors. Par conséquent, qu'il s'agisse d'un élément présent dans votre environnement de travail ou d'un produit aussi inoffensif que du matériel de nettoyage ou de la crème pour les mains, le fait de l'approcher d'un pellistor peut compromettre l'efficacité de votre capteur sans même que vous vous en rendiez compte.

Pourquoi les silicones sont-elles mauvaises ?

Les silicones ont leurs vertus, mais ils sont peut-être plus courants que vous ne le pensiez au départ. Parmi les exemples, citons les mastics, les adhésifs, les lubrifiants et les isolants thermiques et électriques. Les silicones ont la capacité d'empoisonner un capteur sur un pellistor à des niveaux extrêmement bas, car ils agissent de manière cumulative, un peu à la fois.

Produits

Notre site produits portables utilisent tous des billes de pellistors portables à faible puissance. Cela prolonge la durée de vie des piles mais peut les rendre susceptibles d'empoisonnement. C'est pourquoi nous proposons des alternatives qui n'empoisonnent pas, comme les capteurs IR et MPS. Notre site produits fixes utilisent un pellistor fixe poreux à haute énergie.

Pour en savoir plus, visitez notre page technique pour plus d'informations.

Quelle sera la durée de vie de mon capteur de gaz ?

Les détecteurs de gaz sont largement utilisés dans de nombreuses industries ( traitement de l'eau, raffinerie, pétrochimie, sidérurgie et construction, pour n'en citer que quelques-unes) pour protéger le personnel et les équipements des gaz dangereux et de leurs effets. Les utilisateurs d'appareils portables et fixes connaissent bien les coûts potentiellement importants liés au maintien de la sécurité de leurs instruments tout au long de leur vie utile. Les capteurs de gaz fournissent une mesure de la concentration d'un analyte d'intérêt, tel que le CO (monoxyde de carbone), le CO2 (dioxyde de carbone) ou le NOx (oxyde d'azote). Il existe deux types de capteurs de gaz les plus utilisés dans les applications industrielles : les capteurs électrochimiques pour les gaz toxiques et la mesure de l'oxygène, et les pellistors (ou billes catalytiques) pour les gaz inflammables. Au cours des dernières années, l'introduction des deux Oxygène et MPS (Molecular Property Spectrometer) ont permis d'améliorer la sécurité.

Comment puis-je savoir si mon capteur est défaillant ?

Au cours des dernières décennies, plusieurs brevets et techniques appliqués aux détecteurs de gaz ont prétendu être capables de déterminer quand un capteur électrochimique est défaillant. Cependant, la plupart de ces techniques ne font que déduire que le capteur fonctionne grâce à une certaine forme de stimulation des électrodes et peuvent donner un faux sentiment de sécurité. La seule méthode sûre pour démontrer qu'un capteur fonctionne consiste à appliquer un gaz d'essai et à mesurer la réponse : un test de déclenchement ou un étalonnage complet.

Capteur électrochimique

Les capteursélectrochimiques sont les plus utilisés en mode diffusion dans lequel le gaz du milieu ambiant pénètre par un trou dans la face de la cellule. Certains instruments utilisent une pompe pour alimenter le capteur en air ou en gaz. Une membrane en PTFE est placée sur le trou pour empêcher l'eau ou les huiles de pénétrer dans la cellule. La conception des capteurs permet de varier leur portée et leur sensibilité en utilisant des trous de différentes tailles. Les trous plus grands offrent une sensibilité et une résolution plus élevées, tandis que les trous plus petits réduisent la sensibilité et la résolution mais augmentent la portée.

Facteurs affectant la durée de vie des capteurs électrochimiques

Trois facteurs principaux affectent la durée de vie du capteur : la température, l'exposition à des concentrations de gaz extrêmement élevées et l'humidité. Les autres facteurs sont les électrodes du capteur et les vibrations et chocs mécaniques extrêmes.

