La calibration des détecteurs de gaz est une étape essentielle pour garantir la sécurité et la précision des mesures dans divers environnements industriels et domestiques. Cet article vous guidera à travers les principes fondamentaux de l'étalonnage, les méthodes disponibles et les outils nécessaires, en mettant l'accent sur les détecteurs Testo 300 et les capteurs MQ-X utilisés avec Raspberry Pi.
L'étalonnage est l'action de comparer un instrument à une référence. Dans l’usage courant, l’étalonnage comprend aussi la phase d’ajustage, qui est l’action de corriger la mesure rendue par l’instrument pour la rendre plus exacte.
L'option d'acquérir un instrument étalonnable offre plusieurs avantages, notamment la possibilité de l'ajuster par un laboratoire d'étalonnage ou par l'utilisateur, ce qui garantit des mesures précises tout au long de sa durée de vie.
Il est nécessaire de recourir à un détecteur de gaz dans les environnements présentant des risques liés à la présence de gaz. Avant d’utiliser le détecteur, il faudra s’assurer qu’il est en parfait état de fonctionnement. L’état général de l’appareil : absence de déformation, état de propreté … Le bon affichage des valeurs : absence de message d’erreur, valeurs affichées cohérentes … Le voyant lumineux : si l’appareil clignote en vert, c’est OK. En rouge ou orange, c’est mauvais signe.
Pour être pleinement efficace, le détecteur doit être positionné par-dessus les vêtements. Durant l’utilisation, évitez de souiller l’appareil, notamment avec des gants. En cas de déclenchement de l’alarme, respecter la consigne de l’employeur.
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Il est important de maintenir l’appareil en bon état de fonctionnement. Un nettoyage sans produit - Attention toutefois à ne pas utiliser de produits (gel hydroalcoolique, détergent …) qui peuvent interagir avec les capteurs. Pour un bon nettoyage, utilisez simplement un chiffon humide. Une recharge complète - Comme toutes les batteries, veiller à ne pas laisser le détecteur non utilisé durant de longues périodes. En effet, même appareil éteint, la batterie interne se décharge légèrement.
La fréquence d'étalonnage d'un instrument de mesure dépend de plusieurs facteurs, tels que le type d'instrument, ses conditions d’utilisation, son historique d’utilisation et les exigences spécifiques à l’application qui en est faite.
Le détecteur gaz doit faire l’objet d’un contrôle complet tous les 6 ou 12 mois (en fonction des instructions du fabricant). À l’issue du contrôle, un rapport peut être remis au gestionnaire de parc.
Le détecteur de gaz Testo 300 est un outil fiable et précis pour la détection des gaz dangereux. Il offre une grande polyvalence et une facilité d'utilisation, ce qui en fait un choix idéal pour les professionnels qui doivent surveiller les concentrations de gaz dans leur environnement de travail.
Si les données de mesure ne s'affichent pas correctement sur le détecteur de gaz Testo 300, vous pouvez essayer les étapes suivantes :
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Pour protéger les données stockées sur le détecteur de gaz Testo 300, suivez ces étapes :
Les capteurs sont nécessaires pour détecter les composants de l’air. Ils sont utilisés, par exemple, dans les détecteurs de fumée. Cependant, les instructions pour l’utilisation de ces capteurs de gaz au Raspberry Pi sont rares, c’est pourquoi ce tutoriel présente l’utilisation générale de ces modules MQ au Raspberry Pi.
Ainsi, il est possible de construire des détecteurs de fumée ou des testeurs de qualité de l’air, par exemple. Comment configurer un capteur MQ et le lire avec le Pi sera montré sur l’exemple du capteur de gaz MQ2 du Raspberry Pi dans ce tutoriel. Tous les autres capteurs (MQ3, MQ-135, etc.) peuvent également être adaptés en quelques étapes supplémentaires.
Ces composants sont indépendants du capteur de gaz sélectionné. Il existe également de nombreux capteurs différents pour le Raspberry Pi, qui sont déjà disponibles pour quelques dollars et qui conviennent à différents gaz:
Je recommande d’utiliser un capteur avec une carte de circuit imprimé soudée, car aucun autre câblage et l’utilisation de résistances et de condensateurs n’est nécessaire.
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Vous trouverez également des détails sur les différents capteurs de gaz Raspberry Pi dans les fiches techniques correspondantes. Il suffit de rechercher sur Google le nom du capteur, y compris « datasheet ». La tension à laquelle le capteur fonctionne est également mentionnée.
Si quelqu’un veut construire un testeur d’alcool ou quelque chose de similaire, vous devez également savoir que ces modules ne sont pas absolument précis et ne peuvent pas rivaliser avec une mesure professionnelle.
