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Qu’est-ce qu’un dosimètre ?

Un dosimètre est un instrument de mesure qui mesure la quantité de rayonnement.

Les instruments de mesure des rayonnements sont appelés dosimètres, instruments de mesure des rayonnements, radiamètres, etc. Parmi ces instruments, le terme “dosimètres” fait référence à une large gamme d’instruments de mesure et comprend un grand nombre d’instruments dotés ou non d’une structure mécanique.

Par exemple, les instruments qui utilisent les changements induits par le rayonnement dans les matériaux (dosimètres en verre, dosimètres à thermoluminescence, dosimètres à photoluminescence) n’ont pas besoin de source d’énergie pour mesurer les rayonnements. En raison de leur légèreté, ils peuvent être portés par l’homme et utilisés pour la surveillance de routine des doses de rayonnement. Ces dosimètres portables sont appelés dosimètres personnels.

En revanche, les dosimètres à semi-conducteurs sont utilisés comme dosimètres personnels s’ils nécessitent une source d’énergie. En effet, ils peuvent être aussi petits qu’un thermomètre électronique.

Les instruments de mesure des rayonnements sont presque les mêmes que les dosimètres. Un radiamètre, en revanche, est un instrument destiné à déterminer (surveiller) les niveaux de rayonnement dans l’air ou à déterminer si une petite surface est contaminée par des rayonnements.

Utilisations des dosimètres

Les dosimètres sont utilisés pour mesurer l’exposition à long terme dans la vie quotidienne et lors du travail dans des zones où des rayonnements sont présents.

Un contrôle strict des rayonnements est exigé par la loi dans les établissements médicaux, les centres de recherche, les zones industrielles et autres sites où des rayonnements sont manipulés. Les installations médicales peuvent être exposées aux rayonnements lors de l’imagerie par rayons X et de l’imagerie par tomodensitométrie, tandis que les installations nucléaires peuvent être exposées aux rayonnements lors du fonctionnement des réacteurs nucléaires et de la manipulation de combustible nucléaire ou de matières radioactives.

En raison du danger que représente l’exposition aux rayonnements pour la santé, le port de dosimètres personnels est obligatoire pour les travailleurs sur site qui manipulent des rayonnements.

Principe des dosimètres

Un dosimètre est un instrument de mesure qui mesure la “dose” de rayonnement.

Cette “dose” a les indicateurs suivants :

• la dose absorbée (en Gy gris), qui décrit l’énergie gagnée par un matériau sous l’effet d’un rayonnement.
• la “dose effective” (en Sv sievert), qui décrit l’effet du rayonnement sur l’ensemble du corps d’un individu.
• Dose d’irradiation (en R- Roentgen), qui est la quantité totale de rayonnement reçue.
• L’équivalent de dose efficace (en Sv sievert), qui est utilisé dans le contrôle de routine des rayonnements comme alternative à la dose efficace, etc.

Les dosimètres mesurent directement le “nombre” de “rayons” de rayonnement. Afin d’évaluer les différentes doses mentionnées ci-dessus, les appareils sont conçus pour pouvoir distinguer les différents types de rayonnement. La mesure du nombre de lignes de rayonnement pour chaque type de rayonnement et la prise en compte des effets sur le corps humain en fonction du type permettent d’évaluer les effets globaux des rayonnements sur le corps humain.

La dose affichée par les dosimètres personnels est l’équivalent de dose efficace (unité Sv sievert). L’objectif étant d’évaluer les effets sur le corps humain, l’idéal est d’évaluer la dose efficace, mais il est difficile de la mesurer quotidiennement. C’est pourquoi l’équivalent de dose efficace est utilisé comme indicateur pratique.

Toutefois, comme l’exposition à de grandes quantités de rayonnement en peu de temps peut être dangereuse, il existe des Dosimètres qui peuvent également mesurer le débit d’équivalent de dose (en Sv/h), qui est l’équivalent de dose efficace par heure. Dans les établissements où des rayonnements sont utilisés, l’équivalent de dose efficace mesuré sert de base au calcul de la dose efficace reçue par le travailleur.

Types de dosimètres

Il existe différents types de rayonnements, dont les plus courants sont les neutrons, les rayons alpha, bêta, gamma et les rayons X. Chacun d’entre eux présente des caractéristiques et un degré d’effet différents. Chacun d’entre eux présente des caractéristiques et un degré d’effet différents sur le corps humain. Les dosimètres en verre, les dosimètres à thermoluminescence et les dosimètres à luminescence photo-stimulée sont capables de détecter les rayons β- et γ et les rayons X.

1. Dosimètres en verre

Les dosimètres en verre utilisent le phénomène de fluorescence produit lorsque du verre irradié est exposé à un rayonnement ultraviolet.

2. Dosimètres à thermoluminescence

Les dosimètres à thermoluminescence utilisent le phénomène de thermoluminescence dans les solides (c’est-à-dire le phénomène par lequel une substance, telle qu’un phosphore, émet de la lumière lorsqu’elle est chauffée après avoir été stimulée extérieurement par un rayonnement).

3. Dosimètres à luminescence photostimulée

Les dosimètres à luminescence photostimulée utilisent le phénomène de luminescence photostimulée (phénomène par lequel des électrons dans un état métastable absorbent l’énergie lumineuse et retournent à leur état fondamental après avoir été irradiés par un rayonnement).

4. Dosimètres à semi-conducteurs

Les dosimètres à semi-conducteur utilisent le fait qu’un courant électrique traverse un semi-conducteur lorsqu’un matériau est ionisé par un rayonnement.

Comment choisir un dosimètre ?

Le principe de base du choix d’un dosimètre est qu’il doit être adapté au type de rayonnement que vous souhaitez mesurer. Par exemple, il existe des dosimètres pour les rayons β et γ et des dosimètres dédiés aux rayons X, tandis que les produits pour les rayons X peuvent différer en fonction du niveau d’énergie.