Les températures extrêmes peuvent affecter la durée de vie du capteur. Le fabricant indiquera une plage de température de fonctionnement pour l'instrument : généralement -30˚C à +50˚C. Les capteurs de haute qualité seront toutefois capables de supporter des excursions temporaires au-delà de ces limites. Une exposition de courte durée (1 à 2 heures) à 60-65˚C pour les capteurs de H2S ou de CO (par exemple) est acceptable, mais des incidents répétés entraîneront l'évaporation de l'électrolyte et des décalages dans la lecture de la ligne de base (zéro) et une réponse plus lente.

L'exposition à des concentrations de gaz extrêmement élevées peut également compromettre les performances des capteurs. Les capteurs électrochimiques sont généralement testés par une exposition à des concentrations jusqu'à dix fois supérieures à leur limite de conception. Les capteurs construits à l'aide d'un matériau catalytique de haute qualité doivent pouvoir résister à de telles expositions sans modification de la chimie ou perte de performance à long terme. Les capteurs avec une charge de catalyseur inférieure peuvent subir des dommages.

L'influence la plus considérable sur la durée de vie des capteurs est l'humidité. La condition environnementale idéale pour les capteurs électrochimiques est de 20˚Celsius et 60 % d'HR (humidité relative). Lorsque l'humidité ambiante augmente au-delà de 60 %HR, de l'eau est absorbée dans l'électrolyte, ce qui entraîne une dilution. Dans des cas extrêmes, la teneur en liquide peut augmenter de 2 à 3 fois, ce qui peut entraîner une fuite du corps du capteur, puis des broches. En dessous de 60 % d'humidité relative, l'eau contenue dans l'électrolyte commence à se déshydrater. Le temps de réponse peut être prolongé de manière significative lorsque l'électrolyte est déshydraté. Dans des conditions inhabituelles, les électrodes des capteurs peuvent être empoisonnées par des gaz interférents qui s'adsorbent sur le catalyseur ou réagissent avec lui en créant des sous-produits qui inhibent le catalyseur.

Les vibrations extrêmes et les chocs mécaniques peuvent également endommager les capteurs en fracturant les soudures qui relient les électrodes de platine, les bandes de connexion (ou les fils dans certains capteurs) et les broches entre elles.

Durée de vie "normale" d'un capteur électrochimique

Les capteurs électrochimiques pour les gaz courants tels que le monoxyde de carbone ou le sulfure d'hydrogène ont une durée de vie opérationnelle généralement estimée à 2 ou 3 ans. Les capteurs de gaz plus exotiques, comme le fluorure d'hydrogène, peuvent avoir une durée de vie de seulement 12 à 18 mois. Dans des conditions idéales (température et humidité stables de l'ordre de 20˚C et 60%HR), sans incidence de contaminants, les capteurs électrochimiques sont connus pour fonctionner plus de 4000 jours (11 ans). L'exposition périodique au gaz cible ne limite pas la durée de vie de ces minuscules piles à combustible : les capteurs de haute qualité possèdent une grande quantité de matériau catalyseur et des conducteurs robustes qui ne s'épuisent pas sous l'effet de la réaction.

Capteur à pellistor

Les capteurs àpellistor sont constitués de deux bobines de fil appariées, chacune étant encastrée dans une perle de céramique. Le courant passe dans les bobines, chauffant les billes à environ 500˚C. Le gaz inflammable brûle sur la perle et la chaleur supplémentaire générée produit une augmentation de la résistance de la bobine qui est mesurée par l'instrument pour indiquer la concentration de gaz.

