Comment fonctionnent les capteurs des détecteurs de gaz ?

Des canaris avertissaient autrefois les mineurs de la présence de monoxyde de carbone. Depuis les systèmes de détection de gaz se sont beaucoup perfectionnés.
Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionne un détecteur de gaz ?
Vous trouverez ici une présentation simplifiée des principes de fonctionnement de quelques capteurs de gaz.

Capteur Electrochimique (EC) 

Le capteur électrochimique fonctionne comme une pile. Deux substances conductrices, choisies par rapport au gaz que l’on souhaite mesurer, vont générer des réactions d’oxydation et de réduction lorsque ce gaz va passer au niveau de la cellule. Le courant électrique alors produit est mesuré par des électrodes et traduit en concentration de gaz.

Toutefois, même si les capteurs électrochimiques sont conçus pour mesurer un gaz précis, ils sont sujets aux interférences. En effet, d’autres molécules peuvent générer les mêmes réactions selon les propriétés des substances conductrices.

De plus, ils subissent une usure au fil du temps et de leur utilisation. Comme pour une pile, les substances se consomment au fur et à mesure des réactions ou se désagrègent avec le temps.

Capteur Infra-rouge (IR)

Le capteur émet un faisceau infrarouge, dont la longueur d’onde est définie en fonction du gaz ciblé. Lorsque ce gaz passe devant le faisceau, il va absorber une partie de son rayonnement. L’intensité mesurée va baisser. Celle-ci est comparée à une intensité de référence pour permettre d’établir une concentration.

Comme aucune réaction chimique n’entre en jeu, les capteurs infrarouges ne connaissent pas de problèmes de saturation et ne sont pas influencés par la concentration d’oxygène. En cas de dysfonctionnement, l’intensité du faisceau diminue, ce qui est interprété par le détecteur comme une présence de gaz.

Capteur catalytique

Le capteur catalytique est utilisé pour les gaz explosifs. La cellule du capteur catalytique comporte deux filaments (ou perles) enduits d’un catalyseur, dont l’un est isolé et rendu inactif vis-à-vis du gaz. Il sert de référence. Ces deux filaments sont portés à la même température. La présence d’un gaz combustible va provoquer une réaction d’oxydation catalytique au niveau du filament actif. Celui-ci va monter en température, quand celle du filament isolé ne change pas. La différence de température entre les deux filaments va provoquer un déséquilibre de tension proportionnel à la concentration en gaz explosif.

Capteur PID

Consulter l'article dédié aux détecteurs à photoionisation.