Dans la détection des gaz fluorés, y compris les HFC, les HFO et les fluides frigorigènes A2L, deux technologies de capteurs principales – les capteurs à semi-conducteurs et les capteurs infrarouges – occupent une place prépondérante. Il est essentiel de comprendre les points forts et les limites de chacune d’entre elles pour prendre des décisions éclairées dans les environnements commerciaux et industriels. Pour ce faire, une analyse comparative des capteurs à semi-conducteurs et des capteurs à infrarouge est proposée.

Capteurs à semi-conducteurs – Comment fonctionnent-ils ?

Les capteurs à semi-conducteurs, également connus sous le nom de capteurs à oxyde métallique, sont réputés pour leur polyvalence et leur rentabilité dans la détection d’une large gamme de gaz, y compris les fluides frigorigènes. Ces capteurs fonctionnent en chauffant la surface d’une plaquette de silicium recouverte d’oxydes métalliques à des températures allant de 300 à 800 ºF (149 à 426 ºC). En fonctionnement normal, les molécules d’oxygène adhèrent à la surface du capteur, créant ainsi une barrière de résistance. Toutefois, en cas d’exposition à des gaz réducteurs tels que les réfrigérants, une réaction d’oxydoréduction se produit, modifiant la résistance et augmentant la conductivité électrique.

Malgré leur polyvalence, les capteurs à semi-conducteurs manquent de sélectivité et peuvent produire de fausses alarmes en réponse à divers gaz – ils réagissent à tout gaz réducteur, et pas seulement aux réfrigérants. Des facteurs tels que la vapeur d’eau, l’humidité élevée, les fluctuations de température et les faibles niveaux d’oxygène peuvent également nuire à leur précision.

Capteurs infrarouges – Comment fonctionnent-ils ?

Les capteurs infrarouges, quant à eux, ont un principe de fonctionnement basé sur l’absorption du rayonnement infrarouge par les gaz cibles, y compris les réfrigérants tels que les HFC et les HFO. Ces capteurs se distinguent par leur précision et leur exactitude. Ils fonctionnent en dirigeant la lumière infrarouge à travers un échantillon de gaz vers un élément de détection. La réduction de l’intensité de la source de lumière infrarouge, attribuée à la présence du gaz cible, est en corrélation directe avec la concentration du gaz. Les capteurs infrarouges sont immunisés contre les effets des gaz croisés et les interférences environnementales, ce qui les rend très fiables dans les applications de réfrigération. Ils offrent une excellente stabilité, une résistance à l’empoisonnement et une dérive minimale dans le temps, ce qui leur assure une longue durée de vie, généralement d’environ 10 ans.

Analyse comparative

Les détecteurs de gaz réfrigérants basés sur des capteurs à semi-conducteurs offrent une solution rentable pour une large gamme d’applications de détection de gaz réfrigérants et répondent aux besoins de la majorité des utilisateurs. Toutefois, si les capteurs à semi-conducteurs sont rentables et polyvalents, leur manque de sélectivité et leur sensibilité aux fausses alarmes peuvent poser des problèmes dans les environnements exigeants de la réfrigération commerciale et industrielle. En revanche, les capteurs infrarouges offrent une précision, une exactitude et une immunité supérieures aux facteurs environnementaux, ce qui les rend idéaux pour les applications critiques où la précision des mesures est primordiale et où les fausses alarmes ne peuvent être tolérées. Bien que les capteurs infrarouges aient un prix plus élevé, leur performance exceptionnelle pour atteindre des niveaux minimaux détectables inférieurs à ceux des capteurs à semi-conducteurs en fait un choix intéressant pour les scénarios de détection de gaz nécessitant une sensibilité accrue et une immunité à la sensibilité croisée.

Conclusion :

Pour la détection des gaz réfrigérants HFC, HFO et A2L, le choix entre les capteurs à semi-conducteurs et les capteurs infrarouges dépend en fin de compte des exigences et des défis spécifiques de l’application. Alors que les capteurs à semi-conducteurs sont abordables et polyvalents, les capteurs infrarouges offrent une précision, une fiabilité et une immunité aux facteurs environnementaux inégalées. Il est essentiel de comprendre les avantages et les limites de chaque technologie pour garantir une détection précise et fiable des gaz dans les environnements commerciaux et industriels.