Capables d'analyser une multitude de paramètres différents, ces analyseurs de terrain permettent de se faire une idée très précise de la qualité de l'eau sur des sites parfois difficiles d'accès. Fiabilité des mesures, capacité de stockage des données, autonomie, qualité des câbles et du boîtier, géolocalisation, facilité d'utilisation? Les fabricants sont sur tous les fronts pour améliorer l'offre.
Surveiller des rejets suite à un incident, effectuer des mesures de contrôle inopinées, se faire une idée de la qualité d'une eau sur des points difficiles d'accès... Autant de situations nécessitant des mesures de terrain immédiates avec des appareils portables.
C’est précisément à ce type de besoins que s'efforcent de répondre les fournisseurs tels que Hanna Instruments, Anhydre, Acta Mesures, Datalink, Bamo Mesures, Izitec, WTW, Hach Lange, nke instrumentation, S::Can, Metrohm ou encore Macherey Nagel... avec des dizaines de modèles disponibles.
Alors comment faire son choix? Premier critère à prendre en compte : la fiabilité des mesures, bien sûr. Voilà pourquoi la plupart des modèles intègrent
Aujourd’hui, les avancées de la microélectronique et de la numérisation des données. Ainsi, ces dernières sont souvent numérisées directement au niveau des électrodes, évitant ainsi l'altération du signal le long du câble reliant la tête de mesure au boîtier de lecture.
Chez Hanna Instruments, la nouvelle série d'analyseurs “HI 9819x multi” est par exemple équipée d'une sonde numérique convertissant les signaux analogiques en numérique. Objectif : une transmission à l'instrument sans altération. Les analyseurs de cette nouvelle gamme sont conçus pour associer les mesures in situ simultanées de plusieurs paramètres : pH, Redox, conductivité, oxygène dissous, résistivité, salinité, température, etc. Tous les modèles sont livrés avec sonde et accessoires, prêts à mesurer dans une mallette de transport agencée en mini-laboratoire, assurant protection sur les trajets et confort de mesure sur le terrain.
Jusqu’à une vingtaine de paramètres mesurés
« On assiste à une inflation en matière de paramètres présentés comme mesurés en simultané, » prévient Christian Haritchabalet chez Anhydre. « En fait, certains paramètres comme TSD, salinité, sont calculés à partir d'un couple de capteurs température et conductivité. Si l'on compte le nombre de capteurs pouvant être présents sur un support (4 ou 5 par exemple), on s’aperçoit qu'il n’est pas forcément possible d'obtenir un total de 17 ou 20 paramètres affichés/enregistrés en même temps. Évaluer le nombre de capteurs présents et les formes exprimées et calculées peut apporter un éclairage utile.
De même, certains capteurs comme les électrodes spécifiques (nitrate et ammonium sont l'exemple typique) ont des domaines d'utilisation physiquement limités en profondeur et/ou en salinité. L'utilisateur doit alors veiller à ne pas sortir de ce domaine ou démonter ces électrodes s'il veut tirer le maximum des capteurs non limités. Il est aussi intéressant de recenser les paramètres dérivés présentés comme mesurés. Deux grands classiques : la turbidité dérivée en matières en suspension ou la fluorescence dérivée en chlorophylle ou cyanobactéries. La relation entre le paramètre de base et le paramètre dérivé n'est pas forcément simple à établir ou à vérifier par l’utilisateur qui peut alors être décontenancé par le résultat. »
En termes de nombre de paramètres mesurables, le nouveau ProDSS de Xylem Analytics retient l’attention. « Lancé à Pollutec 2014, le ProDSS constitue une réelle avancée dans la mesure. »
Multiparamètres avec la possibilité de mesurer, en plus des paramètres habituels, plus de 17 paramètres différents avec notamment ammonium, nitrates, chlorures, turbidité et MES », explique Philippe Ribouat, Directeur commercial chez Xylem Analytics. Doté des mêmes capteurs que l'ExO sur un transmetteur multiparamètres avec les fonctions GPS, et proposé avec différents choix de longueurs de câbles, il utilise des matériaux type titane qui rajoutent en robustesse.
Rapidité (12 mesures par seconde) et précision caractérisent l’enregistreur multiparamètres RBR Maestro, de classe « océanographie », commercialisé en France par Anhydre. Il dispose de plusieurs entrées permettant de connecter différents types de capteurs : des capteurs classiques comme température, conductivité, turbidité, fluorimètre... mais également CO₂ dissous. Il est également utilisable avec un modem inductif pour transmettre l'information via un simple filin vers la surface.
