En associant une technologie optique à son analyseur de particules dans  l’air ambiant MP101M, Environnement SA est parvenu à mesurer et à classer  en continu les particules selon trois tailles différentes : PM10, PM2,5 et PM1.

En matière de réglementations environnementales, les gaz à effet de serre, les effluents industriels ne sont pas les seuls polluants à surveiller. Les particules en suspension (particulate matter ou PM) ont également des effets sur le climat, en intervenant dans le cycle de l’eau, et sur la santé, en pénétrant fortement dans les alvéoles pulmonaires. Parmi ses derniers développements, Environnement SA a mis au point une technologie optique permettant la mesure et la classification des particules en suspension.  Celle-ci est intégrée dans le module optionnel CPM (Continuous Particule Monitoring) de l’analyseur MP101M.
Un comptage optique  en temps réel
« Il existe depuis de nombreuses années deux technologies matures pour la mesure des particules : une méthode propriétaire par radiométrie ß et une technique par microbalance. Notre technologie optique s’apparente à la néphélométrie et, associée à la radiométrie ß, permet la mesure en continu des particules, mais aussi leur classement selon trois tailles différentes : PM10 (supérieure à 10 µm), PM2,5 (entre 10 et 2,5 µm) et PM1 (inférieure à 2,5 µm) », explique Serge Aflalo, directeur commercial et marketing du fabricant français.
« Le module principal MP101M-LCD détermine la concentration en particules par la mesure de la quantité d’énergie absorbée par l’échantillon exposé à une source radioactive de carbone 14 (jauge ß). Il est certifié équivalent à la méthode de référence pour la mesure des PM10 selon les normes EN 12341 et ISO 10473 : 2000 », rappelle M. Aflalo. Le principe de mesure du module CPM est, lui, basé sur un comptage optique en temps réel des particules (nombre de particules par cm3) et une mesure réelle de leur concentration (µg/m3).
Un seul appareil au lieu de trois
Une diode laser rouge visible (longueur d’onde de 635 nm) génère un faisceau laser qui traverse horizontalement le tube de prélèvement. Lorsqu’une particule passe au travers du faisceau, la lumière est rétrodiffusée et une photodiode avec amplificateur intégré reçoit une impulsion dont l’intensité dépend de la taille de la particule. Un niveau de signal fort correspond à une particule PM10, un signal d’intensité moyenne à une particule PM2,5 et un signal d’intensité encore plus faible à une particule PM1. Le nombre de particules détectées est ensuite converti en concentration par un algorithme développé en collaboration avec le CNRS.
Premier avantage : s’il fallait auparavant trois appareils distincts, un pour chaque taille de particules, un seul analyseur MP101M doté de l’option CPM est désormais nécessaire. « En plus de la distribution des particules par famille de taille granulométrique, notre solution fournit également une classification en 7 gammes de taille, de 1 à 35 µm, ce qui autorise alors une première caractérisation de leur nature : fumée/suie, sels marins, sable du désert… », indique M. Aflalo. Cette méthode qui s’affranchit des interférences liées au type de particules (paramètres physico-chimiques, couleur, forme) reste toutefois moins précise qu’une analyse chimique faite en laboratoire via des prélèvements.
En ce qui concerne les aspects pratiques, le module CPM se monte directement entre la ligne de prélèvement régulée en température et l’entrée du MP101M. Un contrôle du débit volumétrique réel, via des capteurs de pression et de température, évite les effets d’artefacts au niveau de la tête de prélèvement. Comme la mesure de la concentration est étalonnée par rapport à la mesure de référence, les utilisateurs n’ont pas besoin de réétalonner le module CPM.
Cédric Lardière

L’analyseur MC101M avec le module CPM
-  Etendues de mesure : 0-100 à 0-10000 µg/m3
- Minimum détectable : 0,5 g/m3 avec tête PM10 (moyenne sur 24 h)
- Durée d’échantillonnage : 15 min à 3 h
- Temps de comptage : 10 à 300 s
-  Débit d’échantillonnage : 1 à 1,5 m3/h
-  Autonomie : 1 200 mesures, soit plus de 3 ans à raison d’une tâche par 24 h
- 2 sorties analogiques 0-1 V, 0-10 V, 0-20 mA ou 4-20 mA
-  1 sortie RS-232/422, ports Ethernet et USB
-  Dimensions (LxPxH) : 483x440x266 mm
-  Poids : 21,5 kg (analyseur), 10,9 kg (pompe)
-  Module CPM : étendue de mesure de 0 à 1 500 µg/m3
-  Jusqu’à 100 000 000 particules comptées par litre
-  Précision : ±5 % (par rapport à la méthode de référence sur 24 h)
 -  Résolution temporelle : 1 s
 -  Dimensions (LxPxH) : 280x66x130 mm