Dossier l'analyse industrielle : Du matériel plus compact ... - Mesures

L’ANALYSE INDUSTRIELLE DossierL’édition 2008du Salon de l’analyseindustrielle se tiendradu 5 au 7 février auCnit - Paris La Défense.C’est l’occasion defaire un petit tourd’horizon des tendancestechnologiqueset nouveautés produits…DU MATÉRIELPLUS COMPACT,PLUS INTÉGRÉ,ET MOINS BRICOLÉSOMMAIREPage 26Un salon dédié aux expertsde l’analysePage 28Les analyseurs à diodes laser TDLprogressent dans le processPage 32NeSSI : une solution d’échantillonnageet bientôt d’analysePage 36Un panel de produits à découvrirABBDossier réalisé par Marie-Pierre Vivarat-PerrinDepuis longtemps les analyseurs industriels ont fait leurs preuves : robustesse,fiabilité, reproductibilité… Les techniques d’analyse, chromatographes, spectromètresou sondes de pH se sont habitués à la rudesse des process. Parmi lespoints encore fragiles : l’échantillonnage. Celui-ci relève encore souvent del’artisanat : une sonde d’un côté, un tuyau de l’autre plus ou moins chauffé, unfiltre par-ci, une vanne par-là… L’affaire était jouée. Les experts ont sonnél’alarme (nous nous en sommes fait l’écho quelques fois) : « 80 % des dysfonctionnementsproviennent de l’échantillonnage ». Auront-ils été entendus ? Entout cas, beaucoup de fournisseurs ont développé des modules d’échantillonnagequ’ils rangent désormais dans leurs armoires d’analyses, un étage audessusou au-dessous des racks d’analyseurs. Sont-ils plus fiables ? C’estl’industriel qui le dira. En tout cas, ils ont fière allure. Autre évolution, voirerévolution, la technologie NeSSI qui normalise, réduit, rationalise, aujourd’huil’échantillonnage et demain peut-être tout le monde de l’analyse industrielle.MESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com25

Dossier l’analyse industrielleÉDITION 2008Un salon dédié aux expertsde l’analyseCôté pratique Date du salon : du 5 au 7 février 2008 Lieu : Cnit – Paris La Défense Exposants : plus de 90 Visiteurs attendus : environ 3000 Thèmes couverts : analyse industrielle pour leprocess, contrôle de la qualité des eaux eteffluents, capteurs et instrumentation, risquesindustriels, détection et mesure à l’émission Organisateur : MCI – Groupe Comexpo Contact@mci-salons.fr - www.mci-salons.frDepuis maintenant plus de 20 ans, les acteurs du contrôle de process, de lamesure à l’émission, de la réglementation, de la détection, de la sécurité,des risques industriels et de l’instrumentation se rencontrent chaque annéeau Salon de l’analyse industrielle. La 21 ème édition se déroule du 5 au 7 févrierau Cnit - Paris La Défense…Des conférences Mardi 5 février 2008 Analyse de composés soufrés : odorisation dugaz naturel ou industrie chimique(Airmotec/Chromatote) Gestion automatisée d’un parc de détecteursde gaz (Industrial Scientific Oldham)Choix des sondes de prélèvement en analyse degaz (M & C France) Système de détection pour la sécurité desréservoirs (Vegase Contrôle) La photométrie en zone explosive (Siemens) Mercredi 6 février Produits d’échantillonnage (STA) Mesure en ligne de densité (Anton Paar) Applications industrielles des automateschimiques (Anael) La norme EN 14181, QAL-1, QAL-2 (Horiba) Analyseur UV de process et ses applications enpétrochimie (Horiba) Raffinerie : la mesure en continu du soufre enfortes teneurs (Ametek) Jeudi 7 février Mesure d’huile dans l’eau par fluorescence UV(Arelco) Nouveau développement de la norme SP 76(EIF Filtres) Méthodologie d’analyse par diode laser(Yokogawa) La mesure en continu de la DCO sur les effluentsindustriels (Endress + Hauser)Le rendez-vous des experts. Le salonde l’analyse industrielle se tiendraau Cnit-Paris La Défense en pleincœur de l’hiver. La 21 ème éditionaura lieu du 5 au 7 février 2008. Commechaque année, elle rassemble une petite centained’exposants et accueille quelque troismille visiteurs. Un petit salon, certes, maisqui est devenu la manifestation de référencedans les domaines du process, de la réglementation,des risques industriels, de la détectionet de la mesure à l’émission.Les plus grands seront là et c’est ce qui faitla force du salon : ABB, Emerson ProcessManagement, Siemens, Yokogawa, Ametek,Endress + Hauser… Dans le domaine du contrôlede l’environnement : Environnement SA,Horiba, parmi d’autres, seront présents. Onretrouvera également le secteur de la détectionde gaz avec Industrial Scientific Oldham,Draeger… Pour les fournisseurs, le salon estl’occasion de présenter de nouveaux pro-duits. Parmi