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Mesure de taux de vide en écoulement diphasique par

principe capacitif : utilisation d'un convertisseur 24 bit

capacité - numérique

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Présentation ManipSimilarité écoulement MEF moteur fusée

HFE7000 (réfrigérant)

Débit entre 1 et 13l/mn, diamètre de 1cm

Sous refroidissement de 0 à 10K

Obtention lois de fermetures

Mesure Tw, Tl, Taux de vide, gradient de pression

Campagne de vol parabolique 10/09

Contraintes de sécurité Novespace

Répétition des essais

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Circuit global de l'installation

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Tw=70°C

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Section d'essai Tronçons d'inox serrés,

isolés par brides de céramique

Modularité des tronçons: Mise en place aisée de

l'instrumentation Impact de la position de la

mesure de taux de vide. Chauffage homogène Intercallage cellule de visu

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Instrumentation de la SE Tw tout les 1cm (e=0.1°C)

Tl tout les 2cm: minimiser la perturbation (e=0.1°C)

Taux de vide en entrée et sortie (e=10%)

Gradient de pression entrée/sortie (e=10pa)

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Principe de la mesure de taux de vide

Mesure de capacité fonction de la quantité de chaque phase entre les électrodes. Repose sur le contraste de permittivité entre les deux phases

En monophasique:

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Précision du dispositif de mesure de taux de vide

• Prototype:

– Échelle x3, tube carré.

– Précision du circuit: 4fF.

– Résolution:• 40.0 aF @ 90.9 S/s.

• 4.2 aF @ 9.1 S/s.

• C capteur : C1

• C parasites : Cp1 et Cp2. C1

C1

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Cp2Cp1

CCp1Cp1 Cp2

Cp1 Cp2

Cp1 Cp2

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Prototype de mesure de taux de vide (échelle x3)

Électronique

Fils

Sonde (3x3cm)

Électrodes

Isolant

Masse

Support Plexiglass

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Mesure de taux de vide (évaporation HFE7000)

Essai d'évaporation de HFE7000: atteinte d'un plateau correspondant l'absence de HFE7000 entre les électrodes

0 50 100 150 200 250 300 3505

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

9

9.5 HFE 7000 liquide

Air

temps (s)

C (pF)

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Mesure de taux de vide (reproductibilité)

0 5 10 15 20 25 30 35 404.8

4.85

4.9

4.95

5

5.05

HFE 7000 liquide

Air

C (pF)

temps (s)

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Essai de mouillage successif des électrodes: mesure reproductible

Firmware écrit avec mikroPascal

Nombreuses routines mises à disposition : - Gestion du bus I2C. - Gestion de l'interface UART.

Visualisation des ressources utilisées (ROM/RAM)

Programme écrit avec Delphi 7.