Une pompe d'échantillonnage d'air ne vaut que par son débit, et la seule façon de connaître le débit est de le mesurer avant et après chaque échantillon. Ce guide compare les calibrateurs de débit primaires et secondaires offerts par ERE (Gilian® Gilibrator-2, Zefon® DigiCal™, Defender 500 Series, Mini-Buck™ et le rotamètre de terrain Zefon®) selon la plage de débit et l'exactitude, et montre comment faire la vérification avant et après l'échantillonnage.
Dans ce guide
- Pourquoi une pompe d'échantillonnage d'air a-t-elle besoin d'un calibrateur de débit?
- Quelle est la différence entre un calibrateur primaire et un calibrateur secondaire?
- Quel calibrateur couvre quelle plage de débit?
- Que disent les fiches ERE sur chaque calibrateur?
- Comment calibrer une pompe avant et après l'échantillonnage?
- Comment choisir un calibrateur de débit, étape par étape?
- Foire aux questions
Pourquoi une pompe d'échantillonnage d'air a-t-elle besoin d'un calibrateur de débit?
Le volume échantillonné est le débit multiplié par le temps; toute erreur de débit se reporte donc directement sur la concentration rapportée. La norme ASTM D5337 indique que la fidélité et le biais des méthodes d'exposition dépendent directement de la fidélité et du biais des pompes qui mesurent le volume d'air échantillonné (ASTM D5337, en anglais). Cette pratique couvre les techniques de calibrage primaires et secondaires des pompes d'échantillonnage personnelles.
Votre méthode analytique fixe le débit ou la plage de débit à respecter. L'affichage d'une pompe peut dériver entre deux calibrages; il ne sert donc pas de référence. Le calibrateur, lui, en est une. Voyez notre guide d'achat des pompes d'échantillonnage d'air pour choisir la pompe elle-même.
Quelle est la différence entre un calibrateur primaire et un calibrateur secondaire?
Un calibrateur primaire mesure directement le volume; un appareil secondaire est vérifié par rapport à un calibrateur primaire. Les calibrateurs à bulle de cette page chronomètrent un film de savon qui traverse un volume connu, d'où la solution de savon mentionnée dans les fiches du Gilibrator-2 et du Mini-Buck. Le Defender 500 Series est un étalon de débit volumétrique primaire qui, selon sa fiche, n'exige aucune solution de savon.
- Primaire (à bulle ou volumétrique) : Gilibrator-2, DigiCal™, Mini-Buck™, Defender 500. Exactitude selon les fiches : ±0,5 % (DigiCal™, Mini-Buck™), meilleure que 1 % (cellules du Gilibrator-2) et 1 % volumétrique (Defender).
- Secondaire (rotamètre) : le rotamètre de terrain Zefon®. Sa fiche indique un étalonnage à mi-échelle avec un débitmètre maître et une exactitude de ±3 %.
Le guide de l'Université de l'Arizona ajoute que la plupart des professionnels de la santé et de la sécurité utilisent un dispositif de calibrage sec ou à tube à bulle, avec une source traçable à un étalon primaire du NIST (Université de l'Arizona, en anglais).
Quel calibrateur couvre quelle plage de débit?
Faites correspondre la plage du calibrateur au débit le plus bas et au plus élevé de vos pompes, car une cellule utilisée hors de sa plage donne une mauvaise lecture. Le tableau est tiré de chaque fiche produit ERE.
