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Sonde CO₂

Mesure du dioxyde de carbone dissous Sonde submersible pour la mesure en ligne

La mesure du dioxyde de carbone dissous dans l’eau est l’un des paramètres les plus importants dans le domaine de la pisciculture et dans l’industrie. Jusqu’à maintenant la méthode par échantillonnage présentait de nombreux inconvénients tels que des imprécisions dues au prélèvement ou l'influence de la mesure par d’autres composés agissant sur le pH. De plus, un capteur à lecture directe est nécessaire pour permettre le contrôle d’autres paramètres dans l’eau qui ont une influence sur cette mesure, comme la température et la pression atmosphérique. La sonde CO₂ permet alors la mesure du dioxyde de carbone dissous directement dans l'eau et en continu.

Un capteur optique est placé à l’intérieur d’une chambre de mesure dont les parois sont perméables au dioxyde de carbone. Les liquides, solides et tout autre gaz ne sont pas en mesure de traverser la membrane. Une fois la sonde immergée, la pression partielle de CO₂ entre le volume intérieur et extérieur de la chambre et le milieu à contrôler s’égalisent. L’échantillonnage n’est pas nécessaire et supprime ainsi les imprécisions dues aux prélèvements qui influencent le contenu de l’échantillon.

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Principe de mesure

Membrane de séparation et mesure d'absorption :

La sonde est équipée d’une membrane en silicone permettant d’isoler le volume de la chambre de mesure du milieu liquide dans lequel elle est immergée. Seuls les gaz passent à travers les parois, ainsi une fois le capteur immergé, les pressions partielles de CO₂ s’égalisent entre le milieu et le volume interne du capteur.
Un capteur optique est placé à l’interieur, il utilise le principe d’absorption infrarouge non dispersif (NDIR). Les molécules de CO₂ présentent dans la chambre de mesure, absorbent alors une partie du rayonnement infrarouge émis par le capteur. L’atténuation de rayonnement est donc directement proportionnelle à la quantité de CO₂ . Cette mesure de pression partielle doit être accompagnée des valeurs de températures et de pression atmosphérique pour calculer la concentration de CO₂ dissous en mg/l (formules founies).

Domaines d'applications

Surveillance des bassins de pisciculture
Dosage du CO₂ dans l’industrie agroalimentaire
Conduite et optimisation de process industriels
Mesures in situ en océanographie

Avantages

Pas de perturbations dues aux silicates, phosphates, HCO₃⁻ et CO₃²⁻
Sortie numérique RS485, ou analogiques 4-20 mA / 0-5 VCC possibles sans transmetteur externe supplémentaire
Stabilité des mesures < 1 % de dérive de la mesure par an
Chambre de mesure chauffée pour éviter la condensation

Principe de mesure	absorption par mesure d'atténuation membrane silicone capteur optique faisceau unique à double longueur d’onde NDIR
Gammes de mesure	- type I : 0 ... 15 mg/l CO₂ - type II : 0 ... 30 mg/l CO₂ - type III : 0 ... 340 mg/l CO₂ (autres gammes sur demande)
Précisions de mesure	0 à 5 mg/l CO2 ….. +/- 0,06 mg/l 5 à 15 mg/l CO2 ….. +/- 2 % de la valeur de mesure 15 à 50 mg/l CO2 ….. +/- 3,5 % de la valeur de mesure 50 à 80 mg/l CO2 ….. +/- 1,5 mg/l 80 à 340 mg/l CO2 ….. +/- 6 mg/l
Dépendance à la température	calculs de compensation délivrés avec le capteur (adaptés à la gamme et au signal de sortie)
Dépendance à la pression	0,15 % de la valeur mesurée par hPa
Non linéarité	Inférieur à +/- 1 FS
Matériaux corps de sonde	titane
Dimensions (L x d)	225 mm x 33 mm
Connecteur	SubConn MCBH4M
Alimentation	12 à 30 VCC (avec sortie numérique ou 0-5 VCC) - 20 ... 30 VCC (avec sortie 4-20 mA)
Consommation	< 0,5 W
Signal de sortie	- analogique 4-20 mA - analogique 0-5 VCC - numérique RS-485
Compensation	automatique en cas d’humidité dans la membrane
Maintenance	< 0,1 h/semaine (usage standard - nettoyage de la membrane)
Interval de calibration	24 mois - dérive < 1 % de la mesure par an
Pression maximale d'utilisation	1000 mètres / 100 bars
Température du milieu ou de l'échantillon	+0 ... 60 °C