Etiquettes magnétiques interrogeables à distance : application à la mesure de température

Remotely interrogated magnetic labels. Application to temperature measurements

• Auteur / Autrice : Diana Mavrudieva
• Direction : Jean-Paul Yonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Francisco Alvès, Bertrand Nogarède, Thierry Waeckerlé, Vincent List, Jérôme Delamare, Jean-Yves Voyant

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thermométrie -- Instruments

Résumé

Les travaux décrits dans ce manuscrit portent sur la mesure de température sans contact en employant des étiquettes magnétiques et un système d'interrogation à distance. Les étiquettes ont été réalisées avec différents matériaux magnétiques doux, durs et semi rémanents. Leur fonctionnement met en œuvre différents phénomènes magnétiques dépendants de la température, tels que la transition de l'état ferromagnétique à l'état paramagnétique, la désaimantation d'un aimant ou la saturation locale. L'interrogation à distance est basée sur l'analyse de la signature harmonique de l'étiquette sous champ sinusoïdal d'excitation. Nous avons étudié théoriquement et validé expérimentalement des idées innovantes d'étiquettes permettant la détection de la température en temps réel ou la mémorisation du dépassement d'un seuil. Les impacts de divers facteurs sur la mesure ont été étudiés à l'aide de calculs analytiques, des simulations par éléments finis et des mesures. Une étude détaillée sur l'estimation du champ démagnétisant dû à la forme des matériaux a été présentée.

This thesis focuses on contactless temperature measurement using magnetic labels and a remote interrogation system. Various soft magnetic, hard or semi hard alloys were used to realize the labels. Their operation is based on magnetic phenomena depending on the temperature, such as the ferromagnetic/paramagnetic state transition at Curie temperature, the demagnetization or the local saturation. The harmonie signature of the labels is remotely interrogated with an altemating excitation field in order to analyze the harmonie variations as a function of temperature. Innovative ideas of magnetic labels enabling the detection of crossing temperature thresholds have been studied on a theoretical basis (theoretical approach) and experimentally validated by measurements : a single NiFe label allows real-time detection ; and an association of NiFe and semi hard alloys provides the memorization of crossing temperature thresholds. Issues on distance between the label and the interrogation system, or on demagnetizing field have also been studied.