Etalonnage conductimètre

[pomky]

bonsoir,
j'ai quelques interrogations sur mon sujet d'étude portant sur le conductimètre. En effet, j'ai pour objectif la détermination des incertitudes d'étalonnage d'un conductimètre. Cet appareil est utilisé principalement pour vérifier la qualité de l'eau ( eau pure) d'un système de stérilisation pharmaceutique. L'appareil et la sonde sont considérés comme formant un seul et même appareil, il y a une sonde de température intégrée ( NT 30 il me semble) , la constante de la sonde est de 0.1 cm-1 à +- 2% et à priori c'est une sonde à 2 pôles ( c'est spécifié 2 électrodes dans la doc). Actuellement l'étalonnage est effectué avec une solution étalon à 25°C et la constante est calculée et réglée en fonction de la résistance de la solution étalon. Les mesures sont principalement effectuées à 80°C et la conductivité est ramenée à 25°C par compensation linéaire.
J'ai plusieurs questions:
1°: Ne serait-il pas plus simple d'étalonner le conductimètre avec la solution étalon à 25°C avec l'aide de la table et de régler l'appareil jusqu’à obtention de la valeur indiquée par la table? je comprends pas le passage par la résistance, cela me semble inadéquate. Je précise que l’appareil fournit directement la conductivité.
2°: La sonde est elle bien une 2 pôles?
3°: Concernant l'écart entre la température d'étalonnage et celle de la prise de mesure, l'erreur sur la compensation linéaire ne vous semble t-elle pas importante? Pour moi il faudrait que la température soit proche de Tref pour que la compensation ait un sens non? Dans ce cas ne serait-il pas judicieux de refroidir dans un bain l'échantillon étudié pour la prise de mesure? Ceci sort quelque peu de mon sujet d'étude mais j'aime connaitre les tenants et les aboutissants quand je travail sur un sujet...
4°: Concernant les incertitudes, j'aimerai avoir votre avis avec le peu d'informations dont vous disposez. Je suis quelque peu formaté scolaire, j'ai l'habitude de travailler les incertitudes avec une formule rendant compte du phénomène physique étudié et en utilisant les dérivées partielles mais là à part faire une somme quadratique de tout les paramètres je vois pas trop... En suivant mon raisonnement il y a donc l'incertitude de l'étalon, la résolution de l'appareil, sa précision, l'incertitude sur la température et la précision sur la sonde également. Je pense pas en avoir oublié.
5°: Concernant la précision sur la température, je pense qu'il serait mieux d'utiliser un thermocouple étalon et de ce fait ses incertitudes plutôt que de se fier à la sonde intégrée, j'aimerai avoir votre avis.

Voila, je pense en avoir fini avec les questions, je m'excuse pour le pavé.

au plaisir de vous lire,

Pomky
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[invite2313209787891133]

Bonjour

Pour commencer on ne dit pas "étalonnage", mais "réglage".
Les conductimètres peuvent faire une correction en fonction de la température. Si le choix de la courbe n'est pas possible cette correction est valable pour un mélange d'ions "standards", c'est à dire carbonate, calcium, magnésium, sulfate principalement (ce que l'on retrouve dans l'eau du robinet). Cette correction n'est valable que pour ce mélange spécifique, or les solutions de référence (et non pas solutions "étalons") sont constituées de KCl, qui n'a pas la même courbe de correction.

Idéalement il faudrait en effet refroidir l'échantillon à 20, ou 25°C, surtout si les ions qui influence cette conductivité sont différent de ce mélange "standard" évoqué plus haut.

En ce qui concerne le type de sonde il suffit que tu regarde, tu devrais voir 2 petites plaques de 1cm² en vis à vis si il s'agit bien d'une 2 électrodes.
Pour la mesure de température il n'est pas utile d'utiliser un thermocouple de référence (pas "étalon", par ailleurs le thermocouple est une référence de mauvaise qualité).

[pomky]

Merci Dudulle pour ton intervention même si cela ne m'aide pas beaucoup. La sonde est cylindrique, je ne vois pas les électrodes, même si le schéma de celle-ci ait tendance à confirmer que c'est une deux pôles, je regrette juste que si tel est le cas cela ne soit pas explicite mais bon...En ce qui concerne la terminologie, je conçois que cela puisse te défriser les bouclettes, mais cela ne fait pas avancer les choses, là ou je travail ils utilisent ces termes, maintenant je suis entièrement d'accord avec toi que le terme n'est pas approprié mais franchement sans te manquer de respect ce n'est vraiment pas le sujet. J'utiliserai calibration dès à présent si cela te convient mieux . J'apporte des éléments supplémentaires ce soir normalement, cela sera peut être plus clair pour tous.

Au plaisir de vous lire,

Pomky.

