Gaussmètre

Le gaussmètre doit son nom à l'unité Gauss, avec laquelle la densité du flux magnétique peut être mesurée. Par conséquent, un gaussmetre est un instrument de mesure pour l'évaluation quantitative des champs magnétiques. L'unité de densité du flux magnétique correspondante au système international des unités SI est le Tesla, et non pas le Gauss. Un tesla correspond à un newton par ampère et mètre. Sachant que 10.000 Gauss correspondent aussi à un Tesla, la conversion entre le Gauss et le Tesla est très simple. De nombreux gaussmètres indiquent les deux unités, c'est pourquoi vous pouvez le trouver aussi sous le nom de mesureur de Tesla. L'intensité du champ magnétique peut se calculer à partir de la densité du flux magnétique, en se servant de la perméabilité magnétique et vice-versa. Ces deux valeurs peuvent être utilisées pour indiquer à quel point un champ magnétique est fort, ou son effet par rapport à d'autres champs magnétiques. Le rapport entre la densité du flux magnétique et l'intensité du champ magnétique est visible dans la formule suivante:
Densité du flux magnétique = intensité du champ magnétique * perméabilité magnétique

B = H * μ

Il faut savoir qu'aussi bien la densité du flux magnétique que l'intensité du champ magnétique sont directionnelles. L'intensité du champ magnétique est donnée en ampères par mètre. Certains gaussmètres peuvent aussi bien montrer la densité du flux magnétique que l'intensité du champ magnétique.

Le gaussmètre sert souvent à s'assurer que les personnes ne sont pas en danger à cause du rayonnement électromagnétique. Pour cela, des mesures sont effectuées dans les zones résidentielles, de travail ou dans d'autres espaces communs, puis, les valeurs produites sont comparées avec les valeurs limites de
- La Directrice de l'UE 2013/35/EU,
- La norme allemande Berufsgenossenschaftlichen DGU V Vorschrift 15 (BGV B11),
- La 26ª Ordonnance Fédérale allemande de Contrôle des Immissions (2ª BImSchV),
- L'Ordonnance allemande de Santé et de Sécurité Professionnelles concernant les Champs Electromagnétiques (EMFV 2016),
- Les directives de la Commission Internationale de Protection contre les Rayonnements Non Ionisants (ICNIRP),
- Dans 62233 (VDE 0700-366) "Méthodes de mesure des champs électromagnétiques des appareils électroménagers et analogues par rapport à l'exposition humaine".

Le gaussmètre sert aussi à de nombreuses mesures en lien avec l'utilisation technique des aimants. Un gaussmètre permet de déterminer, de façon précise et à répétition, la force du magnétisme des aimants permanents et des composantes ferromagnétiques, et donc, d'effectuer des mesures non destructives:
- De composants et de circuits magnétiques comme les bobines, les relais, les interrupteurs magnétiques
- Dans les haut-parleurs
- Dans les moteurs à courant continu et courant alternatif
- Pour la classification des aimants
- Pour les champs magnétiques résiduels, les champs de dispersion et de fuite.

Un gaussmètre peut déterminer si les effets des champs électromagnétiques statiques ou dynamiques affectent les dispositifs électroniques sur le lieu de montage.

Au moment de choisir un gaussmètre pour mesurer le rayonnement électromagnétique, il est nécessaire de déterminer d'abord le type de champs électromagnétiques à détecter. Il existe un gaussmètre qui ne mesure que les champs magnétiques statiques, un autre qui évalue les champs magnétiques statiques et de basse fréquence, et d'autres qui utilisent des capteurs supplémentaires pour mesurer simultanément les valeurs des champs électriques et les champs électromagnétiques de haute fréquence. D'autres gaussmètres peuvent mesurer les trois directions du champ magnétique séparément et afficher sur l'écran chacun des axes x, y, z, et les montrer aussi, vectoriellement additionnées comme une valeur effective.

Les critères de sélection suivants sont la plage de mesure et la résolution. Dans le cas d'un gaussmètre ayant plusieurs capteurs, vérifiez pour chacun d'entre eux, si la plage de mesure est adaptée à l'usage prévu. Par exemple, la valeur maximale de la densité du flux magnétique peut être de 2 Gauss (0,2 millitesla) ou de 30.000 Gauss (3 Tesla). Une valeur maximale plus élevée signifie généralement une résolution plus faible ou moins détaillée. Certains gaussmètres permettent à l'utilisateur de choisir plusieurs plages de mesure ou passent automatiquement à la plage de mesure adaptée.

Les unités de mesure affichées sur l'écran sont étroitement liées à la plage de mesure et à la résolution. Le gaussmètre montre généralement la valeur mesurée de la densité du flux magnétique aussi bien en Gauss qu'en Tesla. Cela facilite la comparaison avec les valeurs limites de différentes sources. En ce qui concerne les champs de haute fréquence, l'intensité est indiquée comme intensité de champ électrique en volts par mètre. L'intensité du champ magnétique est indiqué en ampères par mètre, et la puissance de rayonnement, en watts par mètre carré. Lorsqu'il faut mesurer plusieurs de ces valeurs, il serait intéressant que le gaussmètre permette de sélectionner ces unités au lieu d'avoir à convertir différentes unités.

