Comment ajuster l'étalonnage pour mesurer l'ozone de plus de 0.05 à plus de 200 ppm en conditions thermiques variables sur site industriel ?

Ajuster l’étalonnage d’un système de mesure d’ozone pour couvrir cette large plage en conditions thermiques variables sur un site industriel est un vrai défi méthodologique mais c’est faisable avec une approche instrumentale et métrologique adaptée. Voici comment procéder de manière professionnelle :

1) Choisir le bon principe de mesure

Pour couvrir 0,05 à > 200 ppm avec précision, il faut une technologie solide :

• Photométrie UV (absorption à λ = 254 nm) : Principe de référence pour l’ozone industriel. Large gamme dynamique, bonne linéarité, et moins sensible à la dérive que l’électrochimique.

• Capteur UV intégré pour gamme 0–200 ppm : déjà conçu pour ces niveaux et souvent livré avec fonctions d’étalonnage et compensation de température.

Les capteurs électrochimiques traditionnels conviennent bien pour les faibles concentrations (< 10 ppm) mais deviennent rapidement non linéaires ou moins précis au-delà de 10/20 ppm, surtout en variation thermique.

2) Calibration initiale et multi-points

Calibration « Zero & Span »

• Zéro absolu (« zero gas »)
  – Utilise un flux d’air pur (sans ozone) comme point de référence 0 ppm.
  – Faire ce zéro à chaque changement important de température.

• Multi-points de calibration (« span »)
  – Génère plusieurs niveaux d’ozone de référence (ex. 0.1, 1, 10, 50, 100, 200 ppm) à l’aide d’une générateur d’ozone calibré ou d’un analyseur de référence.
  – Calibre à chaque point pour établir la réponse instrumentale (régression linéaire ou polynomial selon capteur).
  – Pour les très hauts niveaux (> 50 ppm), privilégie un générateur plasma / photométrique stable.

Cette calibration multi-points est indispensable pour assurer la linéarité et couvrir l’intégralité de la plage sans erreur importante.

3) Compensation des effets thermiques

Les capteurs gaz sont sensible à la température (dérive du signal, sensibilité différente). Il faut :

- Calibration à différentes températures

• Effectuer des calibrations aux températures représentatives de ton site (ex. 0 °C, 25 °C, 50 °C ou même plus selon conditions).

• Mesurer la réponse du capteur à chaque niveau de gaz à chaque température.

- Générer un modèle de compensation

• À partir des jeux de données (ppm réel vs instrumentation à chaque T), établir un modèle mathématique (linéaire ou non linéaire) pour corriger la lecture en fonction de la température mesurée.

• Intégrer ce modèle dans l’électronique / logiciel du capteur pour appliquer automatiquement la compensation en temps réel.

+ de points (en température et concentration) => meilleure correction.

4) Vérifications périodiques et dérive

Même en site industriel :

• Vérifier régulièrement l’étalonnage (par exemple hebdomadaire ou mensuel) avec un gaz étalon ou un analyseur de référence traceable.

• Les capteurs vieillissent et dérivent avec le temps (surtout électrochimiques) donc une recalibration périodique est essentielle.

5) Procédures métrologiques recommandées

Pour une calibration robuste :

• Employer un équipement de calibration traceable

• Documenter les procédures et résultats de calibration (ISO/IEC 17025 style), surtout si les mesures ont des conséquences réglementaires.

• Si tu ne peux pas le faire sur site, envisage un étalonnage en laboratoire accrédité et un ajustement sur site secondaire.

6) Résumé des bonnes pratiques

- Choix capteur = Photométrie UV ou capteur avec compensation thermique intégrée

- Calibration = Multi-points avec gaz de référence

- Compensation thermique = Calibration à plusieurs T + modèle numériqu- Recalibration = Vérifications périodiques avec étalon

- Documentation- Protocoles écrits et traçabilité métrologique

N'hésitez pas à me contactacter (Thomas VAUTRIN / thomas@zonosistem.com / +34 684 413 626) si besoin