les grandes tendances, on retrouvetoujours une plus grande intégrationdes différents composants d’une solutiond’analyse : échantillonnage, conditionnementde l’échantillon, analyseur, traitementet analyse de données, transfert des informations.Il y a donc fort à parier que l’on retrouverasur les stands des armoires bien rangées avecdes modules les uns au-dessus des autres ; àchoisir selon ses besoins.Dans le domaine de l’analyse des gaz, cesanalyseurs apprennent à devenir conforme àla norme EN 14181 qui, en contrepartied’une reconnaissance des mesures en ligne,obligent les fabricants à mettre en place dessystèmes d’assurance. Tout ça va finalementdans le sens d’une amélioration de la qualitémétrologique des mesures.On sait aussi que l’une des plus grandes contraintesdes analyses chimiques industriellesest la maintenance des parcs d’équipements.26MESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com

Dossier l’analyse industrielleLes visiteursLeur secteur d’activitéEnvironnement17 %La première vitrineeuropéennede la micro-analyseIndustries chimiques et pétrolières17 %Energie15 %Industries pharmaceutiques14 %Matériaux - mécaniques industrielles9 %Agro-industries6 %Leur profil(Source MCI - salon visitorat 2007)Direction généraleAchatsEtudesMaintenanceProductionInstrumentationContrôle qualité9 %9 %11 %16 %8 %22 %25 %Présentées lors de l’édition 2007pour la première fois en Europe,les techniques de micro-analyseNeSSI (New Sampling SensorInitiative) seront de nouveau àl’honneur grâce à des conférencesspécifiques et de nouveauxexposants. Développée autour de lanorme ISA SP 76, cette techniquepropose une interchangeabilitéentre les produits des différentsconstructeurs. Comme l’an dernierun espace, regroupant plusieursexposants, lui sera consacré parmilesquels : EIF Filtres (Parker),Swagelok, Les AutomatismesAppliqués (Circor), C2V, Bronkhorst,Siemens, Ge Sensing, Finetech…La 20 ème édition du salon a été l’occasion de découvrir les techniques de micro-analyse.Les fournisseurs, pour cela, mettent de plusen plus l’accent sur leur service après-vente.Des prestataires indépendants commeActemium (groupe Vinci) seront égalementsur le salon pour présenter leurs solutions.Pour proposer encore d’autres innovationstechnologiques, le salon offre aux exposantsun lieu de conférences et de débats (voir leprogramme ci-joint). Par ailleurs, commel’an dernier, une place commune est offerteaux microtechnologies : un espace où différentsfournisseurs présentent leurs microsolutionsanalytiques, qui pourraient bienêtre celles de demain…EIFMESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com27

Dossier l’analyse industrielleTENDANCE TECHNOLOGIQUELes analyseurs à diodes laser TDLprogressent dans le processCapteursIn situ, en extractif ou à trajetouvert, la technologie TDLAS offrel’avantage d’une résolution trèsfine d’émission de longueur d’ondecomparée aux analyseurs NDIRtraditionnels. Les gaz analysés sontsans interférence avec les autrescomposés présents dansl’échantillon.FibreOptiqueComparée aux analyseurs optiques traditionnels,la technologie TDL offrel’avantage d’une résolution très fined’émission de longueur d’onde. Les gazanalysés sont sans interférence avec lesautres composés présents dans l’échantillon.Cette technologie opère aussimalgré une forte atténuation de la lumièredans les process chargés en particules.Les diodes laser ne se plaisentpas que dans les laboratoires. Milieuxcorrosifs, agressifs, haute teneur en particules,haute température et hautepression ne font plus peur à ces équipements.Nouveaux acteurs, nouveauxproduits, nouvelles applications, la technologieTDL devrait finir par s’imposerau moins dans les applications industriellesdifficiles.UnitécentraleYokogawaLa technologie TDLAS se tourne résolument vers le contrôle de procédé.Finesse du pic d’absorption, absenced’interférences, robustesse deséquipements, la technologieTDLAS (Tunable Diode LaserAbsorption Spectroscopy) a de bons arguments.De l’autre côté de la balance : sonprix, l’encombrement des appareils, unemesure mono-gaz font que son utilisationest restée jusqu’à présent plutôt confidentielle.Du moins pour l’instant, car les chosessemblent évoluer…Petit retour en arrière. La TDLAS n’est pastoute récente. Le constructeur norvégienNorsk Elektro Optikk (NEO), dénomméaujourd’hui Neo Monitors AS développe cestechniques électro-optiques depuis 1985.Dans le milieu des années 1990, d’autressociétés comme Altoptronics (rachetée depuispar Siemens) ont commencé à commercialiserdes spectromètres in situ utilisant une diodelaser.Les premières applications sont alors tournéesessentiellement vers le contrôle àl’émission pour des cas réputés difficiles telsque la mesure d’ammoniac en présenced’eau ou encore la mesure de traces d’acidefluorhydrique.28MESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com

