Un analyseur d'humidité pèse un échantillon, le chauffe et exprime la perte de poids en humidité; la précision obtenue dépend donc moins de la lisibilité annoncée que du poids d'échantillon que vous chargez, du comportement de l'échantillon à la chaleur et de l'obligation ou non de concorder avec une méthode à l'étuve. Ce guide traite ces trois questions et les applique aux cinq analyseurs Ohaus de la collection Analyseurs d'humidité d'ERE : le MB23, le MB32, le MB62, le MB92 et le MB120.
Dans ce guide
- Que mesure réellement un analyseur d'humidité ?
- Comment le poids de l'échantillon influe-t-il sur la précision d'un analyseur d'humidité ?
- Quel analyseur d'humidité Ohaus convient à votre travail ?
- Un analyseur d'humidité donne-t-il le même résultat qu'une étuve ?
- Comment préparer l'échantillon et choisir la température ?
- De quels accessoires un analyseur d'humidité a-t-il besoin ?
- Comment choisir un analyseur d'humidité, étape par étape ?
- Foire aux questions
Que mesure réellement un analyseur d'humidité ?
Un analyseur d'humidité mesure le poids que perd un échantillon lorsqu'on le chauffe et exprime cette perte en pourcentage du poids initial. C'est la perte à la dessiccation : une différence de poids, et non une mesure directe de l'eau.
Le chapitre général USP <731> Loss on Drying (en anglais) définit le résultat comme la quantité de « matière volatile de toute nature » chassée dans les conditions prescrites, et renvoie à la détermination de l'eau <921> pour les substances qui semblent ne contenir que de l'eau comme constituant volatil. En pratique, un solvant, un hydrocarbure léger ou une matière organique qui se décompose dans la coupelle est compté comme de l'humidité : un analyseur n'est aussi spécifique que votre échantillon est simple.
À l'intérieur de l'appareil, une balance intégrée pèse l'échantillon, un élément chauffant le sèche pendant que la balance continue de peser, et un critère d'arrêt met fin à l'essai. Le manuel du MB32 (EN/FR/DE/IT/ES) décrit le calcul comme le rapport entre les poids humide et sec, ce qui explique pourquoi l'ajustement de la balance est facultatif pour obtenir un résultat correct : la mesure est relative.
Infrarouge ou halogène : le type de chauffage importe-t-il ?
Les cinq analyseurs d'ERE utilisent deux familles d'éléments chauffants. Le MB23 a un élément infrarouge sans verre; les MB32, MB62 et MB92 utilisent un chauffage infrarouge à fibre de carbone; le MB120 utilise une lampe halogène. Ohaus indique que les éléments à fibre de carbone accélèrent l'analyse, économisent l'énergie et chauffent uniformément (brochure de la série MB, en anglais), et que le système halogène du MB120 sèche les échantillons en une fraction du temps d'une mesure classique de perte à la dessiccation à l'étuve (fiche technique du MB120, en anglais).
Ce sont des énoncés du fabricant, et aucun des deux documents ne publie d'essai comparatif de durée de séchage entre les deux types de chauffage. Les écarts vérifiables sont la température maximale (160 °C pour le MB23, 180 °C pour le MB32, 200 °C pour les MB62 et MB92, 230 °C pour le MB120) et l'interface qui entoure l'élément chauffant, décrite plus bas.
Comment le poids de l'échantillon influe-t-il sur la précision d'un analyseur d'humidité ?
Directement. Le résultat est une perte de poids divisée par le poids de l'échantillon : un même incrément de balance pèse donc davantage dans un petit échantillon. Le manuel du MB32 le dit sans détour : la répétabilité est toujours moins bonne lorsque le poids de l'échantillon diminue. Le manuel du MB120 (en français) dit la même chose. Pour le côté balance (lisibilité, poids minimal, emplacement), voyez notre guide des balances de laboratoire.
Que représente un incrément de la balance selon le poids de l'échantillon ?
