Technologie Vaisala PEROXCAP®

Children´s hospital in Helsinki, Finland - Vaisala

Notre nouvelle innovation, PEROXCAP®, permet de mesurer le peroxyde d'hydrogène vaporisé, la température, la saturation relative et l'humidité relative. Le capteur PEROXCAP® est mis en place dans la sonde de mesure HPP272, destinée aux applications écologiques de bio-décontamination par peroxyde d'hydrogène.

Cette technologie unique permet une mesure précise et reproductible du cycle de bio-décontamination avec une seule sonde.

Capteur VAISALA PEROXCAP®, permettant de mesurer le peroxyde d'hydrogène vaporisé, la saturation relative et l'humidité relative

Capteur capacitif unique de type couche mince polymère pour une mesure reproductible

La technologie de mesure PEROXCAP® fonctionne à l'aide des mesures provenant de deux capteurs HUMICAP®. Les capteurs Humicap de Vaisala garantissent qualité et fiabilité. Ils sont réputés pour leur répétabilité, leur précision, leur excellente stabilité à long terme et leur hystérésis négligeable, même dans les applications à forte concentration de H2O2 les plus exigeantes dans la pression atmosphérique. Le capteur HUMICAP est un capteur de type couche mince polymère, consistant en un substrat sur lequel une couche mince polymère est déposée entre deux électrodes. La couche polymère absorbe ou libère la vapeur d'eau en fonction des variations d'humidité enregistrées dans l'environnement. Lorsque l'humidité varie, les propriétés diélectriques de la couche polymère changent, de même que la capacité du capteur. L'électronique dans l'instrument mesure la capacité du capteur et la convertit en une valeur d'humidité. L'électrode supérieure est composée d'un matériau conducteur résistant à la corrosion et représente l'une des deux électrodes dans le condensateur.

Elle protège la matière active du capteur contre la poussière, la saleté et les particules conductrices. La couche mince polymère est logée entre les deux électrodes. Cette couche conductrice permet de laisser passer l'eau et la vapeur d'H2O2.

L'électrode supérieure perfectionnée représente l'un des secrets à l'origine de ce capteur d'humidité de pointe. La couche mince polymère absorbe l'eau et la vapeur d'H2O2. La quantité est proportionnelle à l'humidité relative ambiante (capteur à couche catalytique) ou à la saturation relative (capteur sans couche catalytique), en fonction du capteur en question (A ou B). Cela amplifie la quantité d'eau et d'H2O2 dans l'air. Nous synthétisons nos propres polymères afin d'optimiser les performances.

L'électrode inférieure est composée d'un matériau conducteur résistant à la corrosion et représente l'une des deux électrodes dans le condensateur.

Technologie de mesure intelligente PEROXCAP®

La mesure PEROXCAP® utilise deux capteurs HUMICAP : un capteur HUMICAP doté d'une couche catalytique et un deuxième sans couche catalytique. La couche catalytique permet de catalyser
le peroxyde d'hydrogène du mélange de vapeur. Par conséquent, le capteur HUMICAP doté d'une couche catalytique détecte uniquement la vapeur d'eau, fournissant une mesure de la pression hydraulique partielle, c.-à-d. l'humidité relative (RH). L'autre capteur HUMICAP, sans la couche catalytique, détecte le mélange d'air avec la vapeur de peroxyde d'hydrogène et la vapeur d'eau. La différence entre les lectures de ces deux capteurs indique la concentration en vapeur d'H2O2.

Op
Operating principle of PEROXCAP measurement
A HUMICAP sensor with a catalytic layer (under the probe filter). This sensor only senses water vapor.
B HUMICAP sensor without a catalytic layer (under the probe filter). This sensor senses the air mixture with both hydrogen peroxide vapor and water vapor.

1 Catalytic protection layer over the thin-film polymer. This layer
catalyzes hydrogen peroxide into water and oxygen and prevents it from entering the sensing polymer.
2 Thin-film polymer between two electrodes.
3 Alumina substrate

Mesure reproductible même dans des environnements très humides


Le capteur PEROXCAP® chauffe, ce qui permet une mesure fiable même dans les environnements où l'humidité est proche de la saturation. Le chauffage empêche la formation de condensation sur le capteur. La technologie de mesure intelligente, qui comprend une fonction de purge chimique, permet de maintenir la précision des mesures entre les intervalles d'étalonnage dans des environnements difficiles comportant du peroxyde d'hydrogène. Le processus de purge implique un réchauffement rapide du capteur pour éliminer les éventuelles impuretés. La technologie unique PEROXCAP® a été développée afin de fournir des mesures stables et reproductibles.

Jusqu'à trois mesures pour une surveillance complète de la bio-décontamination

La combinaison du capteur PEROXCAP® avec un capteur de température supplémentaire offre jusqu'à trois paramètres de mesure : concentration de vapeur de peroxyde d'hydrogène, température et humidité, se référant à l'humidité relative et à la saturation relative. L'eau et le peroxyde d'hydrogène présentent une structure moléculaire très similaire, et ont un effet sur l'humidité de l'air dans lequel ils se trouvent.

  • La saturation relative est un paramètre qui indique l'humidité de l'air causée par la vapeur d'eau et la vapeur d'H2O2. Lorsque la saturation relative atteint 100 %, le mélange de vapeur commence à se condenser.
  • L'humidité relative est un paramètre qui indique l'humidité de l'air causée uniquement par la vapeur d'eau.

Effet de l'H2O et H2O2 sur la saturation relative (SR) et l'humidité relative (HR)
1 Space without H2O2 vapor. When H2O2 vapor is not present, relative saturation equals relative humidity.
2 Same space with H
2O2 vapor introduced. Relative saturation is higher than relative humidity.
For example, at 20 °C with an H2O2 concentration of 500 ppm, the humidity level 25%RH is equivalent to 60%RS. When this gas mixture starts to condense, i.e. when RS is 100%, RH is 45%.

Étalonnage en usine de H2O2 traçable

Chaque capteur PEROXCAP® est fabriqué dans la salle blanche de Vaisala, et étalonné individuellement dans l'usine de Vaisala. Les H2O2 et les étalonnages d'HR sont traçables avec le système international d'unités (SI), permettant de s'assurer que les valeurs mesurées représentent l'environnement réel.

Graphique H2O2

As an example, at 20 °C and 500 ppm hydrogen peroxide, the humidity level 25%RH is equivalent to 60%RS. When this gas mixture starts to condense (relative saturation being 100%), relative humidity is 45%.