Analyseur d’oxygène paramagnétique – ZAJ
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Fabrication française
Délai de production rapide
Service de proximité
Conception sur mesure

Une mesure précise de l’oxygène est essentielle pour contrôler la combustion, surveiller les émissions, protéger les procédés industriels et vérifier la composition des mélanges gazeux. Chaque application présente néanmoins des exigences différentes en matière de plage d’O₂, de temps de réponse, de composition du gaz et de nombre de composants à mesurer.
La technologie paramagnétique Fuji Electric est disponible dans plusieurs configurations :
Cette diversité permet de sélectionner l’analyseur en fonction de l’ensemble de l’application, et pas uniquement de la concentration d’oxygène à mesurer.
Téléchargez la brochure pour découvrir des solutions d’analyse multigaz précises et robustes, adaptées à toutes vos applications industrielles.

Un analyseur d’oxygène paramagnétique mesure en continu la concentration d’oxygène présente dans un mélange gazeux en exploitant les propriétés magnétiques des molécules d’O₂.
L’oxygène est plus fortement attiré par un champ magnétique que la plupart des autres gaz. L’analyseur détecte l’effet physique produit lorsque l’échantillon est exposé à ce champ, puis le convertit en un signal électrique proportionnel à la concentration d’oxygène.
Selon la conception de l’analyseur, la mesure paramagnétique de l’O₂ peut reposer sur :
La technologie peut ainsi être utilisée pour mesurer uniquement l’oxygène ou être intégrée à un système complet d’analyse multigaz.

Lorsque le gaz échantillonné pénètre dans la cellule de mesure, il est exposé à un champ magnétique contrôlé. Les molécules d’oxygène sont attirées vers la zone où ce champ est le plus intense, car leur susceptibilité magnétique est supérieure à celle de la plupart des autres gaz.
Cette attraction produit une force, une différence de pression ou un mouvement de gaz à l’intérieur de la cellule. L’analyseur détecte cette variation et la convertit en une mesure continue de la concentration d’O₂.
Le processus de mesure peut être résumé ainsi :
Dans un analyseur multigaz, le même échantillon traverse également des cellules de mesure infrarouge. Les composants tels que le CO, le CO₂, le NO, le SO₂ et le CH₄ sont mesurés par technologie NDIR, tandis que l’oxygène est analysé séparément par le capteur paramagnétique.

L’oxygène est paramagnétique, car sa structure moléculaire contient des électrons non appariés. Lorsqu’elles sont placées dans un champ magnétique, les molécules d’oxygène se déplacent vers la zone où le champ est le plus puissant.
La plupart des gaz industriels courants possèdent des propriétés magnétiques beaucoup plus faibles. L’analyseur peut ainsi différencier l’oxygène des autres composants du mélange gazeux.
Certains gaz présentant une susceptibilité magnétique importante, en particulier le monoxyde d’azote, peuvent néanmoins influencer la mesure. La composition complète du gaz doit donc être étudiée lors de la sélection et de la configuration de l’analyseur.

L’analyseur d’oxygène paramagnétique ZAJ est spécialement conçu pour assurer une mesure rapide et continue de l’O₂. Il utilise un principe paramagnétique de détection de pression associé à un débitmètre massique de haute sensibilité.
Ses principaux avantages sont les suivants :
L’analyseur ZAJ est particulièrement adapté lorsque l’oxygène est le seul composant à mesurer et que les variations du procédé doivent être détectées rapidement.

L’analyseur multigaz ZKJ associe une mesure infrarouge à double faisceau à un capteur d’oxygène paramagnétique intégré. Il peut mesurer en continu jusqu’à cinq composants, dont l’O₂.
Selon sa configuration, il permet de mesurer :
L’analyseur ZKJ est conçu pour les applications exigeantes nécessitant des plages de mesure basses, une stabilité élevée et une limitation des interférences croisées. Il convient notamment aux fours industriels, aux chaudières, aux installations de combustion et aux systèmes de mesure continue des émissions.
Lorsque l’application l’exige, un analyseur d’oxygène zircone externe peut également être utilisé à la place du capteur paramagnétique intégré.