Un incrément de la balance intégrée est un poids fixe : en pourcentage de l'échantillon, c'est la lisibilité divisée par le poids de l'échantillon. Il s'agit de notre calcul, et non d'une spécification d'Ohaus, et c'est un plancher : aucun résultat ne peut être plus fin.
| Lisibilité de la balance | 0,5 g | 1 g | 3 g | 5 g | 10 g | 20 g |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,001 g (MB32, MB62, MB92, MB120) | 0,2 % | 0,1 % | 0,033 % | 0,02 % | 0,01 % | 0,005 % |
| 0,01 g (MB23) | 2 % | 1 % | 0,33 % | 0,2 % | 0,1 % | 0,05 % |
Les deux chiffres de lisibilité de chaque fiche technique sont le même énoncé fait pour un échantillon de 10 g. Les MB32, MB62, MB92 et MB120 indiquent 0,01 % / 0,001 g, et 0,001 g ÷ 10 g donne 0,01 %; le MB23 indique 0,1 % / 0,01 g pour la même raison. Chargez 3 g plutôt que 10 g et les modèles à 1 mg résolvent environ 0,033 %, et non 0,01 %.
Quelle répétabilité Ohaus publie-t-elle ?
La répétabilité est plus grossière que la résolution, car elle englobe le chauffage, la pesée et la dispersion de l'échantillon. Les fiches techniques des MB23, MB32, MB62 et MB92 la donnent pour deux poids d'échantillon.
| Modèle | Échantillon de 3 g | Échantillon de 10 g | Moins bonne à 3 g par un facteur de |
|---|---|---|---|
| MB23 | 0,3 % | 0,2 % | 1,5× |
| MB32 | 0,15 % | 0,02 % | 7,5× |
| MB62 | 0,10 % | 0,018 % | 5,6× |
| MB92 | 0,08 % | 0,015 % | 5,3× |
Passer de 10 g à 3 g dégrade la répétabilité publiée d'un facteur de 5,3 à 7,5 sur les MB32, MB62 et MB92, et de 1,5 sur le MB23. Les 0,2 % du MB23 à 10 g sont aussi plus grossiers que la valeur à 3 g des MB32, MB62 ou MB92 (0,15 %, 0,10 %, 0,08 %) : c'est le prix d'une balance de 10 mg.
La fiche technique du MB120 n'indique pas de répétabilité, mais son manuel publie un tableau pour cinq poids d'échantillon.
| Poids de l'échantillon | Répétabilité publiée | Perte de poids équivalente (notre calcul) |
|---|---|---|
| 0,5 g | ±0,6 % | ±3 mg |
| 1 g | ±0,3 % | ±3 mg |
| 2 g | ±0,15 % | ±3 mg |
| 5 g | ±0,06 % | ±3 mg |
| 10 g | ±0,03 % | ±3 mg |
Multipliez chaque pourcentage par son poids d'échantillon et chaque ligne donne le même résultat : 0,6 % × 0,5 g = 0,3 % × 1 g = 0,15 % × 2 g = 0,06 % × 5 g = 0,03 % × 10 g = 3 mg. La répétabilité publiée du MB120 correspond donc à une perte de poids constante de ±3 mg, soit trois incréments de sa balance de 1 mg, rapportée à l'échantillon. On en tire une règle de planification pour ce modèle, ±(0,3 ÷ poids de l'échantillon en g) %, qui est notre lecture du tableau et non une spécification d'Ohaus. L'exemple d'Ohaus aboutit au même point : pour une répétabilité meilleure que ±0,15 %, il faut au moins 2 g.
Deux limites s'appliquent. Ohaus précise que ses tableaux supposent un échantillon idéal et homogène dont l'humidité se sépare complètement sans décomposition, comme du sable humide, et que la dispersion d'une vraie série de mesures peut être plus grande. De plus, un échantillon plus lourd sèche plus lentement : Ohaus conseille donc de choisir le plus petit poids d'échantillon qui satisfait encore à l'exigence de précision.
Des limites de plage s'appliquent aussi. Les fiches des MB32, MB62 et MB92 indiquent un poids de départ minimal de 0,5 g et une teneur en humidité recommandée de 0,5 % à 100 %, et le manuel du MB32 précise qu'un essai ne démarre pas sous le poids minimal. La fiche technique du MB23 donne de 3 g à 20 g comme échantillon typique et 0,5 g comme minimum. Un matériau à 0,2 % d'humidité sort de la plage recommandée pour ces trois modèles.