Chez Prosensor, distributeur français officiel du constructeur Onset, la stratégie est un peu différente. « En effet, Onset ne souhaite pas trop multiplier les paramètres mesurables par un même appareil afin de garantir la meilleure précision possible, notamment à notre clientèle de chercheurs, indique Agnès Decreux, Chef produits enregistreurs Onset chez Prosensor. Plusieurs produits récents se démarquent toutefois dans la marque Hobo de Onset. Tout d'abord, l'analyseur de niveau d'eau U20L disponible en trois profondeurs ; il s'agit en fait d’une déclinaison de U20 avec les mêmes capteurs, mais un boîtier en polypropylène parfaitement adapté aux cours d'eau et aux océans, et moins cher que l'acier inoxydable ou que le titane », précise Agnès Decreux. Onset a aussi récemment sorti l'analyseur U26-001 pour l'oxygène dissous et la pression qui commence à se déployer en France, et l'analyseur de conductivité et de pression U24-002-C adapté aux fortes salinités des océans sorti l'an dernier. Tous mesurent également la température.
Torrents agités, rivières à fort débit, eaux souterraines, égouts... les conditions opératoires peuvent aussi s'avérer difficiles avec des mesures à faire depuis un pont, à travers une grille, etc. On regardera donc aussi de près le câble au bout duquel se trouvent les électrodes de mesure : longueur, solidité, étanchéité, etc. Pour ce type de mesures en extérieur par tous temps, attention aussi à la classe d'étanchéité du boîtier, à sa résistance aux chocs et à la qualité des kits de maintenance fournis par les fabricants (nettoyage, changement de joint, etc.). Autre point important, la capacité de stockage et l’autonomie de l'appareil (de plus en plus importante avec la baisse de consommation des circuits électroniques). Objectif : éviter la multiplication des déplacements de personnels qui peuvent coûter cher. La facilité d'utilisation n’est pas non plus à négliger : taille de l’afficheur, rétro-éclairage, type d'écran, formats d’exportation des données... Chez Aqualyse (Groupe Aqualabo), on met ainsi en avant les capteurs Plug&Play de la sonde multiparamètres customisable « Memodat 9500 ». « Ses capteurs Plug&Play sont livrés prêts étalonnés et intègrent une mémoire de leurs étalonnages, précise Frédéric Arbiol, Directeur Général d’Aqualyse et Directeur Marketing d'Aqualabo. Grâce à neuf capteurs, la Memodat 500 permet de mesurer jusqu'à 12 paramètres (pH, température, conductivité/salinité, Redox, oxygène dissous, profondeur, niveau, ammonium, nitrates, chlorures et turbidité) et possède une mémoire interne de 4 MB (222 000 enregistrements de données). Autre évolution intéressante chez Aqualyse : la Smartroll qui mesure jusqu’à 11 paramètres, un multiparamètre portable permettant à l'utilisateur de lire les données directement en temps réel sur son Smartphone (Iphone, Ipad, Itouch), grâce à l'application « Isitu » ergonomique et très simple d'utilisation éliminant la phase apprentissage habituelle sur ce type d’appareils ».
Autre société du Groupe Aqualabo, Ponsel propose désormais un photomètre – le Photopod – connectable à son multiparamètres portable « Odéon ». « Il consiste en une cel-
Unité de mesure photométrique alimentée et pilotée par le multiparamètres portable, c'est pourquoi ce photomètre n'a ni écran, ni clavier, ni batterie, explique Frédéric Arbiol. Le Photopod dispose de cinq longueurs d’ondes permettant de réaliser plus de 40 analyses : NH, NO, PO, Cl, DCO... Également Plug and Play, il est aussi automatiquement reconnu par le multiparamètres et ne nécessite aucune installation particulière.
Metrohm propose de son côté une gamme portable (912, 913 et 914) orientée sur les demandes d’aujourd’hui, à savoir une grande capacité mémoire avec une gestion de 10 000 points de mesures, une connexion USB pour une exportation des données sur ordinateur en fichier Excel, un écran couleur pour une bonne visualisation des paramètres et données avec des pictogrammes indiquant la qualité des capteurs et la validité des calibrations. En complément, la possibilité de recharger son appareil de terrain sur un allume-cigare permet une grande autonomie. Enfin, un mode routine permet la sécurisation à l'utilisation, le paramétrage étant effectué en mode expert.
En fonction du modèle, les paramètres pH, redox, conductivité, salinité, TDS, résistivité et température seront disponibles.