1. Dosimètres en verre, dosimètres à thermoluminescence et dosimètres à luminescence photostimulée

Les trois produits susmentionnés conviennent au contrôle des rayonnements à long terme. En effet, la dose de rayonnement n’est pas déterminée sur place, mais seulement plus tard, lorsque le dosimètre est traité et que la dose de rayonnement accumulée est déterminée, par exemple en mesurant la luminescence. Cette propriété est appelée passive. De nos jours, cette mesure est généralement effectuée par des entreprises spécialisées.

Bien qu’elle présente l’inconvénient de ne pas pouvoir déterminer la dose de rayonnement sur place, elle est très sensible et convient au contrôle des rayonnements sur la base d’une dose cumulée sur un mois environ. Il est également pratique car le fournisseur peut enregistrer la dose de rayonnement.

2. Dosimètres à semi-conducteurs

Les dosimètres à semi-conducteurs conviennent lorsque vous souhaitez connaître la dose de rayonnement sur place, par exemple lorsque vous prévoyez d’être exposé à une grande quantité de rayonnement en peu de temps. En effet, la dose de rayonnement peut être déterminée en temps réel. Cette propriété est appelée type actif. Certains modèles peuvent également afficher l’équivalent de dose, c’est-à-dire la dose par heure, et certains modèles émettent un signal sonore lorsque l’équivalent de dose dépasse un certain niveau ; la disponibilité de ces fonctions doit donc également être prise en compte.

Toutefois, certains produits ne peuvent enregistrer qu’une petite quantité de données sur l’unité principale, auquel cas la méthode d’enregistrement des données de dose doit être prise en compte. Afin de surveiller les doses d’exposition à tout moment pendant le travail et de contrôler les rayonnements à long terme, les types actifs et passifs sont souvent utilisés conjointement.

Qu’est-ce qu’un testeur de rigidité diélectrique ?

Les testeurs de rigidité diélectrique contrôlent la résistance diélectrique de divers types d’équipements, tels que les appareils ménagers, lorsqu’ils sont soumis à des tensions élevées.

En cas d’absence de rigidité et claquage diélectriques sous haute tension, l’utilisateur peut être électrocuté ou handicapé, un incendie se produire, voire l’équipement exploser.

Les testeurs de rigidité diélectrique contrôlent si un équipement répond aux normes de tension de résistance.

Utilisations des testeurs de rigidité diélectrique

Lorsqu’une personne touche un appareil ayant subi une rupture diélectrique, il se crée un chemin à travers lequel un courant électrique peut circuler. Le courant passant de l’appareil à la terre via le corps humain, une personne peut alors être électrocutée.

Une mesure possible pour éviter les chocs électriques est d’isoler complètement l’équipement afin qu’aucun courant ne circule de l’équipement vers l’extérieur. Une autre méthode consiste à fournir un chemin de courant avec une valeur de résistance aussi proche que possible de zéro au cas où le courant commencerait à circuler à partir de l’équipement. En général, ces mesures sont prises au stade de la conception de l’équipement.

À l’issue de cette dernière, l’équipement est contrôlé à l’aide d’un testeur de rigidité diélectrique pour vérifier s’il présente l’isolation prévue à un certain voltage.

Principes des testeurs de rigidité diélectrique

Lors d’un test de rigidité diélectrique, une tension alternative ou continue de plusieurs kilovolts est appliquée, ce qui est plusieurs dizaines de fois supérieur à celle normalement manipulée.

Concrètement, le test est effectué en court-circuitant les broches des deux bornes d’alimentation. Pour ce faire, une haute tension pendant est appliquée un certain temps entre ces bornes et les parties extérieures de l’équipement, telles que le boîtier ou l’armoire.
Le fonctionnement de l’équipement est vérifié suite à l’application de la haute tension. L’équipement a réussi le test si le fonctionnement est équivalent à celui auparavant.

En effet, le test n’a pas de sens si la valeur de la tension appliquée et le moment de l’application ne sont pas exacts.

C’est pourquoi les testeurs de pression doivent être étalonnés régulièrement. Il s’agit de préparer une machine étalon dont l’affichage de valeurs correctes a été vérifié.  Ensuite, les valeurs affichées lors du test sont comparées avec celles de la machine étalon. Si besoin, il faut procéder à des ajustements. Généralement, un autocollant est apposé sur le testeur étalonné. Il permet d’indiquer la date d’étalonnage afin de garantir une gestion correcte de l’équipement.

Qu’est-ce qu’une peinture isolante ?

Les peintures isolantes sont des peintures spéciales dotées de propriétés d’isolation électrique.

Leur principale fonction est d’assurer l’isolation électrique et de prévenir les accidents de contact électrique sur les pièces conductrices. Des matières premières hautement isolantes sont utilisées et des produits fabriqués à partir de résines naturelles et synthétiques, d’huiles et de graisses sont disponibles.

Outre leurs propriétés isolantes, de nombreux revêtements présentent également une excellente résistance à la chaleur et aux produits chimiques. Les propriétés isolantes sont très importantes pour les produits électriques. Si l’électricité circule dans des parties non prévues, elle peut provoquer des blessures et des dysfonctionnements. Les peintures isolantes sont utiles dans de nombreuses situations, car elles assurent l’isolation électrique par simple application.

L’application de revêtements isolants peut nécessiter des connaissances et des compétences spécialisées. Il est important de respecter les méthodes d’application et les temps de séchage. Il faut veiller à la qualité et à l’utilisation correcte de la peinture pour garantir les propriétés d’isolation.

Utilisations des revêtements isolants

Les revêtements isolants sont utilisés dans une grande variété d’applications. En particulier, ils sont souvent utilisés sur des produits qui utilisent de l’électricité, tels que les produits électriques et les appareils ménagers.

1. produits électriques

Les revêtements isolants sont utilisés pour isoler les circuits et les composants à l’intérieur des équipements électroniques tels que les PC. Cela permet d’éviter les courts-circuits et les fuites électriques et d’améliorer la fiabilité et la sécurité de l’équipement.

