Ce que couvre cette catégorie
Un analyseur de procédé répond en continu à une question de chimie, dans l'installation, sans qu'un échantillon soit porté au laboratoire. Le pH, la conductivité, l'oxygène dissous, la turbidité, le chlore résiduel, l'humidité et la composition des gaz se mesurent tous ainsi, et le résultat alimente normalement une boucle de régulation, une pompe doseuse ou un dossier de conformité plutôt qu'une personne.
Ce qui sépare cette catégorie de l'analyse de laboratoire, c'est la fonction et non la chimie. Un analyseur en ligne doit survivre à l'échantillon tel qu'il arrive réellement (chaud, sous pression, chargé de solides, de poches de gaz ou d'encrassement) et il est jugé sur sa dérive et sur l'intervalle entre deux interventions plus que sur la finesse de résolution qu'il peut afficher. Un instrument de laboratoire mesurant le même paramètre peut supposer un échantillon propre et conditionné. Un instrument en ligne ne le peut pas.
Les acheteurs arrivent avec un point de mesure plutôt qu'avec un modèle : un piquage sur une conduite, une cuve, un bassin ou une cheminée. L'essentiel de l'ingénierie qui suit concerne l'échantillon lui-même, car un analyseur privé d'un échantillon représentatif signalera la mauvaise valeur de façon fiable et constante.
Types de produits dans analyse de procédé
| Type de produit | Principe de mesure | Généralement spécifié pour |
| Analyseur de pH | Potentiel développé entre une électrode de mesure et une électrode de référence, rapporté à un étalonnage sur tampons | Neutralisation des effluents, dosage chimique et eau de refroidissement : tout point où une bande de régulation est fixée autour de la neutralité et où la jonction de référence est la pièce à surveiller |
| Analyseur ORP | Potentiel sur une électrode inerte lu par rapport à une référence, qui suit l'oxydant plutôt que l'acide | Désinfection, destruction des cyanures et du chrome, où la valeur suit le pouvoir oxydant plutôt que le pH |
| Analyseur de conductivité | Résistance aux bornes d'une cellule de géométrie connue, corrigée à une température de référence | Surveillance des déminéralisateurs et de l'osmose inverse, eau de rinçage, régulation de concentration et détection de fuite entre deux fluides |
| Analyseur d'oxygène dissous | Courant de réduction dans une cellule à membrane, ou extinction de luminescence d'un spot luminescent | Régulation de bassin d'aération, surveillance de l'eau d'alimentation de chaudière et du dégazeur, et toute limite d'oxygène dissous |
| Analyseur de turbidité | Lumière diffusée à un certain angle par les particules en suspension, ou perte de lumière transmise | Performance des filtres, effluent final, prise d'eau brute et traitement d'eau potable |
| Analyseur de chlore | Réaction colorimétrique avec un réactif, ou cellule ampérométrique à membrane | Régulation de la désinfection en aval de la chloration ou du dosage, eau potable et circuits de lavage de procédé |
| Analyseur d'humidité | Comportement capacitif, point de rosée ou zircone, avec l'échantillon conditionné en amont | Air comprimé et air instrument, sécheurs et lignes de gaz où la condensation endommagerait ce qui suit |
| Analyseur de gaz | Absorption infrarouge non dispersive, cellule électrochimique, mesure paramagnétique ou zircone | Réglage de combustion, surveillance de cheminée, pureté du gaz de procédé et biogaz |
Les analyseurs de TDS et de salinité, les analyseurs de qualité de l'eau, les analyseurs d'oxygène et de CO2, ainsi que les accessoires de conditionnement d'échantillon placés en amont d'un analyseur, sont également répertoriés dans cette catégorie.
Comment choisir un analyseur de procédé
Il existe rarement un seul instrument correct pour un usage, mais il y a toujours une présélection justifiable et un ensemble de réponses qui éliminent le reste. Voici les questions qui tranchent.
- L'état de l'échantillon avant tout le reste : température, pression, solides, huile, gaz entraîné, et le fait que le débit arrive en flux régulier ou par poches. La plupart des problèmes d'analyseur commencent en amont de l'analyseur.
- Le fait que la lecture pilote une boucle de régulation ou un dossier de conformité. Une boucle tolère un écart occasionnel qu'un relevé de rejet ne tolère pas, et les deux fonctions justifient des intervalles de maintenance et des enregistrements différents.
- Une étendue réglée autour de la bande de régulation plutôt que sur la plage la plus large que l'instrument peut afficher, car la résolution dépensée hors de la bande de travail est de la résolution perdue à l'intérieur.
- La dérive et l'intervalle d'étalonnage, qui pour un instrument en ligne comptent plus que la résolution : le fonctionnement sans surveillance est toute la raison d'être de la mesure en ligne.
- Les consommables et leur disponibilité : électrodes, membranes, électrolyte et réactifs ont une durée de vie finie, et le fait qu'ils soient remplaçables sans ouvrir le raccordement process fixe le coût d'exploitation réel.
- Le montage et l'accès : immersion, traversant, en dérivation ou extractible. Un capteur que l'on peut retirer sans vidanger une ligne a intérêt à être prévu dès le départ plutôt qu'ajouté après coup.
- Le conditionnement d'échantillon : refroidissement, détente, filtration, dégazage ou dérivation avec indicateur de débit. Chacun ajoute un point de défaillance et fait partie du périmètre, non d'une conversation ultérieure.