Dossier l’analyse industrielletraditionnelle », indique Philippe Coric. Le toutest de concevoir au préalable sa propre architecture.Les fournisseurs de plates-formesproposent maintenant des logiciels qui, surplan, optimisent le circuit de l’échantillon àtravers les différents modules que l’utilisateura choisi.Ce n’est pas finiLe plan NeSSI comporte trois phases ou troisgénérations. La première fait déjà partie dupassé. C’est la génération exclusivement mécaniquequi s’est concentrée sur la réductionde l’encombrement et la définition de composantsqui s’emboîtent les uns à côtés desautres.On peut dire aujourd’hui que nous sommesau cœur de la génération 2, celle du systèmed’échantillonnage “communicant”. Tous lesacteurs impliqués dans NeSSI travaillent audéveloppement de protocoles de communicationet au raccordement vers les réseauxsupérieurs de l’usine (réseaux Ethernet,SNCC…). L’objectif : remplacer les signauxanalogiques (4-20 mA, 0-5 V) par un signalnumérique. Autant dire que la course auxRéduction spectaculaire de l’encombrement, minimalisation des volumes morts, diminution du temps de montage et réduction descoûts d’exploitation…bus de terrain semble se reproduire autourdes petits modules NeSSI. Les spécificationsdu bus numérique NeSSI-bus dédié à l’analysede process ont été adoptées par les groupesde travaux de l’ISA. Cependant, des fournisseurstels que Siemens, ABB, Emersonpourraient promouvoir d’autres solutions decommunication. On parle ainsi de ➜SwagelokAMETEKMESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com33

Dossier l’analyse industrielleBronkhorstDe plus en plus de fournisseurs développent des équipements au format NeSSI / SP76. Ici un débitmètre massique thermique deBronkhorst…Interfacede communicationstandard NeSSI-BusSystème de contrôle commandeRail mécaniqueSubstratRégulation thermiqueLa génération 2 définira les protocoles de communication et le raccordement vers les réseaux supérieurs de l’usine.➜ FieldBus Foundation, Profibus, CAN, I 2 C(pour les applications en zone dangereuse)…Les transmissions sans fil ont étéégalement au cœur des débats lors des dernièresjournées du club NeSSI en 2007. Il estencore trop tôt pour prédire les solutions quiseront retenues. Parmi les autres objectifs deNeSSI génération 2Elément de Chauffageet/ou de RefroidissementEthernet LANCircuitde l’échantillonUtilisateurPDA / PCla génération 2, le développement d’un logicielde gestion des équipements (SAM,pour Sensors Actuators Manager) et, bien sûr, denouveaux équipements électroniques compatiblesà la norme SP76 tels que des débitmètres,capteurs de pression, équipementsTout Ou Rien (TOR), éléments chauffants,indicateurs… Bref tout ce qu’il faut pourpréparer au mieux un échantillon avantl’analyse.Lorsque cette étape sera réalisée, la phaseNeSSI génération 3 pourra avoir lieu : le développementde dispositifs micro-analytiquesà monter directement sur une interfaceSP76. En bref, un système d’échantillonnagenumérique avec capteurs et micro-analyseursqui se monte directement sur la tuyauteriedu processus.Les microtechnologies et les dispositifsMEMS se préparent pour ce genre de réalisations.On a déjà vu l’an dernier au Salonde l’analyse industriel, un analyseur d’oxygène,un transmetteur d’humidité… Sur lestand de Fine Tech un microchromatographieGC s’étendait sur deux modules NeSSI (soit76,4 x 38,4 mm). On attend aussi les Labon-chip(laboratoires d’analyse sur puce).« Un nouveau produit sort à peu près tous les quinzejours », observe Philippe Coric. A moinsd’une semaine de la fin d’année 2007, unesociété américaine, Axiom Analytical, présenteune cellule spectroscopique pour des minispectroNeSSI.Limites techniques ou autres…« Encore quelques années, et cette technologie vaconnaître un grand boum », affirme XavierBossut. La technologie trouvera bien sûr seslimites pour des fluides très chargés, extrêmementcollants ou encore pour des fluidesqui figent (ce que les analyseurs n’aimentguère non plus). Les limites en températuresont celles des joints (250 °C au maximum).En pression, la norme NeSSI impose 35 bar.