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Technologies de cellules de détection gaz

Pour chaque gaz ou famille de gaz, il existe une ou plusieurs technologies de cellules, garantissant précision et répétitivité des mesures. On distingue principalement 5 types de technologies de cellules de détection gaz : Les cellules catalytiques, électrochimiques, semi-conducteurs, à absorption infrarouge et les lampes à photo-ionisation (cellules PID).

les différentes technologies de cellules pour détecteur gaz

Les cellules catalytiques

Les cellules de détection gaz à diffusion catalytique sont les dispositifs les plus utilisés pour la détection des gaz et des vapeurs combustibles. Elles mesurent les concentrations en pourcentage de la LIE (limite inférieure d’explosivité : seuil ou le gaz dans l’air présente un risque d’explosion). Cette technologie est aussi efficace pour les hydrocarbures, les solvants les alcools et certains composés organiques volatils.

Quelques gros défauts cependant pour cette technologie de mesure des gaz combustibles :

  • Une usure prématurée en cas de détection fréquente ou permanente de gaz explosifs (même en cas de faibles valeurs LIE).
  • Une grande sensibilité aux poisons (composés à base de silicone ou plomb) et aux inhibiteurs (Astatine, Brome, Chlore, Dioxyde de soufre, Fluor, Hydrogène sulfuré, Iode).
  • La mesure n’est pas discriminante, c’est à dire qu’on détecte un risque potentiel d’explosivité mais sans savoir de quel gaz il s’agit
  • Ne peut fonctionner qu’avec une teneur minimale d’oxygène supérieure à 10% (totalement inefficace en milieu inerte).

Cellules de détection gaz à absorption infrarouge

Les cellules à absorption infrarouge sont principalement utilisées pour la détection de certains gaz explosifs (quand la courbe IR est disponible) et la détection du CO2 (dioxyde de carbone). C’est une technologie plus onéreuse que la technologie à diffusion catalytique mais qui présente de nombreux et réels avantages techniques :

  • Très longue durée de vie.
  • Temps de réponse rapide.
  • Maintenance régulière réduite.
  • Immunité contre les poisons catalytiques.
  • Fonctionnement possible en atmosphères inertes (sans oxygène)
  • Aucune incidence de la concentration sur la durée de vie de la cellule (même 100% volume)

Lampes à photo-ionisation (cellules PID)

Les cellules PID (ou lampe à photo-ionisation) sont principalement utilisée pour la détection des composés organiques volatils (COV). C’est une technologie un peu particulière – insensible aux poisons et aux fortes concentrations – qui détecte de nombreux gaz sur une large plage de concentrations (du ppb au millier de ppm) mais avec deux gros inconvénients :

  • N’est pas spécifique à un gaz particulier
  • Considérablement affecté par l’humidité relative

Cellules électrochmiques

Parmi toutes les technologies de cellules, les cellules électrochimiques sont les plus répandues et utilisées principalement pour la détection de gaz toxiques, asphyxiants et pour l’oxygène (oxygénomètre). Ces cellules couvrent un large panel de gaz avec de nombreuses plages de mesure. Pour être efficace, les cellules électrochimiques nécessitent une concentration d’oxygène minimale pour fonctionner. Deux gros inconvénient cependant :

  • Les cellules électrochimiques sont très sensibles aux interférents qui peuvent fausser de manière importante la mesure
  • La durée de vie de ces cellules est plus courtes que les autres technologies de cellules

Cellules de détection gaz semi-conducteur

Enfin les cellules semi-conducteurs sont principalement employées pour détecter les fluides frigorigènes (fréons) ainsi que certains solvants. Elles nécessitent un taux minimum d’oxygène pour fonctionner. 

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