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Mesure de taux de vide en écoulement diphasique par
principe capacitif : utilisation d'un convertisseur 24 bit
capacité - numérique
03/02/09
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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.