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SDT 8 - Manuel d'utilisation
7 - Annexes
Les ultrasons
Ils apparaissent au-delà de la bande audible par l'oreille
humaine, c'est-à-dire au-dessus de 20 kHz. Seul un appareil de
détection spécifique peut détecter leur présence.
Les ultrasons créés par le SDT 8 sont générés par des émetteurs
constitués de cristaux de quartz piézo-électriques. Ceux-ci
fonctionnent comme des haut-parleurs ultrasonores. Ils émettent
une fréquence proche de 40 kHz.
Les lois de propagation des ultrasons
Afin
de
mieux
utiliser
ultrasonore, il est important de connaître les lois gérant la
propagation des ultrasons.
Propriétés générales des capteurs ultrasonores
Du fait de leur fréquence avoisinant les 40 kHz, les ultrasons sont
très directionnels. Par leur courte longueur d'onde, les ultrasons
ne se déploient pas aussi vite que les larges ondes des sons
audibles.
Afin
de
compenser
ultradirectionnelle des ultrasons, le multi-émetteur utilise 8
capteurs d'émission répartis de manière à couvrir un volume
comparable à une demi-sphère.
Chaque capteur du SDT 8 émet dans un angle solide de 60 °. De
par leur disposition sur le boîtier du SDT 8, les rayons des
ultrasons se croisent pour assurer une densité sonore suffisante
aux fins d'une détection optimale des fuites.
Ultrasons et matériaux solides
Lorsqu'une onde ultrasonore rencontre un autre matériau, il y a :
-
réflexion sur le premier matériau ;
-
réfraction dans le second matériau ;
-
absorption dans le second matériau.
Air
Réflexion
Onde sonore
Les trois phénomènes propres à la traversée d'un matériau par les
ultrasons.
Ainsi, chaque fois qu'une onde ultrasonore passe d'un matériau à
un autre, ces phénomènes se produisent dans des proportions
différentes.
Ultrasons et matériaux liquides
Lorsque des ultrasons traversent l'air et passent dans un liquide,
la plupart de l'énergie est réfléchie.
un
ensemble
émetteur/récepteur
la
caractéristique
de
Métal
Air
Réfraction
Absorption
Lorsque les ultrasons traversent un liquide et rencontrent l'air, la
plupart de l'énergie est réfractée ou passe dans l'air avec un
léger changement de direction.
Lorsque les ultrasons passent à travers un milieu continu comme
l'air ou l'eau et rencontrent un second matériau comme de la
mousse, une grande partie de l'énergie est absorbée.
Le mode bi-sonique
La nécessité du mode bi-sonique
Une source ultrasonore (A) placée dans un milieu clos, émet tout
d'abord une onde primaire (B).
La source ultrasonore (A) et l'onde primaire (B).
Cette onde primaire est ensuite réfléchie une première fois (C) et
une seconde fois (D). C et D sont appelées ondes secondaires.
directivité
Ces ondes secondaires agissent de manière à produire des
modèles d'interférences qui créent des points nuls ou 'zones
mortes' (E) aux endroits à contrôler.
E
La première réflexion (C), la seconde (D) et les zones mortes (E).
Là où une activité ultrasonore nulle apparaît, la probabilité de
détecter une fuite est fortement réduite. C'est pourquoi
l'élimination des ondes permanentes est importante pour une
détection efficace en milieu clos.
Cette élimination des ondes permanentes est réalisée par
l'emploi du mode bi-sonique.
Le fonctionnement du mode bi-sonique
L'approche bi-sonique utilise deux fréquences ultrasonores de
39,2 et 39,6 kHz commutées 9 fois par seconde. Bien que
chaque fréquence ait son propre modèle d'ondes permanentes,
la commutation cyclique automatique entraîne le déplacement
des points nuls au même rythme (9 fois par seconde). Cette
technique élimine ainsi le problème des ondes permanentes.
Deux autres avantages sont directement tirés de cette technique
bi-sonique :
-
la commutation entre ces deux fréquences ultrasonores
produit un son (battement) reconnaissable par l'oreille
humaine, qui facilite la détection de fuites ;
A
D
C
E
E
E
B
E
E
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