Action GT1-2 : Outils d information

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Raymond Bourgeois
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1 GROUPE DE TRAVAIL N 1 (GT1) CORPUS TECHNOLOGIQUE DE LA SURVEILLANCE OPERATIONNELLE Action GT1-2 : Outils d information 5 Fév 200 S.PIOT SITES SAS 1

2 BUT DU GT1-2: RECENSER LES OUTILS D INFORMATION Capteurs Acquitions Critères d appréciation pour un prescripteur 5 Fév 200 S.PIOT SITES SAS 2

3 CAPTEURS Constitution d une liste de capteur pertinents Constitution des critères d appréciation Rédaction des fiches 5 Fév 200 S.PIOT SITES SAS 3

4 Jauges de déformation électriques Type de mesure Statique, dynamique lente et rapide Les jauges de déformation les plus couramment utilisées se composent d'un film métallique mince déposé sur une feuille plastique non conductrice. Deux pattes permettent la connexion au système de conditionnement. Le principe de fonctionnement est basé sur le rapport entre la résistance du conducteur et son Photogrammétrie changement de longueur. Ces jauges sont disponibles dans un 1 Principe de mesure certain nombre de modèles et de configurations pour des mesures de déformation intérieures et extérieures. Les jauges de déformation collées sont appropriées aux mesures de courte durée ou pour de la surveillance intermittente de déformation Type de mesure changeant rapidement Statique, dynamique avec le temps. lente De ces déformations, les contraintes se déduisent selon le type de jauge employée (unidirectionnelle, bidirection-nelle, rosette, chaînette). 34 fiches rédigées relecture en cours 2 Rapport d'intégration 3: mesure locale Accéléromètre piézoélectrique 3 Intégrabilité 3: faible : temps important de mise en place des jauges Type de mesure Dynamique rapide 4 Exploitabilité 2 : composé 1 Photogrammétrie Cette technique est basée sur les mesures qui sont réalisées sur la base de clichés argentique ou numérique. 5 Acquisition 1: répandu 6 Résolution <0,005% 7 Etendue ±5% 2 Rapport d'intégration 3 Intégrabilité Ces capteurs reposent sur l'effet piezoélectrique: un cristal de quartz ou un matériau céramique 1 : Ces mesures sont globales car elles permettent d'appréhender l'ensemble d'un objet tout en produit sous l'effet d'une déformation une charge électrique. Si la déformation du cristal reste se plaçant dans un référentiel extérieur à celui-ci. 1 Principe de mesure dans le domaine élastique, la charge électrique produite est donc proportionnelle à la force extérieure appliquée. La masse sismique est connectée à l'élément sensible piézoélectrique, produisant une force lorsqu'elle est soumise à des accélérations. 3 : La photogrammétrie nécessite la pose de quelques cibles de référence Rapport 2 sur ou a proximité de l'objet d'intégration 3: mesure locale : la taille et le poids des accéléromètres piézoélectriques diffèrent énormément d'un capteur à un autre, jusqu'à 60 mm de largeur, 80 mm de hauteur et 1 kg de poids. La taille et la dimension, sauf cas particuliers, ne constituent pas un problème généralement dans les applications en génie civil. 8 Bande de fréquence 0 à...mhz -30 à 40 C 4 Exploitabilité 3 : Les traitements et contrôles des données sont élaborés 3 Intégrabilité 3: faible 4 Exploitabilité 1: immédiat: déploiement rapide en raison de la facilité de montage 10 Support Stabilité à long 11 Les jauges de déformation sont liées à l'élément par collage (ou soudage parfois) assurant le transfert de la déformation de l'élément 5 à la jauge. Acquisition La surface doit donc 3: Les être acquisitions préparée avec sont soin ponctuelles ou sur système d'acquisition spécifique pour permettre une bonne adhérence. La colle est la plupart du temps de type cyanoacylate. 5 Acquisition 1: répandu : alimentation externe et PC avec carte d'acquisition interne ou système d'acquisition externe et logiciel de configuration Les jauges de déformation soumises à des chargements cycliques exhibent des comportements hystérétiques dont l'amplitude dépend de la jauge elle-même mais également de la colle. Ces cycles de déformation peuvent affecter la fiabilité à long de la jauge (fatigue) et sa 6 Résolution 10-3 à 10-5 de la taille de l'objet stabilité. 6 Résolution > 10-5 m/s 2 7 Etendue Quelques décimètres à plusieurs centaines de mètres 7 Etendue 5 à 500 m/s 2 (pic à pic) 8 Bande de fréquence 0,1 à 1kHz 8 Bande de fréquence 1-2-3: mesures discontinues, statiques, dynamiques (vidéogrammétrie) -50 à +100 C -40 C à + 60 C 10 Support Montage par vis pour la surveillance à long Montage adhésif ou magnétique pour la surveillance à court 11 Stabilité à long Pour la surveillance continue du comportement vibratoire d'ouvrages, il est recommandé de réaliser une calibration tous les 5 ans. 12 Fiabilité à long En raison du scellement des capteurs lors de leur fabrication, humidité et poussière ne constituent pas de problème. C'est en général le connecteur et le câble qui sont les points faibles et méritent une protection adaptée. Sous réserve d'utiliser ces capteurs dans leur étendue de mesure et de, ils peuvent être stables et fiables sur plusieurs années. Ils restent néanmoins sensibles au vieillissement. 5 Fév 200 S.PIOT SITES SAS 4

