Présentation

Article

1 - MESURE DES PRESSIONS INSTATIONNAIRES EN MILIEU GAZEUX PAR LA VOIE OPTIQUE

2 - MESURE DE PRESSIONS INSTATIONNAIRES PAR CAPTEURS

3 - CAPTEURS À MEMBRANE

4 - CAPTEURS À ÉLÉMENT SENSIBLE

5 - ÉTALONNAGE DYNAMIQUE DES CAPTEURS

Article de référence | Réf : R2090 v2

Capteurs à élément sensible
Pressions rapidement variables

Auteur(s) : Jean-Claude GODEFROY

Date de publication : 10 juin 2000

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Auteur(s)

  • Jean-Claude GODEFROY : Ancien Chef de Subdivision, Direction de la Physique à l’ONERA L’auteur étant décédé avant l’impression de l’article, les épreuves ont été relues par Pierre TOUBOUL - Directeur du Département Mesures Physiques (DMPH) à l’ONERA

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

La nécessité de détecter des pressions rapidement variables est sans doute apparue au moment de la naissance de la téléphonie et, presque aussitôt, leur mesure s’est imposée pour la mise au point des premières machines thermiques. Les capteurs étudiés et développés pour la téléphonie étaient déjà des transducteurs de pression. Au fil du temps, la mesure des pressions rapidement variables (ou instationnaires) s’est étendue aux trois domaines : gaz, liquides et solides.

Il n’existe pas de frontière précise permettant de définir où s’arrêtent les pressions lentement variables et où commencent les pressions rapidement variables ; cependant il est admis que les phénomènes périodiques ayant une fréquence supérieure à quelques hertz peuvent déjà être considérés comme rapidement variables.

  • Les quelques exemples qui suivent illustrent le besoin constamment croissant d’augmenter la connaissance des fluctuations de pression.

  • Pour les gaz on peut citer :

    • en acoustique, la prise de son, l’étude des nuisances dues au bruit ;

    • en thermodynamique, l’étude des moteurs à explosion ou à combustion et des turbomachines ;

    • en aérodynamique, l’étude des phénomènes donnant naissance à des vibrations de structure ou des instabilités en mécanique du vol ;

    • en détonique, l’étude des explosifs.

  • Pour les liquides on citera :

    • en acoustique sous-marine, le sonar ;

    • en hydraulique, l’étude de la cavitation des hélices, l’étude des phénomènes transitoires dans les conduites d’eau ou de pétrole.

  • Pour les solides on peut citer l’étude des phénomènes transitoires créés par le passage des véhicules dans le sous-œuvre des routes, sur les supports des rails de chemin de fer et sur les appuis des ouvrages d’art.

On voit que la plupart des besoins se situent dans le domaine des fluides.

  • Actuellement, les mesures de pression sont le plus souvent effectuées à la paroi, en un point, et ne donnent que peu d’informations sur l’écoulement du fluide. Le souhait actuel est de pouvoir explorer l’écoulement sans le perturber.

Pour ce qui concerne l’écoulement lui-même, des moyens optiques, qui sont encore plus proches du laboratoire que du domaine industriel, sont en cours de développement pour l’analyse des trajectoires, des vitesses, des pressions et des températures qui caractérisent l’écoulement du fluide.

À la paroi, des peintures piézosensibles, permettent une vue d’ensemble des phénomènes. De telles peintures présentent, lorsqu’elles sont illuminées par un laser, un rendement de fluorescence qui est fonction de la pression d’oxygène.

Ces moyens, associés aux capteurs qui jouent le rôle de référence, concourent à la validation des modèles informatiques qui, à terme, contiendront l’ensemble des connaissances acquises.

  • Après un aperçu des possibilités offertes par les dispositifs optiques et du type de résultats obtenus, le présent article met l’accent sur la spécificité des capteurs de pression instationnaire (par rapport aux capteurs statiques) et sur le problème de leur étalonnage.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-r2090


Cet article fait partie de l’offre

Mesures physiques

(119 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

4. Capteurs à élément sensible

4.1 Généralités

Le paragraphe 3 décrit les capteurs à membrane pour lesquels une membrane est soumise aux vibrations forcées induites par les variations de pression ; ces capteurs diffèrent donc les uns des autres par la méthode utilisée pour transformer en signaux électriques les déformations de leur membrane.

Il convient de ranger dans la catégorie des capteurs à élément sensible tout capteur dans lequel un élément (quartz, verre, nickel, etc.) voit l’une de ses propriétés physiques (piézoélectricité, biréfringence, résistivité électrique, perméabilité magnétique, etc.) varier avec la déformation et la variation de pression.

On distingue les capteurs conventionnels discrets et les capteurs à structure mince qui sont généralement mis en place sur des profils de faible épaisseur.

  • Dans les capteurs conventionnels, une membrane séparatrice peut être disposée entre le milieu et l’élément sensible.

La membrane séparatrice transmet les variations de pression à l’élément sensible, mais peut altérer les propriétés dynamiques des capteurs.

  • Les capteurs constitués de films minces sont, le plus souvent, rapportés par collage sur le corps d’épreuve dont on souhaite ne pas modifier les caractéristique mécaniques.

  • Les capteurs en couches minces sont constitués de dépôts de matériaux superposés (couche isolante, électrodes, élément sensible) réalisés directement sur le corps d’épreuve par un procédé approprié (pulvérisation cathodique en atmosphère raréfiée, couches dites « épaisses » obtenues par sérigraphie au moyen de pâtes déposées au travers d’un masque et traitées thermiquement).

...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Mesures physiques

(119 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Capteurs à élément sensible
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BOUTIER (A.), ROYER (H.) -   Visualisations et mesures optiques en aérodynamique  -  . Techniques de l’Ingénieur. Traité Mesures et Contrôle. R 2 160, 1998.

  • (2) - MILES (R.), LEMPERT (W.) -   Two-dimensional measurement of density, velocity and temperature in turbulent high-speed air flows by UV Rayleigh scattering  -  . Appl. Phys. B 51, 1-7, 1990.

  • (3) - ATTAL (B.), DRUET (S.), BAILLY (R.), PEALAT (M.), TARAN (J.-P.) -   Techniques Raman d’études des écoulements et des flammes par Laser  -  . Spectra 2000. Vol. 7, n 54, 11-1979.

  • (4) - DRUET (S.), TARAN (J.-P.) -   Cars spectroscopy  -  . Progress in Quantum Electronics, vol. 7, no 1, 1981, p. 1-72.

  • (5) - GRISCH (F.), THURBER (M.C.), HANSON (R.K.) -   Mesure de Température par fluorescence induite par laser sur la molécule d’acétone  -  . Revue scientifique et technique de la défense, 1997, vol. 4, p. 51-60.

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Mesures physiques

(119 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS