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Sonde nanoFlu-Blue

Surveillance en ligne des cyanobactéries

Sonde cyanobactéries, chlorophylle-a

Les cyanobactéries sont des micro-organismes appelés également micro-algues ou algues bleues. Elles prolifèrent dans l'eau et notamment dans les lacs et rivières. Les phénomènes d'efflorescence (bloom) des cyanobactéries doivent être surveillés, car la croissance rapide de ces organismes peut provoquer la libération de toxines telles que les micro-cystines dans les eaux de baignades et les eaux de ressource, créant un risque sanitaire important. Il est également nécessaire de détecter  la présence des cyanobactéries en aquaculture, où leur développement peut mettre en péril les fermes. Par ailleurs, ces organismes font l'objet de nombreuses recherches en biotechnologies, à la fois pour la valorisation de leur biomasse, la production de molécules d'intérêt comme la spiruline ou encore pour la production d’énergie. Leur croissance est donc suivie régulièrement pour maîtriser les rendements.

La sonde nanoFlu-Blue est un fluorimètre miniaturisé submersible pour les mesures de fluorescence de phycocyanine, un pigment présent dans les cyanobactéries. La lumière émise par la sonde (620 nm de longueur d’onde) permet de faire fluorescer ce pigment de couleur passant devant la fenêtre optique. Cette lumière visible émise par la fluorescence, d’une longueur d’onde plus grande (655 nm), est alors détectée et mesurée par une photodiode intégrée dans la sonde.

Cette sonde fonctionne sans prélèvement et ne nécessite aucun étalonnage sur site. La seule opération de maintenance consiste à re-calibrer la sonde tous les 2 ans. Le capteur dispose de nombreux accessoires pour permettre son intégration dans le process ou le milieu naturel, pour suivre les variations de niveaux d’eau ou encore automatiser son nettoyage.

 

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Principe de mesure

Mesure de la lumière émise par fluorescence de la phycocyanine :

Une LED spécifique émet une lumière de stimulation à 620 nm, guidée pour former un cône lumineux d’une dizaine de centimètres au devant de la sonde. Les pigments de phycocyanine contenus dans les cyanobactéries passant dans ce cône de stimulation fluorescent et renvoient une lumière de longueur d’onde plus grande à 655 nm.
Cette lumière de détection, relative à la concentration en phycocyanine de l’eau, est alors mesurée par une photodiode. L’augmentation de la quantité de phycocyanine est un indicateur pertinent du développement des cyanobactéries dans l’eau.

Domaines d'applications

  • Surveillance des eaux de baignade : lacs, rivières et mers
  • Contrôle continu de la ressource avant adduction
  • Mesures et régulations en algocutlure (phycoculture)
  • Instrument de surveillance environnementale

Avantages

  • Mesures in situ, pas de prélevement ni réactifs
  • Mesures instantanées
  • Fenêtre optique avec revetêment pour minimiser l’encrassement
  • Utilisation portable possible
  • Compensation automatique de la perte de puissance de la LED et de la température
Principe de mesurefluorescence, excitation par LED
Détecteurphotodiode + filtre optique
Paramètresphycocyanine
Gamme de mesure0 ... 200 µg/l phycocyanine
Précision de mesure± 5 %
Auto-contrôleCompensation automatique des variations d’intensité de la source lumineuse dues à l’usure et aux températures
InterferenceSuppression automatique de la lumière ambiante
Temps de réponse T1006 s
Intervalle de mesure3 s
Matériaux corps de sondeacier inoxydable (1.4571/1.4404) ou titane (3.7035)
Dimensions (L x Ø)171 mm x 36 mm
Poids0,5 kg acier inoxydable - 0,4 kg titane
Interface Ethernet (TCP/IP)
RS-232 ou RS-485 (Modbus RTU)
Alimentation et consommation12 ... 24 VCC, < 1 W (<1,6 W avec réseau)
Temps de maintenance≦ 0,5 h/mois (nettoyage de la fenêtre optique)
Intervalle de calibration24 mois
Pression maximale d'utilisation- avec connecteur étanche SubConn : 30 bars
- avec câble fixe : 3 bars
- en cellule d'écoulement : 1 bar, 2 ... 4 L/min
ProtectionIP68
Température du milieu ou de l'échantillon+2 ... 40 °C
Vitesse de passage0,1 ... 10 m/s