Des appareils tous terrains à la pointe de la technologie
Côté confort d'utilisation, la gamme d'analyseurs SevenGo Duo Pro™ de Mettler Toledo présente une manipulation aisée grâce à un affichage rétroéclairé très intuitif. Dotés d’une gestion intelligente et sécurisée des capteurs par la technologie ISM (Intelligent Sensor Management), ils permettent de déterminer simultanément les paramètres pH, redox, ions, température en combinaison avec la conductivité, salinité, TDS, résistance spécifique ou oxygène dissous et DBO.
Ils proposent la gestion de 500 enregistrements en BPL avec date, heure, identifiant et numéro de série du capteur, et identifiants de l'utilisateur ainsi que de l’échantillon. Une interface infrarouge sans contact permet le transfert des données vers une imprimante ou un PC pour conserver une traçabilité des résultats.
Ils bénéficient d'une résolution pH à 0,001 pH avec étalonnage en cinq points, linéaire ou segmenté, avec sept groupes de tampons prédéfinis et un groupe de tampons personnalisable par l'utilisateur.
Nouveauté dans cette gamme : « la nouvelle technologie de mesure de l'oxygène dissous par voie optique Optiox RDO qui permet une utilisation instantanée sans délais de stabilisation et avec une grande précision », complète Fabien Battesti, responsable produits pH chez Mettler-Toledo SAS.
La géolocalisation peut aussi être un plus intéressant pour la traçabilité des mesures. SDEC France propose les sondes Aquaread AP-2000, 5000 et 7000 associées au boîtier de lecture avec GPS intégré. Le boîtier AM-200 permet la géolocalisation et l'enregistrement des mesures, et leur restitution sur Google Maps. « L’AP-2000 est le seul à pouvoir proposer pH/ORP/CE/O2 dissous/profondeur (en option), les paramètres dérivés et même la turbidité dans un corps de 43 mm seulement », ajoute Raphaël Peno-Mazzarino, Product manager chez SDEC France. Ces sondes peuvent également être connectées à un enregistreur ou à un dispositif de transmission GPRS (avec génération d'alertes) pour la surveillance longue durée des paramètres physico-chimiques.
À part cela, on note plusieurs évolutions sur les sondes AP-2000, 5000 et 7000, comme l’amélioration de la précision de certains paramètres (turbidité dans les faibles valeurs, typiquement entre 2 et 50 NTU) et un nouveau paramètre disponible en option : les matières organiques dissoutes colorées. À noter aussi un kit de communication directe sonde/PC, pour la mesure et la calibration de la sonde à partir d’un PC (sans le boîtier AM-200). Ce kit s’avère particulièrement utile pour la réalisation de diagraphies en forage par exemple.
En matière de transmission, la dernière née chez nke instrumentation – la Sambat – permet la transmission des données mesurées par email, à l'aide du modem GPRS intégré. Cette sonde multiparamètres à balai (protection contre le biofouling) permet de mesurer les principales grandeurs physiques de l’eau (température, profondeur, conductivité pour le calcul de la salinité, turbidité, fluorescence, oxygène dissous, pH et détection des hydrocarbures) sur une période pouvant aller jusqu’à plusieurs mois. Elle peut se monter sur tout type de support (bouée très légère, échelle, pieu, ponton...) et se configure avec le logiciel WinmemoII par l'intermédiaire d'une liaison radio (Data Pencil Radio). Dix sondes Sambat ont été récemment déployées sur cinq cours d’eau à forts enjeux piscicoles par Lyonnaise des Eaux pour mener à bien le suivi des travaux et l’impact du chantier du doublement de l'autoroute A9 sur les milieux. Ces sondes ont mesuré en temps réel l’évolution de quatre paramètres : la température, la conductivité, l’oxygène dissous et la turbidité. En cas de dépassement de l'un des seuils autorisés, la sonde devait envoyer une alerte afin que des mesures correctives soient prises au niveau du chantier. « Les premiers retours de la sonde Sambat sont satisfaisants, le dispositif de nettoyage automatique par balai fonctionne bien, l’autonomie et la télétransmission de données également, de plus, les mesures sont claires. L'application pour un suivi amont/aval des cours d’eau traversés par un chantier est bonne et pourrait être reproduite sur de futurs chantiers », a souligné Raphaëlle Lauret, Lyonnaise des Eaux.
Enfin, chez Hach, la nouveauté se situe du côté de l’eau potable avec l’analyseur parallèle portable SL1000. Spécialement conçu pour optimiser les tests pour la qualité de l'eau, il peut tester jusqu’à quatre paramètres colorimétriques et deux paramètres avec sondes en simultané. Les étapes manuelles susceptibles d’introduire un facteur de variation des mesures sont supprimées. Par ailleurs, le kit d’enregistrement nécessite moins d'accessoires encombrants, les tests colorimétriques et électrochimiques étant pris en charge par un instrument unique.
