Technologie CARBOCAP® de Vaisala pour environnements exigeants

Commercialisé pour la première fois en 1997, le capteur CARBOCAP® de Vaisala présente une innovation majeure : un filtre interférométrique Fabry-Pérot (FPI) accordable électriquement et micro-usiné donnant une mesure de référence intégrée. Ce capteur stable et fiable fournit des mesures précises depuis la fin des années 1990 pour un large éventail d'industries et d'applications, allant de l'automatisation des bâtiments à la sécurité des sciences de la vie, en passant par la recherche écologique.

Principe de fonctionnement

Les gaz présentent une bande d'absorbance caractéristique dans l'infrarouge (IR) à une longueur d'onde unique. Lorsque le rayonnement IR traverse un gaz qui en contient un autre que nous mesurons, une partie du rayonnement est absorbée. Par conséquent, la quantité de rayonnement qui traverse le gaz dépend de la quantité du gaz mesuré présente, qui peut être détectée à l'aide d'un détecteur IR.

Le capteur CARBOCAP® de Vaisala présente un filtre FPI accordable électroniquement. Outre la mesure de l'absorption de gaz, le filtre FPI micromécanique permet d'effectuer des mesures de référence à une longueur d'onde exempte d'absorption. Lorsqu'il utilise les mesures de référence, le filtre FPI est accordé électroniquement pour alterner la bande passante entre une longueur d'onde d'absorption et une longueur d'onde de non-absorption. La mesure de référence compense toutes les modifications potentielles de l'intensité de la source lumineuse, ainsi que la contamination et l'accumulation de saleté sur le chemin optique. Cette caractéristique permet au capteur CARBOCAP® d’être très stable dans le temps.

Les instruments mesurant à la fois la longueur d'onde d'absorption et de référence avec une seule source lumineuse sont connus comme des instruments mono-faisceau à multiples longueurs d’onde. Cette technologie est largement appliquée dans les analyseurs coûteux. La fonction unique du capteur CARBOCAP® est son filtre FPI micro-usiné qui effectue une mesure à de multiples longueurs d'onde à l'aide d'un seul détecteur. Le format compact de ce capteur permet d'intégrer cette technologie avancée dans de petits modules, transmetteurs et sondes.

Applications typiques pour la mesure du dioxyde de carbone

La technologie de capteur CARBOCAP® de Vaisala est idéale pour un certain nombre d'applications, mais comme la valeur client finale pour chaque application industrielle est unique, la mise en œuvre de la technologie de capteur CARBOCAP® dépend de la gamme de produits. Dans les produits de mesure du niveau de dioxyde de carbone, la technologie est utilisé pour mesurer en ppm (parties par million) ainsi qu'en pourcentages. Étant donné que le CO₂ remplace l'oxygène, il peut être nocif pour les êtres humains en haute concentration. Un pourcentage élevé de CO₂ est présent uniquement dans les processus fermés comme la fermentation et dans les environnements de stockage à atmosphère contrôlée. Les mesures de niveau en pourcentage sont aussi très fréquentes dans les applications liées aux sciences de la vie comme les incubateurs à CO₂.

L'air atmosphérique normal comprend du CO₂ à des niveaux en ppm. Les applications typiques CARBOCAP® comprennent le contrôle de la ventilation de bâtiments occupés par des humains, des abris pour animaux et des serres. Dans les zones où de gros volumes de CO₂ sont traités, une mesure fiable de CO₂ avec contrôle d'alarme est une mesure de sécurité importante. Le capteur CARBOCAP® est également un choix populaire dans les applications de mesures écologiques, où son excellente tolérance et sa stabilité à long terme face à des conditions extrêmes sont des exigences importantes. Dans les applications de biogaz, la technologie sert à mesurer des gaz multiples, car elle contribue aussi à améliorer la qualité du méthane dans le processus.

Exemples de produit

Les instruments Vaisala exploitant de la technologie de capteur CARBOCAP® incluent des capteurs portables, des modules de mesure et des transmetteurs industriels pour mesurer le CO₂ ainsi que des
solutions de mesure de gaz multiples.