Génération d’aérosols solides de référence à très faible débit
Utilisation de l’EMS 755 et du kit 755/D pour le dosage vibratoire, la désagglomération et la dispersion de poudres fines
Résumé
L’EMS 755, initialement destiné au microtamisage, peut également être exploité comme doseur vibratoire de poudre. Le principe est simple : une poudre fine déposée sur un tamis peut rester pratiquement immobile lorsque le système est arrêté ; la mise en vibration mobilise la poudre, favorise sa désagglomération et provoque son passage à travers le tamis. Le débit peut alors être démarré, arrêté et ajusté par l’intensité de vibration.
Associé au kit 755/D, ce fonctionnement permet de produire un flux très faible de poudre, utilisable directement ou introduit dans un injecteur. Cette approche est particulièrement intéressante pour de petites quantités de poudres fines et étroitement distribuées, notamment pour des travaux de recherche autour d’aérosols solides de référence dans les domaines PM2,5 et PM10.
1. Question d’application
Comment produire simplement un aérosol solide à faible débit massique à partir d’une poudre fine déjà préparée, sans recourir à un générateur de poudre de plus forte capacité ?
L’astuce consiste à utiliser le mouvement du tamis de l’EMS 755 non seulement pour le microtamisage, mais comme un véritable mécanisme de dosage par saupoudrage. Le même équipement peut ainsi servir d’abord à préparer / fractionner une poudre, puis à l’alimenter de manière contrôlée pour la génération d’aérosol.
2. Pourquoi l’EMS 755 peut fonctionner comme doseur
Le système électromagnétique agit sur le porte-tamis avec une composante de mouvement principalement horizontale, complétée par une composante verticale. L’intensité mécanique appliquée au tamis est réglable au moyen du boîtier de commande. Cette cinématique met la poudre en mouvement sur toute la surface du tamis et se rapproche, du point de vue fonctionnel, d’un saupoudrage contrôlé.
Pour de nombreuses poudres fines, le simple fait que les particules soient plus petites que l’ouverture du tamis ne suffit pas à provoquer un écoulement spontané régulier. Au repos, les forces de cohésion, les agglomérats et les frottements peuvent maintenir la poudre sur le tamis. Lorsque l’EMS 755 est activé, la poudre est mobilisée, les agglomérats sont sollicités et le passage au travers du tamis devient régulier.
3. Principe du kit 755/D
préparée / fractionnée
+ EMS 755
saupoudrage vibratoire
ou injecteur
Le kit 755/D transforme cette propriété de l’EMS 755 en montage pratique de génération. La poudre est placée sur le tamis ; la vibration provoque un passage progressif au travers de la maille. Le flux obtenu peut être récupéré directement dans une ligne d’essai ou être entraîné par un injecteur pneumatique lorsque l’on souhaite améliorer le transport et la dispersion dans un débit d’air.
Cette technique n’a pas vocation à reproduire les débits d’un générateur de poudre de type SAG 410. Son intérêt est au contraire la génération à très faible débit, avec peu de matière disponible, dans une configuration de laboratoire simple.
4. Rôle du tamis : débit, désagglomération et granulométrie
Dans ce montage, le tamis joue plusieurs rôles simultanés : il retient la poudre lorsque l’EMS est à l’arrêt, répartit la matière sur une surface définie, transforme la vibration en débit de poudre et contribue à désagréger les amas avant l’introduction dans l’aérosol.
Pour une poudre fine déjà caractérisée, la granulométrie primaire de l’aérosol est celle de la poudre utilisée : le système ne crée pas de gouttelettes et n’impose donc pas une nouvelle taille par un mécanisme d’atomisation. Le tamis sert surtout à éliminer les gros amas et à stabiliser l’alimentation. Une maille en nylon d’environ 55 µm peut par exemple être très pratique avec des poudres beaucoup plus fines, car elle agit alors principalement comme outil de désagglomération / sécurisation du flux, et non comme définition de la taille cible.
5. Deux modes de mise en œuvre
| Mode | Principe | Intérêt principal |
|---|---|---|
| Dispersion directe | La poudre traverse le tamis et tombe dans une zone d’entraînement ou un volume d’essai. | Montage minimal, très petites quantités, essais exploratoires. |
| Avec injecteur | Le flux de poudre issu du tamis tombe dans un injecteur qui l’entraîne dans un courant d’air. | Transport plus défini vers une ligne d’aérosol ou un instrument. |
6. Configuration et approvisionnement
| Situation de départ | Équipement à prévoir |
|---|---|
| EMS 755 déjà disponible comme station de microtamisage | Conserver l’EMS 755, son boîtier et son pied ; ajouter le kit 755/D et le(s) tamis adapté(s) à la poudre. |
| Pas d’EMS 755 disponible | Prévoir l’EMS 755 avec boîtier de commande, le pied support, le kit 755/D et une sélection de tamis Ø 75 mm. |
L’intérêt économique et expérimental est particulièrement fort lorsqu’un laboratoire possède déjà l’EMS 755 : le même équipement est valorisé pour deux fonctions successives, microtamisage / préparation des fractions puis dosage de ces fractions pour la génération d’aérosol.