[invite2313209787891133]

Ma remarque était une petite parenthèse qui n'a rien à voir avec le sujet effectivement, mais pour le reste j'avais tout de même l'impression d'avoir répondu à toutes tes questions, et de façon pertinente et détaillée. Qu'est ce que tu attendais de plus ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[pomky]

J'ai pas eu le temps de répondre avant, pas mal occupé. Je tiens tout de même à te remercier pour ta disponibilité, c'est vrai que tu as répondu à la plupart de mes questions. Entre temps, j'ai effectué pas mal de recherche de mon coté et je pense y voir plus clair maintenant. Mon véritable souci maintenant c'est la prise en compte de la température dans mes incertitudes. La conductivité est liée à la température, c'est une évidence mais mon problème est de savoir si je dois la prendre en compte ou pas. Pour mes calculs je pense utilisé la relation suivante:

C=K/R avec:

C:conductivité de la solution de référence
K: constante de la cellule
R: Résistance lue sur le conducimètre

donc pour faire simple, je vais effectué la calibration avec une solution de 5µS à 25°C ( agitateur thermostaté) en répétabilité (10 mesures env.) et à chaque prise de mesure je relèverai la résistance indiqué par l'appareil de mesure. Avec la relation ci-dessus je vois clairement les formules à utiliser pour les incertitudes mais la température n'intervient pas dans la relation. Dois-je prendre l'incertitude sur la température surtout en sachant qu'il y a une corrélation avec la conductivité ou bien j'estime que ce n'est pas utile? Dernière petite question, dans la doc constructeur il y a la précision de l'appareil mais également de la sonde, comment intégrer les deux? somme quadratique peut être?

Au plaisir de vous lire,

Pomky.

[invite2313209787891133]

Comme je l'avais expliqué un peu plus haut la température a une influence sur la conductivité.
Cette correction dépend des ions en présence; elle n'est pas toujours la même. Sur la majorité des conductimetres qui effectuent une correction on considère que l'eau est chargée avec des ions "standards" (une majorité de CO3-- et de HCO-, un peu de SO4-- et une petite quantité de Cl-).

Donc si tu mesures une eau qui a ce "profil" la correction est valable, sinon elle est fausse. La constante de la cellule est un autre problème qui n'est pas lié.

Ce qu'il faut que tu fasse c'est mesurer à 25°C, puis chauffer le liquide et regarder la dérive. Cette manip est à faire avec le liquide que tu veux titrer; si possible à différentes valeurs.
Tu pourra alors établir une correction (et vérifier si celle effectuée par l'appareil semble cohérente).

[invitef1a4b16e]

Bonjour,
voilà mon problème qui s'apparente à la discussion.
Je cherche à mettre en place une technique de vérification sur un conductimètre monté sur une boucle d'eau purifiée (valeur mesurée aux alentours de 0,1µS/cm), ce qui induit que la sonde n'est pas démontable.
La méthodologie envisagée est le suivante :
-décablage de la tête de sonde, et "injection" de résistances connues (avec une boite à décade 0,1%) dans la boucle de courant pour simuler la conductivité.
-mesure en ligne sur point de prélèvement à l'aide d'un conductimètre étalon pour vérification en un point.

Le problème qui se pose à moi, est la détermination de la constante de cellule avec cette méthode, afin de suivre l'USP qui de plus e tolère qu'un écart de +/-2%.
Merci d'avance pour vos commentaires.

[pomky]

bonjour,
je me permet de remonter le sujet car j'ai encore une petite question à vous soumettre, mais avant je vais essayer de te repondre yanluow même si je te garanti pas la véracité de mes propos. Déjà au niveau de ta méthode, cela me semble parfait. Au niveau de la détermination de la constante je comprends pas bien ta question, la détermination est faite sur le conductimètre, ce n'est pas lié à ta méthode. Il suffit de faire comme moi, trouver une solution de référence de faible conductivité et réaliser des mesures en répétabilité ou non , de regarder ta conductance ( ou conductivité suivant l'appareil) affichée et ensuite utiliser la relation liant conductivité, constante et conductance. C'est un peu théorique mais difficile de connaitre avec précision la constante, certaines cellules sont mesurées au laser et d'autres certainement avec d'autres systèmes performants mais il faut le savoir. De plus, les solutions de références pour l'eau ultrapure doit être de faible conductivité et là la précision devient intenable, les incertitudes sont telles que jamais tu n'arrivera à une précision de 2%. La solution est d'utiliser une sonde 4 pôles qui dispose d'une bonne linéarité et de calibrer avec une solution de référence de plus grande conductivité. Voilà mes idées, certains pouront me corriger si jamais je me trompe. Sinon pour en revenir à mon problème, j'ai un souci au niveau de la sonde de température intégrée à la sonde de conductivité, c'est une CTN et j'aimerai l'étalonner mais je sais vraiment pas comment faire. Je pense faire par comparaison avec une sonde étalon sur toute ma plage d'utilisation , mais dois-je le faire en répétabilité sur chaque point? Si oui, ensuite je me retrouve avec plusieurs écarts-types, je passe au variance et j'additionne le tout ou bien une somme quadratique suffit? J'aurais vraiment besoin d'aide sur la méthode.
Merci d'avance.

pomky