Quel analyseur d'humidité Ohaus convient à votre travail ?
Choisissez selon le nombre de matériaux différents que vous séchez et les enregistrements que vous devez conserver, car les quatre modèles à 1 mg lisent tous 0,01 %. Les MB23 et MB32 conviennent à une ou deux méthodes courantes, le MB62 donne à chaque matériau sa propre méthode, et les MB92 et MB120 ajoutent un accès contrôlé, une mémoire plus grande et une gestion des données plus riche.
| Modèle | Chauffage | Portée | Lisibilité balance / humidité | Plage de température | Programmes de séchage |
|---|---|---|---|---|---|
| MB23 | Infrarouge, sans verre | 110 g | 0,01 g / 0,1 % | 50–160 °C (par 5 °C) | Minuterie de 1 à 99 min |
| MB32 | Infrarouge à fibre de carbone | 90 g | 0,001 g / 0,01 % | 40–180 °C (par 1 °C) | Standard, Rapide |
| MB62 | Infrarouge à fibre de carbone | 90 g | 0,001 g / 0,01 % | 40–200 °C (par 1 °C) | Standard, Rapide, Rampe, Paliers |
| MB92 | Infrarouge à fibre de carbone | 90 g | 0,001 g / 0,01 % | 40–200 °C (par 1 °C) | Standard, Rapide, Rampe, Paliers |
| MB120 | Halogène | 120 g | 0,001 g / 0,01 % | 40–230 °C (par 1 °C) | Standard, Rapide, Rampe, Paliers |
| Modèle | Méthodes / résultats en mémoire | Affichage | Gestion des données et accès | Ports |
|---|---|---|---|---|
| MB23 | Non indiqué | ACL rétroéclairé | Affiche le % d'humidité, le % de matières solides ou le poids | RS-232 bidirectionnel |
| MB32 | 2 / 1 | ACL de 4 po avec deuxième ligne | 3 critères d'arrêt automatiques, plus minuterie et arrêt manuel | RS-232, USB périphérique |
| MB62 | 20 / 100 | ACL de 5 po avec deuxième ligne; voyant d'état multicolore | 5 critères automatiques, plus minuterie et arrêt manuel; 10 identifiants d'échantillon | RS-232, USB périphérique |
| MB92 | 20 / 200 | Écran tactile capacitif de 4,3 po; courbe de séchage en direct; voyant d'état | 5 critères automatiques, plus minuterie, arrêt manuel et libre; nom d'échantillon, identifiant d'échantillon et identifiant de lot définis librement; protection par mot de passe | RS-232, USB hôte, USB périphérique |
| MB120 | 100 / 1 000 | Écran tactile couleur de 4,3 po | Création de méthode SmartGuide; gestion des utilisateurs; exportation des résultats par clé USB | RS232, USB hôte, USB périphérique |
- MB23. Le point d'entrée. La fiche technique le destine aux textiles, aux eaux usées, aux céramiques et à l'alimentaire lorsqu'il faut un chauffage infrarouge et des lectures à 0,1 %. Elle n'indique aucune bibliothèque de méthodes : prévoyez de régler la température et la durée pour chaque matériau.
- MB32. Essais courants avec une ou deux méthodes enregistrées, sur un boîtier redessiné avec chauffage à fibre de carbone et cellule de charge améliorée, selon Ohaus.
- MB62. Une méthode par matériau : 20 méthodes, 100 résultats enregistrés avec identifiant d'échantillon, quatre programmes de séchage et un voyant d'état.
- MB92. Ajoute un écran tactile capacitif, une courbe de séchage en direct, 200 résultats, des identifiants d'échantillon et de lot définis librement et une protection par mot de passe. Ohaus le destine au laboratoire comme à la production.
- MB120. Le modèle phare : chauffage halogène jusqu'à 230 °C, SmartGuide (il analyse l'échantillon et crée une méthode), 100 méthodes, 1 000 résultats, exportation par clé USB et gestion des utilisateurs.
