Contribution aux mesures par contact de température de surface de parois semi-transparentes : Modélisation - Expérimentation

= Semitransparent wall surface measurement by contact

• Auteur / Autrice : Eric Werling
• Direction : Michel Gery
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil et sciences de l'habitat
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LEH - Laboratoire d'Equipement de l'Habitat (1967-1982)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sciences -- Expériences

Milieux semitransparents

Métrologie virtuelle

Résumé

Ce travail a pour but l'analyse théorique et expérimentale de l'erreur de mesure engendrée, en régime permanent, par la présence d'un capteur thermométrique en contact avec la surface d'une paroi semi-transparente. Nous abordons ici le cas particulier d'un vitrage d'habitation éventuellement soumis à un rayonnement solaire. Différents modèles, issus de la littérature ou développés par nos soins, permettent de relativiser l'importance des différents effets intervenant sur l'erreur de mesure, d'orienter le choix d'un capteur et son mode de fixation. Un dispositif expérimental a été réalisé pour déterminer en laboratoire les températures de surface d'une paroi semi-transparente étalon. Au sein de celle-ci sont noyés trois thermocouples donnant trois points de mesure du champ de température interne du milieu. Une température de surface de référence est alors calculée à l'aide de modèles basés sur les équations de transfert dans les milieux semi transparents. Les perturbations engendrées par les fils de thermocouples sont analysées et quantifiées. Cette mesure indirecte est effectuée simultanément à des mesures directes par contact au moyen de capteurs de température de type thermocouple ou sonde résistive. Une comparaison des températures de surface obtenues permet de déterminer une erreur de mesure expérimentale pour un capteur de surface donné placé dans différentes configurations et conditions d'emploi. Les résultats expérimentaux confirment qualitativement les résultats des modèles théoriques et permettent de conclure sur le choix de procédés de mesure directe par contact.

In the present work, we develop a theoretical and experimental analysis of error measurement generated, in steady state, by thermal sensors in contact with a semitransparent wall whose main application is the surface temperature of window panes. Various methods, derived from previous works or developed by ourselves, allow us to compare the importance of different effects which cause measurement error, and help us to choose a sensor and the way of using it. An experimental device has been realized for surface temperatures determination from a standard semitransparent wall. Three thermo couples included inside this wall give us three temperature measurement points. So that, a reference surface temperature can be calculated with models coming from heat transfer equations in semi transparent solids. Thermocouples perturbations inside this wall are analysed and and quantified. Those indirect measurement are simultaneously used with direct contact measurements made with two kinds of temperature sensors: thermocouples or resistive sensors. A comparison of surface temperature in different configurations. Expreimental results qualitatively confirm theoretical predictions and allow us to a conclusion about the choice of direct temperatur proceedings by contact.