Facteurs affectant la durée de vie des capteurs à pellistors

Les deux principaux facteurs qui affectent la durée de vie du capteur sont l'exposition à une forte concentration de gaz et l'empoisonnement ou l'inhibition du capteur. Les chocs ou vibrations mécaniques extrêmes peuvent également affecter la durée de vie du capteur. La capacité de la surface du catalyseur à oxyder le gaz diminue lorsqu'elle a été empoisonnée ou inhibée. Une durée de vie du capteur supérieure à dix ans est courante dans les applications où les composés inhibiteurs ou empoisonnants ne sont pas présents. Les pellistors de plus grande puissance ont une plus grande activité catalytique et sont moins vulnérables à l'empoisonnement. Les billes plus poreuses ont également une plus grande activité catalytique à mesure que leur volume de surface augmente. Une conception initiale habile et des procédés de fabrication sophistiqués garantissent une porosité maximale des billes. L'exposition à de fortes concentrations de gaz (>100%LEL) peut également compromettre les performances du capteur et créer un décalage du signal zéro/ligne de base. Une combustion incomplète entraîne des dépôts de carbone sur la bille : le carbone "croît" dans les pores et crée des dommages mécaniques. Le carbone peut cependant être brûlé au fil du temps pour révéler à nouveau les sites catalytiques. Dans de rares cas, un choc mécanique extrême ou des vibrations peuvent également provoquer une rupture des bobines de pellistors. Ce problème est plus fréquent sur les détecteurs de gaz portables que sur les détecteurs fixes, car ils sont plus susceptibles de tomber, et les pellistors utilisés sont de plus faible puissance (pour maximiser la durée de vie de la batterie) et utilisent donc des bobines de fils plus fins et plus délicats.

Comment puis-je savoir si mon capteur est défaillant ?

Un pellistor qui a été empoisonné reste électriquement opérationnel mais peut ne pas réagir au gaz. Par conséquent, le détecteur de gaz et le système de commande peuvent sembler être en bonne santé, mais une fuite de gaz inflammable peut ne pas être détectée.

Capteur d'oxygène

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Notre nouveau capteur d'oxygène sans plomb et à longue durée de vie n'a pas de brins de plomb comprimés dans lesquels l'électrolyte doit pénétrer, ce qui permet d'utiliser un électrolyte épais, donc pas de fuites, pas de corrosion induite par les fuites et une sécurité accrue. La robustesse supplémentaire de ce capteur nous permet d'offrir en toute confiance une garantie de 5 ans pour une plus grande tranquillité d'esprit.

Les capteurs d'oxygène à longue durée de vie ont une durée de vie étendue de 5 ans, avec moins de temps d'arrêt, un coût de possession plus faible et un impact environnemental réduit. Ils mesurent avec précision l'oxygène sur une large gamme de concentrations allant de 0 à 30% en volume et constituent la prochaine génération de détection de gaz O2.

Capteur MPS

MPS offre une technologie avancée qui supprime le besoin d'étalonnage et fournit une "véritable LIE (limite inférieure d'explosivité)" pour la lecture de quinze gaz inflammables, mais peut détecter tous les gaz inflammables dans un environnement multi-espèces, ce qui entraîne des coûts de maintenance permanents plus faibles et une interaction réduite avec l'unité. Cela réduit les risques pour le personnel et évite les temps d'arrêt coûteux. Le capteur MPS est également immunisé contre l'empoisonnement du capteur.  

Une défaillance du capteur due à un empoisonnement peut être une expérience frustrante et coûteuse. La technologie du capteur MPS™n'est pas affectée par les contaminants présents dans l'environnement. Les processus qui ont des contaminants ont maintenant accès à une solution qui fonctionne de manière fiable avec une conception à sécurité intégrée pour alerter l'opérateur et offrir une tranquillité d'esprit pour le personnel et les actifs situés dans un environnement dangereux. Il est désormais possible de détecter plusieurs gaz inflammables, même dans des environnements difficiles, en utilisant un seul capteur qui ne nécessite pas d'étalonnage et dont la durée de vie prévue est d'au moins 5 ans.

Les dangers de l'hydrogène

En tant que combustible, l'hydrogène est hautement inflammable et les fuites génèrent un risque sérieux d'incendie. Toutefois, les incendies d'hydrogène sont sensiblement différents des incendies impliquant d'autres combustibles. Lorsque des carburants et des hydrocarbures plus lourds, comme l'essence ou le diesel, fuient, ils s'accumulent près du sol. En revanche, l'hydrogène est l'un des éléments les plus légers de la planète, de sorte que lorsqu'une fuite se produit, le gaz se disperse rapidement vers le haut. Cela rend l'inflammation moins probable, mais une autre différence est que l'hydrogène s'enflamme et brûle plus facilement que l'essence ou le diesel. En fait, même une étincelle d'électricité statique provenant du doigt d'une personne suffit à déclencher une explosion lorsqu'il y a de l'hydrogène. La flamme d'hydrogène est également invisible, il est donc difficile de localiser le "feu" réel, mais elle génère une faible chaleur rayonnante en raison de l'absence de carbone et a tendance à se consumer rapidement.