2. appareils ménagers

Ce produit est également utilisé dans les appareils électroménagers tels que les téléviseurs et les réfrigérateurs. L’objectif est d’isoler le câblage et les connexions électriques. Les circuits électriques internes sont correctement isolés de l’extérieur et la sécurité est améliorée.

3. automobile

Également utilisé dans l’industrie automobile pour isoler les systèmes électriques et les faisceaux de câbles. Il augmente la fiabilité des systèmes électroniques du véhicule et prévient les catastrophes électriques.

Principe des revêtements isolants

Les revêtements isolants ont deux composantes : l’apport de propriétés isolantes et la protection de la surface.

1. conférer des propriétés isolantes

Les revêtements isolants sont constitués de matériaux (principalement à base de polymères ou de caoutchouc) dont les propriétés les rendent moins conducteurs. Ces matériaux empêchent le transfert de charges électriques et le passage du courant, assurant ainsi l’isolation électrique.

2. protection de la surface

Outre l’isolation électrique, ils contribuent également à la protection et à la durabilité de la surface appliquée. Ils protègent les surfaces des facteurs externes tels que l’humidité, les éléments environnementaux et les dommages physiques.

Les revêtements isolants sont fournis sous forme liquide et sont appliqués uniformément sur la surface sur laquelle ils sont appliqués. Une fois appliqués, ils sèchent ou durcissent pour former une fine couche isolante.

Types de revêtements isolants

Il existe différents types de revêtements isolants. Voici quelques exemples de types de revêtements isolants largement utilisés.

1. peinture à base de résine acrylique

Les peintures à base de résine acrylique ont été créées vers 1950. Elles se caractérisent par leur transparence incolore et leur brillance. Outre ses propriétés d’isolation électrique, elle présente également une excellente résistance à l’eau et est largement utilisée, principalement dans les automobiles et les appareils ménagers.

Il présente l’avantage d’être peu coûteux et d’avoir une bonne couleur et une bonne brillance. En revanche, il présente l’inconvénient d’être vulnérable aux rayons ultraviolets et de se détériorer rapidement.

2. Peinture à base de résine époxy

La résine époxy est l’ingrédient principal de ces peintures. Elle se caractérise par un effet de réticulation réticulaire provoqué par la réaction entre la résine époxy, ingrédient principal, et le durcisseur.

C’est l’une des peintures isolantes les plus adhésives et elle reflète les propriétés de la résine époxy, avec une excellente résistance à l’eau et à la corrosion. Elle est donc utilisée pour les tuyaux et les réservoirs de stockage. C’est également une matière première utilisée pour l’imprégnation des bobines des transformateurs à sec en raison de sa grande dureté et de sa résistance à l’abrasion.

3. Revêtements au silicium

Il s’agit de peintures spéciales contenant du silicium comme ingrédient principal. Il se caractérise par une excellente résistance à la chaleur ainsi que par des propriétés d’isolation électrique. Il est stable à haute et basse température et est souvent utilisé dans les appareils de climatisation et de chauffage tels que les climatiseurs et les radiateurs.

4. Revêtements à base de résine polyuréthane

Ces peintures contiennent comme ingrédient principal une résine synthétique appelée polyuréthane. Le polyuréthane est un type de polymère produit par réaction chimique.

Outre ses propriétés d’isolation électrique, il présente une excellente résistance chimique et est largement utilisé dans les appareils ménagers et les équipements de télécommunications. Il présente également une très grande résistance à l’abrasion et une excellente durabilité. Il est donc utilisé pour les revêtements de surface des sols et des meubles. Un autre avantage est que le revêtement peut être soudé sans enlever le film de revêtement.

Qu’est-ce qu’un contrôleur de la qualité de l’air ?

Les contrôleurs de la qualité l’air sont des instruments spécialisés dans la surveillance de l’environnement atmosphérique. Ils peuvent mesurer des concentrations de gaz spécifiques dans l’air, la température de l’air, l’humidité, la pression atmosphérique et la concentration de particules en suspension dans l’air, telles que les PM2.5, dans un seul et même appareil.

Les principaux types de gaz pouvant être mesurés sont la concentration d’oxygène, la concentration de dioxyde de carbone, la concentration de monoxyde de carbone, la concentration de formaldéhyde, la concentration d’azote, la concentration d’ozone et la concentration de composés organiques volatils, ainsi que les substances dangereuses et les gaz toxiques. Différents instruments couvrent différentes gammes, il convient donc de choisir l’instrument qui correspond aux gaz pouvant être mesurés en fonction de l’utilisation prévue.

Les contrôleurs de la qualité de l’air permettent d’observer la qualité de l’air dans un environnement spécifique, par exemple à l’intérieur, à toute heure de la journée. Si l’appareil est connecté à internet, il est possible de vérifier la qualité de l’air sur internet quel que soit le lieu ou l’heure.

Utilisations des contrôleurs de la qualité de l’air

Les contrôleurs de la qualité de l’air peuvent mesurer et analyser la qualité de l’air des environnements intérieurs. C’est pourquoi ils sont utilisés pour surveiller et inspecter les systèmes de climatisation et les environnements intérieurs soumis à des contrôles d’hygiène stricts.

Les utilisations spécifiques comprennent la maintenance et l’inspection des systèmes de climatisation et des environnements intérieurs, les salles blanches, les processus de production pharmaceutique et alimentaire, ainsi que les tests hermétiques. D’autres utilisations incluent la mesure et la surveillance des particules afin d’identifier les causes de la pollution de l’air.

Principe des contrôleurs de la qualité de l’air

Les contrôleurs de la qualité de l’air utilisent des capteurs de gaz et de particules pour détecter la concentration de gaz ainsi que la quantité de particules dans l’air.