« Mais il est possible de monter aisément jusqu’à100 bar », précise Philippe Coric. Elle devraitrépondre à la grande majorité des applications.Jusqu’à présent, la technologie est restée encoremarginale en raison notamment d’uneoffre incomplète en équipements, de la problématiquede la transmission des données,de l’alimentation des équipements… Toutcela devrait être résolu progressivement, avecle temps.D’autres freins sont moins techniques : l’habituellecrainte des industriels pour unenouvelle technologie et la réticence des ingénieriesqui voient ainsi “fondre” unegrande part de leur savoir-faire.Côté fournisseurs, pour des raisons économiquesou autres, ils hésitent encore à franchirle pas entre grandes armoires et petitesplates-formes. « Mais une chose est sûre, conclutXavier Bossut, un jour ou l’autre, la transitionaura lieu. »MPVP34MESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com

Dossier l’analyse industrielleENDRESS HAUSERMESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com35

Dossier l’analyse industrielleINNOVATIONSUn panel de produitsà découvrirEn avant-première du Salon de l’analyse industrielle,la revue Mesures vous présente quelques nouveautésproduits : analyseur pour le contrôle des procédés, lecontrôle de l’environnement, la détection de gaz…Un salon, c’est toujours l’occasion de faire lepoint sur les technologies, les tendances etnotamment les nouveautés. Ces dernières sedéterminent parfois en fonction de quelquesdétails : dans l’utilisation pratique, dans la technique de mesure,dans la méthode de détection ou encore dans le modede paramétrage ou de maintenance. Ces détails se cachentdans le boîtier des analyseurs et des détecteurs. Nous vousproposons une sélection de nouveautés. Vous découvrirez ungrand nombre d’entre elles sur les stands.Mesures de traces d’oxygène L’Oxymat 64 de Siemens peutmesurer des concentrations de0 à 10 ppm d’oxygène dans desapplications diverses commedans les centrales de productionde gaz purs, dans les industriesmétallurgiques, chimique et dansla surveillance de l’atmosphèrede fours industriels. L’oxymat 64 utilise une cellule de ZrO2 chaufféeà 650 °C. Rack 19 ‘’ Sortie analogique : 0,2, 4 à 20 mA 6 sorties relais et 6 entrées binaires configurables Connexion réseau via Profibus DP : PA Ecran graphique LCD Menu opérateur face avantViscosimètre en ligne Le viscosimètre MIVI proposé par Sofraser (et distribué parAnael) effectue des mesures de viscosité en ligne sur laplupart des liquides en conduite, sur réacteur, cuve ou enstatique. La partie active du capteur est une tige maintenueen vibration par une puissance constante. En fonctionnement,l’amplitude de vibration varie en fonction de laviscosité du fluide dans lequel l’épingle de mesure estimmergée. L’électronique assure la vibration de la tigeet traite les variations d’amplitude afin d’obtenir uneréponse linéaire de viscosité. Mesures simultanées de la viscosité et de latempérature Viscosité des liquides : de 0,01-2 à 106 mPa.s Température maximale : 300 °C Pression maximale : 500 bar Calcul de viscosité cinématique avec mesure de densité, calcul de laviscosité à température de référence, etc. Distance capteur/électronique : jusqu’à plus de 500 m Afficheur graphique, fonctions de calcul, d’auto diagnostic, différentespossibilités d’interfaçage au procédé Agréments en option : ATEX, 3A Options : matériaux ou revêtements spéciaux Calcul de l’indice de viscosité selon la norme ASTM 2270-04 Gestion de linéarisations multiproduit.Applications : indice de viscosité, huiles, additifs pétroliers, fuels, bitumes,résines, peintures, encres, enduction, polymères (suivi de polymérisation),plâtres, cosmétique, agroalimentaire.Mesures simultanées des trois conductivités Pour répondre à la norme ASTM D4519-94, Swan Analytical propose unsystème de surveillance des cycles eau/vapeur qui mesure en continueet de manière automatique les trois valeurs de conductivité : conductivitéspécifique totale, conductivité cationique acide (mesurée en aval d’unéchangeur cationique), conductivité avec dégazage (mesurée en aval d’unrebouilleur d’échantillon). Le moniteur AMI Deltacon DG calcule le pHet la concentration d’ammoniac dans l’échantillon sur la base de mesuresdifférentielles de conductivité. Transmetteur intégré dans un boîtier robuste en aluminium (IP 66) Trois capteurs de conductivité à deux électrodes avec sonde detempérature Pt1000 Chambre de mesure avec vanne d’ajustage du débit, débitmètre etéchangeur cationique Evaporateur avec système d’échauffementet de refroidissement Régulateur électronique pour lerebouilleur d’échantillon avecrégulation dans la pression de vapeur(IP 66) Plage de mesure de conductivité :0,055 à 1000 µS/cm Calcul du pH dans la plage compriseentre 7,5 et 11,5 (Directive VGB 450L) Calcul de la concentration d’ammoniacdans la plage comprise entre0,01 et 10 ppm Deux sorties de signaux par boucle decourant (0-4 à 20 mA)36MESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com