7. Mise en route — procédure de travail proposée
Cette séquence constitue une procédure de recherche à valider pour chaque poudre ; elle n’est pas une méthode normalisée.
| Étape | Action | But |
|---|---|---|
| 1 | Choisir un tamis adapté et le monter correctement dans la pince. | Éviter le passage d’amas grossiers et obtenir une alimentation reproductible. |
| 2 | Déposer une petite quantité connue de poudre sur le tamis. | Limiter la charge et permettre un bilan massique simple. |
| 3 | Démarrer à faible intensité, puis augmenter progressivement. | Identifier le seuil de mise en mouvement sans suralimenter le système. |
| 4 | Stabiliser le réglage et mesurer le débit par pesée / temps si nécessaire. | Associer un réglage d’intensité à un débit massique pour la poudre considérée. |
| 5 | Utiliser l’interrupteur pour arrêter / reprendre l’alimentation sans modifier le réglage. | Créer des séquences de génération reproductibles. |
| 6 | Caractériser l’aérosol en aval dans la configuration réelle d’essai. | Vérifier concentration, stabilité et distribution granulométrique. |
8. Exemple de montage de recherche TOPAS
Des essais TOPAS réalisés en juin 2026 illustrent l’utilisation de l’EMS 755 pour la génération de particules grossières. Dans le montage photographié, l’EMS 755 agite la poussière d’essai dans un récipient en verre, tandis qu’un LAP 323 effectue un prélèvement actif à travers le récipient et un filtre HEPA. Ce banc constitue un exemple de recherche ; il ne représente pas nécessairement la configuration mécanique finale du kit 755/D.
9. Positionnement par rapport au SAG 410
| Critère | EMS 755 + kit 755/D | SAG 410 |
|---|---|---|
| Principe | Passage dosé d’une poudre au travers d’un tamis vibré ; entraînement direct ou par injecteur. | Générateur de poudre dédié à l’aérosolisation. |
| Débit de poudre visé | Très faible, particulièrement adapté aux petites quantités. | Plus élevé ; appareil conçu pour la génération de poudre comme fonction principale. |
| Quantité de matière | Peut fonctionner avec de petites charges de poudre. | Plus approprié lorsqu’un débit ou une autonomie supérieurs sont nécessaires. |
| Granulométrie | Héritée de la poudre préparée ; le tamis contribue à la désagglomération. | Dépend de la poudre et des conditions de dispersion du générateur. |
| Atout spécifique | Réutilise une station de microtamisage déjà présente au laboratoire. | Solution dédiée, plus directement définie pour la génération d’aérosol sec. |
10. Domaine d’intérêt : poudres de référence PM2,5 / PM10
Le montage est particulièrement intéressant pour des poudres de référence fines, monomodales ou à distribution étroite, lorsque la quantité disponible est limitée. La possibilité de préparer une fraction par microtamisage, puis d’utiliser immédiatement le même équipement pour son dosage, réduit les manipulations et favorise une bonne maîtrise de la matière introduite.
Pour les applications PM2,5 / PM10, l’objectif peut être la génération d’un aérosol solide de référence pour la mise au point, la comparaison ou la vérification d’instruments. Une calibration métrologique traçable exige cependant la caractérisation indépendante du matériau, du débit, de la concentration et du diamètre équivalent pertinent pour l’instrument considéré.
11. Caractéristiques EMS 755 pertinentes
| Caractéristique | Valeur / information constructeur |
|---|---|
| Type de mouvement | Oscillation électromagnétique ; déplacement du porte-tamis principalement horizontal avec composante verticale. |
| Fréquence d’oscillation | 100 Hz |
| Réglage | Amplitude / intensité réglable par boîtier de commande. |
| Interruption / reprise | Interrupteur permettant l’arrêt et le redémarrage au même réglage d’intensité. |
| Tamis | Microsieves TOPAS et tamis métalliques Ø 75 mm. |
| Puissance consommée | < 100 W |
| Alimentation | 230 V AC, 50 Hz |
| Dimensions EMS | 70 × 140 × 270 mm |
| Dimensions boîtier | 180 × 70 × 130 mm |
| Dimensions pied | 480 × 200 × 320 mm |
| Masse EMS + boîtier | 3,1 kg |
| Masse du pied | 3,7 kg |
12. Limites, sécurité et statut du document
- Utiliser l’EMS 755 dans un environnement sec, à température ambiante et pression atmosphérique normales.
- Ne pas utiliser l’appareil en atmosphère explosible ou en forte humidité.
- Évaluer les risques toxicologiques et d’empoussièrement propres à la poudre ; prévoir confinement / aspiration / filtration HEPA lorsque nécessaire.
- Éviter la remise en suspension non contrôlée de poudres fines lors du chargement et du nettoyage.
- Pour toute comparaison quantitative, mesurer le débit massique par pesée et caractériser l’aérosol en aval du montage complet.
13. Références et documents de travail
EMS 755 TOPAS GmbH — Electromagnetic Sieve Vibrator EMS 755 — Instruction Manual. Le manuel décrit le microtamisage, l’utilisation comme disperseur de poudre sèche, la création d’un flux continu de poudre et la réalisation d’un débit massique constant vers des appareils d’analyse.
R&D 16.06.2026 TOPAS GmbH — EMS 755 for coarse particle generation. Présentation interne / de développement comprenant un exemple de montage avec LAP 323 et une distribution granulométrique d’exemple autour de 1,5 µm.
755/D Kit d’application EMS 755 / 755-D — dosage et dispersion de petites quantités de poudres fines. Configuration et procédure à consolider au fil des essais.