Le modèle ZPA est un analyseur de gaz compact destiné à un montage en rack 19 pouces. Il permet de mesurer simultanément jusqu’à cinq composants.
Le NO, le SO₂, le CO₂, le CO et le CH₄ sont mesurés par technologie infrarouge à simple faisceau. L’oxygène peut être mesuré par un capteur paramagnétique ou électrochimique intégré, ou par un analyseur zircone externe.
La version paramagnétique est adaptée aux applications suivantes :
Parmi les fonctions disponibles figurent l’étalonnage automatique, la compensation de la pression atmosphérique, les alarmes de concentration, le changement d’échelle à distance et la communication RS-485.

L’analyseur de gaz ZRE associe un détecteur infrarouge à simple faisceau de haute sensibilité à un capteur d’oxygène paramagnétique intégré disponible selon la configuration.
Il peut mesurer simultanément jusqu’à quatre composants infrarouges, auxquels s’ajoute l’oxygène :
Sa conception compacte, sa stabilité à long terme et ses fonctions d’étalonnage automatique le rendent particulièrement adapté à la surveillance des émissions provenant des chaudières, des fours industriels, des moteurs et des incinérateurs de déchets.
Le modèle ZRE convient lorsque plusieurs concentrations de polluants et la valeur d’oxygène de référence associée doivent être mesurées par un même appareil.

La version marine du ZPA est conçue pour surveiller les émissions présentes dans les gaz d’échappement des navires. Elle associe la mesure infrarouge à différentes technologies de mesure de l’O₂ : électrochimique, paramagnétique ou zircone.
Dans sa configuration paramagnétique, l’analyseur peut mesurer en continu l’oxygène avec le NO, le SO₂, le CO₂, le CO ou le CH₄.
Ses principaux avantages sont :
Cette solution peut être intégrée à un système de mesure continue des émissions marines.

L’analyseur portable ZSVF associe un analyseur infrarouge, un capteur d’oxygène et une unité complète d’échantillonnage. Selon sa configuration, l’oxygène peut être mesuré par un capteur électrochimique ou paramagnétique.
Il peut mesurer jusqu’à cinq composants parmi :
Grâce à sa pompe, ses filtres et son système de contrôle du débit intégrés, l’analyseur ZSVF convient aux mesures temporaires, au contrôle de la combustion, aux fours de traitement thermique, aux applications de recherche et aux analyses sur site.

Le ZSVS est un analyseur multigaz portable conçu pour réaliser des mesures ponctuelles ou temporaires directement sur site. Il associe une technologie NDIR à simple faisceau pour la mesure du CO₂, du CO et du CH₄ à une cellule électrochimique pour la mesure continue de l’oxygène.
Il peut mesurer simultanément jusqu’à quatre composants :
L’analyseur dispose d’une pompe, d’un filtre et d’un débitmètre intégrés. Sa conception compacte facilite son transport et son utilisation lors des opérations de mise en service, des contrôles de procédés ou des campagnes de mesure temporaires.
Ses principaux avantages sont :
Contrairement aux modèles d’analyseurs de gaz ZAJ, ZKJ, ZPA, ZRE et ZSVF dans leurs configurations paramagnétiques, le ZSVS mesure l’oxygène à l’aide d’une cellule électrochimique. Il convient donc aux applications portables pour lesquelles la compacité et la simplicité d’utilisation priment sur la durée de vie du capteur ou l’étendue de mesure d’un analyseur d’oxygène paramagnétique.

La technologie paramagnétique mesure l’oxygène à partir d’une propriété physique de la molécule. Elle ne repose pas sur une réaction chimique consommant progressivement l’élément sensible.
Ce principe permet une surveillance continue tout en réduisant les besoins de remplacement associés aux cellules électrochimiques consommables.

Les capteurs paramagnétiques réagissent rapidement aux variations de concentration en oxygène. L’analyseur d’oxygène paramagnétique ZAJ atteint 90 % de la mesure en deux secondes ou moins, hors temps de transport du gaz dans la ligne de prélèvement externe.
Le temps de réponse des analyseurs multigaz dépend également du nombre de cellules de mesure, du débit de l’échantillon et de la conception du système de prélèvement.

L’un des principaux avantages de la gamme Fuji Electric réside dans la possibilité d’associer la mesure paramagnétique de l’O₂ à une analyse infrarouge NDIR.
Un même analyseur peut ainsi fournir la concentration d’oxygène et mesurer plusieurs gaz de procédé ou polluants. Cette configuration simplifie l’intégration et permet d’utiliser la valeur d’O₂ pour corriger les concentrations d’émissions.

