Conception et réalisation d'une instrumentation appliquée aux mesures de flux thermiques en milieu industriel

Ce travail concerne la conception d'une instrumentation dédiée à la mesure des flux thermiques radiatifs en environnement industriels. La première partie de cet ouvrage présente les éléments sensibles fluxmètriques développés par l'entreprise et le laboratoire d'accueil. Après une évaluation quantitative des performances obtensibles par des structures thermoélectriques planaires, leur réalisation pratique est explicitée selon deux voies technologiques distinctes. Un rappel succinct des lois fondamentales relatives au rayonnement thermique clôture ce premier chapitre. La seconde partie dresse un aperçu des instruments existants destinés à la mesure des flux thermiques radiatifs en environnement industriel. Après une inspection du cahier des charges au regard des contraintes thermiques et mécaniques rencontrées dans ce type d'environnement sévère et complexe, une première réponse est proposée avec la conception du module de mesure Captherm. Cet instrument est ensuite complété par une gamme de modules électroniques de conversion et de transmission des signaux sous divers formats (boucle de courant, tension, liaison série). Une procédure d'instrumentation virtuelle Captherm manager permettant la gestion des mesures à l'aide d'un simple PC est présentée. La dernière partie est d'abord consacrée à l'étalonnage de l'instrumentation en laboratoire avant d'exposer les applications industrielles développées durant le travail de thèse. Les applications décrites concernent les entreprises des secteurs métallurgiques et verriers ainsi que des organismes nationaux de recherches et de certificationLILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF

Structural Health Monitoring (SHM) des structures en béton armé par la thermographie infrarouge avec micro-ondes: détection de l'enrobage d'armatures par approche de transmission

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Detection of Concrete Cover of Reinforcements in Reinforced Concrete Wall by Microwave Thermography with Transmission Approach

International audienceConcrete cover has an important role in reinforced concrete (RC) structures because it protects reinforcement bars from the bad effects of weather, fire, and bad environmental conditions that cause the corrosion of the reinforcements. Although it is an essential parameter to be considered for structural health monitoring (SHM), its detection by infrared thermography, especially in the heating phase, has not been accessed yet. The detailed analysis and discussions of physical phenomena, known as diffraction and interference, affecting the thermograms during the detection of the steel bars by microwave thermography have given an essential key for resolving this issue. The present paper proposes an innovative methodology with microwave thermography for determining the concrete cover thickness of one-layer reinforcements (12 mm in diameter and regularly placed at 10 cm) in an RC wall (1 m × 1m × 6.5 cm). By using the transmission approach with five angles of microwave antenna direction (0°, 15°, 30°, 45°, and 60°) and the Snell-Descartes law and linear law, the proposed methodology leads us to deduce the approximate value of the concrete cover thickness (37.74 mm), which is close to the real value (38 mm), as well as the spacing of the steel bars and dielectric constant of the concrete. The detection of the concrete cover thickness is another new remarkable achievement of infrared thermography methods

Etude du comportement hygrothermique d'un habitat neuf construit en pierre naturelle

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Multiphysical Characteristics of Limestones for Energy-Efficient and Sustainable Buildings Components

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Detection of Concrete Cover of Reinforcements in Reinforced Concrete Wall by Microwave Thermography with Transmission Approach

International audienceConcrete cover has an important role in reinforced concrete (RC) structures because it protects reinforcement bars from the bad effects of weather, fire, and bad environmental conditions that cause the corrosion of the reinforcements. Although it is an essential parameter to be considered for structural health monitoring (SHM), its detection by infrared thermography, especially in the heating phase, has not been accessed yet. The detailed analysis and discussions of physical phenomena, known as diffraction and interference, affecting the thermograms during the detection of the steel bars by microwave thermography have given an essential key for resolving this issue. The present paper proposes an innovative methodology with microwave thermography for determining the concrete cover thickness of one-layer reinforcements (12 mm in diameter and regularly placed at 10 cm) in an RC wall (1 m × 1m × 6.5 cm). By using the transmission approach with five angles of microwave antenna direction (0°, 15°, 30°, 45°, and 60°) and the Snell-Descartes law and linear law, the proposed methodology leads us to deduce the approximate value of the concrete cover thickness (37.74 mm), which is close to the real value (38 mm), as well as the spacing of the steel bars and dielectric constant of the concrete. The detection of the concrete cover thickness is another new remarkable achievement of infrared thermography methods

In situ characterization of thermophysical soil properties—Measurements and monitoring of soil water content with a thermal probe

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Etude et analyse des caractéristiques thermo-physiques de la pierre calcaire naturelle de construction

International audienceNatural stone is a traditional building material that has been used for millennia. However, even if its mechanical properties are well known, the data relating to environmental impacts and thermo-hydric transfers deserve further study. Indeed, in the current context of the fight against global warming, French thermal regulations for buildings tend to evolve towards more environmentally friendly constructions. This work aims to deepen our knowledge of the hygrothermal characteristics of a panel of twelve limestone rocks from local quarries, in parallel with the environmental analysis of the masonry associated with them. A statistical study makes it possible to study the correlations between their physical properties and to classify them by families. Because of a moderate environmental impact, the use of these rocks improves thermal inertia and can help regulate indoor humidity in buildings.La pierre naturelle est un matériau de construction traditionnel utilisé depuis des millénaires. Cependant, même si ses propriétés mécaniques sont bien connues, les données relatives aux impacts environnementaux et aux transferts thermo-hydriques méritent d’être approfondies. En effet, dans le contexte actuel de lutte contre le réchauffement climatique, la réglementation thermique française des bâtiments tend à évoluer vers des constructions plus respectueuses de l’environnement. Ce travail vise à approfondir la connaissance des caractéristiques hygrothermiques d’un panel de douze roches calcaires issues de carrières locales, en parallèle à l’analyse environnementale des maçonneries leur étant associé. Une étude statistique permet d’étudier les corrélations entre leurs propriétés physiques et de les classer par familles. Au regard d’un impact environnemental modéré, l’emploi de ces roches permet d’améliorer l’inertie thermique et peut contribuer à réguler l’humidité intérieure des bâtiments