| Bande de débit | Calibrateur et plage selon la fiche |
|---|---|
| Très faible débit | Mini-Buck™ M-1 : 0,1 à 300 cc/min; cellule faible débit du Gilibrator-2 : 1 à 250 cc/min; Defender 500 faible : 5 à 500 cc/min |
| Débit moyen | DigiCal™ 5 : 1 à 6 000 cc/min; cellule standard du Gilibrator-2 : 20 à 6 000 cc/min; Defender 500 moyen : 50 à 5 000 cc/min |
| Débit élevé | DigiCal™ 30 : 0,1 à 30 L/min; cellule haut débit du Gilibrator-2 : 2 à 30 L/min; Defender 500 élevé : 300 à 30 000 cc/min |
| Vérification rapide sur le terrain | Rotamètres Zefon® : 0 à 4, 1 à 20 et 3 à 30 L/min (faible, moyen, élevé) |
Le Gilibrator-2 est vendu avec une base de commande et une cellule (faible, standard ou haut débit) ou en ensemble Deluxe avec les trois cellules. Un laboratoire qui calibre à la fois des pompes à tubes et des échantillonneurs de zone à grand volume a généralement besoin de l'ensemble Deluxe ou de deux calibrateurs.
Que disent les fiches ERE sur chaque calibrateur?
Chaque calibrateur a un point fort différent, et les fiches sont précises à ce sujet.
| Calibrateur | Type | Ce que dit la fiche |
|---|---|---|
| Gilian® Gilibrator-2 | Primaire à bulle (cellule humide) | Trois cellules interchangeables à baïonnette; des capteurs infrarouges lisent le débit de la bulle; cellules certifiées à mieux que 1 % et traçables au NIST; alimentation CC avec batterie interne; mallette rigide dans les ensembles. |
| Zefon® DigiCal™ | Primaire numérique (piston et cellule de débit) | Exactitude de ±0,5 %; commandé par microprocesseur; fonctionne à toute altitude sans correction; jusqu'à 100 h d'autonomie; conçu pour la pompe Escort® LC et l'étalon secondaire de l'Escort ELF®. |
| Defender 500 Series | Primaire volumétrique | Modèles 510, 520 et 530+; exactitude volumétrique de 1 %; les 520 et 530+ ajoutent des capteurs de température et de pression dans le flux; le 530+ ajoute une exactitude normalisée de 1,2 %; aucune solution de savon nécessaire. |
| Mini-Buck™ | Primaire électronique | ±0,5 % traçable au NIST; insensible aux variations de température et d'humidité; exact à toute altitude; jusqu'à 8 heures sur la batterie rechargeable; adaptateur CA, solution de savon et manuel inclus. |
| Rotamètre de terrain Zefon® | Secondaire | Boîtier acrylique avec grandes échelles à lecture directe; ±3 % à mi-échelle; tube Tygon®, raccord cannelé et adaptateur Luer inclus. |
Pour les appareils à bulle, une solution de savon A.P. Buck de 8 oz est offerte pour la gamme Mini-Buck™, et les ensembles Gilibrator-2 et DigiCal™ ont leurs propres numéros de pièce de solution de savon. Les fiches ne donnent pas de disponibilité que nous pouvons promettre ici; demandez-nous de la confirmer lors de la soumission.
Comment calibrer une pompe avant et après l'échantillonnage?
On calibre avec la chaîne d'échantillonnage complète en place, on règle la pompe au débit de la méthode, on échantillonne, puis on mesure de nouveau. Le guide de l'Université de l'Arizona précise de calibrer avec la pompe, le tuyau, la cassette ou le support de tube et le média en ligne, et d'inclure le cyclone pour l'échantillonnage de particules respirables (Université de l'Arizona, en anglais). Il ajoute que la vérification après échantillonnage se fait idéalement avec le média utilisé, pour refléter la résistance additionnelle due au contaminant capté.
Exemple chiffré (notre calcul, pas une exigence de méthode). Une pompe est réglée à 2,00 L/min avant un quart de 8 heures. La vérification après échantillonnage donne 1,88 L/min.
- Écart : (1,88 - 2,00) / 2,00 = -6 %, dans la plage de 5 à 10 % mais près de sa limite.
- Débit moyen : (2,00 + 1,88) / 2 = 1,94 L/min.
- Volume échantillonné : 1,94 L/min × 480 min = 931 L, plutôt que les 960 L qu'indiquerait le débit initial.