Les mesures de particules sont effectuées à l’aide de capteurs optiques à haute résolution. Le principe de mesure est basé sur la détection de la lumière diffusée pour mesurer la distribution du nombre de particules qui se situent dans la gamme de taille des particules. De ce fait, les mesures observées par ces capteurs sont ensuite converties en concentration à l’aide d’un algorithme.

Le principe de détection pour mesurer la concentration de chaque gaz diffère selon le type de capteur : les capteurs utilisant l’électrochimie et les capteurs utilisant la méthode NDIR à deux longueurs d’onde détectant la concentration de chaque gaz.

Qu’est-ce que l’usinage de précision ?

L’usinage de précision ne fait pas l’objet d’une définition particulière. Néanmoins, il s’agit d’un usinage plus précis que le découpage et le perçage avec des machines-outils ordinaires.

Lors de l’usinage de matériaux, le terme de tolérance fait référence aux erreurs inévitables qui se produisent au cours du processus d’usinage. L’usinage avec des tolérances de quelques microns à quelques dizaines de microns peut être qualifié d’usinage de précision.

L’usinage de précision s’applique non seulement à une large gamme de matériaux métalliques, mais aussi aux céramiques et aux résines, ce qui en fait une technologie indispensable dans l’industrie d’aujourd’hui.

Utilisations de l’usinage de précision

L’usinage de précision est utilisé pour produire des pièces destinées à la fabrication d’équipements de précision.

L’une des industries qui exige des tolérances particulièrement fines en matière d’usinage de précision est l’industrie aérospatiale, qui produit des fusées et d’autres composants.

Les fusées, les satellites et les stations spatiales sont dotés de mécanismes complexes, de sorte que de petites erreurs dans les dimensions affectent leur fonctionnement global.

L’usinage de précision est également une technologie indispensable pour la fabrication de robots et d’équipements médicaux qui nécessitent des mouvements précis.

Principe de l’usinage de précision

L’usinage de précision ne correspond pas à un seul type de machine-outil mais fait appel à divers machines pour traiter les matériaux et produire des formes variées.

Les anciennes machines-outils, telles que le tournage et le fraisage, sont devenues extrêmement précises au cours des dernières années. D’autres technologies relativement nouvelles, comme l’électroérosion à fil, qui utilise des machines d’électroérosion à fil, qui font fondre les matériaux en déchargeant des fils, peuvent produire des formes très complexes avec une grande précision.

Cet usinage de précision commence par la conception de la pièce, réalisée à l’aide de la CAO 3D. La forme de la pièce conçue est chargée dans la machine-outil, de sorte qu’elle est usinée par la machine selon les dimensions de la pièce, au lieu d’être usinée manuellement par un homme. C’est ce qu’on appelle la fabrication assistée par ordinateur (FAO), actuellement la méthode de fabrication la plus répandue.

La conception est liée aux différentes machines-outils, ce qui permet d’obtenir une pièce usinée très proche des dimensions conçues.

Une fois l’usinage terminé, il faut procéder à la finition, comme le traitement de surface. Après l’usinage, les bavures et autres défauts, tels que les fines couches de matériau adhérant aux bords de la surface coupée, sont éliminés, polis et, si nécessaire, des ajustements supplémentaires sont effectués pour se rapprocher encore plus des dimensions prévues.

Types d’usinage de précision

L’usinage de précision se réfère à l’enlèvement de haute précision.

Il existe différents types d’usinage par enlèvement, notamment le “découpage”, la “rectification”, le “polissage”, l'”usinage par décharge électrique” et la “coupe”.

La découpe, la rectification et l’électroérosion sont les types d’usinage les plus courants. La rectification est considérée comme un processus permettant de produire une rugosité de surface.

1. Le découpage

Les types de coupe comprennent le “fraisage”, le “tournage” et le “perçage”.

Dans les opérations de coupe, le choix de l’outil, du liquide de refroidissement, du volume d’usinage et d’autres conditions doivent être strictement contrôlés afin d’obtenir un usinage de haute précision. En effet, les contraintes résiduelles et l’augmentation de la température pendant l’enlèvement de matière peuvent entraîner des déformations après l’usinage.

2. La rectification

La rectification implique une très petite quantité de travail et utilise une grande quantité de liquide de refroidissement, ce qui signifie que l’augmentation de la température est faible, que les contraintes résiduelles sont réduites et qu’il est facile d’obtenir un usinage de haute précision. Cependant, comme elle est réalisée en frappant la surface avec une meule, la forme de la pièce à usiner est soumise à des restrictions. Par exemple, les coins d’un trou carré ne peuvent pas usinés.

3. L’électroérosion

Il existe trois types d’électroérosion : l’électroérosion par enfonçage, qui creuse la matière dans la forme opposée à celle de l’électrode ; l’électroérosion par fil, qui réalise des contours ; et l’électroérosion par trous étroits, qui crée des trous étroits en faisant fondre et en retirant la matière, et nécessite une machine d’électroérosion adaptée à chaque méthode d’usinage.

L’électroérosion est un processus dans lequel l’électricité passe à travers une électrode mince, provoquant une décharge électrique entre le matériau et l’électrode afin d’enlever le matériau ; plus l’électrode est mince, plus la précision de l’usinage est élevée. Si l’électrode est mince, la vitesse d’usinage est très lente. Aujourd’hui, il est possible de produire des pièces qui s’emboîtent avec une telle précision qu’aucune couture n’est visible.

L’usinage par décharge électrique est plus délicat que le découpage et peut traiter des matériaux durs. De plus, comme le matériau est immergé dans le fluide d’usinage, les mutations induites par la chaleur sont moins susceptibles de se produire. Même les matériaux aux formes complexes et les feuilles minces susceptibles de se déformer peuvent être usinés avec précision.

Précision de l’usinage

La précision de l’usinage ne dépend pas seulement de la précision de la machine mais aussi de diverses conditions, telles que le matériau, la méthode d’usinage, la méthode de fixation, la température, etc.