Selon l’analyseur sélectionné, la technologie paramagnétique peut couvrir de faibles concentrations d’oxygène, les plages habituelles de contrôle de la combustion et des concentrations pouvant atteindre 100 % vol. d’O₂.
L’analyseur d’oxygène paramagnétique – ZAJ prend également en charge des échelles inversées pour les applications dont la mesure débute à une concentration élevée en oxygène.

La mesure repose sur les propriétés magnétiques stables de l’oxygène. Un capteur paramagnétique correctement sélectionné et installé fournit une mesure fiable dans le temps avec une dérive limitée.
L’absence de réaction électrochimique consommable contribue également à maintenir des performances constantes pendant une longue période d’utilisation.

Les analyseurs paramagnétiques sont peu influencés par de nombreux gaz industriels courants. Ils conviennent ainsi aux mélanges gazeux complexes et à certains échantillons contenant des composants combustibles.
La matrice gazeuse, les interférences potentielles, le conditionnement de l’échantillon et les exigences de sécurité doivent néanmoins être étudiés avant toute installation.
Les applications des analyseurs d'oxygène paramagnétiques comprennent notamment la surveillance du rendement de combustion, la pureté des gaz médicaux et le conditionnement des denrées alimentaires.

La mesure continue de l’oxygène permet de contrôler le rapport air-combustible, de limiter l’excès d’air et de stabiliser la combustion.
Les principales applications comprennent :
Pour les procédés fonctionnant à haute température ou sous pression, le gaz doit être prélevé et conditionné avant d’atteindre l’analyseur.

La concentration d’O₂ mesurée permet de contrôler les conditions de combustion et de corriger les concentrations de polluants selon une teneur réglementaire de référence en oxygène.
Les analyseurs multigaz ZKJ, ZPA et ZRE peuvent associer la mesure paramagnétique de l’oxygène à la surveillance du NO, du SO₂, du CO ou du CO₂.

La concentration d’oxygène influence l’oxydation des matériaux, l’atmosphère du four et la qualité des produits finis. Les analyseurs paramagnétiques assurent un contrôle continu dans :

La mesure paramagnétique de l’O₂ permet de détecter les entrées d’oxygène indésirables, de surveiller les atmosphères de procédé et de contrôler la composition des mélanges gazeux industriels.
Pour les échantillons contenant des composants combustibles ou corrosifs, le système de prélèvement et les dispositifs de sécurité doivent être conçus selon les conditions réelles du procédé.

Les unités de production de gaz industriels utilisent les analyseurs d’oxygène pour surveiller les procédés de séparation, contrôler l’enrichissement en oxygène et vérifier la qualité des gaz produits.
Les échelles configurables permettent d’adapter la mesure aux faibles comme aux fortes concentrations d’O₂.

Le ZPA Marine peut mesurer l’oxygène avec plusieurs composants présents dans les gaz d’échappement des navires. Cette mesure contribue à la surveillance des émissions, à l’évaluation de la combustion et aux calculs de correction en fonction de l’O₂.

L’analyseur de gaz – ZSVF constitue une solution multigaz transportable disposant de son propre système d’échantillonnage. Il convient à la mise en service, aux contrôles de procédés, aux essais en laboratoire et aux campagnes de mesure temporaires.

Le premier critère de sélection concerne le nombre de composants à mesurer.
Un analyseur dédié tel que le ZAJ est recommandé lorsque :
Un analyseur multigaz est préférable lorsque :

Les concentrations minimales et maximales attendues déterminent le type de capteur et l’échelle de mesure. Le contrôle de la combustion nécessite généralement une configuration différente de celle utilisée pour la séparation des gaz ou la mesure d’une forte concentration en oxygène.

Le choix entre les modèles d’analyseurs ZKJ, ZPA, ZRE et ZSVF dépend notamment :

Fuji Electric propose des solutions pour montage en rack, sur panneau ou sur table, ainsi que des versions marines et transportables. La configuration mécanique doit être choisie selon le site d’installation et l’utilisation prévue.

