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Thermomètres à fibre optique - Procédés de mesure

Article de référence | Réf : R2802 v1

Thermomètres à fibre optique avec contact

Auteur(s) : Pierre FERDINAND

Date de publication : 10 sept. 2003

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RÉSUMÉ

A contrario des pyromètres, les fibres optiques sont également utilisées dans des thermomètres avec contact. Dans ces capteurs de fibre optique (CFO), la fibre joue le rôle de transducteur et permet suivant sa répartition deux types de mesures : réparties ou distribuées. Cet article présente les principes et les fonctionnalités des capteurs thermiques, intrinsèques, qui utilisent la fibre optique comme transducteur, et extrinsèques en utilisant une autre technique pour la mesure de température.

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Auteur(s)

Pierre FERDINAND : Docteur d’État ès sciences - Chef de laboratoire au CEA-List, Direction de la Recherche Technologique, Centre d’Études de Saclay

INTRODUCTION

A contrario des pyromètres exploitant le flux IR collecté par la ou les fibres, il existe une seconde catégorie de capteurs à fibre optique (CFO) de température, souvent de type intrinsèque, pour lesquels la fibre joue le rôle de transducteur et pas seulement de canal de transmission. Ces capteurs, pour la plupart multiplexables en réseaux, nécessitent un contact thermique avec les zones à contrôler. On peut les scinder en deux grandes familles suivant le type de la mesure réalisée. Ce sont d’une part les mesures réparties, c’est-à-dire « en continu », qui fournissent un profil de la température le long de la fibre, et d’autre part les mesures distribuées, dont les architectures impliquent des points de mesure discrets reliés à un système de mesure unique, suivant diverses topologies de connexion.

Les principes présidant à la mesure de température par capteur à fibre optique font l’objet de l’article Thermomètres à fibre optique- Procédés de mesure .

Cet article traite des procédés de mesure avec contact. Les thermomètres sans contact (pyromètres) sont présentés dans l’article précédent Thermomètres à fibre optique sans contact : pyromètres . Ces méthodes sont comparées dans Thermomètres à fibre optique , véritable outil d’aide à la sélection.

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - FERDINAND (P.), DENAYROLLES (Y.), coll - Potentialités des capteurs distribués et des réseaux de Capteurs à Fibres Optiques à Électricité de France - . Congrès Mesucora 88, Paris, session no 13, pp. 45-78 (1988).
(2) - FERDINAND (P.), DENAYROLLES (Y.) - Les réseaux de Capteurs à Fibres Optiques : Principes et applications - . Congrès Mesucora 91, session no 2, Paris, pp. 31-71 (1991).
(3) - FERDINAND (P.) - Capteurs à Fibres Optiques et Réseaux associés - . Techniques et Documentation Lavoisier (1992).
(4) - FERDINAND (P.), MAGNE (S.), DEWYNTER-MARTY (V.), MARTINEZ (C.), ROUGEAULT (S.), BUGAUD (M.) - Applications of Bragg Grating Sensors in Europe (Applications des Capteurs à Réseaux de Bragg en Europe) - . Inter. Conf. on Optical Fiber Sensor OFS’12, Williamsburg, pp. 14-15 (1997).
(5) - Thermomètre à fibre optique : le thermomètre idéal ? - Mesures, pp. 53-57 (3 oct. 1983).
...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

ANNEXES

1 Sites Internet
2 Constructeurs et fabricants (Liste non exhaustive)

1 Sites Internet

Optoelectronic Industry and Technology Development Association (OITDA) http://www.oitda.or.jp

Lawrence Livermore National Laboratory (pyrométrie bicolore) http://www.llnl.gov

International Technology Research Institute, Optical Sensors Technology http://itri.loyola.edu/opto/c6_s3.htm

Business Communications Company, Fiber Optic Sensors http://www.buscom.com/instru/G116R.html

The International Society for optical engineering http://www.spie.org

Collected Papers of the International Conferences on Optical Fiber Sensors (OFS), 1983-1997. SPIE, OSA, LEOS (1999) http://www.spie.org/web/abstracts/pdfs/CDP01.pdf

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2 Constructeurs et fabricants (Liste non exhaustive)

Le tableau récapitule les principaux concepteurs et fabricants de CFO de température, ainsi que leurs distributeurs.

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - CAPTEURS INTRINSÈQUES RÉPARTIS ET DISTRIBUÉS

1.1 - Thermomètres répartis à effet Raman
1.2 - Thermomètres répartis à effet Brillouin
1.3 - Thermomètres distribués à réseaux de Bragg

2 - CAPTEURS EXTRINSÈQUES EN BOUT DE FIBRE

2.1 - Mesure par photoluminescence de terres rares
2.2 - Mesure par décroissance de fluorescence
2.3 - Mesure par micro-corps noir en bout de fibre
2.4 - Mesure par variation de la position spectrale des bandes d’absorption d’un semi-conducteur
2.5 - Mesure interférométrique par cavité Fabry-Perot
2.6 - Mesure par variation des pertes induites par microcourbures au sein des fibres optiques
2.7 - Optoalimentation et interrogation de capteurs traditionnels via la fibre optique