Par exemple, si deux trous sont usinés sur des surfaces différentes, si le premier trou est usiné, que la direction du matériau est modifiée et que le deuxième trou est usiné à nouveau, la distance entre les deux trous est la somme de la précision du mouvement de la machine et de la répétabilité de la fixation du matériau.

Par ailleurs, certains centres d’usinage détectent une référence (par exemple une surface ou un trou) et usinent le trou par rapport à cette référence, auquel cas la précision de mesure de la détection de la référence est également ajoutée.

Ainsi, plus le nombre de processus impliqués dans la précision de l’usinage est élevé, plus les erreurs s’accumulent. Aussi, il convient de  minimiser le nombre de processus d’usinage. Par exemple, un centre d’usinage avec ATC peut être utilisé et la plupart des opérations d’usinage peuvent être effectuées dans un seul mandrin.

Enfin, comme l’état de l’outil ne peut être ignoré, diverses méthodes sont utilisées pour améliorer la précision, comme la mesure de la longueur d’installation, du diamètre extérieur et du faux-rond de l’outil, et l’application d’une compensation.

À l’heure actuelle, l’usinage de haute précision est généralement limité à des erreurs de quelques microns mais une précision inférieure au micron est désormais possible pour certains articles.

Qu’est-ce qu’un joint magnétique ?

Un joint magnétique est une unité d’étanchéité pour les mouvements rotatifs, qui assure l’étanchéité à l’aide d’un fluide magnétique attiré par un aimant.

Ils sont parfois appelés joints fluides magnétiques ou joints à vide. Les joints rotatifs assurent l’étanchéité et l’imperméabilisation du fluide hydraulique qui permet à l’équipement de fonctionner à long terme.

Les joints magnétiques sont principalement utilisés dans l’atmosphère, la poussière, le brouillard d’huile, les gaz et le vide.

Utilisations des joints magnétiques

La principale utilisation des joints magnétohydrodynamiques concerne les roulements des disques durs des PC et autres matériels informatiques. Les joints magnétiques améliorent la durabilité et réduisent le bruit de rotation.

Ils sont également utilisés dans les équipements où un champ de vide doit être maintenu, tels que les équipements de fabrication de semi-conducteurs et les équipements d’analyse. Cependant, un seul joint à vide ne peut pas tout étancher. C’est pourquoi le vide est maintenu en utilisant une configuration en plusieurs étapes de plusieurs joints à vide.

De plus, les joints magnétiques utilisant des aimants de terre rare peuvent fortement retenir un fluide magnétique en raison du fort champ magnétique. Les joints à vide qui peuvent maintenir une différence d’une pression atmosphérique sont utilisés dans les équipements CVD, les équipements RVD, les équipements d’implantation d’ions, etc.

Principe des joints magnétiques

Le mécanisme des joints magnétiques utilise la propriété des fluides magnétiques d’être attirés par les aimants. Un aimant permanent et un fluide magnétique sont placés autour de l’axe de rotation à sceller, et le fluide magnétique est maintenu en place autour de l’axe de rotation pour sceller, le fluide magnétique maintenu en place autour de l’axe de rotation agissant comme un joint torique.

Plus la force magnétique est forte, plus la résistance à la pression du fluide magnétique est importante, et il est courant de concevoir un seul joint magnétiques avec une structure multi-étages de 10 à 20 étages. En formant plusieurs étages, on obtient un joint de fluide magnétique avec une grande résistance à la pression.

Il existe trois types de fluides magnétiques : à base d’eau, à base d’hydrocarbures et à base de fluorocarbures. Le type à base d’hydrocarbures est le plus couramment utilisé. Les fluides magnétiques à base d’eau peuvent s’évaporer et les fluides magnétiques à base d’hydrocarbures sont plus appropriés en raison de leur variété et de leur prix. Les fluides magnétiques à base d’huile fluorocarbonée sont utilisés lorsque les exigences en matière de stabilité chimique, de faible pression de vapeur et de résistance à la chaleur sont élevées.

Autres informations sur les joints magnétiques

1. Avantages des joints magnétiques

Propriétés d’étanchéité et d’anti-poussière élevées
Les joints magnétiques sont scellés par un liquide, ce qui signifie qu’il est difficile de former des interstices. De plus, comme il n’y a pas de contact entre les différentes pièces, il n’y a pas de poussière d’usure due au frottement.

Faible couple de frottement
La résistance aux pertes peut être maintenue à un niveau extrêmement bas, car il n’y a pas de contact individuel avec la pression de contact, comme c’est le cas avec les joints à l’huile.

Faible production de chaleur et de bruit
Le frottement causé par le contact entre l’individu et le liquide génère très peu de chaleur et de bruit.

Etanchéité en rotation et à l’arrêt
L’effet d’étanchéité d’un joint d’huile individuel est dû à l’effet de pompage de l’arbre en rotation. L’étanchéité est maintenue lorsque l’arbre tourne. Les joints magnétiques assurent l’étanchéité que l’arbre soit en rotation ou à l’arrêt, tant que le magnétisme est conservé.

Relativement faciles à concevoir
Les joints à l’huile individuels nécessitent une conception détaillée de la géométrie de la lèvre en contact avec l’arbre en rotation. En revanche, les Joints Magnétiques sont relativement faciles à concevoir.

2. Inconvénients des joints magnétiques

Résistance limitée à la chaleur
Les fluides magnétiques deviennent moins magnétiques à des températures plus élevées et perdent complètement leur magnétisme lorsqu’ils atteignent le point de Curie. À mesure que la température augmente, la pression à laquelle le joint peut être scellé diminue.

Ne conviennent pas pour sceller des liquides
Les joints étant fabriqués à partir d’un liquide appelé fluide magnétique, il existe un risque de dissolution du fluide magnétique, en fonction du liquide à sceller.

Ne convient pas aux joints à mouvement alternatif
Les joints toriques individuels peuvent assurer l’étanchéité dans un mouvement alternatif, mais les joints magnétiques ne conviennent pas pour assurer l’étanchéité dans un mouvement alternatif, car le fluide magnétique risque d’être évacué.