Dossier l’analyse industrielleTout feu, tout flamme…Pour la mesure de la limite inférieure d’explosivité, l’analyseur àtempérature de flamme a un avantage : sa sensibilité vis-à-vis dessubstances combustibles les plus diverses varie très peu. Cela permet unemesure la plus juste possible même avec des mélanges complexes.C’est une technique éprouvée vieille de plus de 40 ans, même beaucoupplus. Déjà dans les années 1900, la lampe de mineur Davy utilisait ceprincipe pour mesurer la concentration de méthane dans les mines. Plusla flamme était haute, plus il y avait du gaz et donc un risque d’explosionou d’incendie.Depuis les années 1970, la société américaine Control InstrumentsCorporation a réduit la taille de la flamme à une pointe d’allumette et adéveloppé ainsi l’analyseur de température de flamme (FTA). On nemesure plus la hauteur de la flamme mais sa température. Le gazde mesure est amené dans la chambre de combustion, au contact d’uneflamme pilote contrôlée dont les caractéristiques sont connues, lessubstances combustibles contenues dans le gaz de mesure sont oxydéesau contact de la flamme et l’augmentation de température résultanteest convertie en une valeur exprimée en pourcentage de la limiteinférieure d’explosion (% de LIE). Les équipements s’implantent au niveaumême de la conduite, peuvent aller en zone dangereuse et sont équipésde toute l’électronique “moderne”.Le temps de réponse est très court et l’ensemble de l’appareil est certifiéATEX pour l’installation en zone dangereuse. De vrais instruments tailléspour les process, en somme.Jusqu’à ce jour, cette technique est restée une “exclusivité” de ControlInstruments. Commercialisée en Europe depuis ses débuts par la sociétéallemande Scima, elle était restée “très confidentielle” en France.Depuis 2005, Scima a confié à Pascal Jacques la mission de mieux la faireconnaître dans notre pays et quelques autres pays limitrophes :« En France, une vingtaine ont déjà été installés dans des domaines commela chimie ou la métallurgie, la pharmacie, la finition de surface etl’impression graphique avec des mélanges de solvants complexes. »Une méthode concurrente au FID pour…… la mesure d’explosivité (LIE).La FTA présente deux avantages majeurs par rapport à la technologiedirectement concurrente qu’est la détection de FID (détecteur parionisation de flamme). Le premier est le facteur de réponse, très voisind’un gaz à un autre. Lors de la mesure des mélanges de gaz complexes etvariables, le calibrage de l’appareil doit être basé sur le gaz ou le produitchimique vapeur dont le facteur de réponse est le plus faible. Cela a pourconséquence que les autres produits avec des facteurs de réponses supérieursseront mesurés avec des valeurs de % de LIE plus importantes.Plus les facteurs de réponses se rapprochent d’une même valeur,meilleur sera le rendement pour le client, mais aussi, la possibilité detravailler avec des mélanges gazeux complexes sans avoir de dérivesimportantes et des alarmes intempestives. Autre avantage, un FTA peutaussi travailler sur des concentrations plus importantes qu’un FID. Le FTAne mesure pas seulement des hydrocarbures, mais tous les gaz inflammables,incluant H 2 , CO, NH 3 , H 2 S. Alors qu’on choisira un FID plutôt encontrôle à l’émission, un FTA trouvera sa place sur des applications deprocess là où les concentrations en LIE pouvant aller jusqu’à 20, voire25 %. Cette technologie peut alors intégrer un processus de régulationpar exemple de fours, brûleurs, incinérateurs…Hygromètre de température de point de rosée L’hygromètre de température de point de rosée modèle AMT de Gruteret Marchand est un transmetteur deux fils à boucle 4-20 mA, pour lamesure en continu de l’humidité sur gaz, et air comprimé séché. Plage de mesure : 120 à +20 °C de température de point de rosée Incertitude : ± 2 °C Calibrage automatique Configuration linéaire du 4-20 mA en °C, °F point de rosée, ppm(v),ppb(v), g/m 3 … Compensé en température Diagnostic