Author: Nicolas KatcharovPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Book Description
Capteurs et reseaux a capteurs a fibres optiques pour applications gazieres
Author: Nicolas KatcharovCapteurs et réseaux de capteurs à fibres optiques pour applications gazières
Author: Nicolas KatcharovPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 282
Book Description
LES RESEAUX DE CAPTEURS A FIBRE OPTIQUE SONT PARTICULIEREMENT AVANTAGEUX POUR DES APPLICATIONS DANS DES MILIEUX EXPLOSIFS TELS QUE LES SITES DE PRODUCTION ET DE STOCKAGE ET LES INSTALLATIONS DE TRANSPORT GAZIERS ET PETROLIERS. JUSQU'A PRESENT, LA DETECTION DE GAZ PAR VOIE OPTIQUE EST DANS LA MAJORITE DES CAS REALISEE PAR SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION. LES CAPTEURS EXTRINSEQUES UTILISANT CETTE TECHNIQUE PRESENTENT DES PERTES D'INSERTION IMPORTANTES, CE QUI LIMITE LEUR UTILISATION SUR DES GRANDES DISTANCES. CETTE THESE ETUDIE UNE AUTRE TECHNIQUE UTILISANT UN POLYMERE SPECIFIQUE DONT L'INDICE DE REFRACTION VARIE EN PRESENCE DE GAZ HYDROCARBURES. LA GAINE OPTIQUE DE LA FIBRE EST REMPLACEE PAR CE POLYMERE. LES CAPTEURS INTRINSEQUES COMPORTANT UN MIROIR FIBRE OU UN RESEAU DE BRAGG FAIBLEMENT REFLECTIF SONT INTERROGES PAR REFLECTOMETRE OPTIQUE TEMPOREL (OTDR). LE RAPPORT CONTIENT DES SIMULATIONS NUMERIQUES, DES DETAILS SUR LA FABRICATION ET DES RESULTATS EXPERIMENTAUX CONCERNANT LE COMPORTEMENT DES CAPTEURS ET DU RESEAU DE CAPTEURS AINSI REALISES
Reseaux de capteurs a fibres optiques
Author: Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 24
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Capteurs à fibres optiques et réseaux associés
Author: Pierre FerdinandPublisher:
ISBN: 9782852067813
Category :
Languages : fr
Pages : 251
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Capteurs à fibres optiques pour l'industrie, la médecine et les applications scientifiques et technologiques
Author: Sylvain MagnePublisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 120
Book Description
Les CFO donnent accès à des mesures de température, déformation, déplacement, pression, courant, inclinaison, dose de radiation, concentrations (gaz, liquide, ...), indice de réfraction, etc. Ils sont petits, légers, adaptés à des endroits difficiles d’accès (capteur passif, sans alimentation électrique locale) et permettent de couvrir des distances importantes (plusieurs dizaines de kilomètres, voire plus). Les CFO sont placés en réseau (RCFO) selon une topologie reconfigurable (série, parallèle, etc.). Un système de détection mutualisé, déporté en un lieu sûr, enregistre alors toutes les données multipoints et multiparamètres du RCFO, en temps réel si besoin est. Contrairement à une idée reçue commune, les CFO ne sont pas plus fragiles que les capteurs traditionnels (électriques) sitôt qu'ils sont convenablement dimensionnés. A contrario, les CFO ont longtemps été commercialisés sur des marchés de niche correspondant à des applications de métrologie particulièrement exigeantes pour lesquelles les capteurs traditionnels ne présentent pas une fiabilité satisfaisante (e.g. très haute température, fortes perturbations électromagnétiques, transparence aux radiations, dose élevée). Suite à l'explosion de la bulle spéculative des télécoms en 2001, le marché est de nouveau en forte croissance depuis 2004-2005 (surtout pour les capteurs répartis) et concerne principalement les secteurs de la sécurité, des structures intelligentes et de la production d'énergie (gaz, production pétrolière, réseaux d'électricité etc.). L'essentiel de mon travail au LMO depuis ma thèse a porté sur la métrologie par réseaux de Bragg et par OSL. J'illustrerai ma présentation par des projets applicatifs menés dans des domaines aussi divers que le génie civil, la sureté nucléaire, la production pétrolière, la surveillance des structures et la médecine et celle-ci donnera lieu à une discussion sur les perspectives offertes par ces procédés de métrologie en constante évolution.