Cet écart de 3 % sur le volume déplace la concentration d'environ 3 %, c'est pourquoi le débit moyen, et non la valeur de consigne, doit figurer sur la feuille de calcul. Votre méthode analytique et votre laboratoire fixent la limite d'acceptation.
Les médias et le cyclone avec lesquels vous calibrez sont traités dans nos autres guides : voyez les types de cassettes d'échantillonnage d'air et le guide de choix des cyclones à poussière respirable. Si vous n'avez besoin d'une pompe que pour un court projet, notre guide de location de pompes d'échantillonnage d'air traite de la location.
Comment choisir un calibrateur de débit, étape par étape?
- Dressez la liste de vos débits. Notez le débit le plus bas et le plus élevé exigés par vos méthodes, en cc/min ou en L/min.
- Choisissez la plage. Retenez la cellule ou le modèle dont la plage encadre ces débits (voir le tableau ci-dessus). Ajoutez une seconde cellule si une seule plage ne suffit pas.
- Choisissez le type. Les appareils à bulle sont l'étalon primaire classique; le DigiCal™, le Mini-Buck™ et le Defender donnent une lecture numérique instantanée.
- Vérifiez la traçabilité. Demandez le certificat traçable au NIST et prévoyez un intervalle de recalibrage du calibrateur lui-même.
- Ajoutez une vérification de terrain. Un rotamètre est peu coûteux pour un coup d'œil entre les calibrages, mais retenez ±3 % comme limite.
- Prévoyez les consommables. Solution de savon pour les appareils à bulle, tuyaux et adaptateurs pour vos pompes.
Si vous voulez de l'aide pour associer un calibrateur aux pompes de votre parc, demandez une soumission et nous vous reviendrons avec une liste précise.
Besoin d'aide pour choisir un calibrateur de débit?
ERE Inc. sert les acheteurs canadiens en hygiène industrielle et en environnement depuis plus de 30 ans. Indiquez-nous les pompes et les débits que vous calibrez, et nous vous soumettrons le calibrateur, la solution de savon et les accessoires appropriés.
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Foire aux questions
À quelle fréquence faut-il calibrer une pompe d'échantillonnage d'air?
Calibrez avant et après chaque échantillonnage. Le guide de l'Université de l'Arizona indique que le débit après calibrage ne devrait pas s'écarter de plus de 5 à 10 % du débit avant calibrage.
Qu'est-ce qu'un calibrateur de débit primaire?
Un calibrateur primaire mesure directement le débit volumétrique, par exemple en chronométrant un film de savon dans un volume connu, et il est traçable à un étalon primaire du NIST. Selon les fiches ERE, le Gilibrator-2, le DigiCal™, le Mini-Buck™ et le Defender 500 Series sont des calibrateurs de type primaire.
Puis-je utiliser un rotamètre pour calibrer une pompe d'échantillonnage?
Un rotamètre convient à une vérification rapide sur le terrain, pas comme étalon primaire. La fiche du rotamètre Zefon® indique une exactitude de ±3 %, contre ±0,5 % à 1 % pour les calibrateurs primaires.
Faut-il une solution de savon pour chaque calibrateur de débit?
Non. Les fiches du Gilibrator-2, du DigiCal™ et du Mini-Buck™ listent la solution de savon dans l'ensemble, alors que la fiche du Defender 500 Series dit qu'il n'y a aucune préparation ni solution de savon à manipuler.
Quelle cellule du Gilibrator-2 me faut-il?
Choisissez selon le débit de la pompe : la cellule faible débit couvre 1 à 250 cc/min, la standard 20 à 6 000 cc/min et la haut débit 2 à 30 L/min. L'ensemble Deluxe inclut les trois cellules.
Articles connexes
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Read in English: Air Sampling Pump Calibrators: Bubble, Digital and Rotameter Compared for Canada