Author: Serge ArtigaudPublisher:
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Languages : fr
Pages : 446
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Réseau de capteurs de température à fibre optique
Author: Serge ArtigaudEtude d'un réseau de capteurs de température par pyrométrie à deux couleurs sur fibre optique
Author: Roger LANGLADEThermometres a Fibre Optique
Author: Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
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Languages : en
Pages : 7
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Développement d'un capteur à fibre optique à base de réseaux de Bragg superposés de courtes et de longues périodes
Author: Sébastien TriolletPublisher:
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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]
Contribution à l'optimisation des mesures de température et de déformations par capteur à fibre optique à réseau de Bragg
Author: Mustafa DemirelPublisher:
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Languages : fr
Pages : 257
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Dans une première partie, nous rappelons que les procédés de fabrication de matériaux composites peuvent être suivis avec l'emploi de capteurs à fibre optique à réseau de Bragg (FBG) mesurant la température et la déformation in situ au coeur des matériaux. Dans une seconde partie, nous détaillons le principe et la physique du capteur FBG ainsi que ses différentes sensibilités. La métrologie du capteur FBG est traitée dans le but d'optimiser les incertitudes de mesure associées. Celles-ci interviennent à différents niveaux de la chaîne d'acquisition : au niveau du matériel d'interrogation, du traitement du spectre acquis, ou de l'étalonnage. Pour améliorer le traitement du spectre brut du FBG, nous évaluons les incertitudes découlant de l'échantillonnage, des conditions d'acquisition et des méthodes de recherche ou des modèles mathématiques d'ajustement. Concernant l'étalonnage, un banc de micro-traction mécanique de fibre optique et thermique a été réalisé dans le but d'étalonner les capteurs. Des spécificités du capteur comme la non-linéarité des réponses, la sensibilité croisée et la dérive thermique sont abordées. Puis, nous présentons ce qui est observé lorsque la fibre est introduite dans le matériau par rapport à l'arrangement des capteurs dans l'environnement de composite. L'intrusivité de la fibre optique sera évaluée en fonction de plusieurs paramètres en vue d'être réduite. Il est également question du découplage de la température et de la déformation car le capteur est sensible aux deux grandeurs. Une revue documentée des différentes techniques de la littérature est proposée. Parmi les techniques de découplage, deux sont retenues : celle qui combine un thermocouple et un FBG, et celle basée sur des réseaux de différentes longueurs d'onde superposés sur une même fibre. Le capteur FBG est appliqué au suivi déformation/température lors de la cuisson de résines époxydes utilisées dans les composites. Enfin, les capteurs FBG sont introduits dans le procédé de fabrication de composite à infusion de résine LRI (Liquid Resin Infusion) afin de suivre les cycles de températures et de déformations au cours de la cuisson. La dernière partie traite de la mesure de Gradient de température ou de déformation à partir de la réponse complète du capteur de Bragg. Une méthode d'identification de gradient s'inspirant de la méthode directe dite de T-Matrix permettant de simuler les spectres est proposée. Après avoir validé la méthode de chemin inverse sur des cas purement numériques, l'identification des gradients est testée sur des moyens expérimentaux permettant d'appliquer un gradient thermique ou mécanique au capteur FBG.
Mesure répartie de température et de déformations par diffusion Brillouin
Author: Vincent LanticqPublisher:
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Languages : fr
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Le contrôle de la santé des structures (SHM pour Structural Health Monitoring), discipline inventée par les hommes du génie aéronautique, est un sujet de recherche de plus en plus intense dans le domaine du génie civil. A l'image du système nerveux pour le corps humain, un réseau de capteur de plus en plus dense est utilisé pour détecter et évaluer l'endommagement de ces structures. A ce titre les capteurs à fibres optiques(CFO), ont profité de l'essor des télécommunications pour offrir des solutions novatrices aux industriels. Parmi eux, les CFO répartis, dont une simple fibre constitue l'élément sensible, apportent une véritable rupture technologique, en éliminant de facto toute zone morte inter-capteur et en offrant une capacité de multiplexage inédite. L'objet de ce travail, réalisé dans le cadre d'un partenariat entre EDF R&D, le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, et Télécom-Paristech, est l'étude des CFO répartis utilisant la diffusion Brillouin pour la mesure de température et de déformation, en vue de l'instrumentation de structures du génie civil. Les sujet s'étend de l'étude du phénomène physique dans la fibre optique jusqu'à celle de son introduction dans de grandes structures du génie civil (bâtiments, digues, ponts, etc.). Ces travaux théoriques et expérimentaux, concluent notamment sur la possibilité de séparer l'influence de la température de celle de la déformation dans ces capteurs grâce à une seule et même fibre. Enfin, des résultats obtenus lors d'expériences de terrain qui mettent en évidence les difficultés caractéristiques rencontrées avec ce type d'instrumentation
Réseau à fibres optiques de capteurs intelligents et optoalimentés
Author: Françoise NauveladePublisher:
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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
Reseaux de Capteurs a Fibres Optiques
Author: Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 22
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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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Développement d’une nouvelle méthode de mesure simultanée du flux thermique et de la température moyenne à l’aide de nouveaux capteurs à fibre optique et de nouveaux réseaux LPG
Author: N'Guessan Guy Marcel KoffiPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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