L e fabricant allemand Krohne, spécialisé dans les débitmètres, la mesure de température, de pression, etc., propose depuis des années une gamme de sondes et de convertisseurs pour les mesures physico-chimiques, dans les domaines de l'eau potable et de s eaux usées. Forte de sa présence dans les autres industries (pétrole et gaz, pharmaceutique…) via l'offre d'instrumentation de process, la société a décidé de se positionner également en analyse physicochimique. D'où le lancement “en grande pompe” d'une gamme de sondes numériques, avec alimentation par la boucle 2 fils, basées sur la technologie propriétaire SmartSens… mais sans convertisseurs.

Toute l'originalité de la technologie SmartSens réside en fait dans la possibilité de s'affranchir d'un convertisseur pour faire fonctionner les sondes. Vous trouverez juste un afficheur pour la configuration. « Les technologies concurrentes qui existent sur le marché [memosens chez le suisse Endress+Hauser, iSm chez l'américain mettler-Toledo etarc chez Hamilton,NDLR] permettent soit de s'affranchir des problèmes d'humidité et/ou de corrosion au niveau de la connexion entre les électrodes et le câble, en conservant une liaison propriétaire entre les sondes et le convertisseur, soit de disposer d'une double interface 4-20 mA/Modbus au prix d'une certaine complexité de mise en œuvre », explique Wolfgang Babel, directeur général de Krohne analytics.

La société allemande a choisi une solution “radicale”: convertir en sortie de la sonde le signal analogique en signal 4-20 ma selon le protocole de communication Hart 7, ce qui assure alors une connexion directe avec un automate. Evidemment, le développement est loin d'être aussi évident qu'il n'y paraît. il a en effet fallu trois ans –le développement a débuté en 2010– pour identifier les exigences des utilisateurs et concevoir une électronique qui puisse s'intégrer dans une sonde de taille classique ou presque. « Le convertisseur a en fait été miniaturisé et monté dans la tête de sonde. La difficulté a aussi, et surtout, porté sur la partie mécanique pour s'aligner sur les dimensions compactes des sondes concurrentes, à savoir un diamètre de 12 mm et une longueur de 120 ou 225 mm », ajoute Wolfgang Babel.

Des gains considérables en termes de maintenance

Sachant que le convertisseur peut représenter la source im-portante d'erreurs (installation difficile, mauvais câblage et configuration), le fait de pouvoir connecter directement les sondes à un automate, par exemple, réduit les risques de défaillance le long de la chaîne de mesure.Toujours concernant l'aspect de fiabilité, toutes les sondes SmartSens peuvent être réétalonnées hors ligne, sur place ou en laboratoire, dans des conditions contrôlées, et il suffit ensuite de les rebrancher. « Pour l'étalonnage hors ligne, les sondes dotées d'une mémoire interne peuvent être connectées, via un port USB,di-rectement à un PC sur lequel est ins-tallé le même logiciel de paramétrage PACTware que celui utilisé dans le système de gestion des ressources », explique Patrick Bret, responsable produits et marchés chez Krohne France.

En plus des avantages en termes de fiabilité et de simplicité d'utilisation,la société met par ailleurs en avant les gains économiques que peuvent espérer obtenir les industriels. Si le coût d'achat d'une sonde SmartSens est de l'ordre de celui des autres sondes numériques du marché (mais plus élevé que le coût d'une sonde analogique), l'absence de convertisseurs déportés et l'étalonnage hors ligne permettent de réaliser des économies de plus de 100000 euros à l'achat et de plus de 200 000 euros par an en maintenance, pour une installation constituée de cent boucles de mesure.

La nouvelle famille de sondes physico-chimiques numériques de Krohne regroupe quinze modèles différents pour les mesures de pH, d'oxydoréduction et de conductivité dans les procédés chimiques, agroalimentaires, pharmaceutiques, de l'énergie, des semi-conducteurs, de l'eau et des eaux usées…

Pour répondre aux différents secteurs industriels visés, Krohne propose d'ores et déjà des sondes pour les mesures de pH, d'oxydoréduction et de conductivité, avec des versions pour les zones explosives (zone 0) et hygiéniques : les COND 5200 (10 µS/cm à 15mS/cm, justesse inférieure à 3 %) et PH 8150 pour la chimie, l'eau et les eaux usées, les COND 7200 (0,05 à 1000µS/ cm, 3 %) et PH 8570 pour l'agroalimentaire et la pharmaceutique, les COND 3200 (0,05 à 1000µS/ cm, 3 %) et PH 8530 pour l'énergie, les semi-conducteurs et l'eau, ainsi que les sondes COND 1200 (0,05 µS/cm à 20 mS/cm, 3 %), ORP 8150 (± 1 500 mV, 0,5 %), ORP-8510 (±1500mV, 0,5%), PH/ORP 1590, PH 2390 et PH 8320 pour l'eau et les eaux usées, les PH 8510 et PH-9950 pour l'eau. Toutes les sondes de pH affichent une étendue de mesure de 0 à 14pH et une justesse de 0,5%.