Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les fluxmètres thermiques, jusqu'ici réservés à un usage en laboratoire, commencent à être aussi utilisés dans l'industrie. Cet article décrit les différents types de fluxmètres : à gradient, à inertie et à dissipation. Puis il détaille les principes d'étalonnage et les perturbations introduites par les fluxmètres dans l'environnement mesuré. Il conclut en présentant les principales applications industrielles de ces équipements de mesure.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre THUREAU : Professeur des Universités - Président honoraire de la Société française des thermiciens SFT
INTRODUCTION
L’emploi des fluxmètres thermiques qui était resté jusqu’à maintenant du domaine du laboratoire (car certaines versions supposent une mise en place partiellement intrusive pour les parois qui les reçoivent), commence à se répandre dans des applications industrielles.
Pour les versions de contact, les dimensions proposées, notamment les épaisseurs, risquent de perturber le transfert de chaleur précisément là où l’on se propose de le mesurer ; de plus, la nécessité d’étalonner et de contrôler fréquemment chaque fluxmètre, dont les caractéristiques sont souvent instables, tempère la confiance que l’on serait en droit de placer dans un capteur.
La transposition des techniques de la micro‐électronique à la réalisation des fluxmètres devrait faire tomber ces principales critiques, en offrant des capteurs particulièrement sensibles et discrets. En outre, partout où l’on se propose de réguler la température d’une enceinte, le fluxmètre peut souvent délivrer un signal amont par rapport à la température, la modification de température étant la conséquence d’une modification du flux.
La miniaturisation, favorable aux études fines de transfert de chaleur, et l’application aux régulations de température, devraient rapidement banaliser l’emploi de ce type de capteurs thermiques.
Les applications principales sont : étude des matériaux, régulation de température de locaux, surveillance de cuisson, contrôle thermique non destructif, mesures de pertes thermiques.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1988 par Pierre THUREAU
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Applications7. Pyranomètres
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Les pyranomètres [8] sont des dispositifs destinés à mesurer le rayonnement solaire global, rayonnement reçu sur une surface plane généralement horizontale, à partir d’un angle solide de 2 π stéradians, ou le rayonnement solaire diffus, reçu sur une même surface, en provenance de tout l’hémisphère, à l’exception de l’angle solide limité au disque solaire.
Pour mesurer le rayonnement diffus, on utilise un pyranomètre muni d’un écran permettant d’occulter le disque solaire (bande ou disque). Certains dispositifs mesurent l’exposition énergétique, par intégration de l’éclairement. L’éclairement est donné en W · m–2, l’exposition en W · h· m–2 ou J · m–2 pour une durée définie.
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Les récepteurs : on utilise généralement des thermopiles recouvertes d’une peinture noire absorbant également toutes les longueurs d’onde du spectre solaire (généralement de 0,3 à 3 µm).
Les couples thermoélectriques, généralement disposés en étoile, ont pour soudure chaude la surface noircie, isolée thermiquement au centre, et pour soudure froide une couronne à la température du socle.
Une variante consiste à utiliser l’écart de température existant entre deux surfaces coplanaires de pouvoirs absorbants nettement différents pour le rayonnement solaire (thermopiles de type noir et blanc).
Le récepteur est abrité par une ou deux coupelles de verre le protégeant de la pluie et des poussières et réduisant les échanges parasites par convection et rayonnement avec l’atmosphère.
On utilise également, avec une moindre précision, des récepteurs du type photoélectrique, qui présentent une détectivité marquée vis‐à‐vis des longueurs d’onde du spectre solaire, ce qui suppose des corrections souvent importantes.
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Pyranomètres
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GODEFROY (J.C.),, PORTAT (M.) - * - ONERA, T.P. 23 (1984).
-
(2) - RAVALITERA, BOUTNUIT,, THERY (P.) - * - Société française des thermiciens, mars 1981.
-
(3) - PONCIN (H.) - Thermocinétique impulsionnelle et mesure de la diffusivité thermique. - Chiron Paris (1978).
-
(4) - BRUNJAIL (C.) - * - Société française des thermiciens, mars 1981.
-
(5) - GARDON (R.) - A transducer for the mesurment of heat flow rate. - J. Heat Transfert (USA), p. 396, nov. 1960.
-
(6) - CORDIER (H.) - Une nouvelle méthode de mesure de coefficients locaux de convection. - NT 73, PST Ministère de l’Air (1958).
-
...
ANNEXES
(liste non exhaustive)
HAUT DE PAGE
FGP Instrumentation : http://www.fgp-instrumentation.com
HAUT DE PAGE1.2 Fluxmètres à gradient tangentiel
Cicorel SA
HAUT DE PAGE1.3 Capteurs de flux thermique
Captec Entreprise : http://www.captec.fr
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