La possibilité d'enregistrer et de transférer les valeurs à un ordinateur facilite l'analyse des valeurs mesurées. Pour les mesures continues, il faut utiliser un gaussmètre avec fonction d'enregistrement des données. Les alarmes visuelles ou sonores, qui s'activent lorsque les valeurs limites prédéfinies sont atteintes, sont utiles si le gaussmètre va à avertir les personnes lorsqu'elles se trouvent dans des zones potentiellement dangereuses.

Conformément au paragraphe 3 de l'article 6 et au paragraphe 1 de l'article 9 de la Directrice 89/391/CEE, l'employeur doit évaluer les risques sur le lieu de travail pour ses employés et adopter, si nécessaire, des mesures de protection. L'évaluation du risque doit aussi inclure l'exposition des travailleurs aux champs électromagnétiques. Pour cela, ces champs doivent être calculés ou mesurés. Aussi bien les gaussmètres que les mesureurs de champs électromagnétiques sont indiqués pour mesurer les champs magnétiques. Les valeurs limites d'exposition et les seuils d'activation des champs électromagnétiques sur le lieu de travail sont régulés, entre autres, dans la Directrice 2013/35 de l'UE et, pour l'Allemagne, dans l'Ordonnance de Santé et de Sécurité au Travail concernant les champs électromagnétiques (EMFV 2016) et dans le Règlement 15 de la DGUV. Ces valeurs limites et les seuils sont subdivisés en fonction des effets et des gammes de fréquence.

Les effets des champs électromagnétiques peuvent être divisés en effets directs et indirects.
Les effets indirects des champs électromagnétiques sont, par exemple:
- L'influence des dispositifs médicaux implantés, comme les pacemakers, les défibrillateurs et les pompes à insuline.
- Courants de contact,
- Déclenchement de dispositifs électriques de démarrage,
- Incendies et explosions causées par des étincelles,
- Effet de déclenchement d'objets ferromagnétiques dans des champs magnétiques intenses.

Les détails sur les dangers pour les personnes ayant des implants actifs ou passifs se trouvent dans le Rapport de Recherche 451 du Groupe de Travail EMF du Ministère Fédéral du Travail et des Affaires Sociales allemand, entre autres.

Les effets directs des champs électromagnétiques de haute fréquence vont de l'échauffement des tissus corporels aux brûlures et autres dommages dans les tissus. Les champs statiques et de basse fréquence avec des fréquences jusqu'à 100 Hz provoquent, entre autres:
- Sensibilité à la lumière dans la rétine,
- Goût métallique dans la bouche,
- Contractions musculaires incontrôlées,
- Nausées,
- Vertige.

Pour éviter ces effets dangereux, l'exposition électromagnétique est mesurée avec un gaussmètre ou un mesureur de champs électromagnétiques et est comparée avec les valeurs limites spécifiées. Une distinction est faite entre les valeurs limites d'exposition et les seuils d’activation.
Les valeurs limites d'exposition, qui ne doivent pas être dépassées, ont été définies sur la base des effets aigus scientifiquement vérifiés. Les valeurs limites d'exposition font référence aux niveaux maximum dans le corps. Les valeurs limites des effets sensoriels ont pour objet de limiter les perturbations temporelles de la perception sensorielle y et les légers changements dans la fonction cérébrale. En outre, les valeurs limites des effets sur la santé-causés par l'échauffement ou la stimulation électrique des nerfs et du tissu musculaire- sont prises en considération séparément.

Des seuils d'activation ont été définis pour qu'il ne soit pas nécessaire d'effectuer des mesures dans les corps exposés au rayonnement, afin d'évaluer les risques. En revanche, la force du champ externe qui cause le rayonnement est mesurée et évaluée. Dans le cas de l'exposition aux champs électriques, certaines mesures de protection et de prévention sont requises si le seuil d’activation inférieur ou supérieur est dépassé. Dans le cas des champs magnétiques, le niveau d'activation inférieur est appliqué aux effets sensoriels et le niveau d'activation supérieur aux effets sur la santé.

Non seulement les travailleurs doivent être protégés des dangers du rayonnement électromagnétique. Dans la République Fédérale d'Allemagne, la vingt-sixième Ordonnance pour l'application de la Loi Fédérale de Contrôle des Emissions (Ordonnance sur les champs électromagnétiques - 26 BImSchV) régule les restrictions à la construction et au fonctionnement des installations permanentes de haute et basse fréquence et des installations de courant continu avec une tension nominale de 2 kilovolts ou plus. Cette Ordonnance sert à protéger les personnes en général, le voisinage et l'environnement, des effets nocifs des champs électriques, magnétiques et électromagnétiques. Les champs électromagnétiques avec des fréquences de 100.000 Hz à 300 GHz sont dits à haute fréquence. La force de ces champs est déterminée par un gaussmètre adapté, en mesurant soit la force du champ électrique soit la force du champ magnétique. Sachant que les deux intensités de champ s'influencent mutuellement, il n'est pas nécessaire de mesurer l'autre, il suffit de la déterminer à partir de la force déjà mesurée. Les champs électromagnétiques à haute fréquence se propagent à la vitesse de la lumière, et réduisent leur intensité de champ avec le carré de la distance. Cela signifie que, lorsque la distance à la source de rayonnement augmente jusqu'à trois fois la distance, l'intensité de champ diminue jusqu'à un neuvième de la valeur précédente. S'il existe la possibilité de déplacer le lieu de travail ou la localisation de la source de rayonnement, on peut utiliser un gaussmètre adapté pour déterminer, facilement, dans quelles zones les valeurs limites recommandées sont diminuées.