- La sortie et l'intégration : une boucle de courant isolée par paramètre, une liaison numérique, des relais d'alarme et de lavage, et le fait qu'un régulateur ou un transmetteur termine le signal.
- L'environnement au niveau du coffret : température ambiante, humidité, atmosphère corrosive, lavage et classement de zone. Le boîtier électronique tombe souvent en panne avant le capteur.
Dérouler la sélection dans l'ordre
- Nommer le point de mesure et l'usage qui est fait de la valeur : régulation, alarme, dosage ou relevé de rejet.
- Décrire l'échantillon tel qu'il quitte le piquage (température, pression, solides, huile, gaz, chimie attendue) et préciser s'il est continu ou intermittent.
- Décider ce que l'installation est autorisée à modifier de l'échantillon, et inscrire le système de conditionnement au périmètre en même temps que l'analyseur.
- Fixer l'étendue autour de la bande de régulation, noter la résolution nécessaire au point de décision, et consigner la routine d'étalonnage que la lecture doit permettre.
- Choisir la technologie de mesure d'après la chimie de l'échantillon à l'aide de la comparaison ci-dessus, puis confirmer la routine de maintenance qu'elle implique.
- Choisir le montage d'après l'accès et d'après la possibilité d'isoler la ligne : immersion, en ligne, en dérivation ou extractible.
- Fixer les sorties, les relais d'alarme et de lavage, et le fait qu'un régulateur local soit nécessaire ou que la valeur aille directement au système de contrôle.
- Décider le coffret, le classement de zone et la disposition de lavage, puis confirmer que la maintenance peut être effectuée en sécurité et sans arrêt de production.
Comparer les technologies
| Technologie | Idéal pour | Limites | Mesure type |
| Électrode de verre (potentiométrique) | Mesure aqueuse générale, avec la plus large expérience d'exploitation | La jonction de référence s'encrasse, sèche ou s'empoisonne ; un étalonnage sur deux tampons est nécessaire plutôt qu'un contrôle à un point | pH, ORP |
| Électrode solide ISFET | Service agressif ou nettoyé fréquemment, où une ampoule de verre se briserait | Sensible à la lumière et au fonctionnement à sec, et la routine de maintenance diffère de celle du verre : les deux ne sont donc pas interchangeables dans une procédure | pH |
| Cellule ampérométrique à membrane | Oxygène dissous et chlore résiduel en continu | La membrane et l'électrolyte sont des consommables ; le débit devant la membrane doit être stable, sinon la lecture dérive avec lui | Oxygène dissous, chlore |
| Diffusion optique | Turbidité et matières en suspension, du niveau faible au niveau élevé | Lit l'état de la fenêtre autant que celui de l'eau : elle dépend donc d'une dérivation propre et représentative | Turbidité, matières en suspension |
| Colorimétrique | Paramètres qui exigent une réaction avec un réactif spécifique pour devenir visibles | Consommation et durée de conservation des réactifs ; les lignes de dosage doivent rester dégagées, et l'intervalle entre interventions est fixé par le volume de réactif | Chlore et autres paramètres formant une couleur |
| NDIR, zircone et capacitif | Composition des gaz, oxygène de combustion et point de rosée | La poussière, les condensats et les composants agressifs attaquent la cellule s'ils ne sont pas conditionnés en amont | CO2, CO, O2, humidité |
Paramètres à confirmer avant commande
Une fois la technologie choisie, il reste une liste de valeurs que seule l'installation peut fournir. Ce sont celles qui modifient le modèle, le prix ou le délai :
- Le point de mesure : ce qui est mesuré, où il se situe dans le procédé, et ce que la lecture pilote.
- Les conditions d'échantillon au piquage : température, pression, débit, solides, huiles et graisses, gaz entraîné et tout comportement intermittent.
- La chimie qui affecte le capteur : plage attendue, concentration, et toute espèce qui l'encrasserait ou l'empoisonnerait.
- L'étendue et la bande de régulation, avec la résolution nécessaire au point où la décision est prise.
- La routine de maintenance attendue : qui étalonne, à quelle fréquence, et si le capteur peut être retiré sans vidanger la ligne.
- Le conditionnement d'échantillon requis : refroidissement, détente, filtration, dégazage, ou dérivation avec indicateur de débit.
- Le montage et le raccordement : immersion, traversant, raccord extractible ou à pince, avec les dimensions et le matériau de la conduite ou du bassin.
- Les sorties et la communication : nombre de boucles de courant isolées, liaison numérique, relais d'alarme, et où le signal se termine.
- L'alimentation et le coffret : tension d'alimentation, montage en armoire ou mural, indice de protection et disposition de lavage.
- L'environnement et le classement : conditions ambiantes, atmosphère corrosive, et le classement éventuel de la zone d'installation.
Des chiffres cités, non supposés
Les spécifications varient selon le modèle et l'application, aucun chiffre de performance n'est donc indiqué sur cette page. Lorsqu'un paramètre n'a pas été documenté pour un modèle donné, la page produit le dit plutôt que de combler la lacune par un chiffre plausible. Envoyez les valeurs ci-dessus et nous renverrons celles que détient réellement le modèle retenu.
Où ces instruments sont utilisés
