L es technologies de microsystèmes électromécaniques ( M i c r o electromechanical systems ou Mems ) sont de plus en plus souvent mises en œuvre pour la mesure de grandeurs physiques. Si, parfois, on découvre par hasard que tel appareil de mesure ou telle autre sonde intègre des composants Mems, certains fabricants n'hésitent pas à mettre en avant cette particularité. Après avoir lancé le premier débitmètre du marché basé sur la technologie à ondes de surface, ou SAW ( voir Mesures n° 867 ), l'allemand Bürkert, qui a lourdement investi depuis 2009 avec notamment la construction d'une salle blanche ( voir Mesures n° 849 ), récidive en effet dans l'innovation avec l'analyseur en ligne modulaire 8905.

« Il s'agit de la première pierre d'une plate-forme,et même d'un programme complet,dont la vision vient du concept Smartdust qui s'appuie sur les Mems pour réduire la taille des capteurs et de mettre en réseau des centaines d'entre eux.Nous voulons appliquer ce concept de démocratisation à nos cœurs de métiers afin de pouvoir installer des analyseurs en différents points d'un procédé et ainsi suivre toutes ses étapes », explique Frédéric Rufi, responsable R&D Capteurs chez Bürkert. C'est également l'opportunité pour l'allemand de se développer dans le secteur de l'eau (eau potable, souterraine, de surface, du traitement à la distribution en passant par le stockage),en plus des applications de traitement de l'eau en brasserie, en pharmaceutique, etc.

Dans la pratique, l'analyse continue des paramètres de l'eau est une procédure complexe de par la diversité des systèmes installés, chacun ayant son propre afficheur, ses propres capteurs et/ou une commande différente. La plate-forme fluidique développée par Bürkert permet de réunir en un seul appareil tous les paramètres de mesure nécessaires à un suivi. « Le système de Lego s'appuie sur la combinaison de cubes,des modules de 70x70x40 mm de dimensions, intégrés dans un boîtier compact (497 x 280 x 186 mm [H x L x P]) . Dans la version de base, on trouve jusqu'à cinq paramètres : le pH (sonde ISFET ; étendue de mesure de 4 à 9 pH), le potentiel d'oxydoréduction (électrode en platine ; ±2000mV),la conductivité (capteur résistif à deux électrodes ; 50 à 1000µS/cm),le chlore libre (capteur ampérométrique à membrane couverte ; 0,01 à 5 ppm) et la turbidité (capteur optique avec lumière infrarouge diffusée à 90° ; 0 à 40 NFU). D'autres cubes seront disponibles à l'avenir », indique Frédéric Rufi.

Bürkert dispose de pas moins d'une vingtaine de brevets pour son analyseur en ligne 8905 destiné aux mesures de l'eau (pH, potentiel d'oxydoréduction, conductivité, chlore libre et turbidité).

En plus de la compacité de l'appareil, les utilisateurs apprécieront également la possibilité de connecter/déconnecter les cubes à chaud, sans arrêt du procédé ni outils spéciaux, grâce à un jeu de vannes et, éventuellement, de déporter un cube au plus près du lieu d'analyse.

Un outil logiciel pour le paramétrage et l'exploitation

Parmi les autres avantages, on peut citer la réduction d'un facteur 10 de la quantité d'eau utilisée, de par les très faibles volumes mis en jeu (tubes de diamètre de 6 mm, qui ne supportent néanmoins pas les eaux sales), et la simplicité de mise en service - le câblage est réduit comparé à celui des solutions existantes - et d'entretien. « Il suffit d'enlever les deux vis d'un cube pour retirer et changer l'élément sensible Mems, l'électrolyte (bloc gel de KCl). Et chaque cube intègre ses données de calibrage pour la configuration et des fonctions spécifiques », explique Frédéric Rufi.

Côté électronique, on retrouve la plate-forme EDIP ( Efficient Device Integration Platform ), déjà mise en œuvre dans les débitmètres SAW et qui regroupe un afficheur tactile 7 pouces placé dans la partie supérieure de l'appareil, le bus numérique propriétaire büS et le Communicator. Cet outil logiciel permet de paramétrer des appareils büS aveugles et de gérer les licences pour valider certaines fonctions (oscillo-graphe, enregistreur de données ou fonctions spécifiques).