Réseaux de capteurs à fibres optiques - Applications
Author: FerdinandCapteurs a Fibres Optiques a Reseaux de Bragg
Author: Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 24
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Réseau à fibres optiques de capteurs intelligents et optoalimentés
Author: Françoise NauveladePublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 252
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UN RESEAU DE CAPTEURS DANS LEQUEL LES FIBRES OPTIQUES ASSURENT LE TRANSFERT DE L'ENERGIE ET DE L'INFORMATION EST PRATIQUEMENT INSENSIBLE A UN ENVIRONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE AGRESSIF. A CET AVANTAGE DU RESEAU FIBRE IL FAUT ALLIER LES QUALITES DE CAPTEURS INTELLIGENTS CAPABLES DE TRANSFORMER LES GRANDEURS MESUREES EN VALEURS EXPLOITABLES ET REALISER CERTAINES FONCTIONS D'AUTODIAGNOSTIC. CES PERFORMANCES SONT DIFFICILES A CONCILIER AVEC UNE FAIBLE CONSOMMATION D'ENERGIE QU'IMPOSE L'OPTOALIMENTATION. AINSI L'INTRODUCTION DES FIBRES OPTIQUES EXIGE L'OPTIMISATION DE TROIS POINTS ESSENTIELS: LE RENDEMENT DE LA CONVERSION OPTOELECTRIQUE, LES PERTES OPTIQUES DANS LES LIGNES DE TRANSMISSION, LA CONSOMMATION D'ENERGIE DES CAPTEURS. CETTE ETUDE COMPREND LA FAISABILITE D'UN RESEAU DE VINGT CAPTEURS DE PRESSION ET TEMPERATURE, INTELLIGENTS, OPTOALIMENTES, ET LA REALISATION D'UN PROTOTYPE DE RESEAU A TROIS CAPTEURS. LA STRUCTURE DE RESEAU ADOPTEE UTILISE DEUX FIBRES, L'UNE POUR LE TRANSFERT UNIDIRECTIONNEL DE L'ENERGIE VERS LES CAPTEURS, L'AUTRE POUR LES TRANSMISSIONS D'ADRESSES ET DE DONNEES EN MODE SEMI-DUPLEX. L'ENSEMBLE EST GERE DEPUIS UNE STATION CENTRALE (SC). LA CONVERSION OPTOELECTRIQUE EST REALISEE PAR DES CELLULES PHOTOVOLTAIQUES SELON UNE DISPOSITION ORIGINALE. UN SEMICONTROLEUR CALCULE P ET T POUR CHAQUE CAPTEUR
ETUDE DE DEUX CAPTEURS A FIBRE OPTIQUE POUR LE CONTROLE DE STRUCTURES
Author: BERTRAND.. NOHARETPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 141
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LE TRAVAIL DECRIT DANS CE MEMOIRE ANALYSE CERTAINES PERSPECTIVES OFFERTES PAR LES FIBRES OPTIQUES POUR LE CONTROLE DE DEFORMATIONS DE STRUCTURES. LE CONCEPT DE STRUCTURE INSTRUMENTEE EST ETUDIE, NOTAMMENT A TRAVERS LES NOTIONS DE CONDITIONNEMENT DU CAPTEUR PAR RAPPORT A LA STRUCTURE, DE TRANSFERT DES CONTRAINTES DE LA STRUCTURE AU CAPTEUR, ET DE MESURE SIMULTANEE DE PLUSIEURS PARAMETRES EXTERIEURS (CONTRAINTES, TEMPERATURE). PARALLELEMENT, LES POTENTIALITES DE DIFFERENTES METHODES INTERFEROMETRIQUES APPLIQUEES AUX CAPTEURS A FIBRES OPTIQUES SONT COMPAREES, OFFRANT UN EVENTAIL DE TECHNIQUES DISPONIBLES AUX SENSIBILITES OPTIMISEES POUR DIVERSES APPLICATIONS. POUR REPONDRE A UN REEL BESOIN DE L'INDUSTRIE AERONAUTIQUE, UN SYSTEME DE DETECTION D'IMPACTS SUR DES STRUCTURES COMPOSITES MULTICOUCHES EST PRESENTE, BASE SUR L'UTILISATION CONJOINTE DE L'INTERFEROMETRIE EN LUMIERE BLANCHE ET DE FIBRES OPTIQUES BIREGRIGENTES POUR LA MESURE DE CONTRAINTES RESIDUELLES INDUITES APRES IMPACT. LA REALISATION D'UN IMPACT SUR UNE STRUCTURE COMPOSITE PRODUIT UN COUPLAGE D'ENERGIE ENTRE LES MODES PROPRES DE POLARISATION DE LA FIBRE OPTIQUE INSEREE DANS LA STRUCTURE. LA LOCALISATION ET L'INTENSITE DU COUPLAGE SONT MESUREES A L'AIDE D'UN INTERFEROMETRE DE LECTURE PLACE EN SERIE. UNE ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DU PHENOMENE DE TRANSDUCTION PERMET D'APPREHENDER LES LIMITATIONS DU SYSTEME, DE COMPARER LES PERFORMANCES DE PLUSIEURS FIBRES BIREFRIGENTES ET D'ORIENTER LE CHOIX DE FIBRE OPTIQUE VERS LA FIBRE FASE (FIBRE A STRUCTURES EVIDEES). LES PERFORMANCES EXPERIMENTALES OBTENUES POUR LA DETECTION D'IMPACTS SUR PLUSIEURS STRUCTURES INSTRUMENTEES CONFIRMENT LES POTENTIALITES DE CE TYPE DE CAPTEUR POUR LA DETECTION D'ENDOMMAGEMENTS INDUITS SUR DES STRUCTURES COMPOSITES PAR L'OCCURENCE D'IMPACTS. UN DEUXIEME SYSTEME CAPTEUR, APPLIQUE A LA MESURE DE DEFORMATIONS LONGITUDINALES DE STRUCTURES LINEAIRES DU GENIE CIVIL (BARRES D'ANCRAGE ET CABLES DE SUSPENSION), EST PROPOSE A PARTIR DE LA METHODE DE MODULATION DE SOUS-PORTEUSE OPTIQUE. L'ELONGATION D'UNE STRUCTURE INSTRUMENTEE PAR UNE FIBRE MONOMODE PROTEGEE PAR UN