Application de la radiothermométrie micro-ondes à la mesure de gradients thermiques au sein des procédés de transformation des polymères
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Lille 1Disciplines:
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Le rayonnement d'origine thermique émis par les matériaux étant proportionnel aux caractéristiques diélectriques, le développement d'une méthode de mesure des caractéristiques diélectriques des polymères a des températures comprises entre 20c et 200c, sur une bande de fréquences comprises de 1ghz et a 8ghz et basée sur le principe d'une cellule coaxiale au standard apc7, a donc été réalisé. Une antenne micro-ruban micro-fente adaptée aux matériaux a faibles pertes tels que les polymères et pouvant être mise en place sur une filière plate d'extrudeuse a été conçue. Une étude de la culpabilité de la radiométrie a été entreprise pour évaluer le fonctionnement de l'antenne, l'effet de la pression hydrostatique dans le canal, le niveau de reproductibilité et la sensibilité de la méthode de mesure. Le développement d'un logiciel base sur la résolution de l'équation de Helmholtz tenant compte de la thermo dépendance des caractéristiques diélectriques des polymères permet de déterminer pour un profil thermique, d'une part une température équivalente mesurée à partir du signal radiométrique et d'autre part une température équivalente calculée. La reconstruction de profils thermiques à partir des conditions aux limites que sont le signal radiométrique recueilli et les informations de température des points situés de part et d'autre de l'épaisseur de l'écoulement de polymère a nécessité la constitution d'une base de données de référence. Un moteur de recherche consulte cette base avec pour entrées les conditions aux limites connues en températures aux lieux précités associées au signal radiométrique mesure. L'algorithme du code de calcul déterminé après consultation et par itérations successives deux profils qui encadrent assez finement le profil inconnu. Le logiciel de reconstruction a pu être valide en étudiant la dynamique de refroidissement d'un canal contenant un polyuréthanne thermoplastique.