Capteurs, sondes, électrodes : de quoi parle-t-on ?

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Même s’ils sont utilisés depuis longtemps dans les piscines, les capteurs et les sondes ont pris une place prépondérante dans les bassins. La raison ? Le développement de l’automatisation des principales fonctions du bassin en général et du traitement de l’eau en particulier. Décryptage.

Capteur ou sonde, quelles différences ?

Dans le langage courant, capteur est un mot générique qui englobe tout un ensemble de technologies, qui servent à capter une information mécanique, électrique ou chimique. Le Larousse définit d’ailleurs le capteur comme un « organe qui élabore, à partir d’une grandeur physique, une autre grandeur physique, souvent de nature électrique, utilisable à des fins de mesure ou de commande ».

Il existe deux grands types de capteurs classés selon :
• la grandeur mesurée : capteur de débit, de pression, de fin de course…
• le type d’information délivré : capteurs logiques (vanne ou volet ouvert ou fermé…) ou analogiques (conductivité, température, taux de sel, redox, turbidité…).

Issu du vocabulaire de la marine, le mot sonde se substitue à celui de capteur en métrologie (science de la mesure) pour certaines applications. Dans la piscine, ce mot désigne les appareils de mesure complexes intégrant, principalement, des électrodes (conducteurs électriques) dont la fonction consiste à libérer ou capter un courant électrique dans un fluide pour mesurer un phénomène physique (conductivité, température, niveau d’eau…) ou une concentration dans l’eau (chlore, brome, oxygène actif, sel…).

Sondes et traitement de l’eau

Sonde pH, sonde redox, sonde de conductivité (salinité), sonde ampérométrique (chlore libre, chlore total…), etc. chacune d’entre elles a été conçue pour mesurer un paramètre défini de l’eau de la piscine.

Pour y parvenir, elles nécessitent des électrodes, l’une de mesure (4) et l’autre de référence (6), d’un fluide conducteur ou électrolyte (3) et d’une carte électronique pour analyser les résultats et fournir l’information demandée qui sera ensuite affichée sur l’écran de l’appareil ou servira à déclencher une alerte ou une action proactive ou correctrice.

La sonde pH, par exemple, la plus utilisée en piscine privée, mesure la différence de potentiel électrique en mV entre l’électrode de référence (6) en contact avec le fluide via un diaphragme (7) et l’électrode de mesure (4) en contact (2) avec le bulbe microporeux (1). Le lien entre les deux électrodes se fait avec un gel électrolytique (3).

Rappel : pour une mesure précise et une action efficace, il est essentiel de vérifier, nettoyer et recalibrer plusieurs fois par an chaque sonde de la piscine.

Les avantages des sondes dans une piscine ?

Dans les bassins, les sondes servent à :
• Contrôler la qualité de l’eau et d’un procédé de traitement ;
• Délivrer une information en temps utile (différé) ou en temps réel (immédiat) ;
• Identifier une situation ou un problème pour déclencher une alerte ou une action… ;
• Enregistrer informations et évènements pour une meilleure traçabilité et sécurité des équipements.

Si elles ne peuvent se substituer complètement aux méthodes d’analyse manuelles (Cf. « Réactifs, bandelettes, photomètre… quelle solution pour une utilisation pro ? » – L’activité Piscine 127), elles permettent de :
• apporter une réelle fiabilité dans la mesure de la qualité de l’eau de la piscine ;
• apporter du confort au propriétaire de piscine : moins d’analyses, moins de contrôle, moins de déséquilibres, moins de produits, etc. ;
• simplifier le travail de maintenance des professionnels : moins d’appels ou d’interventions urgentes à gérer, plus de proactivité, de réactivité et de satisfaction client.

Les limites/contraintes des sondes en piscine

La qualité de mesure des sondes et leur durée de vie dépend de plusieurs paramètres :
• de la nature des matériaux de la sonde : qualité des électrodes, du diaphragme, du verre… peuvent avoir une incidence sur l’encrassement (tartre et autres dépôts minéraux ou métalliques) ou la contamination chimique de l’électrolyte, l’usure du matériau qui recouvre les électrodes ou de l’électrolyte qui ne génèreront plus ou ne laisseront pas circuler suffisamment de courant pour une bonne analyse.
• de la robustesse de sa conception et de sa résistance en conditions difficiles : les sondes doivent être résistantes à des températures élevées ou basses, à l’humidité du local, à un surdosage des produits ou un déséquilibre de l’eau. Attention aux surpressions et aux coups de bélier dans le réseau hydraulique qui peuvent endommager la sonde ou réduire sa durée de vie (contamination ou consommation plus rapide du gel électrolytique).
• de la géométrie de l’installation : les sondes ne peuvent pas être installées n’importe où dans le circuit pour que la fiabilité de la mesure ne soit pas impactée.

À noter : l’installation d’une sonde avec chambre d’analyse en bypass, permet de créer un flux calme pour une mesure plus stable. Associée à une sonde de détection de débit, l’injection de produit sera stoppée si la filtration est arrêtée. Cela facilite également le travail du piscinier qui pourra l’isoler pour intervenir en cas de besoin sans perturber le fonctionnement de la filtration.

Conseils d’utilisation et d’entretien des sondes

1. (Re)mise en service : analyser l’eau et ajuster les paramètres du bassin (pH, TAC, TH, désinfectant) manuellement avant de lancer la régulation. Attendre au moins 1 h avant de procéder au calibrage de l’appareil. Effacer les calibrations antérieures et procéder à un nouveau calibrage de chaque paramètre, tenant compte des variations induites par l’électronique dans le temps. Une eau belle et équilibrée dès le départ est synonyme d’une saison sans problème et sans nécessité d’intervention.
2. Entretien et nettoyage : avant chaque saison, vérifier et démonter les sondes pour une vérification visuelle de leur état (joints, bulbe, électrodes…). En cas de dépôt sur la sonde, la plonger dans de l’eau légèrement acidifiée et la frotter avec un chiffon pour l’enlever.
3. Hivernage des sondes : elles ne doivent pas être laissées dans le circuit, surtout s’il est arrêté, et doivent toujours rester hors gel. Il faut donc les démonter et les placer dans leur fourreau d’hivernage contenant une solution électrolytique identique.
4. Remplacement : les sondes en piscine sont des consommables. Leur durée de vie est courte (2 ans en moyenne pour les sondes pH et/ou redox), si elles sont bien entretenues. Il est nécessaire de les remplacer lorsque des dépôts sont incrustés à la surface du verre, que les micropores sont bouchés, que le niveau de gel électrolytique est insuffisant…

 

Remerciements à Nicolas Ferran (Syclope Electronique) et Yves Lesouef (Regul’Electronique)
Sources : www2.agroparistech.fr / sti.discip.ac-caen.fr /

Texte : Sébastien Carensac