Dans cet exemple, nous utilisons une tension de 5V comme sortie. C’est trop pour les GPIO, c’est pourquoi nous utilisons un convertisseur de niveau logique (TTL) qui réduit la tension. Si vous utilisez un capteur autre que le MQ-2 et qu’il a une tension différente, il faut bien sûr ajuster la configuration.
Une fois que le MCP3008 est correctement connecté, nous utilisons le port 0 et le connectons à RX0 du TTL. Du côté opposé se trouve RX1, qui est connecté à la broche analogique (A0) du capteur MQ2. Connectez également 3,3V de la Raspberry Pi (LV) et 5V (HV) au TTL. De même, 5V à la broche VCC du capteur de gaz et GND de la Raspberry Pi vient à GND du côté LV et HV du TTL, ainsi qu’à GND du MQ2.
J’utilise la 5V des Raspberry Pi’s. Toutefois, une alimentation externe est recommandée si d’autres capteurs et modules ou dispositifs d’entrée (clavier, souris, écran tactile) sont utilisés. Pour cela, le capteur est simplement alimenté en courant par la source externe (côté HV du TTL) et la connexion à la terre (Moins / GND) est reliée à la GND du Raspberry Pi’s.
La concentration d’un gaz est donnée en PPM (parties par million). L’une des difficultés du MQ-2 est qu’une seule valeur analogique est donnée avec laquelle la teneur en gaz dans l’air doit être calculée pour les différents gaz supportés. Cependant, le capteur doit être configuré à cet effet. Comme ce manuel est également applicable à un autre capteur de gaz Raspberry Pi, la procédure est la suivante:
Tout d’abord, nous devons voir la fiche technique du module respectif, qui contient un schéma:
The specified values are in logarithmic scale.
Cependant, la mise à l’échelle des valeurs n’est pas linéaire mais logarithmique jusqu’à la base 10 (log). Ainsi, le premier trait sur l’axe X est de 200, puis de 300, etc. Le premier trait après 1000 est 2000, etc. La distance entre les deux est linéaire.
L’idée derrière ce script de calibration et de lecture est de créer une ligne droite et de calculer la quantité de gaz (en ppm). Pour ce faire, nous avons besoin de deux points pour calculer la pente.
Prenons l’exemple du GPL. Nous prenons donc le point P1 (x = 200, y = ~ 1,62) et P2 (x = 10000, y = ~ 0,26). Pour calculer les valeurs « réelles », nous appliquons le logarithme dix. En utilisant la forme à deux points, nous pouvons calculer la pente, qui dans notre cas est de -0,47 (lien vers le calcul). Avec la pente et le logarithme calculé à partir du point de gauche (x = 2,3, y = 0,21), nous pouvons maintenant déterminer la ligne droite.
Pour les autres gaz, le calcul est équivalent et peut être effectué de la même manière. Toute personne souhaitant disposer de plus de matériel de lecture peut le faire ici
Assez de théorie - nous voulons utiliser le capteur maintenant. Pour cela, vous pouvez utiliser le code que j’ai personnalisé, qui se trouve dans un dépôt GitHub. Un cours de lecture du MCP3008 est également inclus.
L’étalonnage est lancé automatiquement lors de l’initialisation. Il est important que le capteur soit en bon état / à l’air frais car la fumée / d’autres gaz pourraient fausser le calibrage. Le processus prend quelques secondes, mais la teneur en gaz peut déjà être mesurée par la suite (voir la vidéo). Certains capteurs sont assez chauds, mais cela ne devrait pas être une source d’inquiétude.
Certains utilisateurs ont indiqué que les valeurs ne deviennent exactes qu’après un certain temps. Je ne peux pas le vérifier, car je ne dispose pas d’un appareil de mesure professionnel.
La détection des fuites de gaz est une étape essentielle pour assurer la sécurité.
Un système d'alarme de fuite de gaz est un dispositif conçu pour détecter la présence de gaz potentiellement dangereux dans un environnement, tels que le gaz naturel, le propane, le monoxyde de carbone, etc.
Le cœur du système est composé de capteurs de gaz qui surveillent en permanence l'air ambiant à la recherche de concentrations anormalement élevées de gaz. Les capteurs transmettent en continu les données de concentration de gaz à une unité de contrôle centrale.
Si des niveaux de gaz dangereux sont détectés, le système déclenche une alarme sonore et/ou visuelle pour avertir les occupants du bâtiment du danger.
Comme pour tout équipement de sécurité, les systèmes d'alarme de fuite de gaz nécessitent un entretien régulier pour assurer leur bon fonctionnement.
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