Côté enregistrements, la fiche technique du MB92 (en anglais) mentionne la protection par mot de passe et celle du MB120 dit que la gestion des utilisateurs « aide à la conformité »; aucune ne revendique la conformité à la 21 CFR Part 11. Si votre système qualité exige des enregistrements électroniques vérifiables, demandez à ERE de le confirmer avant de commander. Côté canadien, la fiche technique du MB23 (en anglais) indique une approbation CSA/UL et les quatre autres une marque de conformité CSA; les MB32, MB62, MB92 et MB120 fonctionnent sur 120 V c.a.
Un analyseur d'humidité donne-t-il le même résultat qu'une étuve ?
Pas automatiquement. Un analyseur et une étuve mesurent tous deux la perte à la dessiccation, mais ils diffèrent par le profil de température, la géométrie de l'échantillon, le point final et, pour le sol, la base sur laquelle le résultat est exprimé. Lorsqu'une méthode normalisée s'applique, comparez l'analyseur à cette méthode sur votre propre matériau avant de vous y fier.
Le % MC et le % RG sont-ils le même chiffre ?
Non. Le manuel du MB120 définit les trois modes d'affichage à partir du poids initial et du poids sec : % MC = (initial − sec) ÷ initial × 100, % DC = sec ÷ initial × 100 et % RG = (initial − sec) ÷ sec × 100. Le % MC est en base humide et ne dépasse pas 100 %; le % RG divise par le poids sec et peut le dépasser, ce qui explique que la plage d'humidité des fiches des MB32, MB62 et MB92 aille jusqu'à 1 000 % en mode regain.
La norme ASTM D2216-19 (en anglais) définit la teneur en eau du sol et de la roche comme la masse d'eau divisée par la masse de solides, exprimée en pourcentage. C'est le % RG, et non le % MC. Si votre rapport suit la D2216, choisissez le % RG à l'affichage ou convertissez : % RG = % MC ÷ (100 − % MC) × 100 (notre calcul à partir des deux définitions).
| % MC (base humide) | % DC (matières solides) | % RG (base sèche, regain) |
|---|---|---|
| 5 % | 95 % | 5,3 % |
| 10 % | 90 % | 11,1 % |
| 20 % | 80 % | 25 % |
| 30 % | 70 % | 42,9 % |
| 50 % | 50 % | 100 % |
Pour un gâteau de boues ou des biosolides exprimés en pourcentage de matières solides, c'est le % DC qu'il faut lire.
Que disent les normes ASTM D2216 et D4959 sur les sols ?
La D2216 est la référence à l'étuve. Sa température de séchage normalisée est de 110 ± 5 °C, elle précise qu'un séchage adéquat demande plusieurs heures, et la méthode A (résultat à 1 % près) fait foi en cas de litige; la méthode B rapporte le résultat à 0,1 % près. Elle signale aussi les matériaux pour lesquels le séchage à l'étuve induit en erreur : certains sols organiques se décomposent à 110 °C, le gypse perd son eau d'hydratation (un séchage à 60 °C peut être préférable, et le résultat diffère alors du résultat normalisé) et les sels solubles des sédiments marins sont comptés comme des solides. Sa clause de sécurité précise que la méthode ne doit pas servir pour les sols contaminés à moins que des précautions adéquates en matière de santé et de sécurité soient prises.
La norme ASTM D4959-24 (en anglais) traite du séchage par chauffage direct, plus rapide, comme substitut « lorsque des résultats plus rapides sont souhaités » et que des résultats moins précis sont acceptables, la D2216 faisant foi lorsque la précision est mise en doute. Elle avertit qu'une surchauffe donne une teneur en eau supérieure à celle de la D2216, décrit l'établissement d'un facteur de correction à partir de plusieurs comparaisons avec la D2216, reconfirmé à intervalles réguliers, précise que la méthode ne convient pas lorsque de petites variations pourraient décider de l'acceptation ou du rejet, et qu'elle ne convient pas aux spécimens dont on sait qu'ils contiennent des matières organiques inflammables ou des contaminants.
