Recherche Avancée

Thèse soutenue

Caractérisation d'une émulsion au moyen de capteurs ultrasonores spécifiques

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Auteur / Autrice : Philippe Combette
Direction : Jacques Attal
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique, optronique et systèmes
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Montpellier 2

Résumé

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Dans ce memoire, une application originale des capteurs ultrasonores, initialement dedies au controle non destructif, est presentee. La caracterisation d'une emulsion diphasique est ainsi realisee au moyen d'un capteur ultrasonore focalise. On definit une emulsion comme une suspension de particules d'un liquide (phase dispersee) dans un autre liquide (phase continue). On les rencontre le plus souvent dans les industries de la petrochimie, de l'agro-alimentaire et du nucleaire. L'application des capteurs ultrasonores focalises concerne les emulsions utilisees dans le retraitement nucleaire lors des operations d'extraction liquide-liquide. Le principe de la mesure s'appuie sur la reflexion des ondes ultrasonores sur la surface des gouttes constituant une partie de l'emulsion. Les echos ultrasonores reflechis permettent, apres acquisition et traitement de signal specifique, d'obtenir la vitesse ultrasonore dans la phase continue. Nous presentons, dans le premier chapitre de ce memoire, les besoins en instrumentation associes aux appareils d'extraction liquide-liquide utilises dans le domaine du retraitement nucleaire. Une modelisation des phenomenes physiques, observes lors de la reflexion des ondes ultrasonores sur la surface des gouttes, est realisee en combinant des elements de la theorie de la diffraction et de l'optique de fourier. Cette partie est abordee dans trois chapitres, le premier lie a l'interaction ondes acoustiques planes et objets spheriques, le second portant sur la modelisation de la reponse d'un capteur focalise analysant un objet spherique et le troisieme presentant une validation experimentale des modeles. Une optimisation du capteur permet d'obtenir des informations complementaires sur la phase continue. Les applications de cette methode de caracterisation sont realisees sur des appareils d'extraction et sont presentees dans le dernier chapitre.