Appareils De Mesure Des Gaz

Capteurs et méthodes de mesure

Les appareils de mesure de gaz utilisent différents capteurs et procédés de mesure pour déterminer avec précision la présence ou la concentration de gaz dans l'air ambiant.

Les capteurs catalytiques utilisent l'oxydation catalytique comme méthode de mesure. Ils détectent les gaz inflammables tels que le méthane, le propane et l'hydrogène. Le capteur se compose d'une petite résistance en platine qui sert de catalyseur. Lorsqu'un gaz inflammable entre en contact avec le capteur, il s'oxyde à la surface du catalyseur et génère de la chaleur. Cette chaleur entraîne une modification de la résistance électrique, qui est mesurée et utilisée pour déterminer la concentration de gaz.

Les capteurs infrarouges reposent sur le principe physique selon lequel certains gaz absorbent la lumière infrarouge à des longueurs d'onde spécifiques. Pour cela, une LED IR intégrée à l'appareil envoie de la lumière infrarouge à travers l'air échantillonné. Le capteur compare la longueur d'onde initiale de la LED avec celle de l'air échantillon irradié et peut ainsi mesurer la quantité de lumière absorbée. Cette quantité sert ensuite à déterminer la concentration de gaz. Le dioxyde de carbone, le méthane et d'autres gaz à effet de serre peuvent être détectés. 

Les capteurs électrochimiques détectent les gaz toxiques tels que le monoxyde de carbone, le sulfure d'hydrogène et le dioxyde d'azote. Pour effectuer cette détermination, le capteur contient un liquide électrolytique et deux électrodes. Lorsque le gaz cible pénètre dans le capteur, il réagit électrochimiquement avec l'électrolyte et génère un courant électrique. L'intensité de ce courant est proportionnelle à la concentration en gaz.

Les capteurs à semi-conducteurs réagissent à une modification de la résistance électrique et détectent le monoxyde de carbone et le méthane. Le capteur est composé d'un matériau semi-conducteur à base d'oxyde métallique dont la résistance électrique varie en présence de gaz cibles. Cette variation de résistance est mesurée et utilisée pour déterminer la concentration en gaz.

Les détecteurs à photo-ionisation fonctionnent de manière similaire aux capteurs infrarouges. Cependant, ils n'utilisent pas la lumière infrarouge, mais la lumière ultraviolette, dont le niveau d'énergie est nettement plus élevé. La lumière UV est si forte qu'elle ionise les molécules du gaz cible, c'est-à-dire qu'elle les rend électriquement conductrices par la perte ou l'ajout d'électrons. Les ions ainsi générés peuvent être mesurés sous forme de courant électrique, l'intensité du courant étant proportionnelle à l'ionisation de l'échantillon de gaz. Ces détecteurs sont adaptés à la détection de composés organiques volatils tels que le benzène ou le toluène.

Les capteurs à chimiluminescence servent à détecter les oxydes d'azote. Avec ce type de capteur, l'appareil aspire également un échantillon d'air ambiant qui entre en contact avec un réactif, par exemple une combinaison de luminol et de peroxyde d'hydrogène. La réaction chimiluminescente qui s'ensuit émet de la lumière dont l'intensité est mesurée et utilisée pour déterminer la concentration de gaz. 

La spectrométrie de masse est une méthode de mesure coûteuse, mais très précise. Elle consiste à ioniser les molécules des gaz cibles et à les séparer en fonction de leur rapport masse/charge. Les ions résultants sont détectés et quantifiés, ce qui permet de déterminer avec précision la concentration en gaz.

Où sont utilisés les appareils de mesure des gaz ?

Les appareils de mesure des gaz sont universellement utilisables, il n'existe pratiquement aucun domaine qui ne tire pas profit de ces détecteurs. La plupart des appareils sont toutefois utilisés dans le domaine de la sécurité au travail, de la protection de l'environnement et des processus industriels. 

Sécurité au travail et protection de l'environnement

Les appareils de mesure de gaz jouent un rôle décisif dans la sécurité au travail et la protection de l'environnement, car ils permettent de détecter et de surveiller les gaz dangereux. Ces appareils contribuent à minimiser les risques potentiels pour la santé et la sécurité et à protéger l'environnement.

Dans le cadre de la sécurité au travail, ils détectent les gaz toxiques et protègent ainsi le personnel contre les intoxications aiguës et les dommages à long terme pour la santé. Dans les raffineries, les mines, les ateliers de peinture et les lieux où des gaz ou des vapeurs inflammables sont présents, ils peuvent avertir des risques d'explosion. Il en va de même pour les installations industrielles, les centrales électriques, les usines d'incinération des déchets et autres sources d'émissions, mais dans ce cas, il s'agit principalement de surveiller les émissions.

Les appareils de mesure sont également utilisés pour surveiller la qualité de l'air dans les zones urbaines et rurales, dans le trafic routier et sur les chantiers. La surveillance de l'eau et des sols près des cours d'eau, des stations d'épuration, des décharges et des terres agricoles fait également partie de leurs domaines d'application. 

FAQ – Questions fréquentes relatives aux appareils de mesure des gaz

Quels gaz sont détectés par les détecteurs portatifs ?

Les gaz les plus fréquemment recherchés par les détecteurs portatifs appartiennent aux catégories des gaz inflammables et toxiques. Il s'agit notamment du méthane, du propane, du butane, de l'hydrogène, de l'éthane et de l'acétylène, mais aussi du monoxyde de carbone, de l'hydrogène sulfuré, de l'ammoniac, du chlore, du dioxyde d'azote, du dioxyde de soufre, du phosgène, de l'acide cyanhydrique et du formaldéhyde. 

Il existe des appareils de mesure de l'oxygène ainsi que des appareils de mesure qui ne peuvent détecter que le dioxyde de carbone. Des appareils combinés pour plusieurs gaz sont également disponibles pour détecter et mesurer les composés organiques volatils tels que le benzène, le toluène, le xylène et l'oxyde d'éthylène. Ces détecteurs multigaz, qui existent également pour d'autres combinaisons de gaz,  sont particulièrement utiles dans les environnements où il existe différents risques liés aux gaz.