Ne convient pas aux joints à haute pression
Les fluides magnétiques augmentent la pression d’étanchéité en réduisant l’écart entre l’arbre en rotation et la bande polaire magnétique qui fournit la force magnétique au fluide magnétique. Cependant, ils ne peuvent pas étancher des pressions aussi élevées que les joints d’huile individuels.

La température et la vitesse de rotation réduisent également la pression d’étanchéité. Il est donc important de concevoir les joints en fonction de l’environnement dans lequel ils sont utilisés.

Qu’est-ce qu’un magnétomètre ?

Un magnétomètre est un appareil capable de mesurer l’intensité d’un champ magnétique. Il peut aussi mesurer l’intensité et la direction de ce dernier.

Il existe différents types de magnétomètres en fonction de l’environnement dans lequel ils sont utilisés. Par exemple ceux qui utilisent l’effet Hall et ceux qui utilisent l’induction électromagnétique.

La mesure des champs magnétiques a longtemps été utilisée dans la recherche de gisements minéraux et l’est encore aujourd’hui dans diverses situations. Les magnétomètres sont parfois utilisés pour tester le magnétisme dans le processus de fabrication des produits. Ils peuvent aussi être incorporés dans des équipements médicaux et utilisés comme dispositifs de test.

Utilisations des magnétomètres

Les magnétomètres sont utilisés dans diverses situations où les champs magnétiques sont mesurés. Plus précisément, ils peuvent être utilisés dans les situations suivantes :

• La détection du magnétisme souterrain
  Il est utilisé dans cette situation pour localiser les veines de minerai ou pour déloger les mines enfouies sous terre.
• Les équipements médicaux à des fins de test
  En mesurant le champ magnétique du corps, il est également utilisé pour la magnétocardiographie et la magnétoencéphalographie.
• Le matériel de contrôle non destructif
  Il est également utilisé comme équipement de contrôle non destructif. L’examen des matériaux ferromagnétiques tels que les métaux permet de détecter les dommages et les défauts.

Principe des magnétomètres

Il existe différents types de magnétomètres en fonction de l’environnement dans lequel ils sont utilisés. Les principes de trois méthodes typiques sont présentés ici :

• Les magnétomètres à échantillon vibrant
  Ce sont des magnétomètres dans lesquels le champ magnétique est mesuré en faisant vibrer l’échantillon à mesurer. L’échantillon est placé dans un champ magnétique uniforme et soumis à des vibrations constantes. Une bobine installée à proximité de l’échantillon génère une force électromotrice induite. Cette dernière peut être lue pour mesurer la force magnétique.
• Les magnétomètres à gradient de champ magnétique
  Il s’agit de magnétomètres qui mesurent le champ magnétique d’un échantillon en créant un gradient de champ magnétique. L’échantillon est placé dans un champ magnétique uniforme et un champ magnétique alternatif lui est appliqué. Lorsque l’aimantation est induite, l’échantillon est soumis à une force qui dépend de la fréquence. Cette force est extraite sous la forme d’un signal électrique.
• Les magnétomètres à vanne de flux
  Ce magnétomètre utilise le principe de l’induction électromagnétique. Deux bobines différentes, orientées dans des directions opposées, sont enroulées autour d’un noyau de fer. Un champ magnétique est généré à l’extérieur en faisant passer un courant d’un côté, et un courant circule également dans la bobine de l’autre côté en raison de l’induction électromagnétique. Cette composante du courant est extraite et le champ magnétique est mesuré.

Qu’est-ce qu’un viscosimètre ?

Un viscosimètre est un instrument de mesure servant principalement à déterminer la viscosité des liquides.

Les viscosimètres sont utilisés, par exemple, dans l’industrie chimique pour déterminer la viscosité des adhésifs et des peintures. La viscosité est également très importante dans l’industrie alimentaire et dans l’industrie des boissons. Les viscosimètres y sont donc couramment employés. Un même produit alimentaire peut ne pas être viable s’il a une viscosité différente.

Les viscosimètres sont divisés en deux catégories principales : ceux qui versent simplement le liquide par le haut et mesurent le temps de passage, et ceux qui font tourner une broche.

Utilisations des viscosimètres

Les viscosimètres mesurent la viscosité des produits dans l’industrie alimentaire, l’industrie des boissons et l’industrie chimique.

Si le goût est le même mais que la viscosité change, la sensation lorsque l’on verse le produit dans un récipient ou la façon dont il descend dans la gorge lorsque l’on le boit sera différente, ce qui en fera un produit alimentaire complètement différent. La viscosité est donc un indicateur important pour les produits alimentaires. Dans l’industrie chimique, si la viscosité est élevée, par exemple, un adhésif appliqué sur un mur ne coulera pas et sera facile à utiliser mais, d’un autre côté, le produit sera difficile à manipuler et à manier.

Principe des viscosimètres

Différents principes sont utilisés, en voici les plus courants :

1. Amortissement des vibrations

La viscosité d’un liquide est calculée en mesurant l’amortissement des vibrations provoquées par un corps vibrant. Lorsque celui-ci vibre dans un liquide, la vibration est amortie par la résistance visqueuse générée dans le liquide. En mesurant le degré d’amortissement, on calcule la viscosité du liquide.

2. Perte de pression

La viscosité d’un liquide est calculée en mesurant la vitesse d’écoulement et la perte de charge du fluide lorsqu’il s’écoule dans un tuyau. Le liquide est versé dans un tuyau réglé pour s’écouler à un débit constant et la perte de charge est mesurée. Si la viscosité du liquide est élevée, la chute de pression sera importante et la viscosité peut être mesurée.