Notre lecture : aucune des deux normes ne nomme d'analyseur d'humidité, et la D4959-24 décrit une chaleur appliquée au contenant plutôt que directement au sol, alors qu'un élément infrarouge ou halogène irradie le spécimen. Traitez l'analyseur comme une méthode distincte et prouvez-la comme la D4959 prouve le chauffage direct : faites passer des spécimens appariés de vos propres sols dans l'analyseur et selon la D2216, établissez la correction et revérifiez-la périodiquement. Le manuel d'Ohaus recommande la même habitude : comparer les résultats à la méthode de référence et ajuster la température de séchage pour compenser de petits écarts. Si un client, un organisme de réglementation ou un laboratoire accrédité a imposé la D2216, respectez-la. Pour le prélèvement du spécimen, voyez notre guide de l'équipement d'échantillonnage des sols.
Comment préparer l'échantillon et choisir la température ?
Étalez une couche mince et uniforme, choisissez la température la plus basse qui sèche l'échantillon sans le décomposer et gardez un poids de départ constant d'un essai à l'autre.
- Surface. Le manuel du MB32 conseille un filtre en fibre de verre pour les échantillons pâteux, gras ou liquides : il étale l'échantillon sur une grande surface, et Ohaus indique qu'il réduit le temps de séchage d'un facteur de 2 à 3 pour les liquides. Les matériaux qui croûtent ou qui sont pâteux peuvent être mélangés à du sable de quartz dans une coupelle à parois plus hautes.
- Température. Selon le manuel du MB120, choisissez une température à laquelle l'échantillon ne se décompose pas et ne change pas chimiquement; une température trop basse prolonge l'essai. Estimez la teneur en humidité, trouvez la température de décomposition par expérimentation et comparez avec la méthode de référence. Certains échantillons libèrent des quantités d'humidité différentes selon la température.
- Ajustement. L'ajustement du poids est facultatif pour un résultat correct, car la mesure est relative, mais Ohaus recommande de l'effectuer lorsqu'un système qualité (BPL, BPF, ISO 9001) l'exige ou si vous soupçonnez que l'appareil a été malmené. L'ajustement de la température exige une trousse d'étalonnage de température; les fiches des MB32, MB62 et MB92 indiquent des points d'ajustement à 100 °C et à 160 °C et une masse externe de 50 g.
- Solvants et carburants. Le manuel d'Ohaus avertit que l'ajout de solvants peut créer des mélanges inflammables, voire explosifs, demande de n'utiliser que de très petits échantillons et précise qu'une analyse de risque minutieuse s'impose en cas de doute. Le même raisonnement vaut pour un échantillon qui contient déjà du solvant ou du carburant.
De quels accessoires un analyseur d'humidité a-t-il besoin ?
Commencez par des coupelles en aluminium, des filtres en fibre de verre pour les liquides et les pâtes et une trousse d'étalonnage de température; ajoutez une imprimante ou une liaison à un ordinateur si les résultats doivent être classés.
Le produit Accessoires pour analyseurs d'humidité OHAUS d'ERE regroupe quatre pièces Ohaus d'origine : la trousse d'étalonnage de température de la série MB (OH-11113857), la poignée de coupelle des MB32, MB62 et MB92 (OH-30954234), le support de coupelle du MB23 (OH-80252476) et un lot de 200 filtres en fibre de verre (OH-80850087). Les fiches techniques d'Ohaus mentionnent aussi des coupelles en aluminium (lots de 50 ou de 80), des coupelles réutilisables de 7 mm et de 14 mm de hauteur, une cage à échantillon, un couvercle d'utilisation, l'imprimante à impact SF40A, des trousses d'interface RS232-USB et RS232-Ethernet (MB23), ainsi qu'une trousse de verre protecteur et une mallette de transport (MB32, MB62, MB92). Demandez à ERE tout ce qui ne figure pas dans le produit en ligne.
Comment choisir un analyseur d'humidité, étape par étape ?
Partez de la méthode de référence pour aboutir au modèle : méthode, tolérance, comportement de l'échantillon, modèle et accessoires.
- Nommez la méthode de référence. Si un client, un organisme de réglementation ou un laboratoire accrédité impose une méthode à l'étuve (ASTM D2216 pour le sol), prévoyez une étude de corrélation sur votre propre matériau; sinon, définissez les conditions de perte à la dessiccation que vous maintiendrez constantes.
