Métrologie du rayonnement thermique

METROLOGIE DU RAYONNEMENT THERMIQUE

La conduite des procédés solaires nécessite le contrôle de l'éclairement solaire et des températures.
Les particularités des fours solaires- très hautes températures, réflexions solaires parasites, flux concentrés ,pyrométrie optique - nécessite des moyens de mesures spécifiques.
Dans ce sens, le laboratoire PROMES possède une expérience notable dans les domaines suivants:

  • Mesure des flux solaire concentré ,
  • Pyrométrie aveugle au rayonnement solaire,
  • Etude des points de solidification dans la gamme 2000-3000°C,
  • Pyrométrie optique: étalonnage et méthodes adaptées à la détermination de la temperature réelle pour des conditions 'in situ'.

Toutes ces activités sont regroupées dans l'alliance des laboratoires européens travaillant dans le domaine du solaire : SOLLAB.

MOYENS DE MESURE DU FLUX SOLAIRE CONCENTRE

  • Calorimètre à eau: Mesure absolue, Nom: Double sheet, Gamme de mesure <20000 kW/s, Diaphragme d'entrée: 10mm, Forme: cylindre, Revêtement: Noir de C, Capteurs de température: thermocouples, Mesure du débit d'eau: Coriolis, Temps de réponse: 10s, Angle d'ouverture :2x60°.
  • Calorimètre à eau: Mesure absolue, Nom: Astérix, Gamme de mesure <20000 kW/s, Diaphragme d'entrée: 3mm, Forme: cylindre, Revêtement: peinture, Capteurs de température: thermocouples, Mesure du débit d'eau: mesure du poids de l'eau, Temps de réponse: 10s, Angle d'ouverture: 2x60°.
  • Radiomètre: mesure relative (étalonnage nécessaire), Nom: calorimètre à sphère intégrante, Gamme de mesure : 1 to 20000 kW/s, Diaphragme d'entrée: 3mm, Forme: sphère, Revêtement: peinture, Capteur: Si. photodiode , Temps de réponse: 0.001s, Angle d'ouverture: 2x60°, Précision: 5%
  • Imagerie: mesure relative (étalonnage nécessaire)
    Camera : CCD, Matrice 580x580, Irradiance range 1 to 2000kW/s, Temps de répons:1s, Détecteur: SI, Résolution: 0 à 255 Target : Name: Cible : Nom: Girasol, Revêtement: dépôt de MgO sur substrat de Cu , Type: surface plane, Refroidissement: eau.

PYROMETRES AVEUGLES AU RAYONNEMENT SOLAIRE

  • 1-Nom: Impac, Détecteur: InGaS , Longueur d'onde : 1.4µm , Temps de réponse: 0.01s , Optique: Lentilles et fibre optique, Focale: 0.6 m, Spot : 3mm.
  • 2- Nom: Heiman, Détecteur: Bolomètre , Longueur d'onde: interchangeable, Temps de réponse: 0.1s , Optique: Cassegrain, Focale:1.3m, Spot: 7mm.
  • 3-Nom : Heitronic, Détecteur: Pyroélectrique , Longueur d'onde: interchangeable, Temps de réponse: 0.1s , Optique: lentilles, Focale : 1m , Spot : 6 mm
  • 4-Nom : Heitronic, Détector: Pyroélectrique , Longueur d'onde: 5.1µm, Temps de réponse: 0.1s , Optique: lentilles, Focale :0.5m, Spot: 3mm
  • 5-Nom : Ircon, Détecteur: Pyroélectrique, Longueur d'onde: 5.2µm, Temps de réponse: 0.1s, Optique: lentilles, Focale:1.2m, Spot: 6mm
  • 6-Camera infrarouge, Optique: objectifs, Longueur d'onde: 5µm.

MESURE DES POINTS DE SOLIDIFICATION

Les fours solaires permettent d'obtenir facilement des auto-creusets fondues non contaminés. Le dispositif utilisé et un exemple de creuset sont présentés ci-après. .

MOYENS D'ETALONNAGE DES PYROMETRES ET PYROREFLECTOMETRES

Par soucis d'exactitude, l'étalonnage des pyromètres du laboratoire sont régulièrement contrôlés par comparaison sur des corps noirs industriel avec un pyromètre étalon :

  • 1-Nom : Pyrox (LaCr2O3 ), Max Température:1700°C, Atmosphère: Air .
  • 2-Nom: Micron, Max Température:1200°C, Atmosphère: Air, Equipé de diaphragmes
  • 3-Nom: Pyrox (Graphite), Max Température: 2600°C, Atmosphère: inerte.

La détermination de la température réelle des matériaux opaques pour des conditions 'in situ' est réalisée à l'aide de pyroréflectomètres équipés de sondes à fibres optiques (4).

Pour plus d'information : Métrologie du rayonnement