Mesure de la concentration de gaz

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Heimann Sensor GmbH est un leader mondial des capteurs infrarouges, spécialisé dans les thermopiles, modules et matrices pour la mesure de température sans contact, la détection de gaz et l’imagerie thermique. L’entreprise se distingue par sa forte capacité d’innovation, notamment avec des matrices thermopiles atteignant 160×120 px, un record mondial dans l’imagerie infrarouge basse résolution.

Son portefeuille comprend aussi des capteurs pyroélectriques, des sources infrarouges et des capteurs de niveau de vide. Heimann Sensor produit plus de 15 millions de capteurs par an.

Fondée en 2002 à Dresde, l’entreprise compte aujourd’hui environ 250 employés, des sites de production en Allemagne et en Asie, ainsi que des bureaux commerciaux sur 4 continents.

Thermopiles Heimann pour la mesure de concentration de gaz (NDIR)

Les capteurs thermopiles Heimann Sensor permettent la mesure précise de concentration de gaz par technologie infrarouge non dispersive (NDIR). Utilisés dans les systèmes de détection de CO₂, CH₄, CO, N₂O ou hydrocarbures, ces détecteurs infrarouges offrent une solution fiable, compacte et économique pour les applications industrielles, médicales, HVAC et environnementales. Les thermopiles Heimann sont particulièrement adaptés aux systèmes d’analyse de gaz nécessitant une haute sélectivité spectrale et une excellente stabilité de mesure.

 

Principe de mesure NDIR des gaz

La technologie NDIR (Non-Dispersive Infrared) repose sur l’absorption du rayonnement infrarouge par les molécules de gaz à des longueurs d’onde spécifiques. Un émetteur IR envoie un faisceau infrarouge à travers une cellule de mesure contenant le gaz. Les thermopiles Heimann, équipés de filtres optiques sélectifs, détectent ensuite l’atténuation du signal IR pour déterminer précisément la concentration du gaz. Le principe physique utilisé suit la loi de Beer-Lambert.

L’image ci-dessous illustre le principe à l’aide de l’exemple d’un capteur CO2 NDIR :

Applications

Les applications les plus courantes pour la détection et l’analyse de gaz NDIR incluent, mais sans s’y limiter :

  • Surveillance de la qualité de l’air (Mesure du CO₂ dans les bâtiments intelligents,)
  • Capnographie (analyse du CO₂ expiré)
  • Détection de fuite de gaz (méthane, hydrocarbures et gaz réfrigérants)
  • Analyse des gaz d’échappement de CO, CO2 et HC
  • Test d’alcoolémie

 

Gammes de capteurs thermopiles Heimann pour analyse de gaz

Capteurs multicanaux HTS Multichannel

Les séries HTS Multichannel intègrent 2 ou 4 canaux indépendants avec filtres spécifiques gaz et voie de référence. Elles sont particulièrement adaptées aux systèmes de mesure multi-gaz et aux applications nécessitant une compensation des dérives.

Modules SMD HCM Series

Les modules HCM combinent thermopile, filtre optique et ASIC analogique dans un boîtier compact CMS. Ils simplifient l’intégration électronique dans les détecteurs de gaz miniaturisés et les équipements embarqués.

Thermopiles Heimann avec ASIC intégré

Les versions avec électronique intégrée permettent une amplification du signal et une compensation thermique directement au niveau du capteur, réduisant le temps de développement des systèmes NDIR.

Filtres disponibles

Les filtres standard proposés par Heimann sans frais supplémentaires sont répertoriés dans le tableau ci-dessous :

Gas longueur d’onde centrale en µm Bande passante en nm Filtre
CH4 3.3 160 F3.3/160
HC 3.375 190 F3.375/190
CO2 4.26 180 F4.26/180
CO2 4.3 110 F4.3/110
CO2 4.43 60 F4.43/60
CO 4.64 180 F4.64/180
CO 4.64 90 F4.64/90
N2O 4.53 85 F4.53/85
NO 5.3 180 F5.3/180
– (ref.) 3.91 90 F3.91/90

Avantages des capteurs Heimann pour la détection de gaz

  • Haute sensibilité infrarouge pour la mesure de faibles concentrations
  • Large choix de filtres optiques spécifiques gaz
  • Excellente stabilité thermique
  • Faible consommation électrique
  • Intégration compacte SMD ou TO
  • Compatibilité avec les systèmes de monitoring industriel et HVAC
  • Technologie adaptée aux applications IoT et capteurs embarqués

Pourquoi choisir Heimann Sensor chez Optoprim

Optoprim propose les solutions Heimann Sensor pour les intégrateurs, laboratoires R&D et industriels recherchant des capteurs infrarouges performants pour la mesure de concentration de gaz. Grâce à une large gamme de thermopiles NDIR, filtres spectraux et modules intégrés, Optoprim accompagne les projets de détection gaz de haute précision.

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