REVETEMENT COMPOSITE ROBUSTE EST CONTROLEE A PARTIR DE LA MESURE DU DEPHASAGE D'UN SIGNAL MICRO-ONDE DE MODULATION DE L'ONDE OPTIQUE GUIDEE PAR LA FIBRE OPTIQUE. LA FREQUENCE DE MODULATION (ICI 1 GHZ) EST CHOISIE EN FONCTION DE LA RESOLUTION ET DE L'ETENDUE DE MESURE SOUHAITEES. LA PROTECTION COMPOSITE DE LA FIBRE OPTIQUE, OBTENUE PAR PULTRUSION, FACILITE LA MANIPULATION DU CAPTEUR ET PERMET SON UTILISATION EN MILIEU SEVERE, TOUT EN N'ALTERANT PAS LA SENSIBILITE DE LA FIBRE OPTIQUE A UNE ELONGATION. L'INFLUENCE DES VARIATIONS DE TEMPERATURE EST MINIMISEE PAR L'EMPLOI D'UNE DEUXIEME FIBRE OPTIQUE LAISSEE LIBRE DANS LA PROTECTION COMPOSITE. UN SYSTEME COMPACT DE MESURE (RACK 19'') EST EVALUE DANS UN ENVIRONNEMENT DE LABORATOIRE AINSI QUE SUR SITE INDUSTRIEL OU LE CAPTEUR INSTRUMENTE DES CABLES SOUMIS A DES CONTRAINTES REPRESENTATIVES DE LEURS CONDITIONS NORMALES D'UTILISATION. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX DEMONTRENT L'INTERET DE LA PROTECTION COMPOSITE ET DE LA METHODE DE MESURE POUR PLUSIEURS APPLICATIONS DU GENIE CIVIL
Développement d'un capteur à fibre optique à base de réseaux de Bragg superposés de courtes et de longues périodes
Author: Sébastien TriolletPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 225
Book Description
[Les capteurs à fibres optiques présentent des qualités intéressantes en termes de tailles et de poids relativement faibles qui permettent de réduire l'intrusivité du capteur dans le matériau (ou dans la structure composite). Ils sont également insensibles aux perturbations électromagnétiques, stables et durables dans le temps, mais aussi sensibles à plusieurs sollicitations comme la température, la déformation et la pression, d'où un besoin essentiel de les discriminer. Parmi eux on distingue les réseaux de Bragg : ceux à courtes périodes (FBG : Fiber Bragg Grating) et ceux à longues périodes (LPG : Long Period Grating). Le travail de thèse reporté dans ce manuscrit, traite du développement d'un capteur à fibre optique basé sur la superposition d'un LPG et d'un FBG afin de mesurer et de discriminer la température et la déformation. De nombreuses approches sont proposées dans la littérature afin de découpler ces deux sollicitations cependant elles ne permettent pas forcément une utilisation en conditions réelles de mesures. C'est pourquoi nous introduisons la notion d'efficacité de découplage avec le paramètre E qui permet de comparer toutes ces approches et met en évidence un très bon potentiel pour la structure à base de réseaux superposés LPG/FBG. La mise en œuvre d'un tel composant est décrite dans ce manuscrit et consiste à inscrire initialement le LPG puis le FBG au même endroit et sur toute la longueur du LPG. De plus ce type de structure permet un multiplexage qui, bien que faible, est néanmoins possible. Les étalonnages en température et en déformation du capteur ont permis de mettre en évidence une erreur de l'ordre de 2% sur la sensibilité à la température et de 3% sur la sensibilité à la déformation, ce qui conduit à une erreur sur l'estimation de la température et de la déformation mesurée de l'ordre de 0.3°C et 3 microdef. Dans un souci applicatif, le capteur à base de réseaux de Bragg superposés est tout d'abord utilisé pour instrumenter une structure métallique soumise simultanément à une variation de température et de déformation. Les valeurs mesurées présentent une incertitude maximale de 0.4°C pour la température et de 3 me pour la déformation ce qui permet de valider notre composant pour le contrôle et la surveillance de structures métalliques. La seconde application étudiée est relative à l'instrumentation de pièces composites stratifiées de type verre/époxy pour le suivi de procédés d'élaboration par voie liquide : VARTM (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) et LRI (Liquid Resin Infusion), pour lesquels l'évolution de la température et de la déformation au cours du procédé est suivie par le capteur à base de réseaux de Bragg superposés LPG/FBG. Des mesures diélectriques (DEA) sont également réalisées au cours de ces procédés et permettent la comparaison et la validation de nos résultats]