3. Vitesse de chute

La viscosité d’un liquide est calculée en mesurant la vitesse de chute d’une petite sphère dans le liquide et le temps nécessaire pour que le liquide s’écoule vers le bas. Comme la vitesse de chute de la sphère et le temps nécessaire à l’écoulement du liquide dépendent de la viscosité du liquide, la viscosité du liquide est calculée en mesurant ces vitesses.

Types de viscosimètres

Les méthodes de mesure de la viscosité varient d’un appareil à l’autre, avec des caractéristiques et des plages de mesure différentes. Les principaux viscosimètres sont classés en viscosimètre capillaire, viscosimètre à bille tombante et viscosimètre rotatif.

1. Viscosimètre capillaire

Les viscosimètres capillaires sont l’une des méthodes les plus simples et les plus directes pour mesurer la viscosité. Un fluide est versé dans un tube capillaire à une température constante et le temps nécessaire au fluide pour traverser le tube capillaire est mesuré. Il s’agit d’une construction très simple mais, si la viscosité est trop élevée, le fluide mettra beaucoup de temps à traverser le récipient, voire ne s’écoulera pas à cause de la perte de pression. Selon leur forme, il en existe différents types : Cannon-Fenske, Uberode et Ostwald.

2. Viscosimètre de coupe

Comme les viscosimètres capillaires, ils mesurent le temps nécessaire au fluide pour s’écouler de la coupe. Chaque coupe a une plage de viscosité spécifique et peut mesurer presque toutes les viscosités. Toutefois, la variation de la mesure est importante.

3. Viscosimètre à billes

Ces viscosimètres, tels que le viscosimètre à chute de billes d’Hepler, remplissent un récipient de fluide et mesurent le temps de chute des billes lorsqu’elles tombent entre les lignes. La viscosité est déterminée à l’aide de l’équation de Stokes. La plage de viscosité est large mais la peinture et l’encre ne peuvent être mesurées car les cailloux sont invisibles.

4. Viscosimètre de type B

Le viscosimètre de type B est un type de viscosimètre rotatif. Il est le plus couramment utilisé dans les utilisations industrielles. Il fait tourner un corps rotatif, appelé broche, dans un liquide et convertit le couple en une valeur de viscosité. Il est très facile à utiliser mais peut être légèrement imprécis en fonction de l’épaisseur de la broche.

5. Viscosimètre à diapason

Le viscosimètre à diapason fait résonner un oscillateur dans un liquide et détermine la viscosité à partir de la force d’excitation nécessaire pour déplacer l’oscillateur à une amplitude constante. Ils sont très sensibles et permettent des mesures précises si nécessaire.

Les viscosimètres à lames vibrantes peuvent également être utilisés pour mesurer la viscosité en ligne, où les changements de vibration sont détectés comme de la viscosité. Les viscosimètres en ligne peuvent mesurer en continu la viscosité des fluides en circulation. Ils sont donc utilisés dans les lignes et les réservoirs où une mesure constante de la viscosité est nécessaire.

Qu’est-ce qu’un Sécheurs Par Vide ?

Un Sécheurs Par Vide est un appareil qui crée un vide ou une pression réduite dans un espace clos pour effectuer un séchage.

Cet état de décompression repose sur le principe de l’abaissement de la température nécessaire à l’évaporation de l’humidité de l’objet. Par rapport aux sécheurs à air chaud normaux, ces sécheurs peuvent sécher à des températures plus basses, ce qui les rend utiles pour un séchage efficace en peu de temps.

Une autre caractéristique de ce séchoir est qu’il n’endommage pas la surface de l’objet à sécher. Il est donc souvent utilisé dans les laboratoires universitaires de sciences et d’ingénierie et dans l’industrie alimentaire. La température ambiante baisse en raison de la chaleur de vaporisation générée par l’évaporation de l’humidité. Il est donc nécessaire de procéder à un pré-séchage ou de prendre d’autres mesures au préalable pour garantir un séchage efficace.

Applications des sécheurs Par Vide

Les sécheurs Par Vide sont principalement utilisés pour les applications suivantes

• Lorsque des objets contenant de grandes quantités d’humidité doivent être séchés rapidement.
• Lorsqu’il s’agit de sécher des matériaux tels que les matériaux poreux, qui ont tendance à contenir de l’humidité à l’intérieur.
• lorsqu’il s’agit de sécher sans endommager la surface.

Les domaines d’application spécifiques sont les suivants

1. les denrées alimentaires

Les Sécheurs Par Le Vide sont utilisés dans la production de produits lyophilisés. En séchant sous vide les aliments après leur congélation, il est possible de les traiter tout en conservant leur saveur et leur fraîcheur.

Ils sont également utilisés dans la production de café instantané, d’assaisonnements en poudre et de produits laitiers.

2. traitement des moules

Le séchage sous vide est particulièrement adapté au traitement des résines pour éviter les effets de l’hygroscopicité et de l’humidité. Il permet un séchage uniforme à basse température et contribue à maintenir la qualité du produit moulé.

Il faut veiller à éviter la présence d’un excès d’humidité pendant le processus de moulage, car cela peut entraîner une hydrolyse de la résine pendant le chauffage, une décomposition thermique accélérée due à l’eau et des fissures dues à l’évaporation. Les résines peuvent également subir une décomposition thermique en fonction de la température de séchage, et les performances peuvent être maintenues en séchant à des températures où il n’y a pas de risque de décomposition thermique.

3. composants électriques et électroniques

Les composants électroniques tels que les bobines de moteur, les transformateurs et les câbles de communication peuvent être gravement endommagés par une mauvaise isolation et l’humidité. Le séchage sous vide permet d’assécher efficacement l’intérieur de ces composants et d’en préserver la qualité.

4. Pièces métalliques et usinées

Les pièces usinées de précision ont des formes complexes et comportent de nombreux trous, ce qui les rend difficiles à sécher à l’aide de séchoirs à air chaud, etc. Le séchage sous vide permet de sécher les pièces frittées et les poudres métalliques de manière homogène de l’intérieur.