5 Accéléromètre piézoélectrique Type de mesure Dynamique rapide 1 Principe de mesure Ces capteurs reposent sur l'effet piezoélectrique: un cristal de quartz ou un matériau céramique produit sous l'effet d'une déformation une charge électrique. Si la déformation du cristal reste dans le domaine élastique, la charge électrique produite est donc proportionnelle à la force extérieure appliquée. La masse sismique est connectée à l'élément sensible piézoélectrique, produisant une force lorsqu'elle est soumise à des accélérations. 2 Rapport d'intégration 3: mesure locale : la taille et le poids des accéléromètres piézoélectriques diffèrent énormément d'un capteur à un autre, jusqu'à 60 mm de largeur, 80 mm de hauteur et 1 kg de poids. La taille et la dimension, sauf cas particuliers, ne constituent pas un problème généralement dans les applications en génie civil. 3 Intégrabilité 3: faible 4 Exploitabilité 1: immédiat: déploiement rapide en raison de la facilité de montage 5 Acquisition 1: répandu : alimentation externe et PC avec carte d'acquisition interne ou système d'acquisition externe et logiciel de configuration 6 Résolution > 10-5 m/s 2 5 Fév 200 S.PIOT SITES SAS 5

6 7 Etendue 5 à 500 m/s 2 (pic à pic) 8 Bande de fréquence 0,1 à 1kHz -50 à +100 C 10 Support Montage par vis pour la surveillance à long Montage adhésif ou magnétique pour la surveillance à court 11 Stabilité à long Pour la surveillance continue du comportement vibratoire d'ouvrages, il est recommandé de réaliser une calibration tous les 5 ans. 12 Fiabilité à long En raison du scellement des capteurs lors de leur fabrication, humidité et poussière ne constituent pas de problème. C'est en général le connecteur et le câble qui sont les points faibles et méritent une protection adaptée. Sous réserve d'utiliser ces capteurs dans leur étendue de mesure et de, ils peuvent être stables et fiables sur plusieurs années. Ils restent néanmoins sensibles au vieillissement. 5 Fév 200 S.PIOT SITES SAS 6

7 ACQUISITION Grandes familles de systèmes (centralisé, optique, distribué) Clef techniques (structures, métrologie, compatibilité ) Critères de choix (topologie, liaisons, débits, immunités, couts ) Première version rédigée et commentée, à finaliser 5 Fév 200 S.PIOT SITES SAS 7

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