de défauts Protection IP66/NEMA 4X Chaque transmetteur est étalonné avectraçabilité aux standards internationauxd’humidité et livré avec un certificat d’étalonnage Le calibrage automatique permet à l’utilisateur d’effectuer, sur site, lavérification de réponse à l’humidité de l’élément sensible, et d’ajusterson calibre d’indication Le transmetteur AMT peut fonctionner jusqu’à 350 bar de pressionmaximum Il peut être localisé jusqu’à 1000 m de la salle de contrôleRanger ses analyseurs dans l’armoire ABB lance l’ACX, un système intégré pour l’analyse de gazen continu par méthode extractive. Il s’agit d’une armoiredans laquelle on range les analyseurs. Elle est disponible enplusieurs variantes adaptées aux besoins spécifiques : tôled’acier peinte, polyester renforcé de fibre de verre… Il existeune version économique sur platine murale associée à uncoffret électrique.Les analyseurs peuvent être gérés par le panneau encastrédans la porte située en face avant (configuration, étalonnage, etc.). Unétalonnage automatique peut, par exemple, être paramétré ou lancédepuis la face avant du système. Les composants nécessaires au prélèvementet au conditionnement d’un échantillon gazeux pour une analysepar méthode extractive sont également intégrés dans l’armoire (réfrigérantélectrique, unité de conditionnement comprenant filtres, pompes,débitmètres…). Les sondes de prélèvement à installer aux points depiquage et les lignes de prélèvement chauffées sont également prévues. Jusqu’à six composants mesurés : CO, NO, SO 2 , CO 2 , O 2 et COV(T) Fonctions d’autodiagnostic, contrôle à distance et télémaintenance Etalonnage automatique et sans bouteilles de gaz étalon (cuvettes decalibrage intégrées) Conforme aux normes EN 14181 / EN ISO 14956. De plus, ce système adéjà été testé selon la nouvelle norme européenne prEN 15267-3MESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com37

Dossier l’analyse industrielleImagerie NIR : pour produits chimiquement hétérogènesLa plupart des techniques analytiques mesurent les propriétés chimiquesou physiques mais rarement les deux. Par exemple, pour mesurer la tailledes particules, la diffraction laser est souvent utilisée, mais pour connaîtrela composition chimique et la pureté de ce même échantillon, il faut faireappel à une technique tout à fait différente, comme la chromatographieliquide.L’imagerie chimique en proche infrarouge (NIR), elle, sait “presque” toutfaire. En combinant la spectroscopie en proche infrarouge traditionnelleavec l’analyse d’images microscopiques et macroscopiques en un seulappareil, les analystes obtiennent une information spatiale et spectralequantifiée sous forme de cartes chimiques.« Cette technologie trouve un grand intérêt dans la pharmacie ou dans ledomaine de l’agro-alimentaire, indique Michel Terray, responsablemarketing chez Malvern France. C’est l’outil de choix par exemple pours’assurer que le principe actif d’un médicament sera réparti de façonhomogène dans un comprimé. »La société américaine Spectral Dimensions (rachetée en 2006 par Malvern)propose donc cette technologie encore immergente. Au cœur dusystème, le détecteur matriciel est un composant optique issu de larecherche militaire pour les missiles américains. La matrice est constituéede 81 920 détecteurs en proche infrarouge. Un filtre réglable à semiconducteurscouvre la gamme complète du spectre proche infrarougeallant de 1 200 à 2 450 nm (ou de 950 à 1 720 nm). Le balayage de lagamme complète des longueurs d’onde s’effectue en quelques minutes.Une mesure à une longueur d’onde est réalisable en quelques secondes.« Par rapport à un spectromètre classique doté d’une barrette de détecteursqui scrutent les longueurs d’onde les unes après les autres, ledétecteur matriciel gagne évidemment en temps de réponse, souligneMichel Terray, et la résolution des images est sans précédent. »Spectral Dimensions s’est attaché à développer un équipement quasi“presse-bouton”. Aussi bien pour l’utilisation de l’analyseur lui-même quepour l’interprétation des données. Les logiciels ont été conçus pourl’analyse chimiométrique des échantillons et la présentation des résultatssous de multiples formes…Cette solution peut intervenir, un peu partout, aux différents stades de laconception et production. Même si en comptant par dizaines voire parcentaines de milliers d’euros, la technologie n’est pas à la portée de tous.Réservée donc aux produits à haute valeur ajoutée. Du moins pourl’instant.En