L'hydrogène est inodore, incolore et insipide, de sorte que les fuites sont difficiles à détecter par les seuls sens humains. L'hydrogène n'est pas toxique, mais dans les environnements intérieurs tels que les salles de stockage des batteries, il peut s'accumuler et provoquer une asphyxie en remplaçant l'oxygène. Ce danger peut être compensé dans une certaine mesure en ajoutant des substances odorantes au carburant hydrogène, ce qui lui confère une odeur artificielle et alerte les utilisateurs en cas de fuite. Mais comme l'hydrogène se disperse rapidement, il est peu probable que l'odorisant voyage avec lui. L'hydrogène qui fuit à l'intérieur s'accumule rapidement, d'abord au niveau du plafond, puis finit par remplir la pièce. Par conséquent, l'emplacement des détecteurs de gaz est essentiel à la détection précoce d'une fuite.

L'hydrogène est généralement stocké et transporté dans des réservoirs d'hydrogène liquéfié. La dernière préoccupation est que, parce qu'il est comprimé, l'hydrogène liquide est extrêmement froid. Si l'hydrogène s'échappe de son réservoir et entre en contact avec la peau, il peut provoquer de graves gelures, voire la perte de certaines extrémités.

Quelle technologie de capteur est la meilleure pour détecter l'hydrogène ?

Crowcon dispose d'une large gamme de produits pour la détection de l'hydrogène. Les technologies traditionnelles de détection des gaz inflammables sont les pellistors et l'infrarouge (IR). Les capteurs de gaz à pellistors (également appelés capteurs de gaz à perles catalytiques) sont la principale technologie de détection des gaz inflammables depuis les années 1960. Vous pouvez en savoir plus sur les capteurs à pellistors sur notre page de solutions. Cependant, leur principal inconvénient est que dans les environnements à faible teneur en oxygène, les capteurs à pellistors ne fonctionnent pas correctement et peuvent même tomber en panne. Dans certaines installations, les pellistors risquent d'être empoisonnés ou inhibés, ce qui laisse les travailleurs sans protection. De plus, les capteurs à pellistors ne sont pas à sécurité intégrée, et une défaillance du capteur ne sera pas détectée à moins d'appliquer un gaz d'essai.

Les capteurs de type infrarouge constituent un moyen fiable de détecter les hydrocarbures inflammables dans les environnements à faible teneur en oxygène. Ils ne sont pas susceptibles d'être empoisonnés, de sorte que l'IR peut considérablement améliorer la sécurité dans ces conditions. Pour en savoir plus sur les capteurs IR, consultez notre page de solutions, et sur les différences entre les pellistors et les capteurs IR, consultez le blog suivant.

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 IR ne peuvent pas être utilisés pour détecter l'hydrogène. La meilleure option pour la détection des gaz inflammables à l'hydrogène est donc la technologie des capteurs MPS™ (molecular property spectrometer). Celle-ci ne nécessite pas d'étalonnage tout au long du cycle de vie du capteur, et comme la MPS détecte les gaz inflammables sans risque d'empoisonnement ou de fausses alarmes, elle permet de réaliser des économies considérables sur le coût total de possession et de réduire les interactions avec les unités, ce qui se traduit par une tranquillité d'esprit et moins de risques pour les opérateurs. La détection de gaz par spectromètre de propriété moléculaire a été développée à l'Université du Nevada et est actuellement la seule technologie de détection de gaz capable de détecter plusieurs gaz inflammables, y compris l'hydrogène, simultanément, de manière très précise et avec un seul capteur.