Les poussières, l’humidité, les composés corrosifs, la pression et la température du gaz peuvent affecter le fonctionnement du système d’analyse.
Selon l’application, l’installation peut nécessiter :
| Produit | Type d'analyse | Gaz mesurables | Plage de mesure paramagnétique de l’O₂ | Temps de réponse à 90 % | Installation et échantillonnage | Application recommandée |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Analyseur d’oxygène paramagnétique – ZAJ | Analyseur d’O₂ dédié | O₂ uniquement | Échelles configurables jusqu’à 100 % vol. O₂. Faibles concentrations et échelles inversées disponibles selon la configuration | ≤ 2 secondes, hors transport du gaz dans la ligne externe | Prélèvement et conditionnement externes. Montage en rack 19", sur panneau ou sur table | Mesure rapide de l’O₂, contrôle de procédés, fours industriels et applications nécessitant une large plage de mesure |
| Analyseur de gaz infrarouge - ZKJ | Analyseur multigaz NDIR double faisceau | Jusqu’à 4 gaz parmi NO, SO₂, CO₂, CO, CH₄ et N₂O, plus O₂ | De 0–5 % vol. à 0–25 % vol. O₂ | ≤ 60 secondes, temps de renouvellement de l’échantillon compris | Conditionnement externe. Montage en rack 19" et intégration dans une armoire d’analyse | Mesure multigaz haute performance, faibles concentrations, chaudières, incinérateurs, fours et surveillance continue des émissions |
| Analyseur de gaz infrarouge - ZPA | Analyseur multigaz NDIR simple faisceau | Jusqu’à 4 gaz parmi NO, SO₂, CO₂, CO et CH₄, plus O₂ | De 0–5 % vol. à 0–100 % vol. O₂. Échelle inversée disponible pour une mesure d’O₂ seule | 10 à 30 secondes, renouvellement de l’échantillon compris | Conditionnement externe. Format compact pour rack 19" | Systèmes multigaz compacts, contrôle de la combustion, chaudières, incinérateurs et émissions industrielles |
| Analyseur de gaz infrarouge - ZRE | Analyseur multigaz NDIR simple faisceau | Jusqu’à 4 gaz parmi NO, SO₂, CO₂, CO et CH₄, plus O₂ | Jusqu’à 100 % vol. O₂ selon la configuration sélectionnée | ≤ 60 secondes, à un débit de 0,5 L/min | Conditionnement externe. Montage en rack ou sur panneau, format compact | Surveillance continue des émissions, intégration dans une armoire compacte et mesure simultanée des polluants et de l’O₂ de référence |
| Analyseur de gaz infrarouge - ZPA - Application marines | Analyseur multigaz NDIR pour applications marines | Jusqu’à 4 gaz parmi NO, SO₂, CO₂, CO et CH₄, plus O₂ | De 0–5 % vol. à 0–100 % vol. O₂. Échelle inversée disponible pour une mesure d’O₂ seule | 10 à 30 secondes, renouvellement de l’échantillon compris | Intégration en rack dans un système d’analyse marine avec conditionnement du gaz | Surveillance des gaz d’échappement des navires, correction des émissions et contrôle de la combustion à bord |
| Analyseur de gaz portable infrarouge avec échantillonnage - ZSVF | Analyseur multigaz NDIR avec échantillonnage | Jusqu’à 4 gaz parmi NOx, SO₂, CO₂, CO et CH₄, plus O₂ | De 0–5 % vol. à 0–25 % vol. O₂ | ≤ 50 secondes à partir de l’entrée de l’échantillon | Pompe, filtres et contrôle du débit intégrés. Sonde fixe ou transportable selon l’utilisation | Mesures temporaires, contrôles sur site, mise en service, recherche et surveillance continue avec système d’échantillonnage compact |
| Analyseur de gaz portable infrarouge - ZSVS | Analyseur multigaz portable NDIR | Jusqu’à 3 gaz parmi CO₂, CO et CH₄, plus O₂ | De 0–5 %, 0–10 % ou 0–25 % vol. O₂ | ≤ 50 secondes | Pompe, filtre et débitmètre intégrés | Mesures portables, contrôles ponctuels, mise en service et diagnostic de procédés |

Choisir un analyseur d’oxygène paramagnétique ne consiste pas uniquement à définir une plage de mesure. Le nombre de composants, la composition du gaz, les conditions de prélèvement, le temps de réponse, l’environnement d’installation et les moyens de communication doivent également être pris en compte.
Fuji Electric France accompagne les industriels dans la sélection des analyseurs dédiés ou multigaz, la conception des systèmes d’échantillonnage et l’intégration d’armoires complètes d’analyse de gaz.
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