combinant la spectroscopie en proche infrarouge traditionnelle avec l’analyse d’imagesmicroscopique et macroscopique en un seul appareil, les analystes obtiennent une informationspatiale et spectrale quantifiée sous forme de cartes chimiques.Images obtenues à partir des cinq comprimés fabriqués pour cette expérience et un comprimécommercial. Des comprimés qui ne sont pas mélangés ou qui sont mal mélangés affichentdes contrastes importants entre le principe actif et les excipients (respectivement comprimés C et E).Un échantillon bien mélangé peut ne contenir aucun grand domaine d’ingrédients purs ;le contraste n’est pas important dans ce cas et les pixels sont uniformément gris. Ceci est bien illustrédans l’échantillon commercial et dans le comprimé A.Détecteur multigaz XXS 200 grammes. Des mensurations voisines d’un téléphone portable.Drager présente un détecteur portable qui se caractérisepar : Sa petite taille : 47 x 129 x 31 mm La durée de vie des cellules électrochimiques : 5 ans ouplus en mode économie Son autonomie : 24 heures ou 48 heures en modeéconomie Son temps de réponse (T50 = 8 secondes) Son utilisation en zone dangereuse 0 Un indice de protection IP67 Choix des gaz détectés par cellules électrochimiques etcatalytiquesPrélèvement en zone dangereuse Les sondes type SP3000 de la société M & C sontutilisées pour le prélèvement de gaz en continupour des procédés en zones explosives 20, 21 et 22avec haute teneur en poussière, haute températureou haute humidité. Autorisation selon ATEX pour prélèvement hors zone explosive20, 21 et 22 Autorisation selon ATEX pour montage en zone 1, 2, 21 et 22 Et selon l’application : Préfiltres avec réducteur de volume Tubes de prolongation Chauffage des sondes auto-régulant Rétro-soufflage des préfiltres avec réservoir tampon (électrovanneantidéflagrante)38MESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com

Dossier l’analyse industrielleUn spectro pour les matrices riches et les analysesde tracesAnalyseur d’oxygène Atex Arelco présente l’Anatex, unanalyseur d’oxygène pour zonedangereuse. Il utilise soit unecellule électrochimique pour lamesure d’O 2 en ppm soit uncapteur paramagnétique (conçupar Arelco). Certifié pour une utilisation enzone ATEX Eex IIC d T5 Boîtier anti-déflagrant Réglage des paramètres (sortie4-20 mA, seuil d’alarme…) via4 touches fonctionnant par couplagecapacitif au travers du hublot vitré Sur le même design, Arelco propose également un analyseur d’hydrogènesur la base d’un capteur TCD (conductibilité Thermique)Le spectromètre ICP d’Ametek (Spectro) Arcos pour Système OptiqueCirculaire Rowland Avancé a été spécialement conçu pour les demandesanalytiques complexes : analyses d’ultra traces dans les applicationsenvironnementales, spectres complexes en métallurgie ou pétrochimie.Un spectre complet peut être traité en deux secondes.Des fréquences de mesures jusqu’à 10 mesures par seconde donnent lapossibilité de réaliser des signaux transitoires, et, par exemple, l’analysedu chrome tétravalent et hexavalent.Les performances de cet instrument résultent de deux composantsnouveaux : l’optique et le générateur. L’optique utilise 32 capteurs CCDlinéaires pour l’acquisition simultanée des longueurs d’ondes entre 130 et770 nm. Comme particularité, sa distance focale de 750 mm améliore larésolution d’un facteur deux, ainsi que son ratio du signal de bruit de fond.L’appareil utilise un système de filtre au gaz inerte qui ne nécessite ainsipas de purge.Autre développement : le générateur utilise un tube d’une puissancemaximum de 5 kW, néanmoins, pendant l’analyse ce dernier n’est utiliséqu’à 1,7 kW. Il y a ainsi assez de réserve de puissance lors des analysesde matériaux organiques volatiles et cela permet une durée de vieallongée pour le générateur. Le tube basse température en céramique estrefroidi par air par un système interne de ventilation, éliminant ainsi lesrefroidissements par liquide.Electrode sélective pour l’ammonium Pour une mesure continue etdirecte dans le procédé, la sonded’ammonium NH4d sc de HachLange ne nécessite pas depréparation d’échantillon. Lesélectrodes sont intégrées etcombinées dans une cartouchecompacte Cartrical. Elément de référence phD parélectrode différentielle Compensation automatiquedes interférences entrel’ammonium et le potassium Absence d’interférence avec les matières en suspension Adaptée pour les bassins d’aération même pour les petites stations La sonde NH4d sc est compatible avec la plate-forme de transmetteursnumériques SC de Hach Lange Selon le modèle, jusqu’à 8 capteurs peuvent être connectés sur untransmetteur commun Intégration à un bus de terrain numériqueSETNAGMESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com39

