en bref
Surveillance des particules dans les émissions et l’air ambiant
La gestion durable de l’environnement exige la détection et la mesure précise des émissions de poussières et de particules. Les particules de poussière, notamment celles provenant des installations industrielles, ont un impact considérable sur l’homme et la nature. La surveillance des particules dans l’air ambiant devient également de plus en plus importante. Avec une gamme complète de produits pour les petites et grandes plages de mesure et les diamètres de conduits de gaz, SICK offre des solutions appropriées même pour les applications de mesure difficiles, telles que la mesure de la poussière dans les gaz humides. Des appareils testés pour leur adéquation et ceux avec un test automatique du zéro et du point de référence sont également disponibles. Dans certains appareils, des fonctions optionnelles telles que le contrôle de l’encrassement ou l’auto-alignement automatique complètent les propriétés remarquables des appareils de mesure de poussière de SICK.
Mesure des poussières
Pour une mesure fiable et précise des concentrations de poussières et de particules, de nombreuses conditions limites doivent être prises en compte, par ex. un point de mesure approprié. Ceci est important afin d’obtenir des résultats représentatifs. Les vitesses du gaz et les conditions d’écoulement doivent également être prises en compte. Les propriétés des particules, leur concentration ainsi que l’humidité du gaz jouent un rôle important dans le choix du principe de mesure approprié. Et enfin, il faut tenir compte du processus et des conditions ambiantes : le milieu de mesure est-il corrosif ? À quelles températures la mesure est-elle effectuée ? Quelles sont les particules présentes dans le processus ? Ces critères, et d’autres encore, exigent de nombreuses années d’expérience dans le choix de la bonne technologie de mesure.
En fonction des conditions limites, la mesure de la lumière diffusée ou de la transmission est plus adaptée à la détection des concentrations de poussière. Avec le principe de mesure de transmission, la mesure est basée sur l’atténuation d’un faisceau lumineux par l’absorption de la lumière par les particules (1). Dans le cas du principe de mesure de lumière diffusée, il existe deux possibilités : dans le cas de la diffusion vers l’arrière, on mesure la lumière réfléchie par les particules (2). Dans la diffusion vers l’avant, le rayonnement diffusé par réfraction (3) ou diffraction (4) dans la direction avant (5) de la lumière incidente sert de grandeur de mesure. SICK propose tous ces principes de mesure avec ses appareils de mesure de poussière afin de répondre de manière parfaitement adaptée aux différentes exigences en fonction de l’application de mesure.
SICK a la bonne solution pour vos besoins de mesure de la poussière
Mesure de lumière diffusée
Le bon choix pour les petites concentrations de poussière – la technologie de mesure de la lumière diffusée de SICK.
Dans la mesure de la lumière diffusée, la lumière incidente est diffusée par les particules du mélange gazeux et détectée par un récepteur sensible. En raison de sa grande sensibilité, le principe de la lumière diffusée est particulièrement adapté aux faibles concentrations de poussière – même inférieures à 1 mg/m³. Selon les exigences spécifiques de l’installation et les propriétés des particules, la diffusion vers l’avant ou vers l’arrière est utilisée. Ces deux principes de mesure fournissent des résultats stables et reproductibles et sont indépendants de la vitesse du gaz, de l’humidité ou de la charge des particules de poussière. En tant que fabricant expérimenté d’appareils de mesure de la poussière, SICK fournit des appareils de mesure avec diffusion vers l’arrière et vers l’avant.
Un émetteur émet de la lumière dans le canal de mesure, qui est diffusée par les particules du mélange gazeux et détectée par un récepteur sensible. La zone où le faisceau émis et le champ de vision du récepteur se chevauchent définit le volume de mesure dans le conduit de gaz. L’intensité de lumière diffusée mesurée est proportionnelle à la concentration de poussière et indépendante de la plage de mesure. Cependant, l’intensité de la lumière diffusée dépend non seulement du nombre et de la taille des particules, mais aussi de leurs propriétés optiques. Pour une mesure exacte de la concentration de poussière, le système de mesure doit donc être étalonné.
Selon le principe de mesure de la rétrodiffusion, la lumière est irradiée dans le canal de mesure et le rayonnement réfléchi par les particules est mesuré. Il est adapté aux conduits de gaz de plus grande taille et fournit des résultats de mesure représentatifs, même en cas de distribution inhomogène de la poussière. La suppression de l’arrière-plan élimine les interférences de la lumière diffusée par d’autres sources.
Dans le cas de la diffusion vers l’avant, le détecteur de poussière mesure la diffusion de la lumière par les particules dans la direction de propagation du faisceau lumineux de mesure. La mesure s’effectue dans l’interstice d’une sonde de mesure dans le conduit de gaz. En raison du plus petit volume de mesure, ce principe de mesure convient également pour les diamètres de conduits de gaz inférieurs à 0,5 m.
