Système sans fil de mesure ultra-rapide de la surpression aérienne en environnement extrême

Wireless system for ultra-fast measurement of air overpressure in extreme environments

• Auteur / Autrice : Jeremie Fourmann
• Direction : Hervé Aubert, Patrick Pons
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Genie Electrique
• Date : Soutenance le 05/12/2017
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Génie électrique, électronique, télécommunications et santé : du système au nanosystème (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (Toulouse ; 1968-....)
• Jury : Président / Présidente : Tân-Phu Vuong
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hervé Aubert, Patrick Pons, Nabiha Chaumeix, Jérôme Luc, Alexandre Lefrançois
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Étienne Perret, Bruno Serio

Mots clés

Mots clés contrôlés

Travail -- Mesure

Allocation de ressources (radiotéléphonie)

Mots clés libres

Mesure sans fil

Surpression aerienne

Regime transitoire

Wireless transmission

Air pressure measurement

Transient regime

Résumé

La bande passante des chaines de mesure actuelles sont souvent limitées pour la mesure de surpression aérienne dans le cadre de la détonique. Par ailleurs, la transmission du signal de mesure dans un environnement extrême via des câbles de plusieurs dizaines de mètres peut diminuer la fiabilité de la mesure tout en limitant la bande passante.Ce travail consiste en l’étude et la conception d’un système de mesure sans fil ultra- rapide de surpression aérienne, relativement peu invasif voir miniaturise et répondant aux exigences de la mesure de la surpression aérienne. Une analyse théorique de la chaine de mesure est mise en place afin de comprendre l’influence de la bande passante sur le signal a mesurer et des différents éléments limitant la bande passante. Une transmission sans fil du signal de mesure est développée afin de transmettre des régimes transitoires dans une boule de feu lors d’une explosion. Cette solution est entièrement décrite et positionnée face a l’état de l’art. Elle permet de mesurer la variation de pression lors d’une explosion avec des temps de montée de l’ordre de la centaine de nanosecondes.

The bandwidth of the current measurement chains is often limited for air pressure measurement in the context of detonics. Furthermore, the transmission of the measurement signal in an extreme environment via cables of several tens of meters can reduce the reliability of the measurement while limiting the bandwidth. A theoretical analysis of the measurement chain is implemented in order to understand the influence of the bandwidth on the signal to be measured and the different elements limiting the bandwidth. A wireless transmission of the measurement signal is developed to transmit transient regimes in a fireball during an explosion. This solution is fully described and positioned in the state of the art. It makes it possible to measure the variation of pressure during an explosion with rise times of the order of one hundred nanoseconds