Dossier l’analyse industrielleUn miroir refroidi pour le point de rosée Le S8000 Integral est le dernierné de la gamme des instrumentsà miroir refroidi de MichellInstruments. Disponible endifférentes versions, il peutconvenir à des mesures enlaboratoire ou à des analyses surdes procédés difficiles. Système de refroidissement àeffet Peltier pour mesurer etcontrôler des points de roséejusqu’à – 60 °C et d’une cellulede mesure intégrée Présentation verticale pour desapplications en laboratoire,présentation horizontale pour l’industrie Système à double optique Intégration de capteurs pour la compensation de la température, de lapression et du débit du gaz échantillon Microscope intégré pour vérifier l’état de surface du miroir et la forme ducondensât pendant les mesures Système de correction de la contamination dynamique (ce systèmeautomatique rééquilibre les signaux optiques pour compenser unediminution de l’intensité lumineuse provoquée par la contamination)Analyseur multigaz Le MKAS de Sick Maihak est un systèmed’analyse modulaire pouvant intégrer différentsanalyseurs mono ou multigaz. Il peut êtreinstallé sur des applications à l’émission ou dansle procédé industriel. Il accueille différentstypes d’analyseurs dont le SIDOR, analyseur degaz NDIR (pour la mesure en continue de CH 4 ,CO, CO 2 , NO, O 2 , SO 2 ), et le S710, pour le contrôlede procédé (pour CO, CO 2 , SO 2 , NO, NH 3 , H 2 O,N 2 O, CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , C 2 H 6 , C 3 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 6 , C 4 H 10 ,C 6 H 14 , O 2 , etc.) Technologie extractive avec système detraitement de l’échantillon et l’unité de contrôle dans une mêmearmoire de protection équipée de porte vitrée, éclairage, ventilateur etfiltre ou air conditionné Conforme à la norme NF EN14181 et à la réglementation 2001/80/CErelative aux grandes installations de combustion (arrêtés du 20/06/02 et30/07/03) Capacité à gérer des systèmes multivoies grâce à un automate intégré Version racks 19 pouces pour la mesure de 1 à 3 gaz ainsi que l’oxygène.Le système peut intégrer 2 racks de 19 pouces, un convertisseur deNOx, un rack d’acquisition de données, un analyseur de CarboneOrganique volatils par FID (ionisation de flamme) Version en fibre de verre renforcée d’indice IP64Valise d’intervention pour détection de fuites… …et vérification des détecteursfixes et portables. Compur Monitors arassemblé dans une même mallettetous les équipements nécessairespour détecter des fuites ou vérifiersur site le fonctionnement d’autresdétecteurs. Cette valise comporteentre autres : Un détecteur de fuites portable(Tracer) permettant de localiser les organes fuyards (pompe,manomètre, détendeur, vanne, bride…), avec un niveau de détectionminimale de l’ordre de quelques ppb. La pompe intégrée ainsique le mode de fabrication des cellules électrochimiques du Tracerpermettent d’obtenir un temps de réponse de l’ordre de 2 secondes.L’équipement offre la possibilité, de diminuer la sensibilitéen remplaçant la cellule détectrice (sans outils). L’autonomie estsupérieure à 48 heures en fonctionnement. 5 filtres à poussières derechange ainsi que le chargeur de batterie sont fournis dans la valise. Un détecteur personnel (Monitox Plus) permettant à l’opérateur de nepas être exposé à des concentrations toxiques pour sa santé. Il disposed’une autonomie de 1000 heures de fonctionnement. Son boutoncentral possède 3 positions, OFF (pour préserver la durée de vie despiles), TEST et ON. La position TEST permet de vérifier les élémentsélectroniques (batterie, buzzer, LED, affichage) avant de faire un test dela cellule détectrice avec le générateur de gaz. Le détecteur est fourniavec un set de piles de rechange et les accessoires pour la calibration. Un générateur de gaz afin de vérifier les détecteurs Tracer et MonitoxPlus et tous détecteurs fixes et portables. Il est équipé d’une celluleélectrochimique qui va produire pendant 10 secondes le gaz à détecterà une concentration environ 2 fois supérieure au seuil d’alarme (VME).L’intérêt n’est pas de vérifier la précision des détecteurs, mais leurcapacité à déclencher une alarme dans les 10 secondes.E + E40MESURES 801 - JANVIER 2008 - www.mesures.com