- Fixez la tolérance et calculez le poids d'échantillon. Gardez un incrément de la balance et la répétabilité publiée à l'intérieur de votre tolérance : pour résoudre 0,1 % avec une balance de 1 mg, il faut au moins 1 g, et avec le MB120, une répétabilité meilleure que ±0,15 % exige au moins 2 g.
- Vérifiez ce que l'échantillon devient à la chaleur. Cherchez les solvants, les carburants, les matières organiques inflammables, les sels, le gypse ou tout ce qui se décompose. Si l'échantillon est contaminé ou inflammable, effectuez d'abord une analyse de risque, puis choisissez la température par expérimentation.
- Choisissez le modèle selon les méthodes et les enregistrements. Une ou deux méthodes courantes orientent vers le MB23 ou le MB32, une méthode par matériau vers le MB62, et les identifiants de lot, la protection par mot de passe ou la gestion des utilisateurs vers le MB92 ou le MB120. Choisissez le MB120 halogène si vous avez besoin de jusqu'à 230 °C.
- Ajoutez les accessoires, puis corrélez et revérifiez. Commandez des coupelles, des filtres en fibre de verre et une trousse d'étalonnage de température, faites passer des spécimens appariés selon votre méthode de référence, consignez la correction et revérifiez-la périodiquement. Demandez à ERE de chiffrer le modèle et les accessoires.
Besoin d'aide pour choisir un analyseur d'humidité ?
ERE Inc. est le spécialiste canadien de l'équipement environnemental depuis plus de 30 ans. Indiquez-nous le matériau, le poids d'échantillon dont vous disposez et la méthode de référence à respecter, et nous recommanderons le modèle Ohaus, les accessoires et un plan de corrélation.
→ Demander une soumission | 1-888-287-EREC | Parcourir les analyseurs d'humidité | sales@ereinc.com
Foire aux questions
Quelle est la différence entre un analyseur d'humidité et un humidimètre ?
Un analyseur d'humidité est un instrument de laboratoire qui pèse un échantillon, le chauffe et calcule la perte à la dessiccation : il donne un résultat fondé sur le poids, sur un spécimen apporté à la paillasse. Un humidimètre lit l'humidité indirectement, avec des broches ou un capteur sans broches, sur le matériau en place. ERE les présente dans des collections distinctes : analyseurs d'humidité et humidimètres.
Quelle est la différence entre le % MC, le % DC et le % RG ?
Le % MC est la perte de poids divisée par le poids initial, le % DC est le poids sec divisé par le poids initial et le % RG (regain) est la perte de poids divisée par le poids sec. Seul le % RG peut dépasser 100 %, ce qui explique que la plage aille jusqu'à 1 000 % en mode regain. La norme ASTM D2216 définit la teneur en eau du sol par rapport à la masse sèche : elle correspond donc au % RG.
Quel poids d'échantillon faut-il peser ?
Assez pour qu'un incrément de la balance et la répétabilité publiée respectent votre tolérance. Sur un analyseur à 1 mg, 3 g résolvent environ 0,03 % et 10 g environ 0,01 %. Le manuel du MB120 indique ±0,15 % à 2 g et ±0,03 % à 10 g, et les fiches des MB32, MB62 et MB92 indiquent un poids de départ minimal de 0,5 g. Ohaus conseille le plus petit poids qui satisfait encore à votre précision, car un échantillon plus lourd sèche plus lentement.
Puis-je utiliser un analyseur d'humidité sur un sol contaminé par des hydrocarbures ?
Ne le présumez pas. La norme ASTM D2216 précise que sa méthode à l'étuve ne doit pas servir pour les sols contaminés sans précautions adéquates en matière de santé et de sécurité, la norme ASTM D4959 indique que le chauffage direct ne convient pas aux spécimens dont on sait qu'ils contiennent des matières organiques inflammables ou des contaminants, et Ohaus signale un risque d'incendie ou d'explosion avec les solvants. Effectuez d'abord une analyse de risque et demandez à votre laboratoire ou à ERE quelle méthode convient à l'échantillon.
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