Lisez notre livre blanc pour en savoir plus sur notre technologie de capteur MPS, et pour plus d'informations sur la détection de l'hydrogène gazeux, visitez notre page sur l'industrie et jetez un coup d'œil à certaines de nos autres ressources sur l'hydrogène :

Que devez-vous savoir sur l'hydrogène ?

Hydrogène vert - Vue d'ensemble

Blue Hydrogen - Une vue d'ensemble

Xgard Bright MPS assure la détection de l'hydrogène dans une application de stockage d'énergie

Les capteurs à pellistors - comment ils fonctionnent

Les capteurs de gaz à pellistors (ou capteurs de gaz à perles catalytiques) constituent la principale technologie de détection des gaz inflammables depuis les années 60. Bien que nous ayons abordé un certain nombre de questions relatives à la détection des gaz inflammables et des COV, nous n'avons pas encore examiné le fonctionnement des pellistors. Pour y remédier, nous avons inclus une explication vidéo, que nous espérons que vous téléchargerez et utiliserez dans le cadre de vos formations.

Un pellistor est basé sur un circuit en pont de Wheatstone, et comprend deux "perles", qui renferment toutes deux des bobines de platine. L'une des billes (la bille "active") est traitée avec un catalyseur, qui abaisse la température à laquelle le gaz qui l'entoure s'enflamme. Cette bille devient chaude à cause de la combustion, ce qui entraîne une différence de température entre cette bille active et l'autre bille "de référence". Cela provoque une différence de résistance, qui est mesurée ; la quantité de gaz présente est directement proportionnelle à cette différence, de sorte que la concentration de gaz en pourcentage de sa limite inférieure d'explosivité (%LEL*) peut être déterminée avec précision.

La perle chaude et le circuit électrique sont contenus dans un boîtier de capteur antidéflagrant, derrière le pare-flamme en métal fritté (ou frittage) à travers lequel passe le gaz. Confiné dans ce boîtier de capteur, qui maintient une température interne de 500°C, une combustion contrôlée peut se produire, isolée de l'environnement extérieur. Lorsque la concentration de gaz est élevée, le processus de combustion peut être incomplet, ce qui entraîne la formation d'une couche de suie sur la bille active. Ce phénomène altère partiellement ou totalement les performances. Il convient d'être prudent dans les environnements où des niveaux de gaz supérieurs à 70 % LIE peuvent être rencontrés.

Pour plus d'informations sur la technologie des capteurs de gaz pour les gaz inflammables, lisez notre article comparatif sur les pellistors et la technologie des capteurs de gaz à infrarouge : Les implants en silicone dégradent-ils votre détection de gaz ?

*La limite inférieure d'explosivité - En savoir plus

Cliquez dans le coin supérieur droit de la vidéo, pour accéder à un fichier qui peut être téléchargé.

Les implants en silicone dégradent-ils votre détection de gaz ?

En termes de détection de gaz, les pellistors sont la principale technologie de détection des gaz inflammables depuis les années 60. Dans la plupart des cas, avec un entretien correct, les pellistors sont un moyen fiable et rentable de surveiller les niveaux de gaz inflammables. Cependant, il existe des circonstances dans lesquelles cette technologie n'est peut-être pas le meilleur choix, et la technologie infrarouge (IR) doit être envisagée à la place.

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Étalonnage croisé des capteurs à pellistor (flamme catalytique)‡

Après la légèreté comparative de la semaine dernière, j'aborde cette semaine quelque chose de plus sérieux.

Lorsqu'il s'agit de détecter des hydrocarbures, nous ne disposons souvent pas d'une bouteille de gaz cible pour effectuer un étalonnage direct, nous utilisons donc un gaz de substitution et un étalonnage croisé. C'est un problème car les pellistors donnent des réponses relatives à différents gaz inflammables à différents niveaux. Ainsi, avec un gaz à petites molécules comme le méthane, une pellistance est plus sensible et donne une lecture plus élevée qu'un hydrocarbure lourd comme le kérosène.

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