Table des Matières
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3.2
Fonctionnement
Polarisation
Lorsque la cellule est raccordée au
transmetteur approprié, une tension externe
fixe est appliquée entre l'électrode de travail
et la contre-électrode. La différence de
potentiel a pour effet une polarisation de
l'électrode de travail. Le courant de
polarisation est alors visible sur l'afficheur du
transmetteur par une valeur élevée au début
qui diminue ensuite progressivement.
L'étalonnage ne peut être entrepris qu'une
fois la polarisation terminée.
Membrane
L'oxygène est présent dans le produit mesuré
sous forme de gaz dissous. Il est transporté
vers la membrane par le flux de produit.
La membrane a été fabriquée avec des
matériaux qui sont uniquement perméables
au gaz dissous, les liquides ne peuvent pas
les traverser. Les sels dissous et les
substances ionisées sont également retenus.
Ceci explique pourquoi à l'inverse du principe
de mesure ouvert, la conductivité n'a aucune
influence sur le signal de mesure d'un
capteur recouvert d'une membrane.
Principe de mesure ampérométrique
Les molécules d'oxygène diffusées à travers
la membrane sont réduites en ions hydroxyde
(OH-) sur l'électrode de travail. Sur la
contre-électrode, l'argent s'oxyde et se
transforme en bromure d'argent (COS 3/3S)
ou chlorure d'argent (COS 3HD).
Les électrons libérés sur l'électrode de travail
sont attirés par la contre-électrode.
Le passage crée un courant proportionnel à
la concentration en oxygène dans le produit
mesuré sous conditions constantes.
Le courant est converti par l'amplificateur
intégré puis affiché à l'écran en mg/l. Selon le
type de transmetteur utilisé, le signal de
mesure peut également être affiché comme
indice de saturation en oxygène en %.
Endress+Hauser
Système potentiostatique à trois électrodes
L'électrode de référence supplémentaire
installée dans la chambre de mesure joue un
rôle très important. Elle n'est pas traversée
par le courant du fait de son raccordement
haute impédance. La couche de bromure
d'argent ou de chlorure d'argent qui se forme
sur la contre-électrode consomme les ions
bromure ou chlorure dissous dans
l'électrolyte. Les capteurs à membrane usuels
fonctionnent avec un système à deux
électrodes, mais celui-ci a l'inconvénient de
générer une dérive du signal de mesure.
Cet inconvénient n'existe pas sur le système
à 3 électrodes utilisé ici. En effet, d'une part le
changement de la concentration en ions
bromure ou chlorure est enregistré par
l'électrode de référence, et d'autre part, le
potentiel de l'électrode de travail est constant
grâce au circuit de régulation interne. Il en
résulte un signal de mesure beaucoup plus
précis et des intervalles d'étalonnage
beaucoup plus longs.
Autosurveillance
Le système se distingue également par sa
fonction de surveillance de rupture de la
membrane. La mesure continue de la
résistance entre la chambre électrolytique et
l'extérieur permet une détection claire et
immédiate de la moindre détérioration de la
membrane. Ceci garantit un degré de
protection élevé contre une mauvaise
précision de mesure due à la perte
électrolytique ou la pénétration de produit
dans la chambre électrolytique.
Une alarme "rupture de membrane" est émise
par le capteur. Elle est active tant que le
courant n'a pas été coupé (au moins durant
30 secondes), même si la cartouche à
membrane a été remplacée. De cette façon,
l'alarme ne peut pas être ignorée, par
exemple lorsque le capteur a été retiré pour
l'étalonnage à l'air.
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Fig. 3.2
COS3.CDR
Cellule d'oxygène
COS 3/COS 3S/COS 3HD
avec système à trois élec-
trodes à principe poten-
tiostatique
1 Electrode de référence
(Ag/AgBr ou Ag/AgCl)
2 Contre-électrode
(Ag/AgBr ou Ag/AgCl)
3 Electrode de travail (Au)
4 Cartouche à membrane
avec fixation baïonnette
5 Electrolyte
6 Membrane
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