Les deux méthodes conviennent pour des concentrations de poussière faibles à très faibles. Autre avantage : les appareils ne doivent être montés que sur un seul côté du conduit de gaz.
Mesure de transmission
Des mesures fiables à des concentrations élevées de poussière et dans des milieux inhomogènes – la technologie de mesure par transmission de SICK.
La technologie de mesure par transmission détecte l’atténuation de la lumière causée par les particules de poussière. Les appareils de mesure de poussière à transmission sont adaptés aux concentrations de poussière moyennes à élevées et aux grands diamètres de conduits de gaz. Les domaines d’application sont la surveillance des émissions et des processus ainsi que la surveillance de l’air ambiant. Les instruments de mesure mesurent sur l’ensemble du diamètre du conduit de gaz, de sorte que les inhomogénéités dans la distribution des particules sont partiellement compensées. On obtient ainsi un résultat de mesure très représentatif. Les dispositifs ne font pas saillie dans le conduit de gaz et n’ont donc aucun contact direct avec les gaz de process agressifs. Une correction de contamination optionnelle permet de compenser l’encrassement progressif des interfaces optiques. Les résultats de la mesure peuvent être présentés sous forme de concentration de poussière ou en transmission, extinction et opacité.
La mesure par transmission fait passer de la lumière à travers le mélange de gaz et de particules, dont l’intensité est affaiblie par les particules. Plus il y a de particules dans la rayon lumineux, plus la lumière est atténuée. L’appareil de mesure compare l’intensité de la lumière atténuée reçue à celle de la lumière non atténuée émise. À partir de là, l’appareil calcule la transmission ainsi que l’extinction. L’extinction est proportionnelle à la concentration de poussière. Dans les appareils de mesure par transmission de SICK, la lumière de l’émetteur est renvoyée vers un récepteur très sensible par un réflecteur situé en face. Cela permet de doubler la distance de mesure et la sensibilité du dispositif de mesure.
Par rapport à la mesure par lumière diffusée, les propriétés des particules ont une influence moindre sur la mesure par transmission. Cependant, la taille des particules a une influence significative. Par conséquent, cette mesure nécessite un étalonnage afin de fournir des résultats précis. La solution Cross-Duct utilisée dans la mesure par transmission de SICK compense les problèmes causés par les distributions inhomogènes de particules dans le conduit de gaz, puisque le faisceau de mesure traverse l’ensemble du conduit de gaz. SICK s’appuie sur sa connaissance approfondie des applications et sur ses nombreuses années d’expérience pour concevoir ses appareils de mesure.
SICK propose une technologie de mesure pour tous les diamètres courants de conduits de gaz : des petits canaux de 0,5 m de diamètre aux grands conduits de 50 m de diamètre. En particulier dans le cas de conduits de gaz de grande taille, la pression latérale du vent ou les variations de température entraînent facilement une déformation du conduit de gaz. Afin d’éviter que l’axe optique de l’appareil ne s’incline en conséquence, la fonction optionnelle de l’appareil « Auto-alignement automatique » surveille l’orientation entre les modules optiques et corrige toute déviation du faisceau de mesure. Des brides de montage adaptées sont disponibles en tant qu’accessoires pour une large gamme de matériaux et d’épaisseurs de paroi des conduits de gaz.
Appareils de mesure de poussière de SICK
Des solutions sur mesure pour votre application de mesure
Pour mener à bien une application de mesure, il faut tenir compte de toute une série d’influences et d’exigences, en plus de la sélection de la technologie de mesure adaptée. Plus les exigences sont connues et définies de manière précise et détaillée, plus l’application de mesure peut être réalisée de manière fiable et rentable. Cela s’applique à toute la période d’exploitation et pas seulement à l’acquisition de la technologie de mesure. C’est précisément là que SICK joue ses atouts : avec sa gamme complète de produits, ses technologies de mesure éprouvées et ses décennies d’expérience acquises grâce à des milliers d’installations.
La poussière dans l’air est un polluant. Les exploitants d’installations émettant des poussières doivent donc réduire les émissions de poussières – pour un avenir plus propre. La surveillance des émissions de poussières de ces installations est réglementée par la loi dans de nombreux pays et nécessite une technologie de mesure approuvée en conséquence. SICK fournit donc des appareils de mesure de poussière dont l’adéquation a été testée et qui sont conformes aux normes et réglementations en vigueur : par ex. EN 15267, EN 15859, MCERTS ainsi que les normes de l’EPA américaine et du GOST russe.
Pour une utilisation dans des atmosphères potentiellement explosives, des versions Ex testées conformément à 2014/34 / UE (ATEX) sont disponibles.