Dans certains cas, les matériaux poreux et les poudres ne sèchent pas uniformément à l’intérieur si la conductivité thermique du matériau est faible. L’efficacité du séchage est accrue en augmentant au préalable la température du matériau séché.

Les sécheurs sous vide à grande vitesse et le chauffage par circulation d’air chaud sont utilisés pour augmenter plus rapidement la température de l’objet séché dans le cadre du séchage sous vide. Même pour les objets à faible conductivité thermique, la température peut être augmentée rapidement grâce au chauffage par circulation d’air chaud, ce qui permet de réduire les temps de traitement.

Principe des sécheurs Par Vide

Le vide est créé en abaissant la pression atmosphérique dans un espace fermé à l’aide d’une pompe à vide. Le principe selon lequel une baisse de la pression atmosphérique abaisse le point d’ébullition permet un séchage efficace.

Les Sécheurs Par Vide ont une structure simple composée d’un conteneur scellé avec un chauffage électrique, une vanne d’échange de gaz et une jauge à vide. Selon le type, un piège à refroidissement est installé pour recondenser la vapeur d’eau évaporée.

Le piège à refroidissement recueille l’eau et l’empêche de pénétrer dans la pompe à vide. Il convient d’être prudent, car l’entrée d’eau peut entraîner une dégradation de l’huile.

Types de Sécheurs Par Vide

Il existe deux principaux types de pompes à vide : celles qui transportent les gaz et celles qui les retiennent. Le type de transport de gaz évacue les gaz à l’extérieur et peut être divisé en deux types : le transfert volumétrique et le transfert de quantité de mouvement.

Les systèmes de transfert volumétrique déchargent régulièrement un volume fixe de gaz, tandis que les systèmes de transfert de quantité de mouvement déchargent continuellement le gaz en lui conférant une certaine quantité de mouvement.

Les pompes de transfert volumétrique typiques sont les pompes rotatives à huile et les pompes sèches.

1. pompes rotatives à huile

Les pompes rotatives à huile présentent d’excellentes propriétés de mobilité et d’étanchéité grâce à l’utilisation d’huile lubrifiante dans les pièces coulissantes. C’est le système de pompe le plus efficace. L’inconvénient est que l’huile de lubrification doit être changée régulièrement et que l’entretien prend beaucoup de temps.

2. pompes sèches

La pompe contient un rotor à trois feuilles qui expulse l’air du récipient par une rotation à grande vitesse du rotor. Comme aucun lubrifiant n’est nécessaire, l’air évacué a un faible impact sur l’environnement.

Qu’est-ce qu’un four tubulaire ?

Les fours tubulaires sont des fours électriques tubulaires (cylindriques). Ce four est composé d’un tube entouré d’éléments chauffants, de matériaux résistants à la chaleur et d’un boîtier extérieur. L’intérieur de celui-ci assure un chauffage uniforme, un contrôle précis de la température et une distribution variable de la température.

Il existe deux types de fours tubulaires : ouvert/fermé et non ouvert.

La version ouverte/fermée permet d’insérer facilement le tube à noyau et l’échantillon. Elle peut être montée verticalement ou horizontalement. D’autres dispositifs de mesure de la température, tels que des thermocouples, peuvent être insérés à l’extérieur du four. Ceux-ci permettent alors de mesurer la distribution de la température dans les tubes et les échantillons dans chaque direction axiale.

Le type non ouvert est un four monté horizontalement qui se caractérise par une vitesse de chauffage plus importante et une température maximale plus élevée que le type ouvert/fermé.

Utilisations des fours tubulaires

Les fours tubulaires sont utilisés pour les essais pilotes sur les lignes industrielles et de production, la recherche et le développement, ainsi que pour l’étalonnage des températures (principalement l’étalonnage des thermocouples).

Dans le domaine de la recherche et du développement, ils sont principalement utilisés pour la recherche sur le traitement thermique des semi-conducteurs, le développement de matériaux pour les piles à combustible et le développement de catalyseurs utilisés dans les secteurs du raffinage du pétrole et de la pétrochimie.

Les fours tubulaires peuvent être intégrés dans un système de distribution. Par exemple, dans le développement de catalyseurs. Ils peuvent y être utilisés pour fournir le pétrole réel et d’autres matières premières à utiliser en amont. Cela a alors pour effet de créer l’atmosphère réelle de la ligne de production (par exemple, gazéification inerte) et de vérifier la performance de l’échantillon.

Principe des fours tubulaires

Les fours tubulaires sont des fours électriques composés d’un élément chauffant, d’un tube central et d’un matériau résistant à la chaleur. Le four est connecté à l’alimentation électrique, réglé à une température donnée et utilisé pour les expériences. L’élément chauffant, qui est ensuite utilisé comme source de chaleur en particulier, est principalement déterminé en fonction de l’utilisation. Par exemple un fil de nichrome, un fil de kanthal (alliage de fer-chrome-aluminium) ou du carbure de silicium.

En général, la chaleur est créée par les fils métalliques tels que les fils de cuivre simplement en y faisant passer de l’électricité, ce qui leurs permet d’être utilisés comme chauffages. En revanche, lorsqu’ils sont utilisés dans des fours, ils doivent présenter des caractéristiques de durabilité, de résistance et de température adéquates. Les fils métalliques, tels que le fil de nichrome, sont alors utilisés comme appareils de chauffage, car ils peuvent être utilisés dans l’air relatif du four.

Les températures maximales de fonctionnement des fils de nichrome et de kanthal sont respectivement de 1 200 °C et 1 350 °C. Pour faire face à ces températures élevées, le four est principalement alimenté par une alimentation de 100 V à 200 V. Toutefois, les fours plus importants nécessitent une alimentation de 300 V ou plus et consomment plus d’énergie.

Le tube central du four, qui est au cœur de celui-ci, est en quartz ou en céramique. Des tubes métalliques tels que l’acier inoxydable peuvent également être utilisés si la température de fonctionnement est basse, par exemple 500 °C.