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Qu’est-ce qu’une sonde à oxygène ?

Qu'est-ce qu'une sonde à oxygène ?

Une sonde à oxygène est un dispositif électronique qui mesure la proportion d’oxygène dans le gaz ou le liquide analysé. Elle a été développée par Robert Bosch GmbH à la fin des années 1960 sous la supervision du Dr. Günter Bauman. En 1986, le brevet de la première sonde à oxygène à bille a été déposé par la société Econox. Depuis, cette solution qui s’est révélée la plus fiable et la plus robuste n’a cessé d’évoluer.  Qu’est-ce qu’une sonde à oxygène et à quoi sert-elle ?

La sonde à oxygène

L’application la plus courante consiste à mesurer la concentration de gaz d’échappement des moteurs à combustion interne dans les automobiles et d’autres véhicules afin de calculer et, le cas échéant, ajuster dynamiquement le rapport air-carburant pour que les convertisseurs catalytiques fonctionnent de manière optimale. De cette manière, il est possible de voir si le convertisseur catalytique fonctionne correctement ou pas. Les plongeurs utilisent également un dispositif similaire pour mesurer la pression partielle d’oxygène dans leur gaz respiratoire.

Les scientifiques utilisent des capteurs d’oxygène pour mesurer la respiration ou la production d’oxygène et utilisent une approche différente. Les capteurs d’oxygène sont utilisés dans les analyseurs d’oxygène qui trouvent une grande utilité dans les applications médicales telles que les moniteurs d’anesthésie, les respirateurs et les concentrateurs d’oxygène.

Les capteurs d’oxygène sont également utilisés dans les systèmes hypoxiques de prévention des incendies d’air pour surveiller en continu la concentration d’oxygène à l’intérieur des volumes protégés. Il existe de nombreuses façons de mesurer l’oxygène, notamment des technologies telles que la zircone, les méthodes électrochimiques (également connues sous le nom de Galvanique), l’infrarouge, l’ultrasonique et très récemment le laser. Chaque méthode a ses propres avantages et inconvénients.

Pourquoi est-ce utilisé ?

Le secteur automobile

Les sondes à oxygène sont utilisées pour réduire les émissions des véhicules en veillant à ce que les moteurs brûlent leur carburant efficacement et proprement. Robert Bosch GmbH a introduit la première sonde à oxygène automobile en 1976, et elle a été utilisée pour la première fois par Volvo et Saab cette année-là. Les capteurs ont été introduits aux États-Unis en 1979 et ont été nécessaires sur tous les modèles de voitures dans de nombreux pays d’Europe en 1993.

En mesurant la proportion d’oxygène dans les gaz d’échappement restants et en connaissant entre autres le volume et la température de l’air entrant dans les cylindres, un calculateur peut utiliser des tables de consultation pour déterminer la quantité de carburant nécessaire à brûler pour assurer une combustion complète.

D’autres secteurs

En plongée, par exemple, les sondes à oxygène sont utilisées pour mesurer la concentration en oxygène des mélanges gazeux respiratoires. Elles sont également utilisées dans les mécanismes de contrôle d’oxygène des recycleurs à circuit fermé pour maintenir la pression partielle d’oxygène dans des limites sûres. Des applications existent également dans le domaine scientifique comme, par exemple, dans les études de respiration du sol, en biologie marine, etc.

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