Oxygène et PSA
Analyseurs d’oxygène à oxyde de zirconium ou paramagnétiques
Réponse courte
Un article de Sensors de 2021 décrit les capteurs d’oxygène potentiométriques à zircone comme un électrolyte solide en zircone dont la tension de Nernst mesure la différence de pression partielle d’oxygène par rapport à une électrode de référence, tandis qu’une revue de 2013 de l’Indian Journal of Anaesthesia décrit les analyseurs paramagnétiques, fondés sur l’attraction des molécules d’oxygène dans un champ magnétique.
Comment chacun mesure l’oxygène
| Oxyde de zirconium | Paramagnétique | |
|---|---|---|
| Principe physique | Un électrolyte solide en zircone conducteur des ions oxygène relie deux électrodes, souvent en platine ou en cermets à base de platine (Dietrich, Kusnezoff et Michaelis, Sensors, 2021) | Les molécules d’oxygène ont des électrons non appariés sur la couche électronique externe, ce qui rend l’oxygène paramagnétique et attiré dans un champ magnétique (Garg et Gupta, Indian Journal of Anaesthesia, 2013) |
| Ce que représente le signal | La tension de Nernst, mesure de la différence de pression partielle d’oxygène entre les deux électrodes ; l’une des électrodes doit fournir un potentiel de référence stable | Dans les modèles récents, la différence de pression mesurée par un capteur entre une chambre d’échantillonnage et une chambre de référence à l’air ambiant, proportionnelle à la différence de pression partielle d’oxygène |
Dietrich, Kusnezoff et Michaelis notent que les capteurs potentiométriques à zircone sont largement utilisés depuis plus de quatre décennies pour déterminer la teneur en oxygène dans l’automobile et les procédés industriels, et décrivent un capteur fonctionnant à une température suffisamment élevée, de 350 à 950 °C.
Garg et Gupta, qui passent en revue l’analyse des gaz dans les postes de travail d’anesthésie, décrivent d’anciens analyseurs paramagnétiques à haltère et fil de torsion et des modèles plus récents à électroaimant commuté à environ 110 Hz. Ils les qualifient de précis et très sensibles, avec une réponse rapide qui permet une mesure cycle respiratoire par cycle respiratoire, et notent qu’ils exigent des étalonnages programmés et un piège à eau, car la vapeur d’eau pourrait fausser l’analyse.
Ce que prévoient les guides
- Le HTM 02-01 (2026) de NHS England demande qu’une centrale PSA comprenne un système double (duplex) étalonné de surveillance paramagnétique de l’oxygène : deux analyseurs d’oxygène, deux indicateurs de concentration en oxygène, deux moniteurs de débit d’oxygène et un enregistreur de concentration et de débit d’oxygène. Pour les essais de contrôle qualité, il désigne l’analyseur paramagnétique comme l’instrument spécifié pour l’identité de l’oxygène.
- Les spécifications techniques et le guide OMS-UNICEF pour les dispositifs d’oxygénothérapie (14 janvier 2019) décrivent des analyseurs d’oxygène fondés sur l’une de plusieurs technologies, dont les propriétés paramagnétiques de l’oxygène et les cellules électrolytiques à zircone, qui peuvent généralement mesurer de 0 à 100 %.
- La Pharmacopée internationale (13e édition, 2025) indique que la teneur en oxygène de l’Oxygène 93 % est surveillée en continu pendant la production.
Dans les équipements Ultra Controlo
L’analyseur mural de pureté des gaz médicaux QuPHARM, lancé par Ultra Controlo le 29 mai 2026 pour les systèmes de production d’oxygène médical, mesure simultanément les concentrations d’O2, de CO et de CO2 et est proposé avec un capteur d’O2 à zircone ou paramagnétique. Voir comment la pureté de l’oxygène est mesurée dans une centrale PSA.
Autres questions
Quel analyseur d’oxygène le HTM 02-01 demande-t-il pour les centrales PSA ?
Le HTM 02-01 (2026) de NHS England demande un système double (duplex) étalonné de surveillance paramagnétique de l’oxygène, avec deux analyseurs d’oxygène.
Un capteur à zircone a-t-il besoin d’une référence ?
Oui. Dietrich, Kusnezoff et Michaelis (Sensors, 2021) notent que l’une des électrodes doit fournir un potentiel de référence suffisamment stable pour une mesure reproductible de la pression partielle d’oxygène.
Sources
- Dietrich S, Kusnezoff M, Michaelis A. Studies of Indium Tin Oxide-Based Sensing Electrodes in Potentiometric Zirconia Solid Electrolyte Gas Sensors. Sensors (Basel) 2021;21(7):2345, introduction
- Garg R, Gupta RC. Analysis of Oxygen, Anaesthesia Agent and Flows in Anaesthesia Machine. Indian J Anaesth 2013;57(5):481-488, section Oxygen analysis
- NHS England, HTM 02-01 Part A (édition 2026), paragraphes 6.121 et 20.48
- OMS-UNICEF, Technical specifications and guidance for oxygen therapy devices (14 janvier 2019), spécification des analyseurs d’oxygène
- The International Pharmacopoeia, 13e édition (2025), Medicinal oxygen
- Ultra Controlo, page produit QuPHARM
- Actualité Ultra Controlo, Introducing QuPHARM (29 mai 2026)
Les chiffres Ultra Controlo proviennent de ses fiches techniques. Les faits de tiers ont été lus à la source à la date indiquée.
Voir aussi
- GlossaireAnalyseur d’oxygène à oxyde de zirconium
- GlossaireAnalyseur d’oxygène paramagnétique
- RéponsesComment mesure-t-on la pureté de l’oxygène dans une centrale PSA ?
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- GlossaireQuPHARM
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