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Conversion unités PPM en µg/m3



  1. #1
    papydebutant

    Conversion unités PPM en µg/m3


    ------

    Bonjour,
    Je veux vérifier le niveau de fiabilité d'un capteur de gaz (NO2, NH3,....) connecté à un microcontrôleur ( type Arduino, ESP, …).
    Le capteur: http://wiki.seeedstudio.com/Grove-Mu...el_Gas_Sensor/

    Le programme (lié au capteur) me rend des mesures en PPM. Les mesures diffusées sur les sites de surveillance de l'air (AirParif, AirBreizh,...) sont en µg/m3.
    Mes cours de chimie sont loin…et je ne peux pas le calibrer sans appareil de référence. Le capteur aurait été calibré en usine.

    Sur le web, par exemple pour NO2, je lis: le facteur de conversion serait d'environ 2 (1.85 à 2.15 variable suivant pression, température…) entre les PPM et les mg/m3
    résultat: une mesure de 1.6 PPM se convertirai en 3200 µg/m3 !!! dans l'air ambiant. (seuil d'alerte pulvérisé, trop tard pour sortir le scaphandre!!!)

    Mon raisonnement est-il correct? Le décalage semble être autour d'un facteur 1000. Où est l'erreur?
    Si vous voulez bien corriger cette solution à mon problème, je vous en remercie.

    -----

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  3. #2
    moco

    Re : Conversion unités PPM en µg/m3

    Bonsoir,
    Le passage des ppm aux microgrammes par mètre cube et vice-versa ne peut se faire que si on précise la température et la pression.
    Pour l'air à 25°C et 1 atmosphère, 1 m3 air pèse 1.293 kg.
    Si cet air contient 1 mg d'impureté par m3 d'air, correspond à une teneur de 0.001 g/1293 g = 7.73 10-7 g/g = 0.773 ppm
    Donc, l'inverse donne : 1 ppm, dans l'air à 25°C et 1 atmosphère, correspond à 1.293 mg/m3.

  4. #3
    RomVi

    Re : Conversion unités PPM en µg/m3

    Attention : La valeur en ppm d'un composé dans l'air est exprimé en ppm volumique, ce qui correspond donc à une concentration molaire.
    La température et la pression ne sont pas les seuls facteurs, d'ailleurs on peut les négliger en prenant des conditions standard.

    Il n'y a pas d'erreur, ce capteur n'est pas assez sensible pour détecter des µg/m3.

  5. #4
    jeanne08

    Re : Conversion unités PPM en µg/m3

    On peut aussi faire un autre calcul en considerant des ppm en volumes ( et non en mase comme le détaille moco)
    1m3 de gaz contient n mol de gaz avec P(Pa)*1(m3) = n R T (K) et R = 8,314 J/K/mol . n est environ 41 mol dans les conditions habituelles
    1ppm d'impureté gazeuse correspond donc à n*10^-6 mol soit m= n*10^-6*M g avec M = masse molaire du gaz considéré en g/mol
    Pour NO2 on a M = 2*16+14 =46 g/mol donc 1,6 ppm de NO2 correspondent à 1,6* 41 *10^-6 *46 ~ 3000*10^-6 g/m3 = ~3000 µg/m3

  6. #5
    papydebutant

    Re : Conversion unités PPM en µg/m3

    Merci pour ces réponses.

    Donc ce capteur, affichant des valeurs entre 0.5 et 1.6 ppm soit de 1000 à 3000 µg/m3 dans un air ambiant peu pollué lors des mesures (Rennes et bord de mer Bretagne Sud) , donnent des valeurs aberrantes par rapport au suivi AirBreizh , tout au moins pour le NO2.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    RomVi

    Re : Conversion unités PPM en µg/m3

    Il y a plusieurs points qu'il faut prendre en compte:
    Ce capteur ne fait pas la différence entre les molécules, il détecte le NO2, mais aussi le CO, l'éthanol etc. Par ailleurs, comme tout capteur, il est entaché d'une certaine incertitude. Enfin il est probable que d'autres gaz puissent provoquer des interférences, notamment CO2 et H2O.

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  10. #7
    papydebutant

    Re : Conversion unités PPM en µg/m3

    Il est annoncé pour détecter NO2 à partir de 100µg/m3
    Sur la datasheet: "détection du Nitrogen dioxide NO2 de 0.05 à 10ppm", soit de 100 à 20000 µg/m3 (en condition air ambiant normal)

    Dommage qu'il ne renvoie pas un message "hors limite" si NO2 est < 100 ou >20000.
    La valeur retournée est trompeuse, est-elle vraisemblable ou aberrante?
    A voir si la modification de sa "bibliothèque" logicielle est modifiable...

    Il est vrai que son coût est aussi très limité!

  11. #8
    gts2

    Re : Conversion unités PPM en µg/m3

    Citation Envoyé par papydebutant Voir le message
    Dommage qu'il ne renvoie pas un message "hors limite" si NO2 est < 100 ou >20000.
    Le capteur renvoyant toujours une valeur, un simple if( valeur<100) devrait permettre de contrôler le hors limite, Non ?
    Dans le programme exemple, test à ajouter dans

    if(c>=0) Serial.print(c);
    else Serial.print("invalid");

  12. #9
    RomVi

    Re : Conversion unités PPM en µg/m3

    Pour avoir utilisé un capteur similaire récemment j'ai des doutes sur sa fiabilité. Au minimum il faudrait pouvoir le contrôler (ce que j'ai fais, mais le but était de quantifier de l’éthanol, donc c’est plus facile à mettre en oeuvre).

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